高海拔特长公路隧道需风量计算的探讨

特长隧道高压供风详细计算书一、特长隧道高压供风存在的问题隧道为特长隧道，单端掘进，双向六车道，左、右线分离布设，左线长4011m；右线长3880m。

高压风是风动凿岩机的动力,对于特长隧道,如何合理地配置高压供风系统,显得尤为重要。

产生这种现象的原因,主要有四个方面的问题:(1) 隧道长度的不断增加,管道漏风系数增大,使供风量减小,工作面动态风压不足;(2) 管道安装不平顺,阻力增大,压力损失增多;(3) 设计空压站总供风量不够,随隧道延伸,漏风量增大,动态供风量和压力不足就体现出来;(4) 风管直径选择偏大或偏小,直径偏大会使经济损失加大,直径偏小会使供风阻力增加,流量减小,动态压力达不到要求;二、总耗风量计算1．根据施工经验，Ⅴ级和Ⅳ级围岩分别采用双侧壁导坑法和上下台阶留核心土法，高峰期同时使用凿岩机数量为10台；Ⅲ级围岩采用半断面开挖法，高峰期同时使用的凿岩机数量为18台，Ⅱ级围岩采用半断面开挖法，高峰期同时使用的凿岩机数量为25台。

实际施工中一般喷砼与钻孔不同时进行,因此不计算砼喷射机用风量,只计算风钻最大耗风量，即凿岩机钻孔高峰期同时开钻台数。

2．由《公路隧道施工技术规范》第十一章“风水电作业和通风防尘”可知空气压缩机生产能力Q计算公式如下：）（Σq K+q漏）·k mQ=（1+K备式中： K—同时工作系数（见规范）；k m—空气压缩机所处海拨高度对空气压缩机生产能力的影响系数（见规范）；K—空气压缩机备用系数，一般采用75%--90%；备Σq—风动机具所需风量；q漏—管路及附件的漏耗损失，其值为：q漏=αΣL （m3/min）其中：α—每公里漏风量，平均为1.5～2.0 m3/min；L—管路总长（km）。

对于隧道右线，各级围岩阶段所需风量计算如下：（1）Q1=Q2=（1+0.8）（3.5×10×0.9+1.8×0.041）×1.03= 58.54 m3/min（2）Q3 =（1+0.8）（3.5×18×0.85+1.8×0.258）×1.03=100.14 m3/min（3）Q4 =（1+0.8）（3.5×25×0.85+1.8×3.096）×1.03=148.4 m3/min（4）Q5 =（1+0.8）（3.5×18×0.85+1.8×3.156）×1.03=109.8 m3/min（5）Q6=（1+0.8）（3.5×10×0.9+1.8×3.256）×1.03=69.27 m3/min（6）Q7=（1+0.8）（3.5×18×0.85+1.8×3.834）×1.03=112.1m3/min（7）Q8=（1+0.8）（3.5×10×0.9+1.8×3.857）×1.03=71.27m3/min因为一般情况喷砼与钻孔不同时进行,因此不计算砼喷射机用风量,只计算风钻最大耗风量，即为用风最大使用量。

特长公路隧道通风设计若干问题与对策【摘要】特长公路隧道建设是公路建设的一项重要内容，目前在我国的特长公路隧道建设过程中，在其通风设计方面仍然存在一系列的问题。

如何深入研究，积极解决这些通风设计中存在的问题，就成为了公路建设者需深入思考的问题。

笔者以下就对特长公路隧道通风设计中存在的自然风对特长公路隧道通风的影响问题、根据释烟雾计算隧道通风量的问题以及斜井倾角的问题进行了分析，并在此基础上给出了解决对策。

