工程概述大相嶺泥巴山隧道是西部交通工程——《北京至昆明高速大路四川境A1標段勘察設計的重點隧道工程之一。大路2023年度勘察設計典型示范工程。泥巴山隧道設計為山嶺雙洞單向分別式交通隧道，長度約10km，屬特長大路隧道。現已被列為該標段的重點與難點工程，并作為主要的科研課題，開展對大相嶺泥巴山特長隧道建設關鍵技術爭論，以貫徹“安全、環保、舒適、和諧”的勘察設計理念，爭創“國家級優秀勘察設計”的目標。自然地理與氣象條件大相嶺泥巴山隧道位于雅西高速大路的雅安～石棉段，穿越大渡河與青衣江兩大水系的分水嶺―大相嶺，屬于深切割高中山區。隧址區地處四川盆地中亞熱帶季風潮濕氣候與青藏高原大陸性干冷氣候的交界地帶；大相嶺是重要的氣候分界限的自然屏障；北部(隧道雅安端、滎經一側)潮濕多雨，南部〔隧道石棉端、漢源一側〕氣候枯燥，干濕季節清楚。在冬季該路段北部受積雪冰凍的影響也較大，時間較長，其氣象條件較為惡劣。此外，隧址區的地形地貌較為簡潔，特別是北部進口端地處大相嶺山脈的原始森林區，雨量充分，林木茂盛，且山勢陡峭，溝壑縱深，平緩地1~6。地質構造與地層巖性隧址區的地質構造格外簡潔，隧道埋深大，并穿越多條斷層帶。隧址區出露地層主要為各種成因的第四系掩蓋層，元古界震旦系下統流紋巖、安山巖、花崗巖段，震旦系、寒武系和二疊系碎屑巖和碳酸鹽巖。圖3 泥巴山隧道進口端1號斜井位圖4 泥巴山南部〔漢源側〕圖5 泥巴山隧道出口端66泥巴山隧道出口端2號斜井位47(A線8條構造裂開帶。水文地質條件隧址區常年潮濕，植被茂盛，補給充分，但因區內地形陡峻，地下水交替循環快，徑流、排泄暢通，具就近補給就近排泄的特點，地表水大局部轉化為地表水流走。隧道洞身主要穿越火山巖，僅出口段有碎屑巖和碳酸鹽巖。不良地質地段各種裂開帶和涌突水：該段各種斷層、構造裂開帶和巖體節理裂隙等各種構造發育，并且受上覆巨厚第四系孔隙水的補給，地下深部可能存在溶洞及小的地下暗河，隧道穿越時可能會局部涌突水。巖爆大相嶺隧道最大埋深近1700m，隧道穿越洞身深埋段硬質巖可能發生600～1000m>1000m可能發生中等巖爆。大變形F5斷層，地表調繪和物探解譯初步說明：斷層裂開帶和影響帶的巖體裂隙、層間次級小褶皺、斷裂發育，地下水也可200m，圍巖穩定性極差。隧道洞身穿越該段，可能產生大變形，引起洞室失穩。工程特點和難點工程特點大相嶺泥巴山隧道長約10km，為山嶺區雙洞單向交通分別式隧道，屬特長大路隧道，深埋于大相嶺泥巴山中，其埋深較大〔近1700。由于隧道長、埋深大，需穿過多條斷層和裂開帶，其地質條件簡潔，一方面地下深部可能存在溶洞及小的地下暗河，隧道穿越時可能會局部涌突水。另一方面經初步推斷可能發生弱巖爆及中等巖爆，以及產生大變形等地質災難。該隧道的運營通風擬承受縱向通風模式，分為三區段通風設計，即在隧道的進出口端分別設計有1212主洞的施工。但在主洞的施工期間，當斜井與主洞貫穿后，可利用作為關心主洞施工通風使用。〔或深處的巖層裂縫〔甲烷C、CO、及其他有害氣體的可能。因此對施工通風應做好充分考慮和防范，并制定相應的施工措施和應對預案。工程難點和裂開帶，其地質條件簡潔，施工難度大。差，不利于設計和布置用于增加工作面的關心坑道，無法實現長隧短打施工。5km1、2號通風斜井有可能由于斜井的修建滯后等緣由無法參與施工通風。因此施工中的通風問題需要進展爭論解決。此外，隧址區地處原始森林，環境保護要求嚴格。對于施工方式及污染物〔廢氣〕的排放等有確定的限制。其中，特別是如何設計科學合理的適合特長隧道的施工通風方法；制定有效地通風保障技術和通風設備的選型及其配套；建立良好的施工組織措施等，成為本隧道的重點技術難題。施工通風斜井不參與通風時，分三個階段組織施工通風：第一階段：在兩導坑〔或隧道主洞〕間的通道連通前，進、出口均承受獨立的壓入式通風；其次階段：兩導坑間〔或隧道主洞〕已有車行通道貫穿，承受巷道式通風已有條件，一洞洞口安裝主扇，風由另一洞口進入，各工作面由局通風方式不變；第三階段：加大壓入風量，每個工作面配一路通風管，其它通風方式不變；左右小導坑〔或隧道主洞〕貫穿后，可形成自然通風，只需要局部通道安設局扇可滿足施工通風要求。斜井參與施工通風，分成三個階段：1000m以內，承受左、右洞獨立壓入式通風；1000m2座橫通道，制造巷道通風的條件；第三階段：斜井打通后，作為施工通風風道，滿足主洞掘進通風。僅作為隧道建成后的運營通風，但在隧道施工期間，可用于施工通風。