米仓山隧道通风方案专题设计

1、精选优质文档-倾情为你奉上目 录专心-专注-专业米仓山隧道通风专题设计1 概述1.1 隧道概况桃巴路是四川省高速公路网规划中成都经巴中至陕西汉中高速公路的组成部分，是我省北向连接陕西等省的重要出省通道，成都经巴中至陕西汉中高速公路是国家高速公路网京昆线的重要补充，并与京昆线、包茂线在川东北地区形成3条纵向高速公路布局，与横向的广-巴-达-万高速公路形成网络布局。本项目位于川东北秦巴高山峡谷地区，路线（四川境）起于南江县光雾山（川陕界）拟建米仓山特长隧道内，接陕西境拟建宝汉高速公路汉中至陕川界段。路线途经南江县（约95km）、巴州区（约20km），沿大河、南江河、巴河而下，止于巴中市巴州区东兴场

2、，接在建巴中至南部高速公路，并与广元巴中达州高速公路互通，初设路线全长约115km。米仓山隧道横跨陕、川两省，推荐线全长13.777Km，其中陕境2939m、川境10838m，是桃巴高速公路上的控制性工程。工可批复项目建设工期4年。米仓山隧道穿越米仓山国家森林公园和大小兰沟省级自然保护区实验区，隧道中部地表为牟阳城景区的风景游览区，环境保护要求高。图1 地理位置图1.2 隧址区地形、地质概况隧道穿越四川省和陕西省，位于四川盆地北缘地带，为深切割高中山构造剥蚀地貌区。区内地貌多形成高山、峡谷。沟谷多呈V型，沟床坡降大，水系呈树枝状。调绘区山脊最高约2000m，沟谷最低约870m，相对高差约113

3、0m，地形总体变化大。地形地貌受构造和岩性的制约，花岗岩山体陡峻，山顶呈尖峰；沉积岩山峰一般浑圆，在山体上横向冲沟发育，呈树枝状，个别切割较深，形成峡谷、陡崖等地貌。山体植被发育。隧址区出露地层以闪长岩为主，进口段分布有砂岩、灰岩、页岩等，隧道洞身至出口段广泛分布花岗闪长岩。隧址区为秦岭东西向复杂构造带与四川新华夏盆地的交接部位，位于杨子准地台北缘，为岩浆岩出露区，为元古代基底构造层，形成东西向地垒构造区，加之侵蚀切割作用强烈，表现为陡峻的褶皱山和深切峡谷。区内断层、褶皱不发育，地质构造简单。隧址区地表未发现大的断裂构造，但闪长岩中可能发育有隐伏断层，对隧道工程有一定影响。在隧道进口附近分布有

4、一向斜，向斜两翼基本对称，核部出露奥陶系地层，两翼主要为韩武系地层。在米仓山国家森林公园出露Pts地层（岩性以板岩为主）为一向斜构造，向斜延伸较短，两翼基本对称，出露地层均为上两组，岩性以板岩为主，但下部板岩和岩浆岩接触带岩体可能发生质变，岩体破碎或软弱。隧道穿越闪长岩段大多地下水贫乏，但局部裂隙发育段可能有地下水富集或通过裂隙连通远处补给区而形成承压水出露。隧道进口段砂岩裂隙发育，其透水性和含水性较好，页岩为相对隔水层，砂岩和页岩接触带一般地下水较富集，灰岩地下水较丰富，隧道开挖可能遭遇地下溶洞和岩溶涌突水等问题。1.3 区域气象条件隧址区位于四川盆地东北部，处于低山区中的河谷地带，属北亚热

5、带湿润季风气候区。四季分明，气候温和，雨量充沛，大陆季风气候特征明显，具春迟秋早而短，夏季无明显高温时段，光热条件好的特征。年降雨量平均值为1074mm，降雨分布不均，多集中于59月，其降雨总量可达891.4mm，占全年降雨量的83。据巴中市气象资料，最大年降水量1600mm，最小年降水量630mm。多年平均气温16.1°C，多年平均蒸发量1500mm，多年平均蒸发量大于降雨量；多年相对平均湿度为68。1.4 米仓山隧道特点（1）隧道长目前，国内已经建成的10Km以上的公路隧道有秦岭终南山隧道（18020m）、大坪里隧道（12286m）和包家山隧道（11185m），在建的有西山隧道（

