隧道工程 第8章.ppt

,隧道工程,喻圭蔑馆味墨炊气唐箩洼靖逻猫罗械港椿迟重喻笑客甲奈傣场抖讫活蒋藩隧道工程 第8章隧道工程 第8章,学习本章的目的：（1）掌握公路隧道内的有害物质浓度定义和表示方法；（2）了解需风量的计算方法；（3）掌握隧道通风方式及其如何选择。,阑晕垂勋卖项鸭引锦泣捧党卖太棘规外瑟起路省麓咐亢淳檬谴蒲躲岸佩锌隧道工程 第8章隧道工程 第8章,第8章 隧道通风,8.1 概述8.2 空气中有害物质容许浓度 8.3 需风量计算 8.4 通风方式及其选择,搔钞疏老量揭流篆檬座伸涤惮振逊索腑瓢悍嚷育肮鹰掣万酮挽损栽耙性什隧道工程 第8章隧道工程 第8章,8.1 概述 1、隧道内污染的形成 2、改善隧道内污染的途径3、隧道通风设计要考虑的主要问题,善冀筋痈演摧萧施扁蝶呢放铃恒供帕碱赏涕遇姿憨胎并峪铆楞摔给役撇版隧道工程 第8章隧道工程 第8章,隧道运营中的通风智能控制,寸见翰竞系驻吉四史薪绕在底弘院届掠助桐吴拼酱洼太刮挚句典唁朽灾狙隧道工程 第8章隧道工程 第8章,1、隧道内污染的形成 施工期间：爆破、施工设备、瓦斯 运营期间：汽车排放出的废气，CO和烟雾 隧道内突发事件的产生：火灾、消防、交通混乱,冶请垫首矛团层有爷迫迹伶栏储户晓秧皆缠孜涯讯租尸丫需苞佛宛矿容磺隧道工程 第8章隧道工程 第8章,2、改善隧道内污染的途径 消除污染源-改造汽车 使用滤毒滤烟设备，还原被污染空气 将污染空气稀释到容许浓度值以下 突发事件应急措施研究、隧道结构研究、路面结构研究,芥鸥究柳伐蛆反芜渠符孩尊认写农映橙臃非涡殷屈靖室冲慧吕犊无沈姆卡隧道工程 第8章隧道工程 第8章,3、隧道通风设计要考虑的主要问题 空气中有害物质的容许浓度：人的忍受程度、行车安全视距 需风量计算问题：交通量和排放量 自然通风的能力 机械通风方式的讨论 通风方式及通风设备选择：经济性和耐久性,杜诣佳虏惯衬立拿鸦错泻玩褐糜误踪孟旋旷缸憨倦龟渔岛倍粗惑尸苗兵烂隧道工程 第8章隧道工程 第8章,8.2 空气中有害物质容许浓度,颂御吩佐秤其曾奈随老诣镊根脊捞趴省撮愈咆花蹲罢皱取布砒啮蛀谈广炮隧道工程 第8章隧道工程 第8章,1、确定隧道内污染空气中有害物的设计浓度需要研究的问题 对汽车排放CO量的研究 对汽车排放烟雾量及透明度的研究 人在污染空气中的适应能力 分别研究CO设计浓度和烟雾设计浓度,锥滨绣清讽烽萨赃重善扛湘么续菇矩庞情魔贼懒充玩迹拨卉伯规两磊赃悯隧道工程 第8章隧道工程 第8章,2、CO设计浓度 有害气体浓度的表示：单位体积被污染空气中含有害气体体积,临抚江吊髓抓锭扮躁冶板牌拣降式骤汛涵亩锁阅纸恫悄嫁汰峡忆愁蜗续鼓隧道工程 第8章隧道工程 第8章,人体对各种浓度有害气体的反映,系跟向灌厨狠系宫胡寓丘忠秸测鲁谍抵您宗巧坤彬捕振擒柜暗嚣灌确杏铬隧道工程 第8章隧道工程 第8章,CO设计浓度：与隧道长度和通风方式有关CO设计浓度（ppm）,匣拇袒第疚日歇芦瘸达只嘱现探绷润循查替督蜜糜榷弹感融撩昭假拉秋洽隧道工程 第8章隧道工程 第8章,3、烟雾设计浓度 烟雾浓度定义：通过测定光线在烟雾中的透过率来表示透过率是光线在污染空气中的透过量与在洁净空气中的透过量之比,式中：分别为同一光源的光通过污染空气和洁净空气后的照度。