施工通風設計原則“大相嶺泥巴山特長大路隧道的施工通風技術與施工組織設計”作為大相嶺泥巴山特長隧道建設關鍵技術爭論的重要內容，對于本隧道安全、順當的修建起著至關重要的作用，因此必需依據相關設計技術要求和標準標準進展科學的設計。施工通風的目的隧道施工通風的目的是供給洞內足夠的穎空氣，并稀釋、排解有害氣體和降低粉塵濃度，使各作業面到達各項衛生標準的要求，以改善勞動條件，保證洞內工作人員身體安康和施工安全。施工安全。設計依據本爭論課題的設計以四川省交通廳大路規劃勘察設計爭論院供給的北京至昆明高速大路四川境內雅安經石棉至瀘沽段《兩階段初步設計補充文件》的其次冊和《泥巴山隧道補充設計說明〔20235月編制〕為依據的。設計原則隧道施工通風的設計需依據隧道長度、斷面大小、施工方法、施工設備配套等綜合考慮。長大隧道施工必需承受機械通風，宜承受壓入式或混合式通風，并輔以射流風機的通風系統。對于特長隧道應優先考慮混合式通風方法，當主通風機不能保證隧道施工通風要求時，須設置局部通風系統。隨著隧道掘進長度的延長，通風設計應分階段進展，通風量應是動態的，才經濟合理。通風設計的標準標準《大路隧道施工技術標準》JTJ042－94；《大路隧道設計標準》JTGD70－2023；《大路隧道通風照明設計標準》JTJ026.1－1999；《鐵路隧道施工標準》TB10204－2023；《客運專線隧道工程施工技術指南》TZ214－2023；《鐵路工程施工技術手冊》《鐵路隧道設計標準》應依據以上標準中相關的通風技術標準和衛生要求執行。洞內有害氣體與衛生指標要求開挖工作面進風流中(按體積計算)：氧氣不得少于20％，二氧化0.5％。洞內每立方米空氣中，有害氣體含量最大容許值要求：見表1依據《大路隧道施工技術標準》JTJ042－94的相關規定：當施工人員min30mg／m3。1h以內時，15～20min200mg／m3。在以上條件下反復作業時，兩次作業時間應2h隧道內風量要求：3m3。1kW3m3。表l 空氣中有害氣體含量最大容許值有害氣體名稱體積濃度％ ×10-6(ppm)重量濃度mg／m3二氧化碳(CO)2<0.50 <5000<10一氧化碳(CO)<0.0024 <24<30氮氧化合物換算成二氧化氮(NO)2<0.00025 <2.5<5總回風道<0.75總回風道<0.75瓦斯(甲烷)從其它工作面進來的風流<0.50(CH)41.0％。2％時，人員必需全部撤走。全斷面(包括豎井)0.15m/s。0.25m/s。6m/s。洞內溫度要求：30℃。當空氣溫度和相對濕度確定時，提高風速可以提高散熱效果。溫度和2。表2 溫度和風速的適宜關系(℃)<1515～2020～2222～2424～28適宜的風速(m/s)<0.5<1.0>1.0>1.5>2.0空氣中粉塵允許濃度：10％以上粉塵()的允許濃度2mg／m3。空氣中含游離二氧化硅1010mg／m3。空氣中含有游離二氧化硅10％以下水泥粉塵的允許濃度為6mg／m3。噪聲：洞內作業點噪聲不大于90分貝(dB)。噪聲接觸時間見表3。超過允許噪聲值，應實行消音或其它防護措施。表3 接觸噪聲允許時間每個工作日接觸噪聲時間(h)8421最高不得超過允許噪聲(dB)90939699115施工通風方案的初步設計一般隧道施工通風方式自然通風方式利用洞內外溫度差所形成的自然風流循環，受氣候和風向影響很大，200m以下，圍巖不逸出有害氣體的短隧道。風管式通風風管式通風分為以下三種類型：①壓入式通風；②吸出式通風；③混合式通風。近年來，利用大風量、高風壓的隧道施工專用軸流通風機和大直徑的軟、硬風管，向工作面壓入式送入穎空氣或吸出污濁空氣的通風方式，在3000m用也較為便利，假設配備射流風機并協作巷道式通風，從理論上分析，可不受隧道施工長度的限制。巷道式通風巷道式通風方式對于在斷面大、氣流摩阻小的長大隧道施工通風中，優點特別突出。巷道式通風方式由主風流循環系統和短距離風管式局部風流循環系統組成。這種通風方式通常在左、右線隧道同時掘進的施工條件下承受。它利用風門阻擋兩條隧道之間的橫通道串風并承受多臺射流風機組來抑制二條隧道的巷道式通風阻力，使穎空氣由一條隧道進入，污濁空氣由另一〔組成主風流循環系統風，將從開挖面吸出污風的軸流風機設置在開挖面四周并將輸送污風的軟風管由各開挖面接到排污風隧道〔組成短距離風管式局部風流循環系統，見圖。隨著隧道開挖面的不斷前進，其軟風管也需漸漸接長，當軟風管接長2500m左右，短距離風管式局部風流循環系統整體向前移動一次，在2500m左右范圍內形成一個固定的混合式通風模式。7短距離風管式局部風流循環系統同時，在兩條隧道內應增設射流風機組，以抑制進風隧道和排污風200m處開頭向隧道內布設，排污風隧道的射流風機組在排污風橫通道處開頭向排污風隧道外布設。