6、13654m）、泥巴山隧道（10007m），米仓山隧道全长13777m，开建后将成为国内第二长公路隧道。（2）埋深大米仓山两侧山体陡峻，中部宽缓，构成“一山二岭夹一谷”的构造侵蚀地貌，隧道最大埋深约1060m，长达11.7Km的中部地段最小埋深都在400m以上。（3）山体宽厚米仓山隧道为越岭隧道，隧道轴线两侧埋深超过1000m的宽度在20Km以上，可见米仓山隧道山体十分宽厚。（4）地质条件较复杂隧道洞身穿越砂岩、页岩、灰岩不等厚互层地段及花岗闪长岩，灰岩地段岩溶较发育，地下水丰富，可能遭遇溶洞及涌突水等地质灾害。地质构造上，隧道穿越两个向斜与断层破碎带，花岗闪长岩内可能存在隐伏断层。（5）环保

7、要求高米仓山隧道穿越米仓山国家森林公园和大小兰沟省级自然保护区实验区，隧道中部地表为牟阳城景区的风景游览区，环境保护要求高。1.5 关键技术问题根据以上特点，米仓山隧道设计存在以下关键技术问题：（1） 控制测量米仓山海拔较高、跨度大、山顶大部分地段人迹罕至，控制测量工作难度大。（2） 地质勘察地表植被茂盛、覆盖层厚度大，山顶地段人迹罕至，隧道埋深大、地质条件复杂，地质勘察工作量大、难度大。（3） 通风救灾米仓山隧道为超特长隧道，隧道通风系统的设计对整个隧道的投资以及后期运营费用影响极大，因此，需结合米仓山隧道的具体地质、地形情况，对可能存在的通风方案进行系统研究，并结合防灾救援、隧道施工等需要

8、，选择最佳通风方案。（4） 超特长隧道快速施工米仓山隧道长近13.8Km，工可批复建设工期4年，如何实现快速施工，是保证隧道建设成功的重要条件，因此，需结合米仓山隧道的具体地质、地形情况，研究可能的辅助施工措施，并结合隧道营运通风需要，选择最佳辅助施工方案。2 隧道通风方案2.1 隧道通风方案比选流程隧道通风方案比选流程：（1）通过调研分析，论证隧道分段纵向通风模式；（2）地面风机房和地下风机房比选；（3）提出可能的比较方案，三区段通风和四区段通风方案；（4）三区段通风方案比选A、三区段2竖井通风方案经济风速论证；B、三区段2无轨运输斜井通风方案经济风速论证；C、三区段2有轨运输斜井风方案经济

9、风速论证；D、三区段通风方案比选。（5）四区段通风方案比选A、四区段2竖井+1无轨运输斜井通风方案经济风速论证；B、四区段1竖井+1无轨运输斜井通风方案经济风速论证；C、四区段1竖井+2两有轨运输斜井通风方案经济风速论证；D、四区段1竖井+1有轨运输斜井+1无轨运输斜井通风方案经济风速论证；E、四区段1竖井+2平导通风方案经济风速论证；F、四区段通风方案比选（6）三区段通风推荐方案和四区段通风推荐方案比选（7）综合考虑通风、施工、投资、环保等各种因素，提出米仓山隧道通风推荐方案。图2 隧道通风方案比选流程图2.2 三区段通风主要方案及图示方案一：2竖井方案三区段两竖井送排式通风，竖井均位于四川

10、境，每个井位各设置两座竖井，分别用于左、右洞的送风和排风，送风井与排风井之间采用隔板分割，风机房设于地表。表1. 三区段通风方案一分段参数表进出口桩号K39+272K53+036竖井位置K43+700K48+000分段长度4428m4300m5036m竖井深度555m465m井口高程1540m1470m图3 三区段通风方案一示意图方案二：2无轨运输斜井方案三区段两无轨斜井送排式通风，斜井口位于隧道中部大坝附近，每个井位各设置两座斜井，分别用于左、右洞的送风和排风，送风井与排风井之间采用隔板分割，风机房设于地表。表2. 三区段通风方案二分段参数表进出口桩号K39+272K53+036斜井位置K4