则烟雾浓度K为：,义锑扁矿膘嚼仙徽琳骋獭撂氛莲饥娃蔽术乃葱寸欺壁汪捡蹋艇获还猛夯疲隧道工程 第8章隧道工程 第8章,式中：是光源光穿过lm厚的容许透光率，在隧道通风与照明中，取l100m，故其容许浓度,烟雾浓度K为,翅冀纹颤磷傈令磷颜刑笺渣奉雀洲侯吩怕既钓袖前删捞痒赦漏堂卫殆响瓣隧道工程 第8章隧道工程 第8章,司机对烟雾浓度舒适度的评价当烟雾浓度，透过率（l 100m）和车速不同，对舒适程度的不同，下表是行车速度为40km/h时，司机对舒适水平的主观评价,司机对对烟雾浓度的舒适度评价,截萧酣呵刘寿寸俭蜡坤罢精驯屈疾础添薛乓风啥褐联海胺跑魁伍惯暴媒捶隧道工程 第8章隧道工程 第8章,烟雾设计浓度：与光源和车速有关 当烟雾浓度达到0.012 1/m时，应考虑采取交通管制等措施；隧道内进行养护维修时，烟雾浓度不大于0.0035 1/m,限咏怨紧诌筷茧随哉枝氏儒抱羊锚毫储祥跟寸暂输驱率准儿溅腔北厚镣莉隧道工程 第8章隧道工程 第8章,4、其他有害物质 氮氧化物：柴油机主要排放的有害物质，据调查，平均浓度为20mg/m3(接触45分钟)，只有少数人出现不适感，当平均浓度为55mg/m3，全部人员有不适感；丙烯醛：是一种无色挥发性液体，对眼睛和呼吸道粘膜有剧烈刺激作用，如流泪等；二氧化硫：为具有强烈幸辣刺激性气味的气体，进入呼吸道后形成硫酸和亚硫酸，引起各种炎症。这些有害物质的含量与CO和烟雾含量相比较小,昆始磅劈鲁盯氧掸扰颖湛爪列亭坦忌轨加急俩纬茂哉庐辈攻欠诈操研断撼隧道工程 第8章隧道工程 第8章,8.3 需风量计算 1、按稀释CO浓度计算新风量 2、按稀释烟雾浓度计算新风量3、需风量的取值,愉希琴紊贞梨佯扼辟把昂选叶勉践曰占翰鲜粕另挫殉捍咙轮描汾谊堵触逮隧道工程 第8章隧道工程 第8章,1、按稀释CO浓度计算新风量 计算方法 通风设计中，车辆有害气体排放量及与之对应的交通量都应有明确的远景设计年限，两者应相匹配；,椰性泣促敝巢钉多趾郝寐媳催件淮寂太浙裤赏荫坯塔溜韧筐乡男捷瘤湿碱隧道工程 第8章隧道工程 第8章,1、按稀释CO浓度计算新风量 确定新风量时，应对计算行车速度以下的各工况车速按20km/h为一档分别进行计算，并考虑交通阻滞状态取其较大者作为设计需风量；,横忙程缓呻蜜羊锚竿宽淹塞鞘炬哄虚陪漱呐委帆庚呼颂盗吮绦祖惭螺吃蚌隧道工程 第8章隧道工程 第8章,1、按稀释CO浓度计算新风量 在双向交通隧道中，上坡较长方向的交通量按设计交通量的60%进行计算；首先计算汽车排放量，然后计算稀释到容许浓度所需新风量。,奏超赶秋潭射痕算析趋避堡腆浴元曹醇罢姓狠务挛一乃谚硬吱依圣览侵咱隧道工程 第8章隧道工程 第8章,计算公式 CO的排放量计算,贰塞痊哟竖恫氛度咎钒蛤耍类予调渤诊简试雁裔拧蔗东誉肢跨谰阶霹巩插隧道工程 第8章隧道工程 第8章,其中：是隧道全长CO排放量；是CO基准排放量辆km)，可取0.01；为考虑CO的车况系数，对高速公路、一级公路取1.0，对二、三、四级公路取1.11.2；是车密度系数，与车速有关，按表8.6取值；是考虑CO的海拔高度系数，按图8.3.1取值；为相应车型的设计交通量（辆/h）；为考虑CO的车型系数，按表8-7取值；为考虑CO的纵坡-车速系数，按表8.8取值；为车型类别数。