兩組射流風機的間距，有兩種計算方法：一種依據《大路隧道通風照的方法，即蘭州鐵道學院模型試驗得出的射100m150m之間。另一種是依據該標準的單臺射流風機的升壓力計算值，反算能夠抑制隧道壁面摩阻力的長度的方法確定兩組射流風機的間隔距離。承受這種施工通風的隧道長度，取決于射流風機組的升壓力抑制巷道式通風阻力的力氣以及橫通道風門的漏風大小，理論上不受隧道掘進長度的限制。由于形成了固定的通風模式，便于治理和施工。風道式通風風道式通風也稱風墻式通風，當沒有平導的大斷面獨頭長隧道承受全斷面開挖時，在成洞地段一側，用磚或木板隔出一條面積為2～4m2臨時縱向通風道，作為風流循環的通道，其工作原理與巷道式通風一樣。但縱向通風道建筑費用高，維護困難，治理不當漏風損失大，承受時需慎重考慮。豎井〔斜井〕通風由于巖石與空氣溫度差，所以豎井通風有自然通風作用。爆破后炮煙的溫度較空氣為高，有確定的自然升力向上排出，因此考慮通風方式時，在較淺的豎井一般承受壓入式通風。但對于深度超過300m的豎井，則仍需承受混合式通風。由于壓入式通風時，炮煙經過井筒排出，雖然有自然風流的加速，但仍需很大風量，在掘進深井時，混合式通風所需風量遠較壓入式為小，可使用較小直徑風管和動力小的通風機，比承受壓入式通風更經濟。泥巴山隧道施工通風方案的初步設計依據泥巴山隧道擬承受的施工方法和有關的通風方式，進展泥巴山隧道施工通風方案的初步設計。通風區段的劃分依據以上對各種通風方式的分析與比較，結合泥巴山特長隧道的施工特點和施工組織設計，按施工通風的合理距離，以及隧道與斜井的貫穿位置，將泥巴山隧道一端的施工通風劃分為兩個區段：〔1〕2.5km作為第一區段；〔2〕2.5km5.0km作為其次區段；通風方案〔I－VII〕的初步設計第I〔見圖8〕2.5km的施工通風2.5km，承受獨立壓入式通風。污風沿隧道排出，橫通道堵死。其中，前1000m不用射流風機參與排污風。后1500m增設射流風機進展污風排放。2.5km以后，且斜井參與主洞施工通風第一階段：斜井貫穿后，由布置在斜井底部的壓入式主風機通過風管分別給左、右線供風。風由斜井吸入，污風則通過關心射流風機加速由主洞排出。后端的橫通道應封堵〔除施工需要外。其次階段：隨著隧道的掘進延長，只接長風管，其余同第一階段。本方案特點：整個通風方式根本一樣，只是其次區段的主風機由洞口移至斜井底部〔即約2.5km處獨立性強，通風效果良好。第II〔見圖9〕〔1〕2.5km的施工通風第一階段：左、右線獨頭掘進1km左右，承受獨立壓入式通風。其次階段：左、右線掘進至1～2.5km通過最前端橫通道給左線供風且由左線排風的巷道式通風。除通風橫通道外，其余橫通道均需封堵。8I〔2〕2.5km以后，斜井參與主洞施工通風第一階段：風機布置在斜井底部，由斜井將風通過主風機壓入給右線供風，經最前端橫通道用局扇給左線供風。射流風機關心將污濁空氣排出主洞。其次階段：同上。局扇移至前一橫通道，封堵后橫通道。特點：由第一區段的其次階段承受了巷道式的通風方式，其通風系統發生了較大變化，雖然可以削減一臺大功率通風機，但通風效果差。特別是在其次區段由于僅由斜井底部處一臺風機向右線供風，通過局扇再向左線供風，所以左線作業面的供風質量較差且有局部污風供給左線。 圖9 泥巴山隧道施工通風方案II第III〔見圖10〕2.5km的施工通風左、右線獨頭掘進2.5km，承受獨立壓入式通風。當隧道掘進超過2.5km以后，斜井參與主洞施工通風〔作為排風洞〕第一階段：斜井貫穿后，將斜井作為排風洞，將左右線風機并入左線〔其中一組經橫通道進入右線〕進展送風，在左線增加射流風機送風。并2.5km增設射流風機排風。3.0km左線的兩組通風機不斷〔其中一組經橫通道進入右線〕前移送風，但在右線掌子面處增加壓出式風機，將污風排入斜井的混合式通風。應留意各橫通道的封堵。圖10 泥巴山隧道施工通風方案IIII根本一樣，大功率的通風機可滿足施工通風的要求。其次區段是利用斜井作為排風通道進展巷道式＋混合式的通風方式，將兩臺主風機移至左線隧道的2.5km處壓入式供風，其中一臺的風管經橫通道進入右線作業面，其污風也由橫通道排入右線，以保持左線為風的供風通道，并在進口端增加關心射流風機送風。同時由施工組織安排，全部運輸車輛由右線進出。左線隧道掌子面的污風經由最前端的橫通道排入右線，當隧道掘進延長2.5km后，在右線掌子面處設抽出式風機一臺，并由風管將污風排入斜井，再排出隧道。本方案的通風方式合理，通風效果較好。