下穿通道设计说明

1、本A路下穿通道工程本册文件内容本册文件为B路附属工程分册（第二、三册），仅供招标，本册图纸按照初步设 计进行整理，未明事宜可参考初步设计。文件内容包括：泵站工艺、泵房建筑及结构、消防给排水、通风、供电照明及监 控。地下通道排水工程地道排水（1）雨水设计流量雨量计算采用最新的本市暴雨强度公式：167 x （57.694 + 53.476lg P）1、q =（L / s hm 2）（t + 31.546）1.008式中：地下通道敞开段雨水按P=5年降雨历时：t=t1+mt2 （分钟）t1地面集流时间，t1=5分钟；m一折减系数，m=2；t2一雨水流行时间（分钟）t2=0；雨水设计流量Q：Q二甲Xq

2、XF式中：中一迳流系数，甲=0.9；F一汇水面积（公顷）。（2）雨水泵站设计经计算主通道雨水泵站设计流量为Q=385L/s。选用三台潜水排污泵，二用一备，单泵性能为：Q=250m3/h，H=15m，P=18.5kW。（3）雨水收集A路主通道雨废水收集通过设于行车方向左侧的排水沟收集，汇流入设于排 水低点处的截水沟进入通向泵站。经水泵提升后的雨水，顺主通道内D800钢管（压 力管）沿道路纵坡提升，排入附近河道（赵家港）。雨水主管按计算所得为D800钢 筋混凝土管。泵房及设备用房建筑、结构设计建筑设计1）设计要求本项目设计正常使用年限50年；防火等级为二级；抗震设防烈度6，抗震 设防类别为丙类建筑

3、；屋面防水等级II级，正常使用年限15年；其它设计要求按 国家现行标准执行。2）建筑设计项目主要特征表项目名称备注耐火等级二级抗震设防烈度6度抗震设防类别丙类建筑主要结构形式框架建筑层数/总高（m）二层/9.00m建筑基底面积181.8 皿地上建筑总面积281.1 皿地下建筑面积107.9 皿建筑 构墙体烧结页岩多孔砖地面细石混凝土面层楼面细石混凝土面层卫生间防滑地坪砖造及装修屋面25厚膨胀聚苯乙烯泡沫塑料板保温屋 面，40厚细石砼和3厚SBS防水墙裙白色瓷砖墙裙门钢门及防火门窗铝合金窗顶棚内墙涂料内墙面乳胶漆外墙面活性外墙涂料2.结构设计1）抗侧力结构体系本工程采用整体性能好，抗震能力强，施

4、工简便且较为经济的现浇钢筋混凝 土框架结构。2）主要结构材料钢筋：采用HPB235,HRB335级钢筋；混凝土：梁、板、柱C25，基础垫层C15，构造柱、现浇过梁C20砌体墙体材料砌块强度等级砂浆强度等级烧结页岩多孔砖MU10M5混凝土实心砌块MU15M10钢材：采用Q235B钢；焊条：采用E43XX，E50XX焊条。3）结构计算分析本工程采用中国建筑科学研究院编制的“高层建筑结构空间有限元分析与设 计软件一SATWE”多层版（W8层）进行结构整体计算分析，结构规则性为不规则， 考虑偶然偏心的影响。根据计算结果，计算指标均能满足规范要求，结构布置安 全合理。4）提请在设计审批时确定的问题应尽快

5、完成拟建场地的详细勘察工作，以便施工图设计时作为地基基础设 计的依据；本初步设计的构件截面尺寸在施工图设计时，可按实际情况调整。消防设计1）设计原则与方案的确定本工程除主要依据建筑设计防火规范（GB 500162006）和公路隧道设 计规范（JTJD70-2004）外，参考了近期已建或在建隧道的消防设计，本隧道为四 类隧道，本工程的消防系统设计仅需配置灭火器。同时考虑本通道长度较长，因 此考虑在隧道内布置引自市政供水管的消防管道，以利迅速扑灭可能发生的灭灾， 有利于保障行车安全。2）灭火器的设置根据建筑灭火器配置设计规范（GB 501402005），本隧道按中危险级设 计；洞内每间隔40m设灭