11、4+450K48+400分段长度5178m3950m4636m斜井长度（坡度）2500m(17.1%)2300m(17.4%)井口高程1420m1495m图4 三区段通风方案二示意图方案三：2有轨运输斜井方案三区段两有轨斜井送排式通风，斜井口均位于四川境，一个井口位于土卡门附近、一个位于隧道中部大坝附近，每个井位各设置两座斜井，斜井纵坡45%，分别用于左、右洞的送风和排风，送风井与排风井之间采用隔板分割，风机房设于地表。表3. 三区段通风方案三分段参数表进出口桩号K39+272K53+036斜井位置K43+800K48+400分段长度4528m4600m4636m斜井长度（坡度）1200m(4

12、5%)950m(45%)井口高程1520m1410m图5 三区段通风方案三示意图2.3 四区段通风主要方案及图示方案一：2竖井+1无轨运输斜井方案四区段三风井送排式通风，三座风井均位于四川境，两个竖井口分别位于西溪沟上游和大坝附近，斜井口位于四川境出口端王家咀附近，每个井位各设置风井两座，分别用于左、右洞的送风和排风，送风井与排风井之间采用隔板分割，风机房设于地表。表4. 四区段通风方案一分段参数表进出口桩号K39+272K53+036斜、竖井位置K43+100K46+300K49+400分段长度3828m3200m3100m3636m竖井深度570m460m斜井长度（坡度）2050m(10.

13、2%)井口高程1555m1465m1200m图6 四区段通风方案一示意图方案二：1竖井+2无轨运输斜井方案四区段三风井送排式通风，陕西境、四川境两端各设无轨运输斜井一处，斜井纵坡分别为12.12%、10.2%，竖井口位于大坝附近，每个井位各设置风井两座，分别用于左、右洞的送风和排风，送风井与排风井之间采用隔板分割，风机房设于地表。表5. 四区段通风方案二分段参数表起止点桩号K39+272K53+036斜、竖井位置K42+800K46+300K49+400分段长度3528m3500m3100m3636m竖井深度460m斜井长度（坡度）2350m(12.12%)2050m(10.2%)井口高程12

14、65m1465m1200m图7 四区段通风方案二示意图方案三：1竖井+2有轨运输斜井方案四区段三风井送排式通风，风井口均位于四川境，西溪沟上游设竖井一处，大坝与王家咀附近各设有轨运输斜井一处，斜井纵坡45%，每个井位各设置风井两座，分别用于左、右洞的送风和排风，送风井与排风井之间采用隔板分割，风机房设于地表。表6. 四区段通风方案三分段参数表起止点桩号K39+272K53+036斜、竖井位置K42+900K46+300K49+900分段长度3628m3400m3600m3136m竖井深度460m斜井长度（坡度）1250m(45%)920m(45%)井口高程1540m1465m1400m图8 四

15、区段通风方案三示意图方案四：1竖井+1无轨运输斜井+1有轨运输斜井方案四区段三风井送排式通风，风井口均位于四川境，西溪沟上游设竖井一处，大坝附近各设有轨运输斜井一处，斜井纵坡45%，王家咀附近设无轨运输斜井一处，斜井纵坡15.56%，每个井位各设置风井两座，分别用于左、右洞的送风和排风，送风井与排风井之间采用隔板分割，风机房设于地表。表7. 四区段通风方案四分段参数表起止点桩号K39+272K53+036斜、竖井位置K43+100K46+200K49+400分段长度3828m3100m3200m3636m竖井深度570m斜井长度（坡度）920m(45%)2050m(10.2%)井口高程1555

16、m1415m1200m图9 四区段通风方案四示意图方案五：1竖井+2平导方案隧道进出口分别设置3628m、3436m长的平行导坑，隧道中部大坝附近设置竖井一处，分别用于左、右洞的送风和排风，送风井与排风井之间采用隔板分割，风机房设于地表。表8. 四区段通风方案五分段参数表进出口桩号K39+272K53+036平导、竖井位置K42+900K46+300K49+600通风分段长度3628m3400m3300m3436m竖井深度460m平导长度3628m3436m井口高程1465m图10 四区段通风方案五示意图2.4 米仓山隧道通风主要技术问题米仓山隧道通风方案主要技术问题包括：（1）通风方式；（2

17、）风机房布置；（3）分段数量和分段长度；（4）经济风速和经济断面；2.5 隧道通风设计原则（1）满足隧道通风各项卫生标准；（2）满足规范规定的其它通风要求；（3）通风系统的前期投资和长期营运费用综合最省；（4）通风系统具有可维护性。（5）通风系统营运满足环保要求。3 确定通风模式3.1 隧道参数表9. 隧道参数隧道名称里程桩号长度(m)纵坡(%)/长度(m)隧道高程(m)米仓山隧道左线AZK39+256AZK53+046137902.9/24,0.8/6900,-0.5/6850,-2.7/161007右线AK39+272AK53+036137642.9/8,0.8/6900,-0.5/685