第IV〔見圖1〕2.5km的施工通風同方案I。當隧道掘進超過2.5km以后，斜井參與主洞施工通風第一階段：由右線前端的通風機壓入式供風，經最前端橫通道用局扇給左線供風的巷道式通風，并在后端增加射流風機向內送風。主風機安裝在斜井貫穿處，將斜井作為進風口。其次階段：同上，隨隧道的掘進延長，增長主風機風管送風。并將局扇移至前一橫通道，封堵后橫通道。特點：與其次方案相比由于第一區段承受獨立壓入式通風，其通風狀況良好。其次區段是由右線和斜井進風的巷道式通風，其通風條件得到確定的改善，但左線的作業面供風質量照舊不佳。第V〔見圖1〕2.5km的施工通風同方案I。當隧道掘進超過2.5km以后，斜井參與主洞施工通風第一階段：由右線的兩組主風機通過風管壓入式供風〔其中一條經橫通道給左線供風圖11 泥巴山隧道施工通風方案IV在斜井貫穿處，將斜井作為進風口。污風由局扇經橫通道進入左線排風。其次階段：同上。隨隧道的掘進延長，增長主風機風管送風。并將局扇移至前一橫通道，封堵后橫通道。特點：針對第四方案的缺乏，在其次區段設計為兩臺主風機分別給左右線隧道供風，相應的橫通道增加局扇向左線排風，由此實現較好的巷道式通風。圖12 泥巴山隧道施工通風方案V第VI〔見圖13〕2.5km的施工通風第一階段：同方案I1000m方案。1~2.5km方案。2.5km以后，斜井不參與主洞施工通風第一階段：由右線前端的通風機壓入式供風，經最前端橫通道用局扇給左線供風的巷道式通風，并在后端逐段增加射流風機向內送風。其次階段：同上，隨隧道的掘進延長，主風機前移并增加射流風機送風。并將局扇移至前一橫通道，封堵后橫通道。13VI特點：本方案是在斜井不參與通風的狀況下進展隧道施工，因此施工通風只能承受巷道式通風。從第一區段的其次階段開頭承受由右線洞外一臺主風機供風的巷道式通風，在其次區段是將風機移至2.5km處。存在的問題是左線作業面供風質量不佳，且簡潔形成污風循環。第VII〔見圖14〕2.5km的施工通風同方案I。2.5km以后，斜井不參與主洞施工通風第一階段：由右線里端的兩臺主風機通過風管分別給左、右線壓入式供風，并在右線的后端逐段增加射流風機向內送風。為加強通風效果，在橫通道用局扇向左線排風，實現巷道式通風。并在前端考慮局部混合式通風方法，增設抽出式軸流風機進展排風〔見圖7。 圖14 泥巴山隧道施工通風方案VII其次階段：同上，隨隧道的掘進延長，逐級增加射流風機送風。并將局扇移至前一橫通道，封堵后橫通道。全部運輸車輛必需由左線進出。特點：第一區段承受獨立壓入式通風，效果良好。在其次區段設計布置為兩臺主風機通過風管分別給左右線隧道供風，將右線隧道作為風通道，并在主風機的前方安裝關心射流風機送風，相應的在聯通橫通道增加局扇向左線排污風。同時在左線增設抽出式風機，將污風快速排出，實現巷道混合式通風。應留意各橫通道的封堵，以及運輸車輛由左線進出的通行安排。當主洞在Ⅴ、Ⅳ級圍巖中承受側壁導坑法，環形掏槽開挖法，上下臺階法等開挖時，主洞仍承受壓入式通風，然后利用局扇給各開挖面供風，以保證開挖面的作業環境仍符合勞動衛生要求。SDF-NO13〔C〕1%以下，2500m風管的漏風系數為P=1.332475m3/min，大于無軌運輸的需風量2270m3/min，也即施工過程中風機一般在高速檔運轉，則可使溫度降低〔具體計算見后。施工通風的設計與計算施工通風計算原則應依據隧道長度、斷面大小、施工進度、施工設備配套及數量等相關條件確定計算參數。隧道施工通風的風量與風壓應依據不同的通風方式、作業狀況、通風條件等因素進展計算。隧道施工通風的需風量應以滿足洞內有關作業所需的最大風量為前提。通風計算條件依據大相嶺泥巴山隧道的根本設計參數和擬承受的施工方法，工期要求、兩端獨頭掘進，斜井〔不〕參與主洞隧道的施工通風等狀況來確定。隧道開挖承受鉆爆法開挖。在簡易鉆孔臺架上用氣腿式風動鑿巖機鉆孔，爆破用2號巖石硝銨炸藥或。隧道出碴運輸承受無軌運輸方式。按常規的機械配套模式，裝碴運輸WA420〔3.0m3/斗CAT966F〔3.0m3/斗〕兩臺大功率裝碴機，考慮快速施工的要求，裝碴時可承受兩臺裝碴機620t615t國產汽車〔斯太爾〕215t罐車輸送〔在最大深度時〕5－6臺。其計算條件為：86.66m2最大面積〔含超挖〕90.61m2一次開挖長度： 3m〔按II級圍巖的工期推算〕炸藥單耗： 1.5kg/m3一次爆破用藥量： 390kg洞內最多作業人數： 60爆破后通風排煙時間： 30min風管為PVC增加軟管：Φ1.5m風管百米漏風率： 1.5％〔一般狀況〕無軌運輸內燃機械功率： 掌子面同時工作的裝碴機2臺，運輸汽車1臺〕現按以上的施工通風方案進展以下的初步計算。風量計算施工通風方案I的風量計算2.5km的通風風量按洞內同一時間作業人數最多計算的需風量Q ：人Q ＝a×N×n人式中，