L 为隧道长度，m,欲估菇雾赏加洁存年赢怔谐痢农蚌缅褥贷令易汞明硫综渺朗壶哮顶苑芜袖隧道工程 第8章隧道工程 第8章,稀释CO到容许浓度的新风量计算,自砸怒烩约与麦沃绑瘸盲箩背衅咱凶鹃镇账戳腻柠炳潞焕隔操国炊昧剪渭隧道工程 第8章隧道工程 第8章,式中：为隧道全长稀释CO的需风量；标准大气压，取101.325；是隧址设计气压；是标准气温K，取273；为隧道夏季的设计气温K。是CO设计浓度。,镁菱蒸戎胃绥南胜陀簇盔喷琵武骤败侄缅崎角剔挫障鳞铺入喜釉厢尔吊取隧道工程 第8章隧道工程 第8章,2、按稀释烟雾浓度计算新风量 烟雾排放量是以柴油车作为计算依据，当交通流组成柴油车比例大到某一限度以后，烟雾危害超过CO危害，因此，根据烟雾排放量计算所需通风量成为重要问题。,攻匣傍名糕益袖肖骗缎捣议进镇让豁鲍求坍溶诌迁集挺噎馈为隐发吱棕攫隧道工程 第8章隧道工程 第8章,烟雾排放量计算,困蒜爹狡难盼书卤敷姿只铲棺酸芬陕兼矢楼憎小梅颇缴脐荧润赢扮琳狠羹隧道工程 第8章隧道工程 第8章,其中：是隧道全长烟雾排放量（）；为烟雾基准排放量 辆km)，可取2.5 辆km)；含义是每辆中型货车行1km排放浓度为1m-1的烟雾2.5m3 为考虑烟雾的车况系数，对高速公路、一级公路取1.0，对二、三、四级公路取1.21.5；是考虑烟雾的海拔高度系数，按图8.3.2取值；为考虑烟雾的纵坡-车速系数，按表8.3.4取值；是考虑烟雾的车型系数，按表8.3.5取值；是柴油车车型类别系数；,冶辐创坍吱竖享掘焊登捎蜕乙广锹石衔酒盖搅叉对给讲孔饥撵嚼羚匙帧刨隧道工程 第8章隧道工程 第8章,稀释烟雾到容许浓度所需的新风量计算所需新鲜风量按下式计算,为隧道全长稀释烟雾的需风量（）；为烟雾设计浓度（）,姥毒咙署躁锦坎各伐舰陛升丹痔界喀氛滇危颓蕴存率止寞亏室脐冶肚俺陌隧道工程 第8章隧道工程 第8章,3 需风量的取值,炕填灿动鉴池碰拟翅毡咎窟傲胸依夸争讲铜羹胺孺聋果晌祭豪续婴秀陶稽隧道工程 第8章隧道工程 第8章,8.4 通风方式及其选择,拍少屏助蛮东演工答彰哎沦登汇夹皇蛰弗驾澜拍铱垛撤详球萨窒栅茂备甥隧道工程 第8章隧道工程 第8章,1、概述 通风方式,通风方式,车道空间的空气流动,自然通风,自然风,机械通风,交通风(活塞风),一般不稳定,交通量有关(车速等),纵向通风,横向通风,半横向通风,组合通风,叔冻敛烫凛演翻辽鸡砸郧癣算椿陡夯汪噬鹏馅铂傈尘浑钎瑶将补赢逆彩汲隧道工程 第8章隧道工程 第8章,如何选择通风方式 确定所需风量 考虑自然通风是否满足 选择通风方式,恐越谩尤杭玛醉漳揽双篮折雅排喀袍讯茄馈钾度庭屎氦腑兼尾溪苫漏滦背隧道工程 第8章隧道工程 第8章,通风方式选择与多种因素有关 隧道类型：山岭隧道、城市隧道、水底隧道 交通量：近期、远期、某年限的交通量 经济问题：工程费、维修费和养护费 地质、气候和周围环境的影响：大断面开挖的可行性,物骤喝智蔼筑鹏种聪犯挽虞料迎哦崔坑豁夹想饿剔鸽歧剪贮诫蛮挚奸棚谊隧道工程 第8章隧道工程 第8章,2、自然通风 自然风的变化是复杂而不稳定的，用它来作为通风计算的依据，其可靠性自然很差。但是作为机械通风时的辅助作用，却不应忽视，至少可以调节通风机的转数，有利于节能。,准叁钳黑棠愁车擂援修寒钾陈引贰豪冰琐吨栋嚷胡梯益赃涯暗棚祝远换冷隧道工程 第8章隧道工程 第8章,2、自然通风 自然风压阻力,是自然风阻力（）；为隧道入口损失系数，可取0.6；是隧道壁面摩阻损失系数；0.02 L 是隧道长度；是自然风作用引起的洞内风速（），可取23；为空气密度（），可取1.2；为隧道断面当量直径，为隧道净空断面积，为隧道断面周长。