隧道毕业设计[1](7)

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第四章 隧道运营设施及其设计

4.1 通风设计 4.1.1 调查

1 交通量历时变化包括随小时、星期、季节、和年的变化情况，尤其交通量逐年变化的情况，是进行通风规划分期实施的主要依据。对难以区分的大型载货车、大型车、小型车，而不能区别发动机的种类，因而为保证安全，常把大型货车和客车视为柴油车。

2 冻害调查对设计尤为重要，气温、气压、温度等是通风计算和设备选型的重要参数。 4.1.2 通风方式

可按下列方法初步判定是否设置机械通风。 由于本隧道为单向交通隧道，则可用公式[4-1]

L?N?2?106 式[4-1]

式中：L——隧道长度（m）； N——设计交通量（辆/h）。

其中L、N为设计资料给定，取值为N=5000辆/h，L=490m 由上式，得

490×5000=2.45×106 >2×106

以上只是隧道是否需要机械通风的经验公式，只能作为初步判定，是否设置

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风机还应考虑公路等级、隧道断面、长度、纵坡、交通条件及自然条件进行综合分析，由初步设计可知知本设计需要机械通风。

4.1.3 通风方式的选择

1 机械通风方式可分为纵向式、半横向式、全横向式以及在这三种基础上的组合通风方式。

2 选择机械通风方式考虑下列因素： （1）交通条件

（2）地形、地物、地质条件 （3）通风条件 （4）环境保护要求 （5）火灾时的通风条件

（6）维护与管理水平

（7）分期实施的可能性 （8）工程造价、营运电力费、维护管理费

3 鹤山隧道为射流式纵向通风，其特征形式是由射流风机群升压，适风长度为2500左右，工程造价低，分期实施容易，技术难度不高，营运费用低，但洞内环境噪声较大，排烟不变，不易管理维护。通风系统略图见图[4-1]

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隧道内压隧道风速浓度分布

图 [4-1]装有射流式风机的纵向式通风 4.1.4 污染空气的稀释标准

1 隧道通风主要是对一氧化碳、烟雾和异味进行稀释。对一氧化碳进行稀释的目的是保证卫生条件；对烟雾进行稀释的目的是保证行车安全；对异味进行稀释的目的是提高隧道内的行车舒适性。公路隧道中，汽车排放出的废气中的有害物质很多。其中一氧化碳对人体健康的影响比较突出，且将其稀释至无害于人体健康的需风量常是最多的，故通风设计时以将其浓度控制在一定的安全限度内，作为主要的设计指标之一，即CO的设计浓度。

2 CO设计浓度

本隧道采用纵向是通风，CO设计浓度可按《公路隧道通风照明设计规范》查表按中插值法的再加上50ppm。设计隧道长度为490m，查表知??ppm??30ppm。

3 烟雾设计浓度

鹤山隧道采用纳光灯光源，烟雾设计应按规范查表。设计车速为100km/h，k（m2）=0.0065m-1 。

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4.1.5 需风量

1 CO排放量应按式[4-2]计算 QCO?13.6?106nqco?fa?fd?fh?fiv?L??(Nm?fm)m?1 式[4-2]

式中：QCO——隧道全长CO排放量（m/s）； qco——CO基准排放量（m/辆·km）； fa——考虑CO车况系数查表取1.0； fd——车密度系数，查表取0.6；

fh——考虑CO的海拔高度系数，海拔高度取760m查表取1.18； fm——考虑CO的车型系数，查表；

fiv——考虑CO的纵坡—车速系数，查表取1.4； n——车型类别数；

Nm——相应车型的设计交通量（辆/h）查表。 由上式，得

QCO?13.6?106n3

3

qco?fa?fd?fh?fiv?L??(Nm?fm)m?1

?0.01659m /s

3

2 稀释CO的需风量应按式[4-3]计算 Qreq(co)?QCOP0P T T06????10 式[4-3]

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式中：Q3

req(co)——隧道全长稀释CO的需风量（m/s）；

P0——标准大气压（KN/m

2

）取101.325 KN/m2；

?——CO设计浓度，经前面计算为300ppm；

P——隧道设计气压（KN/m2），取120KN/m2；

T0——标准气压（K）取273K；

T—— 隧道夏季的设计气温（K）取302K；

由上式，得 QOreq(co)?QC?P06?P? T T?10

0 =

0.01659101.325?302300?120273?106

=51.65

3 烟雾排放量应按式[4-4]计算

Q1nD VI?3.6?106?qVI?fa(VI)?fd?fh(VI)?fiv(VI)?L??(Nm?fm(VI))m?1式中：QVI——隧道全长烟雾排放量；

qVI——烟雾基准排放量（m2/辆·km）可取2.5 m2/辆·km； fa(VI)——考虑烟雾的车况系数，查表取1.0； fh(VI)——考虑烟雾的海拔高度系数，查表取1.09； fiv(VI)——考虑烟雾的纵坡—车速系数，查表取1.0； fm(VI)——考虑烟雾的车型系数，查表；

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式[4-4]

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