18、0,-2.8/63.2 通风计算参数表10. 隧道通风计算参数项 目单 位计算及控制参数备注设计控制风速正常行车设计控制风速m/s10火灾工况设计控制风速m/s23稀释异味设计控制风速m/s2.5环境参数自然风压产生的洞内风速m/s2.5空气密度kg/m31.2计算行车速度正常行车车速km/h4080交通阻滞车速km/h10汽车尾气基准排放量CO基准排放量m3/辆·km0.01折减率1.5，起始年限1995年烟雾基准排放量m2/辆·km2.53.3 设计交通量及交通组成（1）设计交通量米仓山隧道位于川陕界关坝，交通量预测结果见表1。表11. 年平均日交通量表（pcu/d）年

19、份2014202020302033川陕界关坝549492001812620713（2）交通组成表12. 米仓山隧道交通组成（） 车辆比例年份客 车货 车小客车大客车小货车中货车大货车托挂车集装箱201448.3 6.8 23.2 15.8 4.9 0.6 0.4202048.5 7.0 23.0 15.2 5.1 0.7 0.5203048.8 7.2 22.6 14.6 5.4 0.8 0.6203349.2 7.3 22.2 14.3 5.5 0.8 0.7（3）高峰小时比例根据桃园（川陕界）至巴中高速公路工程可行性研究报告高峰小时比例取为10%。3.4 通风技术标准3.4.1 隧道内CO

20、允许设计浓度： 正常运营时，隧道内CO设计浓度250ppm。 交通阻滞时，隧道内各车道以怠速行驶，平均行车速度为10.0km/h，经历时间不超过20min，阻滞段长度不大于1000m，洞内阻滞段的平均CO设计浓度可取300ppm。3.4.2 隧道内烟雾允许设计浓度K：表13. 隧道烟雾设计浓度K计算行车速度（km/h）804010K（m-1）0.0070.0090.0123.4.3 稀释空气中异味隧道空间不间断换气频率采用每小时3次，并保证隧道内换气风速Vr2.5m/s。3.4.4 火灾工况火灾时排烟风速按Vr23m/s取值。3.5 风机参数表14. 射流风机型号风机型号风机直径mm电机功率K

21、w轴向推力N风机转速N/min风机出口风量m3/s风机出口风速m/sSDS-1120T-4PD51120371294147033.433.9根据公路隧道通风照明设计规范JTJ 026.1-1999的有关规定进行通风计算。3.6 通风计算原理3.6.1 隧道需风量（1）稀释CO需风量 CO排放量Qco稀释CO所需的新风量Qreq(co)（2）稀释烟雾需风量 烟雾排放量QVI稀释烟雾的需风量Qreq(VI)（3）稀释异味需风量稀释异味的需风量按下式计算： （4）最大需风量在确定需风量时，根据上述的各种工况分别进行需风量计算，最后取Qreq(CO)、Qreq(VI)和中最大值作为设计通风量Q： 3.

22、6.2 隧道通风阻力（1）自然风阻力Pm表15. 自然风阻力计算系数ern（m/s）0.60.022.5（2）通风阻抗力Pr（3）交通通风力Pt其中，表16. 汽车等效阻抗面积Am的计算参数小型车正面投影面积Acs小型车空气阻力系数大型车正面投影面积Ac1大型车空气阻力系数2.130.55.371.0（4）送风口升压力Pb，Pe 排风口与送风口附近的压力模式如Error! Reference source not found.。 排 送 Qe 风 风 Qb ve vb Qr1 Qr2 Qr3 Qr4 Pr1 Pr2 Pr3 Pr4 Pr1 Pr2 Pr3 Pr4图11 排风口与送风口压力模式图

23、排风口的升压力为： 送风口的升压力为： （5）纵向通风隧道内所需升压力P3.6.3 风机计算（1）风机全压PTOT排风机全压：送风机全压：（2）轴流风机功率计算Ng风机的轴功率风机的轴功率按下式计算：电机功率 （3）射流风机数量i每台射流风机的升压力Pj计算风机台数i3.7 隧道需风量计算根据以上计算原理进行隧道需风量计算，计算结果见下表：表17. 隧道需风量计算结果隧道名称路线稀释CO需风量稀释VI需风量稀释异味需风量最大需风量洞内风速m3/sm3/sm3/sm3/sm/s米仓山隧道左线308.61 248.70 758.79758.7911.49右线308.02 296.14 757.36