以期能够为促进我国公路建设的良好发展提供参考。

【关键词】特长公路隧道；通风设计；问题；对策特长公路隧道指的是超过3000m的公路隧道，近年来随着我国公路建设的快速发展，特长公路隧道的建设也逐年增加。

但是在特长公路隧道建设过程中，由于隧道较长，因此在进行隧道内有害气体的稀释时较为困难，导致特长公路隧道在建设过程中所面临的第一个问题就是隧道的通风问题。

笔者以下就对目前我国特长公路隧道通风设计中存在的若干问题进行了探讨。

1．自然风对特长公路隧道通风的影响问题在自然状态之下，隧道内产生的风流称之为隧道自然风，引起隧道自然风的主要原因是隧道外的自然风和隧道内外的温度差。

对于特长公路隧道来说，其本身的通风就存在一定的难度，如果再加上自然风的影响，则会导致其通风设计的难度进一步加大。

且目前我国特长公路隧道通风设计中，对于自然风影响的确定需经过一系列复杂的计算，更加大了通风设计的难度[1]。

笔者认为，在特长公路隧道通风设计过程中，对于自然风阻力的确定确实是比较困难。

目前我国在隧道建设方面已经取得了长足的进展，修建了大量的公路隧道，并且在部分的隧道管理站还设立了气象观测站。

结合隧道气象观测站搜集的数据，以及隧道运营的具体资料来分析，有可能在未来分区域建立起自然风阻力的估算模式。

但是目前在尚未做进一步研究分析之前，笔者认为对于特长公路隧道的自然风阻力，可按照常压差进行考虑。

同时，笔者在参考相关的工程实例及相关算法的基础上，得出一个比较适宜的数据范围，及10—30Pa之间，可作为特长公路隧道通风设计中自然风阻力的参考值[2]。

高原地区隧道施工的通风技术分析发布时间：2021-12-09T03:43:03.197Z 来源：《防护工程》2021年25期作者：李守国[导读] 案例分析法等方法，对通风技术展开讨论，分析了高原地区，长隧道的通风方案及参数选择，以供参考。

四川路桥桥梁工程有限责任公司四川省成都市 610000摘要：高原地区隧道施工面临很多困难，其中通风技术的选择是保证隧道施工安全的关键点之一，因此采取综合分析法、案例分析法等方法，对通风技术展开讨论，分析了高原地区，长隧道的通风方案及参数选择，以供参考。

关键词：高原；隧道；通风高原地区隧道施工面临很多困难，包括氧气稀薄、气压低、温差大、生态环境恶劣等，由于高原地区本身氧气稀薄，易出现高原反应，隧道施工中处于半封闭状态，氧气更为稀薄，对通风系统要求高，同时高海拔带来高寒情况，并且隧道内部存在大量有毒有害气体，更需要强化通风系统，保证施工安全。

因此探讨分析高原地区隧道施工通风意义重大。

一、高原地区隧道施工难点我国高原地区隧道施工通常都面临氧气稀薄、温差大、环境恶劣等难点，施工中必须保证对生态环境的影响小，采取开发与环保并重、预防为主环保优先原则，维护现场生态平衡。

低压缺氧环境下，昼夜温差大，对现场人员影响较大，需要特别关注作息时间、劳动医疗保障、工作强度等。

由于气温低，气压低，机械利用率低，海拔高度每提升高1000m，机械利用率将下降约10%。

内燃机设备的启动难度较高，对保养要求高。

高原地区隧道存在高寒特性，施工期间极易出现冻土危害，需要综合考虑隧道掘进、防寒保暖、防排水、低温混凝土、机械配套、安全防护、通风等一系列技术问题。

二、高原地区隧道施工通风技术（一）通风技术方法由于隧道本身的特殊性，任何地区的隧道工程，通风都是关键问题。

目前通风技术方法包括自然通风、扩散通风、机械通风、压入式通风、抽出式通风、辅助坑道通风、混合式通风等等。

通风技术方法不同，其所适用范围也不同，应根据隧道项目实际确定对应通风技术方法。

高原隧道通风设计及优化技术研究1.工程概况1.1 基本概况某高原隧道中间段站前工程CZXZZQ-14B 标三分部承建某高原隧道进口起讫里程D2K805+098 ～D2K80 9+000，隧道为单洞双线隧道，全长3902m，设计时速200km/h。