6、火器箱，灭火器箱选用XMQK2，尺寸860 x680 x200,每 只灭火器箱内配置4具MF/ABC5,箱底距地500mm。在配电房和管理房处设置手提式二氧化碳灭火器。通风设计主通道通风通风设计范围本次设计范围包括主体隧道设计里程K0+270K1+174，通风区段全长904m， 以及综合管沟隧道通风设计。主要设计原则1）正常交通情况下，通风系统应能稀释隧道内汽车行驶时排出的废气（废 气以CO和烟雾为代表）达到卫生标准，为乘用人员、维修人员提供合适的洞内条 件，为安全行车提供良好的空气、清晰的能见度。2）火灾事故情况下，通风系统应具有排烟功能，并能控制烟雾和热量的扩 散，而且为逗留在隧道内的乘用

7、人员、消防人员提供一定的新风量，为司乘人员 安全疏散及消防人员救援创造条件。3）在确保通风效果可靠性及节能运行、节约工程投资的前提下优选适当的 通风方式。4）充分贯彻国家能源政策。系统设计应考虑运营能耗，并有依照流量大小来 调整的可调性，以降低运营成本；设备选型选用高效节能产品。5）洞口废气排放和通风设备运行噪声均应满足本工程环境质量要求。主要设计标准1）隧道内通风卫生标准通风卫生标准交通工况车速(km/h)CO 浓度(ppm)烟雾浓度（m-1）正常60201000.00650.009局部阻塞10150 (15 分钟)0.009隧道内风速应满足稀释空气中异味的需风量要求风速，按每小时换气次数不

8、 少于5次。2）尾气排放标准本次设计汽车尾气排放标准按欧II标准设计。3）防排烟设计标准隧道通风按同时仅一处火灾进行设计，火灾发热量暂按20MW考虑。4）交通阻滞标准本工程按10km/h车速，局部阻塞阻滞段长度取500m进行计算。5）噪声标准通风设备传至隧道内噪声标准参考公路隧道通风照明设计规范对通风设备噪声要求及工业企业卫生设计标准相关标准为W90dB（A）通风设备传至隧道外噪声标准按 4类地区考虑为昼间W70dB（A），夜间 W55dB（A）。6）环境空气质量标准本工程执行环境空气质量标准中二级标准为：CO： 小时平均： 10mg/m3日平均：4mg/m3NO2： 小时平均： 0.24mg

9、/m3，日平均：0.12mg/m37）主要室外气象参数（本）海拔高度：41.7m大气压力：夏季1000.5hPa；冬季1020.9hPa通风计算温度：夏季33.0C；冬季4.0C冬季平均风速2.3m，主导风向为NNW方位。通风系统设计1）设计交通量及车辆构成根据交通量预测报告，本隧道交通量为2704pcu/h，隧道内车型构成比例按 下表估算：隧道内车型比例车型小型货车中型货车大型货车小型客车大型客车比例21%9%6%42%22%2）通风计算工况本次设计考虑了以下通风工况：A隧道内正常交通（2050km/h车速）;B隧道内出现突发事故，导致局部交通堵塞，考虑不同阻塞区段，堵塞长度 按500m计，

10、其余地段正常行车；C火灾通风：火灾发热量按20MW计算。3）需风量计算A按规范及预测交通量计算需风量按公路隧道通风照明设计规范要求，需风量计算结果如下表（以东线为例）。需风量计算结果（一）车速 km/h2030 年备注稀释 CO (m3/s)稀释烟雾（m3/s）60268.45031.211.74039133041.6202062.419.51070.132.阻塞B按适应交通量校核需风量如果按单管适应交通量3600pcu/h，需风量计算结果见下表。需风量计算结果（二）车速 km/h2030 年备注稀释 CO (m3/s)稀释烟雾（m3/s）604113.25049.213.54061.518.

11、63065.620.42094.430.71098.241.2阻塞C稀释空气中异味需风量按照公路隧道通风照明设计规范规定，隧道内通风量还需考虑稀释空气 中的异味，其不间断换气量不宜低于每小时5次，据此，本隧道按最小5次/h换 气量计算，其单管计算通风量约为53.2m3/s。采用纵向通风的隧道，隧道内换气 风速不应低于2.5m/s，所需风量为106m3/s。D设计取用需风量根据以上计算，远景2030年、设计时速为20km/h时，计算所得最大需风量 汇总见下表。计算需风量汇总表5计计琴计算方法计算需风量备注1公路标准、预测交通量70.1稀释CO2公路标准、适应交通量94.4稀释CO3公路标准、稀释