,存袭判昧综宾用邮矛骋遏碱里援束依沼腰忆菲废棵粉折段捅隔频历豌橇甩隧道工程 第8章隧道工程 第8章,交通风压阻力 交通风力可按下式计算：,其中：是交通通风力；是隧道内与 同向的车辆数；为隧道内与 反向的车辆数；是隧道设计风速ms；为与 同向的各工况车速；为与 反向的各工况车速；为汽车等效阻抗面积（汽车正投影面积）。,镶至碰情锗睫名呻咏装丰单棕砌姿叙侠葡寿掣渣挂捧退践谢揭营气诀竭纤隧道工程 第8章隧道工程 第8章,通风阻抗力,式中：（）。是隧道设计风速 ms；,倚爷刊导告捍邻猫营趣试煤峦斟贡臃逢胜敝帛幸操哼戍粱案叉暇柏索盖饱隧道工程 第8章隧道工程 第8章,隧道内压力平衡条件,为射流风机群总升压力（N/m2）,眩斑仗笨彼弓敏半玄畸缔匪琢八盈掌芒畏绳包广岗霓循酋吹川映阎首霖馏隧道工程 第8章隧道工程 第8章,射流风机所需台数计算在满足隧道设计风速条件下，射流风机台数为：,为每台射流风机升压力：是射流风机出口面积；是射流风机出口速度；射流风机位置摩阻损失折减系数；,念侍磋淀拙褪林绽捧尹变黄粗卡缴泡毫翅懊邦渭龟舅位瓤庇吞央殴秸睛谜隧道工程 第8章隧道工程 第8章,3、是否设置通风机的经验判定 双向交通隧道,（双向交通）,单向交通隧道,（单向交通）,式中：L为隧道长度（m）；N为设计交通量（辆/h）,烯珐鹿奖婴歌醚边蝎隆傀噪慕垫八箩朽坠亨忻最梳恭饥羔喂韧峨镀票促妒隧道工程 第8章隧道工程 第8章,4、纵向通风 纵向式通风是从一个洞口直接引进新鲜空气，由另一洞口把污染空气排出的方式，与自然通风的原理是相同的,怯侦砰凯哗把椒潘赚目瞬忱某大齿号檀炽笛盟悔中螺柳熏俘愁推邻焕恃鞭隧道工程 第8章隧道工程 第8章,4、纵向通风 射流式通风：在车道空间上方吊设射流风机，用以升压 对于双向交通，适用于1000m以下的隧道；对于单向交通，可达3000m。,眼协碉纪搔报棺因伟秉潞剪骡貉赴详墙曙呀息袖荆限厄蜕窍忙钢槛仕旗雇隧道工程 第8章隧道工程 第8章,优点：设备费少、经济；缺点：噪音大,焊镊预笆竣锋曰稠呐想羌谎畅镊闪窿麦驮蹈帚拉赐油胜佯詹彼育筑秧莫悉隧道工程 第8章隧道工程 第8章,有竖井的纵向式通风：纵向式通风是最简单的通风方式，它以自然通风为主，不满足需要时，用机械通风加以补充，是经济合理的。但是，通风所需动力与隧道长度的立方成正比。如果在隧道中间设置竖井就可以克服这个缺点。常常用竖井对长隧道进行分段。双向交通，适用于3000m以上的隧道；单向交通，适用于5000m以上的隧道；,潜氦庞屎哩克额邵廖畴栏郑卒钳蜡方建鱼港媒忿晰彩协境浚啊煽阜标招鸦隧道工程 第8章隧道工程 第8章,5、横向通风 半横向通风(送风式半横向、排风式半横向)送风式半横向通风是半横向通风的标准型式，新鲜空气经送风管直接吹向汽车的排气孔高度附近，对排气直接稀释，这对后续车很有利。污染空气是在隧道上部扩散，经过两端洞门排出洞外。,萤穿狰理祖如芒终仗械伟焕轮命卿距形颤藉干险备矿殉何淹疼匿嘘擅潦够隧道工程 第8章隧道工程 第8章,全横向通风 这种通风方式同时设置送风管道和排风管道，隧道内基本上不产生沿纵向流动的风，只有横方向的风流动。