隧道线路纵坡为人字坡，隧道进口D2K805+098 轨面高程4145.26m，D2K809+000 轨面标高4153.4m。

1.2 水文地质特征隧址区地表水主要为山间沟水及河水，受降雨及冰雪消融补给，山间河水为常年性流水冲沟旱季干涸，雨后涨水，为季节性流水。

地表水受降雨控制明显，雨季流量大，枯水季节水量小或干涸。

某高原隧道地下水主要分为第四系松散层孔隙水、基岩裂隙水、碳酸盐岩岩溶裂隙水及断裂破碎带孔隙裂隙水四种类型。

2.施工通风2.1 通风除尘总体方案（1）针对该工作面的工程特点，施工通风方式采用压入式通风。

根据该作业面超长独头掘进的特点，选用适合高原的大风量大功率轴流通风机和不易破损、漏风率低的风筒[1]。

（2）采用环境一体化智能监测管控系统，通风智能联控。

（3）加强现场通风管理，设立通风小组，分工明确，奖罚严格兑现。

（4）设专职维修工，定期对通风管路、风机运行状态进行检查、维护，及时排除机械故障，确保施工期间高效运转。

（5）采用先进、环保的机械设备，降低废气排放。

（6）采用水压爆破方式降低爆破粉尘。

（7）使用除尘净化设备和喷雾洒水快速净化空气，在隧道爆破后，及时降尘。

2.2 隧道施工主要污染源和通风设计标准2.2.1 隧道施工中的主要污染源（1）爆破产生的炮烟，主要成份为CO、S02、C02、NO 等；（2）柴油机产生的废气。

柴油机产生的有害物质为：CO、SO2、N02、NO 等，但主要是CO、SO2、NO；（3）围岩中释放的有害气体，如甲烷(CH4)、二氧化氮(NO2)、硫化氢(H2S)等，其中甲烷气体易燃易爆；（4）其他污染，作业人员的呼吸产生的CO2，锚喷支护形成大量的水泥污染。

高海拔特长公路隧道施工通风关键技术研究摘要：高海拔地区的隧道施工有着自身的特殊性，它和一般的隧道施工有明显的差别。

在隧道施工过程中，要做好施工通风，尤其是涉及到高海拔隧道施工时，一定要高度重视通风，通风能给隧道内提供新鲜的空气，排出隧道内有毒气体，保障人员的安全，维护机器的正常运行。

在高海拔特长公路隧道施工中，通风技术被称作是整个工程安全建设的生命线。

本文围绕着现阶段跑马山1#隧道设计、施工等相关的技术规范进行研究，针对高海拔地区特长隧道施工通风关键技术展开研究，以求推动高海拔特长公路隧道施工通风关键技术的完善。

关键词：高海拔；特长公路隧道；施工通风；关键技术伴随着国家对经济的关注，交通也得到了极大的发展，要先富先修路已经成为了人们的共识，高速公路的干线已经深入到了我国的西北地区，例如新疆和西藏，但这些地区在进行施工的过程中，因为受到特殊地质条件的影响，尤其是在川藏高海拔地区修建较长的公路时涉及到了隧道，隧道内的低压缺氧，施工条件恶劣，需要应用通风技术。

通风技术的应用能够保证隧道施工的安全性，但是受到主客观因素影响，造成施工通风过程中存在着一些问题。

例如快速的排除爆破开挖施工中产生的粉尘和炮烟，快速排除喷浆支护后产生的粉尘。

在通风线路较长和管道曲折的情况下，提升通风效率，保障洞内的新鲜空气供应，保障施工人员的安全，这些都是需要高海拔特长公路隧道施工中，围绕着通风关键技术展开详细研究。