24、757.3611.47从上表可以看出，全射流通风米仓山隧道主洞内风速达到了11.49m/s，超过了公路隧道通风照明设计规范JTJ026.1 -1999关于单向交通隧道设计风速不宜大于10m/s的规定，故不宜采用全射流纵向通风。3.8 隧道通风模式确定公路隧道的机械通风方式主要有纵向式通风、半横向通风及全横向通风。纵向式通风主要适用于双洞单向交通隧道及较短的单洞双向交通隧道；半横向通风及全横向通风主要适用于单洞双向交通隧道。通过调查国内外10km以上的隧道，70年代以前，包括欧洲和日本修建的特长隧道（如瑞士的圣哥达隧道、奥地利的阿而贝格隧道、法国至意大利的勃朗峰隧道等）基本上采用半横向通风或全横

25、向通风；70年代以后修建的特长隧道（如日本的关越隧道、挪威的Folgefonn隧道等）基本上采用纵向式通风，这是隧道通风方式的发展规律。表18. 国内外10km以上隧道调查表隧道名称国家长度（m）修建年代通风方式圣哥达（St.Gothard）瑞士169181970-1980横向式阿尔贝格（Arlberg）奥地利139271978-1982横向式弗雷儒斯（Frejus）法国-意大利128901974-1979横向式勃朗峰（Mt.Blance）法国-意大利116001959-1965横向式普拉布斯（Plabutsch）奥地利10086-1988横向式Aurland Laerdal挪威2450019

26、95-2001纵向式秦岭终南山中国陕西180202001-2005纵向式坪林（Pinglin）中国台湾12900-2003纵向式大坪里中国甘肃122862005-2009纵向式西山中国山西13680/135802006-纵向式包家山中国陕西111852006-2009纵向式Folgefonn挪威11100-2001纵向式关越（Kan-Etsu）日本110201977-1989纵向式Hida日本10750-2010纵向式格兰萨索（Gran Sasso）意大利101751968-1984纵向式巴黎A86公路西线法国10162在建纵向式大相岭中国四川100072007纵向式从国内外超长公路隧道的纵向

27、通风方式来看，也有向斜、竖井分段纵向式通风发展的趋势。在纵向式通风系统隧道内有害气体的浓度在整个隧道内不是一个定值，即有害气体浓度向着流动方向有逐渐增大的特性。当隧道较长，则所需风量较大，污染空气浓度达到容许值时，可考虑沿隧道设置一定数量的通风井，以便不断排出隧道内的污染空气，并补充新鲜空气，通过合理设计风道口的各项参数，以达到预期的风量分配。同时，在长隧道中，烟雾是必须考虑的问题，它造成驾驶人员的视觉障碍，易造成交通事故。采用安装静电除尘器来捕捉通风气流中的烟垢粒子，从而可重新利用通风的空气，另外，达到临界浓度的污染空气通过竖井从隧道中排出，新鲜空气被吸入送到下一个区间，从而扩大了纵向式通风

28、系统的应用范围，提高了纵向式通风系统的效果。但从技术上讲，日本在静电除尘技术应用比较多，我国除用于发电厂外，在隧道中还没有采用这项技术，如果依赖于这项技术，无论在技术还是资金上都有较大困难。在我国，目前新建成或即将建成的特长隧道，如陕西秦岭终南山隧道（长约18km）、四川雅安至泸沽高速公路大相岭隧道（长约10km）、宝鸡至天水高速公路大坪里隧道（长约12.3km）、湖南雪峰山隧道（长约7km）、陕西包家山隧道（长约11km）、山西太原至古交高速公路上的西山隧道（左洞长13.68km右洞长13.58km）、台湾的坪林隧道（长约12.9km）等，都采用分段纵向通风。米仓山隧道长约13.8km，为山