N－隧道作業人數，取最大值：60人a－3m3/min·人n1.2。代入計算所需風量為：Q ＝3×60×1.2＝216m3/min人按爆破排煙所需風量Q ：爆4-4計算排煙需風量：Q ＝2.25/t[G(AL)2ψb/p2]1/3爆式中Q －工作面風量3/min；爆t－通風時間，取30min；－一次爆破炸藥總量k，按II級圍巖取值390k；－掘進巷道的斷面積2，按供給的參數計86.66－巷道全長或臨界長度；ψ0.3；b40；p－風管漏風系數。2500m通風閱歷，通風管承受PVC1.5m，風管的百米1.5%。則據公式 p＝1/[1－(L/100)×P ]1 100式中，

L－施工通風最大長度〔m〕1p＝1/[1－(2500/100)×0.015]＝1.6又據4A1/2/〔2D〕＝4×86.661/2/〔2×1.5〕＝12.41查表得，K=0.60，K－紊流集中系數。4-5：L＝12.5GKb/〔Ap2〕390kg得L＝12.5×390×0.60×40/〔86.66×1.62〕＝527〔m〕代入排煙需風量計算式得：Q ＝2.25/t[G(AL)2ψb/p2]1/31＝2.25/30×[390×(86.66×527)2×0.3×40/1.62]1/3＝1172〔m3/min〕按根本風速所需通風量Q ：風0.15m/s進展估算，斷面積按最大斷面積〔超挖〕100m2計，則最小需供風量為：Q ＝0.15×60×100=900〔m3/min〕nim無軌運輸按洞內同時使用內燃機械計算的供風量Q ：內燃Q ＝K×∑NT式中，

內燃 i i－功率通風系數1kW供風量不小于33/min，取33/mi；Ni2臺，運輸汽1臺；Ti167kW，初定運輸235kW。則 Q內燃＝3.0×(167×2+235)＝1707m3/min2500m風管的漏風系數Q風機＝Qmaxp即 Q風機 ＝1707×1.6＝2731m3/min2731m3/min案風機選型的根本參數。高海拔地區風量修正Q ：高由于大相嶺泥巴山隧道的海拔較高，隧道最大高程約為1560m，已接1600m，假設考慮高山地區由于大氣壓力的降低，在計算總風量時加以修正。風量修正計算公式為：式中，

Q ＝760×Q高 P 正

(m3／min)Q －正常條件下計算的風量；正P －高山地區大氣壓力(mmHg)4。海拔高度(m)大氣壓力P海拔高度(m)大氣壓力P(mmHg)160020232600300032003400360038004000624586553526513500487474462代入計算得： Q高＝760/P×2731＝760/624×2731＝3326m3／min因此，通風機需要供給的最大風量為：3326m3／min。2.5km至5km的通風風量由于其次區段的通風計算條件根本一樣，其計算結果也根本一樣。而對于增加的射流風機將在后面進展單獨的計算。施工通風方案II的風量計算1km的通風風量依據第一方案的計算，當計算條件一樣時，其計算結果也一樣。因此1000m時的爆破排煙所需風量進展計算。因L＝1000，代入p＝1/[1－(L/100)×P ]1 1 100得 p＝1/[1－(1000/100)×0.015]＝1.181000m范圍的圍巖為IV、V級，因而一208kg0.6。則據前述臨界長度計算公式得：L＝12.5×208×0.60×40/〔86.66×1.182〕＝517〔m〕4-4：Q爆＝2.25/t[G(AL2b/p21/3將上述計算結果代入得：Q爆1 ＝2.25/t[G(AL)2ψb/p2]1/3＝2.25/30×[208×(86.66×517)2×0.6×40/1.182]1/3＝1448〔m3/min〕＜2731〔m3/min〕由此可知其次方案的最大風量小于第一方案的最大風量。假設出碴運輸方式一樣，使用的內燃機械功率一樣，則風機選擇的最大風量仍為2731m3/min。1km至2.5km的通風風量因承受巷道式通風，兩隧道共用一臺壓入式通風機即可，風量一樣。2.5km至5km的通風風量由于其次區的通風方式仍承受第一區段的其次階段方式，用一臺壓入式通風機通風，且工況條件一樣，因此其風量的計算結果也一樣，所以不需再計算。但對于增加的射流風機將在后面進展單獨的計算。