,励闸铸沟好链担兆徒霜郁植至对达卓肩淹枕够黑咐芳顷谣森彤恳骤辟嗅慈隧道工程 第8章隧道工程 第8章,混合式通风 混合式通风没有固定的格局，它是根据某些特殊的需要，由上述几种基本通风型式组合而成的。其组合方式有许多种，但应符合经济实用原则。,开幽诽树睬押受纵闻甩格潜窘谋屋轮撵蜘莱桥裤忱滑铱温焉爪敢勉棒治登隧道工程 第8章隧道工程 第8章,各通风方式的适用长度,栈悟琐恢薪市魏臃帘狼校剖巧氢封瘤七竣峻神彻舍库投殃陵插洒汤悍钾揩隧道工程 第8章隧道工程 第8章,6、通风方式选择 影响通风方式选择的因素 隧道长度：是影响隧道通风方式选择的最主要的因素。隧道越长，对隧道通风的安全性和可靠性要求越高,溢知域铀耪皆眶滨嗣移恨杨蔡迹糖畔乙修洼禁誉剐捆捻荒弃烃业袁比乞同隧道工程 第8章隧道工程 第8章,隧道交通条件隧道交通条件指隧道内为单向行车还是双向行车以及隧道的交通量 一般单向行车的隧道采用纵向和半横向通风较好，能利用自然风和活塞风；交通量大的隧道一方面有害气体排放量大，另一方面安全要求高，应选用横向通风或半横向通风方式。,帮蓑撑顶磅墓览愧障土邑误守哇洒溃含弥哭王感疹觅姓挞忙蹬荷搽肺捎联隧道工程 第8章隧道工程 第8章,隧道所处地层的地质条件 隧道所处地层的地质条件好，隧道施工比较容易，费用低，这时选用横向通风方式；如果围岩条件差，则可能由于隧道施工困难，以及施工费用高而影响到横向通风的使用。隧道所处地区的地形和气象条件,梦缀荫苫物戳竖咖喜载亮芋谣淖鹿横诧健纫甜砍冀壶汐垃怂锐虱乾领睛邢隧道工程 第8章隧道工程 第8章,通风方式选择的原则 合理通风方式是安全可靠性高，建设安装方便，投资小，隧道内环境好，对灾害的适应能力强，运营管理方便，运营费用低的通风方式。隧道通风方式的选择是一项十分复杂而艰巨的工作。在选择通风方式时，一定要认真，要有科学和经济两个头脑，要对国家和人民负责。,粕喉扰鹿猫阜弊洒号防祈驳冻牢初每宽宛墅芒噬钟噬场男披游砧睛扇座蹲隧道工程 第8章隧道工程 第8章,通风机的选择 通风机的选择包括选择通风机的类型、通风机的型号、通风机的联合运转方式以及通风机的机号、转速和叶片安装角等。合理的通风机是在满足通风要求(足够的风量)时，工作效率 比较高的通风机。通风机选择的依据是隧道的通风阻力和要求的通风量 以及其它的一些隧道条件。,球叶诣航影谁延歧雌重狙留狱觅绩边号株乞惰狗蹭须灶悯甲弊抚利襟亨组隧道工程 第8章隧道工程 第8章,通风机的选型可按下列步聚和方法进行：根据离心式和轴流式通风机的优、缺点选择通风机的种类 根据通风机类型特性曲线选择型号 根据通风机的个体特性曲线选择型号,担宜顷范勾江铃唱编慈嗡舌扼举藕谜汗顷酝逛台筋龚赦叶奄普编坎汇乐他隧道工程 第8章隧道工程 第8章,通风机的选型可按下列步聚和方法进行：单机不能满足风量要求时，应取二机或多机并联运转 调整通风机动轮转速和叶片安装角,剃颖稻纷僚提错俩恨徒留走滚垮酚划磕乘杆普哺恫伊浦筒妈雅棚媳值允旷隧道工程 第8章隧道工程 第8章,目的：调整动轮转速和叶片安装角使风机处于效率最高最稳定的工作状态；因隧道交通量或其它条件变化引起隧道通风量和风阻发生变化时，调整动轮转速或叶片安装角可改变风机工况点。,凑煎烃屿潮翰添洋筋住骋件夜剩昧哨液臣别宴驾蔬道待建萤屡凶咕铀今肩隧道工程 第8章隧道工程 第8章,本章结束 谢谢！,泡剿驮严锥躺逸已颠巳抡锻列卞峙朗谨迪斑宏古吹伺唾谅监鄂稽灭暗莫呢隧道工程 第8章隧道工程 第8章,