29、岭区双洞单向交通隧道，结合国内外隧道通风的发展情况和本隧道特点，本隧道拟采用分段纵向通风模式。3.9 分段数量确定瑞士通风专家委员会根据全世界1000多座道路隧道通风运营效果统计资料，于1986年在工程学报上发表的资料中强调“对长大隧道必须考虑每隔35 km，设置具有通风机组的通风井一座”的原则，特长隧道需要设置斜井或竖井将隧道分为数段，使每段的设计风速均为 2.510m/s之间。表19. 国内外10km以上纵向通风隧道分段情况表隧道名称国家长度（m）修建年代分段长度井长/坡度通风方式秦岭终南山中国陕西180202001-2005最长4948最短3782竖井185-709-395分段纵向式坪林

30、（Pinglin）中国台湾12900-2003平均约3200m竖井250-235-500分段纵向式大坪里中国甘肃122902005-平均3100m竖井225-225分段纵向式西山隧道中国山西136802006-最长5005最短2478分段纵向式包家山隧道中国陕西111852006-20092705-3417-3023-2055斜井746/11.8585/36.3890/8.5分段纵向式关越（Kan-Etsu）日本110201977-19893735-3558-3592竖井193-181分段纵向式大相岭隧道中国四川100072007-2500-5000-2500斜井1532/12.31356/1

31、5.9分段纵向式从国内外已经建成或在建的10km以上的隧道的纵向通风分段情况来看：日本的关越隧道分段长度3.53.7km，中国台湾的坪林隧道分段长度约3.2km，秦岭终南山隧道分段长度3.84.9km，甘肃的大坪里隧道分段长度平均约3.1km，一般分段长度35km。斜竖井位置的应遵循“因地制宜”的原则，过分地强调隧道均匀分段而不顾其他条件，势必造成斜竖井、连接风道的土建费用增多，同时过长的风道也会增加通风阻力，造成运营费用增高。米仓山隧道全纵向射流通风计算风速11.5m/s，超过规范规定的“单向交通隧道设计风速不宜大于10m/s”，根据调研成果，分段纵向通风分段长度一般不超过5km，结合本隧道

32、通风、防灾救援、工期要求及隧道所处的地形、地质条件，隧道合理的通风区段划分应该为34段。3.10 小结（1）确定需风量初步设计阶段通过调研分析，米仓山隧道车辆的基准排放量及折减系数按规范取值，即CO基准排放量为qco=0.01m3/辆·km，烟雾的基准排放量为qvi=2.5m2/辆·km。初步设计根据规范及结合米仓山隧道实际情况，确定了计算需风量所需的其他计算参数，计算出隧道需风量及风速。表20. 最大需风量及风速表隧道名称最大需风量（m3/s）隧道计算风速（m/s）米仓山隧道左洞758.7911.49右洞757.3611.47从表中计算风速看，左洞为11.49m/s，右洞

33、为11.47m/s，均超过规范规定的10m/s，故不宜采用全射流纵向通风。（2）确定分段纵向通风模式通过调研分析国内外10km以上隧道的通风模式及通风发展规律，综合考虑本隧道通风、防灾救援、工期要求等因素，确定采用分段纵向通风模式。（3）确定纵向分段数量通过调研分析国内外10km以上隧道的通风分段情况，分段纵向通风分段长度一般不超过5km，结合本隧道通风、防灾救援、工期要求及隧道所处的地形、地质条件，隧道合理的通风区段划分应该为34段。4 风机房选择根据公路隧道通风照明设计规范（JTJ 026.1-1999）规定，风机房应从功能要求、位置选择、外观协调、环境保护、养护维修、营运管理及防灾救援等

34、方面综合考虑，作出合理规划与设计。风机房可设在洞外或洞内。米仓山隧道风机房位置的选择，关系到通风井布置型式、通风管理模式以及防灾救援等，所以应给予充分考虑。4.1 隧道风机房设置原则根据公路隧道通风照明设计规范（JTJ 026.1-1999），对隧道风机房所作规定如下：4.1.1 一般规定（1）风机房与通风井应从功能要求、位置选择、外观协调、环境保护、养护维修及营运管理等方面综合考虑，作出合理规划与设计。（2）风机房空间应能布置轴流风机、电气设备、控制设备和其他辅助机电设备，并有大型设备搬运通道和工作通道等。（3）风机房宜靠近隧道布置。（4）当风机分期安装时，应考虑预留空间和连接装置。（5）风