施工通風方案III、V、VII的風量計算以上各方案的風量計算條件和方式與6.3.1施工通風方案I的風量計算全都，其計算結果一樣，因而就不再贅述。但對于增加的射流風機和抽出式風機將在后面進展單獨的計算施工通風方案IV、VI的風量計算以上兩方案的風量計算條件和方式與6.3.2.2施工通風方案II其次區段的風量計算全都，其計算結果一樣，因此也不再述。風壓計算風壓計算原則通風機的風壓用來抑制沿途全部的阻力，在數值上等于風道(或風管)在機械通風系統中，通風機的風壓大于通風管道的阻力；通風系統總風阻由沿程摩擦風阻和各種局部風阻組成；沿程摩擦阻力；局部阻力。風壓計算條件依據泥巴山隧道承受獨頭掘進施工的開挖方式，在掘進到斜井貫穿前2500m的范圍，各方案(單洞)的主風機均承受壓入式管道通風，因而計算條件一樣。其根本計算參數同前風量計算參數。當掘進進入其次區段，即2500－5000m的范圍，各方案(單洞)的主風機仍承受壓入式管道通風，因而計算條件也一樣。但對于不同的施工通風〔后敘。因此對于本爭論報告的各初步施工通風方案的風壓計算一樣。風壓計算依據風量計算結果并考慮經濟性選用SDF(CNO13型風機，最大風量3300m3/min〔根本滿足要求〕,5920Pa。這就要求風機具有確定的風壓，抑制沿途的全部阻力。風機應具備的風壓為：H ≥H機 總阻H =H +H總阻 動壓 靜壓其中， H =H +H靜壓 摩阻 局阻所以 H =H +H +H總阻 動壓 摩阻 局阻式中，又，式中，代入可得：β〕式中，代入可得：

H －動態風壓動壓H =〔ρ/2〕×V2動ρ－空氣密度：取1.2kg/m3；m/s。H =〔1.2/2〕×17.22動=176.7Pa②H －摩擦阻力摩阻H ＝400λρπ21β2L/100〔l1-摩阻λ0.02ρ－1.2kg/m3β－風管百米漏風系數：取1.5％L－通風距離，2500m－風量〔風管出風口風量30.3d－風管直徑，1.5mH ＝3656Pa摩阻③H －局部阻力局阻H =ζρV2/2局阻ζ－局部阻力系數V－風管口風速則， H ＝362Pa局阻－風機入口H ＝176.7Pa局阻－風管出口因此 H ＝H +H總阻 動壓 靜壓＝H +H +H +H動壓 摩阻 局阻－風機入口 局阻－風管出口＝4371.4Pa<5920Pa其次階段風阻計算動壓和摩阻計算同上，由于風管通過行車橫通道至另一主洞進展壓入式通風，風管直徑1500mm，彎曲半徑3m，拐彎角度取90°，則該局阻為139Pa。該階段總阻力H =4510<5920Pa總阻射流風機計算JTJ26.1－1999的射流風機通風阻力計算公式進展設計計算射流風機通風阻力計算式中，

PLiv21 i id 2 iiPt—射流風機通風阻力，Pa；ξi—隧道局部阻力系數；λi—隧道各段沿程阻力系數；Li—隧道各段長度，m；di—隧道各段當量直徑，m；vi—隧道各段風速，m/s；ρ—空氣密度kg/3，取ρ＝1.。即 Pt＝〔1+ζe+ζb+λr×L/Dr〕×ρ/2×Vr2其中①ζe－隧道出口損失系數，由標準附錄A.0.5查得ζe＝1.0②圓形彎曲風道的損失系數，ξb＝0。式中，

③λ－隧道壁面摩阻損失系數，由標準附錄A、式A.0.1－1rλ＝1/〔1.1138－2×logΔ/D〕2r r9的最大值〔施工隧道為噴射混凝土，則＝9m。D－隧道當量直徑，D=4A/U=9.7m。r rUU=3.84A1/2=35.73m。代入計算得：λ＝0.72。rV－隧道內風速，V＝0.56m/s。r rL－利用隧道排污風的巷道長度：第一區段取2500，其次區段取將各參數代入P公式得t第一區段 P＝〔1+1+0.72x2500/9.7〕×1.2/2×0.562t1＝35.3〔Pa〕其次區段 P＝〔1+1+0.72x5000/9.7〕×1.2/2×0.562t2＝70.2〔Pa〕射流風機風壓計算單臺射流風機的升壓力由公式：ΔP＝ρV2A/A〔1－V/V〕ηj j r j式中，