隧洞施工通风方式主要有管道式通风（即独头通风）和巷道式通风两大类，超过2km的隧洞较多采用巷道式通风，凡长隧道用管道式通风比较困难的都可以采用巷道通风。

1高海拔隧道施工通风的基本理论1.1理论结合现行的公路隧道施工技术规范规定，隧道施工作业环境一定要结合相关的卫生标准。

如图一所示，在公路隧道施工过程中，有毒有害气体的容许浓度一定要达到相关的标准，一旦超过这个标准，可能会给施工人员带来伤害[1]。

图一：公路隧道施工过程中有毒有害气体容许浓度示意图除此之外，要求隧道内空气中含氧量应当始终大于19.5%，严禁使用纯氧、通风换气。

高原高寒长距离隧道通风、增氧及降尘方案1通风1.1施工安排原则（1）施工通风设计的基本方针是“以人为本、环境达标、安全至上”，保障长大隧道的施工环境满足要求。

（2）对于长大隧道通风设计应分阶段进行，节能降耗，动态调整。

（3）采用技术先进、高效实用、配套完善、匹配合理的机械装备，科学组织，充分发挥机械设备性能。

1.2高原高寒长大隧道通风难点（1）隧道单头掘进距离长，洞内属有限空间作业，施工过程中产生扬尘及灰尘大，噪音大，作业环境复杂且恶劣，作业人员身心健康难以保证。

（2）高原氧气含量少，人员与机械作业降效严重。

作业在0～4000米范围内，海拔每升高1000米，大气压降低10％，空气动力设备功效相对于平原指标下降10％～13％。

压力损失造成设备功率损失加大，油耗增加，废气排放污染严重。

（3）长大隧道单洞掘进距离大，洞内含氧量比洞外低，威胁洞内施工人员身心健康，隧道通风需考虑增氧措施。

（4）随着海拔升高，温度下降，为保证洞内作业环境温度满足要求，隧道通风需考虑加热措施。

1.3隧道通风计算根据新建川藏铁路项目特点及隧道施工组织设计，通风设计统计为压入式、风渠式及巷道式通风分别专项计算风量及风压。

（1）通风风量计算供给每人的新鲜空气量按高原地区取值m=4m³/min 计；正洞开挖爆破一次最大用药量A=140×3×0.8=336kg（按全断面循环进尺3m计算）；放炮后通风时间按t=30min计；风管百米漏风率β=1％，风管内摩擦阻力系数为λ，风筒直径D，空气密度ρ=1.2kg/m3。

通风量的计算主要是计算各种情况下所需的通风量，主要有洞内人员呼吸、爆破烟尘排出、稀释内燃机废气、允许最低风速、涌出瓦斯稀释五个方面，分别对五种情况计算，取其中最大者，并根据通风方式和长度考虑漏风增加值，确定风机配置参数。

1）按作业人员所需的通风量计算公式：Q=K·m·q式中：Q—通风量，m³/min；m—同时在洞内工作的最多人数，按60人考虑（考虑管理、检查人员）；q—每人所需的通风量，一般取值3m³/min，考虑高原空气稀薄，计算取值4m³/min；K—风量备用系数，取1.2；2）按允许最低风速计算供风量公式：Q=V·A·60式中：Q—最小风速通风量，m³/min；v—允许最低风速，隧道施工规范规定，风速在全断面开挖时不小于0.15m/s，坑道内不小于0.25m/s，但均不应大于6m/s。