35、机房与风道的连接处，其周壁必须密封，严禁漏风。（6）风机房与通风井内应采取严格的防排水措施，严禁渗漏水。风机房与通风井、连接风道、主风道和隧道构成完整的通风系统，它的规划与设计是否合理，至关重要，因此要求风机房满足功能要求，位置合适，结构可靠，外观协调，便于养护维修及营运管理。4.1.2 洞外风机房风机房可设于洞口和通风井附近，应根据洞口或通风井周围地形条件、两洞口轴向间距等因素，确定风机房位置，并注意与环境的协调。城镇附近的隧道还应考虑对洞口附近.居民及城市设施的影响。当采用集中送入式或横向式通风方式时，风机房可设置在隧道洞口处，其中可分为在两洞口间设置的形式和路堑单侧设置的形式；当采用斜、

36、竖井通风方式时，风机房可设在井口地表处。当在两洞口间设置风机房时，应注意与洞口环境的协调，避免对行车造成压抑感。4.1.3 洞内风机房当采用斜、竖井通风且洞外设置风机房有困难时，可将风机房设置于斜、竖井底部。洞内风机房内应考虑防潮、防尘、降噪和温度调节，同时应具有自身通风设施。据国外一些技术资料，20世纪90年代以前，隧道风机房较多设置在隧道洞口附近和竖井地表换风塔口附近，但进人20世纪90年代后，一些国家尤其是日本在采用竖井通风方式时，较多地将风机房设在地下即竖井底部与正洞连接处的山体内。这种设置方式在工程费用方面一般高于洞外设置方式，但可节省土地，保护植被环境，并且由于风机房位于隧道内路侧

37、边，便于设备的维护管理和工作人员的进出。4.1.4 洞外风机房与洞内风机房比较表21. 洞外风机房与洞内风机房比较表洞外风机房洞内风机房适用条件井口附近地表交通较方便，气候条件较好，适合长期生活井口地表交通不便、气候恶劣，不宜或无法居住，而井底地质条件较好造价较低较高施工难度小较大施工风险很小较大，若井底地质条件比预估的差，将给施工带来很大困难维护管理较方便方便防潮、防尘无要求须专门除尘4.2 风机房设置调研表22. 已建隧道风机房比较表隧道名称国家长度（m）修建年代通风方式竖井数井深(m)斜井数斜井长(m)风机房形式秦岭终南山中国陕西180202001-2005纵向式3195;710;395

38、地下圣哥达（St.Gothard）瑞士169181970-1980横向式2522;3032513896地下阿尔贝格（Arlberg）奥地利139271978-1982横向式2736/;218地下弗雷儒斯（Frejus）法-意128901974-1979横向式1735/7.41705地下坪林（Pinglin）中国台湾12900-2003纵向式3250;235;500地下大坪里中国甘肃122902005-纵向式2地上关越（Kan-Etsu）日本110201977-1989纵向式2193;181地下普拉布斯（Plabutsch）奥地利10086-1988横向式2地下大相岭隧道中国四川10007200

39、7-纵向式215321356地下/地上由上表可以看出，世界各国十公里以上长大隧道中，风机房大部分都是布置在地下的，采用地下风机房主要原因基本都在于以下几点：（1）竖（斜）井井口气象条件恶劣。冬季有很长的积雪期，机房控制人员的工作和生活都存在困难。（2）生活、交通条件艰苦。采用地下风机房可以避免管理人员长期在山上工作，地下风机房与高速公路主线直接连通，人员、车辆及设备进出风机房十分方便。（3）有利于供电和监控。采用地下风机房方案后，地下变电所直接给风机房供电，供电线路里程大大缩短，由于地下风机房和隧道主洞紧密相连，更有利监控通信线路的敷设，使监控管理大大方便，线路建设和维护费用大大降低。（4）设

40、备隐蔽性好，避免了人为破坏、遭受雷击等不利情况。大坪里和大相岭隧道采用地面风机房，主要原因是由于：通风井口均具有良好的场地、交通及气候条件。4.3 米仓山隧道风机房型式选择根据米仓山隧道斜竖、井口的气象、交通条件，综合考虑工程投资、施工难度、施工风险以及维护管理等因素，决定米仓山隧道斜、竖井均采用地面风机房，主要原因如下：（1）气象条件好隧址区位于四川盆地东北部，处于低山区中的河谷地带，属北亚热带湿润季风气候区。四季分明，气候温和，雨量充沛，大陆季风气候特征明显，具春迟秋早而短，夏季无明显高温时段，光热条件好的特征。多年平均气温16.1°C。（2）交通条件较好斜、竖井口均靠近居民生活