ρ1.2kg/m3；V——射流風機出口風速；V =33.8m/s,取V＝30m/s；j jmax jA——射流風機出口面積，A＝0.636m2；j jV0.56m/s；rη0.87；1.2kg/m3。代入計算得，ΔP＝6.77〔Pa〕射流風機的設置臺數計算單洞需要射流風機臺數：n=Pt/ΔP所以 第一區段：n＝35.3/6.77＝5.2≈6〔臺〕n＝11〔臺〕此時由于隧道的進風口與回風口無高差〔像有豎井或斜井關心坑道的形式，隧道也沒有貫穿〔像運營通風的形式，所以自然風阻力不計。由于各階段的射流風機通風阻力不同，所承受的射流風機臺數也不同，一般是隨著隧道的深入逐步增加。混合式通風的風量計算壓入式通風的風量計算14-10：式中Q1－為工作面風量3/mi；―抽出式風筒口到工作面的距離；取50其他符號意義同前。所以 Q1＝2.25/30[390×(86.66×50)2×0.3×40]1/3＝2.25/30×(35.2×1010)1/3＝333〔m3/min〕24-11Q2＝19÷T×〔GLA〕1/2所以 Q2＝19÷30×〔390×50×86.66〕1/2＝19÷30×1838.4＝823.3〔m3/min〕雖然以上的計算風量均小于前面的計算風量，但按裝碴運輸工況的內燃機械計算的供風量Q內燃一樣，因而仍按前較大值選取風機。壓〔抽〕出式通風的風量計算以壓〔抽〕出式工作的風機，從工作面吸出的風量按工作面風量與隧4-12Q吸＝Q+Aν式中 Q吸－抽出式風機從工作面凈吸風量〔m3/min〕ν－允許的隧道最低平均風速〔m/min〕Q－壓入式風機風量，取較大值所以 Q吸＝823.3+86.66×9＝1603m3/min4-13Q吸＝(1.2~1.25)Q＝(1.2~1.25)×823＝1029m3/min通過計算，壓〔抽〕出式風機的最大風量為1603m3/min，并以此作為隧道抽出式風機選型的根本參數。通風設備的選型與配套通風設備的選型原則風機類型：選擇確定主要通風機；關心通風機；局部通風機。根本參數：通過選型確定各類風機的主要技術參數。特性曲線和工況點：檢測風機的特性曲線能否滿足通風要求。針對泥巴山特長大路隧道的施工通風特點，其主通風機選型的根本要求是大風量、高風壓。風管選擇是柔性、大直徑的風管。通風設備的選型隧道主通風機的選型依據前面的計算結果和比選，泥巴山隧道左、右線主通風機承受隧道SDF(C)

－No13〔見表10，共3臺，其中一臺為備用。該風機的性能參數可滿足上述方案隧道第一區段的通風風量和風壓的要求，并依據施工狀況的變化，利用變極多速優勢供給不同風量的供風，且具有高效、節能、低噪等特點。對于特長隧道的施工，隨著隧道的延長，以及通風方式的轉變，可將該風機的布置安裝位置按設計方案進展調整，來適應隧道不同階段施工通風方式的變化，保證隧道的施工通風要求。其次區段〔2500－5000m〕的主風機除II、IV、VI方案外仍由SDF(C)－No13風機，其性能同樣可滿足隧道的施工通風要求，具體的布置形式和位置按選用設計方案執行。對于II、IV、VI方案，由于需風量更大應選用SDF(B)－No18型風機擔當供風任務。關心通風機的選型由于泥巴山隧道為特長隧道，隨著隧道施工的不斷掘進和延長，當掘2500m風機設備的供風力氣無法實現獨頭壓入式的施工通風方式，難以保證施工通風的要求，因而需調整施工通風方案，承受適當的通風方式進展隧道通風。依據通風方式的轉變，在隧道的前方增加確定的關心通風機進展送風或排風，解決由于主風機力氣缺乏，或通風方式不合理的困難，即可實現特長隧道的施工通風。因此通過以上計算選擇適當的射流風機作為隧道施工的關心通風，選擇隧道運營射流風機SSF—No10〔12～15臺5。表5 通風設備選型及配套表132×21695～3300930～5920SDF —No1345×21407～2219406～2704SFC－4－No1222×245923～1670666～2034237～1487331～1294技術參數設備名稱技術參數設備名稱型號功率/kW風量/(m3/min)風壓/Pa壓入式軸流風機(C)抽出式軸流風 機軸流風機SDFA－No6.0〔〕II型15×2310～480620～340射流風機SSF—No10PVCФ1550mm3033.8m/s軟風管平均百米漏風率β100≤0.02，摩阻系數λ≤0.02由于其次區段的施工通風方案中承受了巷道式、混合式等多種通風方式，需要局部的抽出式風機進展排風，如通過抽出式風機將污風排入斜井的通風方式和局部的抽出式排風等。因此選用隧道施工專用抽出式軸流風機，型號SF4No12〔見表2臺〔備用一臺，同樣配1.5m的排風管。局部通風機的選型依據各通風方案的設計布置，所承受的局扇風機可由小功率的軸流風SDF〔A〕－II－No6.0的隧道施工5。風管的選型風管選擇便于裝卸和修理的PVC拉鏈式RG為1.5〔見表。該風管的性能特點及主要技術指標如下：RG/PV〔塑膠復合帆布，熱塑RG-1系列風管承受的高強滌綸塑膠3000N/5cm，RG-22100N/5cm。密封性能好，漏風率低，同時又承受型的風管接頭，經施工實踐考驗和勞動部門檢測，在良好的治理維護條件下，百米漏風率可降至1%。λ=0.015~0.2性風管接近。