高海拔寒区隧道通风降温研究阐述一下高海拔寒区隧道通风降温的必要性。

在高海拔山区，隧道内部温度较低，空气流通较差，通风不畅会导致道路结冰等安全隐患。

为了保障车辆行驶安全，降低事故发生率，提高隧道通行能力，进行隧道通风降温研究势在必行。

分析高海拔寒区隧道通风降温的挑战和问题。

高海拔寒区气温低，隧道内部湿度大，存在冷凝结冰的问题。

高海拔寒区的特殊地形、季风、地壳运动等因素也给隧道通风降温带来了一定的困难。

在研究高海拔寒区隧道通风降温的过程中，需要考虑这些问题并制定相应的解决方案。

然后，介绍当前高海拔寒区隧道通风降温研究的主要方向。

目前，针对高海拔寒区隧道通风降温的研究主要集中在以下几个方面：一是研究隧道内部气流特性，了解隧道内部气流的流动规律和温度分布，为通风降温提供理论依据；二是探索适宜的通风参数，包括通风量、通风口位置、通风口尺寸等，以提高隧道的通风降温效果；三是研究隧道内部湿度控制，探索湿度控制的方法和技术，以防止冷凝和结冰现象的发生；四是开展实验研究，通过模拟和实际隧道的试验，验证研究成果的可行性和有效性。

展望未来高海拔寒区隧道通风降温研究的发展趋势。

随着科学技术的不断进步，将会有更多的创新技术被应用到高海拔寒区隧道通风降温中。

可以考虑利用太阳能、地热能等可再生能源进行隧道通风降温，提高能源利用效率；随着计算机仿真技术的发展，可以进一步优化隧道通风系统，提高通风降温效果。

高海拔寒区隧道通风降温是一项重要的研究课题。

通过深入研究隧道内部气流特性，探索适宜的通风参数，加强湿度控制等方面的研究，将为高海拔寒区隧道的安全通行提供有力的保障。

相信在科学研究者的努力下，高海拔寒区隧道通风降温技术将得到长足发展。

特长公路隧道通风工况模拟理论研究摘要：本文在公路隧道通风研究中引入通风网络理论，结合隧道通风实际，研究影响隧道风流各因素如风机、交通流、自然风、火风压等在通风网络理论中的计算原则和处理方法，研究能模拟并正确反映工程实际的数学模型和物理逻辑关系，构架隧道通风网络理论，在此基础上编制了隧道通风网络仿真计算程序，该程序在某特长公路隧道通风方案研究中得到了应用和验证，为特长公路隧道通风方案的制定提供了新的方法和理论依据。

关键词：公路隧道通风网络数学模型计算程序1.概述随着我国公路建设发展，公路隧道建设在数量和规模上都取得了巨大进步。

公路隧道建设的长大化是一个必然趋势。

在以往的通风计算中，由于通风形式较为简单，往往根据规范规定，进行通风计算。

对于采用多竖井纵向通风方式通风的特长公路隧道而言，一方面，隧道通风系统非常复杂，按照规范上计算方法，将隧道分为若干段分别进行计算，其计算量是非常大的，计算效率很低；另一方面，规范中计算方式忽略了隧道各段之间相互影响，同时，由于复杂通风系统所需配置风机多，能耗大，如果仅仅按照极限状态下需风量进行风机配置，势必会造成巨大浪费。

这就要求利用通风基础理论，通过程序编制，利用计算机对复杂通风系统的需风量、风机风压的进行计算。

并在风机配置和选型前，对风机工况进行模拟，来优化风机特性曲线以及风机安装和配置。

2.网络通风理论通风网络是由表示通风系统内各风流路线及其分合关系的网状线路图与其赋权通风参数组成的。

将通风系统抽象为通风网络、进行通风系统分析，是研究通风系统的重要手段和方法。

2.1 隧道通风网络图的绘制隧道通风网络图就是反映隧道通风系统中各风流分合关系的网络状示意图，其绘制步骤如下：（1）节点编号：即将风流分合点加以编号。

编号顺序通常是沿风流方向从小到大。

节点编号不能重复。

（2）分支连线：即将有风流连通的节点用单线条连接。

先连主干风路，后连支流。

（3）图形整理：通风网络图形状不唯一，可根据习惯与方便画成椭圆形、圆形或框形。