41、区，附近都有低等级公路或机耕道通达，隧道建成后，将施工便道修整改造，交通将更加便利。（3）生活条件较好米仓山隧道斜、竖井口均靠近居民生活区，适于管理维护人员生活。（4）地面风机房结构简单，造价便宜，施工简单，施工风险小。5 三区段纵向通风方案比选5.1 方案一2竖井方案经济风速论证通风井的经济断面积和经济风速直接影响建设投资和运营能耗。一般来说，通风井断面积越大，工程费用就越高，但对运营通风来说，断面积越大，风速越低，运营能耗越小，且风速对能耗更敏感。因此不同的国家和地区的隧道建设水平和国民经济水平的不同，会有不同的经济断面积和经济风速。公路隧道通风照明规范（JTJ026.1-1999）中3.

42、7.1 一般规定中规定了“风道设计应在满足技术要求的前提下，综合考虑建设费用和养护费用等因素”，对于一座隧道来说，由于风道长度及风道所处的地形、地质条件不同，风道内采用不同的风速，其建设费用和营运费用的差别是很大的，因此，针对米仓山隧道的实际情况，通过10m/s20m/s风速情况下的经济技术比较，选择适合米仓山隧道的合理通风风速和断面面积。5.1.1 计算参数表23. 三区段方案一通风计算参数项目单位三区段通风隧道长度左线m13790右线m13764通风分段左线段3右线段3各段长度左线m4444/4300/5046右线m4428/4300/50361#、2#风井长度m555（竖井）3#、4#风

43、井长度m465（竖井）联络风道长度m200风井内风速m/s1020图12 三区段方案一示意图5.1.2 计算内容主要计算内容包括各组合工况的：（1）正常情况下的通风需风量；（2）不同风速下风机功率；（3）不同风速下风井和联络风道面积；（4）不同风速下土建工程量及建设费用；（5）不同风速下营运及管理费用。5.1.3 计算结果（1）隧道需风量表24. 隧道需风量计算结果通风方案通风区段需风量隧道内风速控制工况m3/sm/s三区段两竖井送排式通风第一区段左线244.53 3.70 稀释异味右线243.65 3.69 稀释异味第二区段左线236.61 3.58 稀释异味右线236.61 3.58 稀释

44、异味第三区段左线277.66 4.21 稀释异味右线277.11 4.20 稀释异味总需风量左线758.80/稀释异味右线757.37/稀释异味（2）风井面积及风机风压、功率表25. 风井面积及风机风压功率竖井内风速(m/s)单位10111213141516171819201#风井面积m248.0343.6640.0236.9434.332.0230.0228.2526.6825.2824.012#风井面积m248.1143.7440.0937.0134.3732.0830.0728.326.7325.3224.063#风井面积m251.4346.7542.8639.5636.7334.283

45、2.1430.2528.5727.0725.714#风井面积m251.3746.742.8139.5236.6934.2532.1130.2228.5427.0425.691#风井风量m3/s480.26 480.26 480.26 480.26 480.26 480.26 480.26 480.26 480.26 480.26 480.26 1#风井最大风压Pa1708.61 1754.13 1805.76 1863.74 1928.27 1999.57 2077.83 2163.27 2256.06 2356.39 2464.44 2#风井风量m3/s481.14 481.14 481.1

46、4 481.14 481.14 481.14 481.14 481.14 481.14 481.14 481.14 2#风井最大风压Pa1757.76 1803.59 1855.57 1913.92 1978.86 2050.59 2129.33 2215.26 2308.58 2409.46 2518.10 3#风井风量m3/s514.26 514.26 514.26 514.26 514.26 514.26 514.26 514.26 514.26 514.26 514.26 3#风井最大风压Pa1710.64 1749.87 1794.28 1844.04 1899.35 1960.37

47、 2027.26 2100.18 2179.28 2264.72 2356.64 4#风井风量m3/s513.71 513.71 513.71 513.71 513.71 513.71 513.71 513.71 513.71 513.71 513.71 4#风井最大风压Pa1808.42 1847.33 1891.39 1940.78 1995.68 2056.26 2122.68 2195.11 2273.69 2358.57 2449.90 （3）不同风速经济技术比较不同风速条件下，通风主要费用见下表：表26. 不同风速下通风费用比较表风速（m/s）单位1011121314151617181920风机功率kw56255727584359746120628264606654686670957343土建费用风井及联络风道