具有良好的防水、阻燃、抗靜電、抗老化、耐熱、耐低溫、耐腐蝕性能，能在瓦斯隧道等惡劣自然環境下使用，并且使用壽命長。儲運安全便利，維護修補簡潔。該風管重量輕，單位重量比傳統產品輕三分之一以上，易于懸掛安裝，包裝緊湊，占空間小，便于儲運，可以補綴也可用專用膠水粘補，即補即用，不用打毛。配套的風管接頭〔如鋼圈式、拉鏈式〕具有安裝簡便，密封性好，不易變形等優點。風管顏色明媚協調，給人舒適、安全感。價格適中，只有鋼制風管50%左右。通風系統電力配置通過以上的計算和通風機設備選型，本隧道〔單洞〕通風系統的最大電力配套為：通風設備最大功率：580kW工 作 電 壓：380V施工通風方案的技術經濟分析與方案選擇各施工通風方案的技術經濟分析見表通風設備材料比較表和表7〔通風方案優缺點比較表。表6 各施工通風方案通風設備、費用比較表通風設備通風設備軸流風機抽出式風機關心射流風機/〔局扇軸流風機〕方案型號數量各1型號數量型號方案第一區段SDF()No13SSF—No10數量各6總裝機 設備費用功率 估算〔kW〕〔萬元〕580104.6II其次區段同上各1同上各11SSF—No10/方案II第一區段SDFNo13(C)—各1〔SDF6－No6.0〕〔A〕II550100其次區段SDF —No18(B)1同上方案III第一區段SDF —No13(C)各1各1SSF—No1012/6各610/749075其次區段同上SFC－4－No121方案IV第一區段SDF —No13(C)各1同上SSF—No10/〔SDF－No6.0〕〔A〕II各6〔單洞〕550100其次區段SDF —No18(B)1同上方案V第一區段SDFNo13(C)—各1各1SSF—No1012/7各612/753585.95其次區段同上SFC－4－No121同上方案VI第一區段SDF —No13(C)各1SSF—No10/〔SDF6－No6.0〕〔A〕II〔單洞〕580110其次區段SDF —No18(B)1同上方案VII第一區段SDFNo13(C)—其次區段各1各1SSF—No1012/10各6各10〔單洞〕53585.95同上SFC－4－No121同上注：因四川省交通廳大路規劃勘察設計爭論院提出將一端施工通風長度調整為5.5km，表中局部關心射流風機數量較報告中計算結果相應增加一臺，以滿足通風需要。方案特點表7 方案特點IIIIIIIV方案V方案VI方案VII通風效果通風效果通風效果通風效果通風效果通風效果風效果良雙洞綜合道污染線污染左線隧道污風循線隧道污道作業線成本較小。本錢大。本錢污染較環。綜合染較大。干擾小。低。適當。略低。大。本錢略低其中，第Ⅰ方案為斜井可以利用時的首選方案，第Ⅲ方案為備選方案；第Ⅶ方案則為斜井無法利用時的推舉方案。通風系統的布置、安裝及施工通風應留意的問題通風系統的布置與安裝安裝布置要求通風系統的初步布置要求有以下3個方面：見圖15~17。第一區段主風機安裝在洞口外30m處，送風管掛于拱腰，向洞內壓風，即承受大風量軸流風機，柔性風管所組成的壓入式通風系統。其次區段主風機移至洞內2500m〔或不斷跟進掛于拱腰處，向洞內工作面壓入式供風。依據通風方案的不同，在小循環混合式通風方式中，抽出式通風機的布置尤為重要，應嚴格依據相關的規定布置，并需留意設備的保護，以免在爆破時被損壞。排風管應掛在有斜井〔右線〕的一側，以便于由斜井排風。2500m4500m段將增設射流風機，據計算11～15臺，其布置也應按相關規定安裝。第一組距洞口200m300m左右依次布置安裝。相關內容參見后續長大隧道施工通風應留意的問題。布置示意圖泥巴山隧道通風系統的縱斷面布置示意圖見前各方案〔I－VII〕設計圖，以下為隧道內不同位置斷面的風機與風管示意圖，見圖15~17。通風機的安裝通風機的安裝應結實、牢靠，通風方向與風管方向根本全都。主風機應安裝在洞口外30m處，避開吸入洞內排出的污風。風機的串聯作業：串聯工作的風機，型號和功率應一樣。兩臺風機串聯后，輸出的風量相等，輸出的風壓相加。按風機布置不同，分集中串聯和間隔串聯兩種形式。圖15 泥巴山隧道風管布置示意圖1617射流風機布置示意圖集中串聯是兩臺風機集中在風管的一端，兩臺風機間要有確定的間距(10倍)，并用一節相應長度的風管相連，起整流作用以提高工效。當風機間隔串聯時，因風機安裝位置不同，風壓與漏風狀況也不同。18-a所示，風機位于風管全長1／2處，全風管內均為正壓，兩風機所抑制的阻力相近，漏風最小。但這種情1／2耗盡時，風機Ⅱ的風壓即接著工作。在風管一樣的條件下，一般狀況是集中串聯比間隔