12、异味53.25次/h换气4公路标准、纵向风速1062.5m/s风速见按照公路隧道通风照明设计规 聿需风量取106m3/s。见范（JTJ026.1-1999）之规定为依据，设按此风量校核车流量达到适应交通量、车速20km/h时，能保证隧道内CO浓 度V85ppm，烟雾浓度V 0.012m-1，由此可见，当隧道内交通流量达到适应交通量 时，也基本能满足卫生要求。4）通风方式a）通风方案隧道通风模式主要包括：纵向通风、横向通风和半横向通风三种。具体通风 方式的选择与隧道长度、交通流量、行车方式、洞口环保要求、气象环境等多种 因素有关。根据本工程特点，隧道穿越站场附近时，在隧道顶部开启一定数量与 隧道

13、等宽的风口，将隧道分隔为5段较短的隧道，整个隧道采用自然通风和自然 排烟的方式，满足各种工况下通风需要。风口具体设置里层如下：序号设置里层风口长度m备注1K0+677K0+688.411.42K0+709.4K0+729.4203K0+813K0+820.57.54K0+874.5K0+904.530b）根据运行模式计算根据正常及阻滞工况进行计算，得出结果：在火灾开始的很长一段时间内， 烟气一直位于隧道上部2 m以上的空间，隧道下部仍然是新鲜空气，540 s后烟 气才下沉至2 m以下。c）隧道火灾时人员疏散分析本次计算利用Simulex软件计算隧道内发生火灾时人员疏散需要的时间，该 软件由英国

14、 IES （Integrated Environment Solutions Limited）发行，在国内 外广泛应用于隧道、站房、地铁等公共建筑火灾情况下人员疏散模拟计算。根据计算，隧道内发生火灾时，疏散RSET需要时间为318s，ASET的值大于 540s，因此，在自然排烟情况下可以满足人员疏散要求。5）通风方案特点正常运营工况下，可充分利用汽车行驶时产生的活塞风进行通风，不设机械 通风装置，运营费用低。2）隧道发生火灾时，自然排烟方式能够有效满足人员疏散要求。综合管沟通风设计综合管沟的电缆廊道和天然气管道共用一套通风系统，在管沟两端各设置1 台温控轴流风机，通过风口设置的风阀控制气流流动

15、。通风采取一端送风、另一 端排风的通风方式，同时保证检修人员的安全和电缆散热的要求。当管沟内温度 大于35C时，开启风机通风，新风由隧道小里程处风亭引入，由大里程端风亭排 出。工程设备数量表序号设备名称型号规格功率（kW）数量（台）备注1温控轴流风机L=25m3/s， P=450Pa222供电照明系统供电设计1）负荷等级及供电要求本工程中基本照明及动力均为一级负荷，故要求引入两路独立10KV双电源供 电。2）系统设计本工程拟在隧道设备用房处设置一座箱式变电站供所有照明动力用电负荷， 隧道的总的用电负荷为218KW，箱式变电站中设置干式变压器2台，每台容量 315KVA；其所需10KV高压供电电

16、源从市政10KV电网中引至。两路电源相互独立 均为常用电源，当一路电源发生故障时，另一路电源不致受到影响。本工程箱式变电所380/220V低压配电系统采用放射式系统，照明配电干线均 采用YJV-1kv电缆，电力电缆经电缆沟和电缆桥架敷设至各照明配电箱位置，从 电缆沟和桥架至配电箱的垂直段采用电缆穿钢管暗敷。本工程低压系统接线见相 关初设图纸。照明设计1）隧道照度标准的确定隧道车道部分为单向车道，隧道顶为拱形结构，按照行车速度60km/h、为保 证车辆的安全行驶要求，隧道路面应有足够亮度和均匀度。因隧道内外亮度相差 很大，白天进入隧道时的“黑洞”效应和离开隧道出口时的“白洞”眩光都很强， 人员在

17、出入口附近会引起视度降低，看不清障碍物，所以设计时通过不同的灯具 布置将隧道照明分为入口段、过渡段、中间段、出口段。入口段是在进入隧道后 和离开隧道前为消除“黑洞”和“白洞”现象适应所需要的照明区间，过渡段是 为了防止由于推迟亮度适应而降低视度所设的照明区间，中间段为隧道内部除入 口段和过渡段的照明区间。为满足各段照明功能的要求，设计时根据隧道外亮度、行车速度、隧道长度、和路面反射条件等因素决定各段照明区间的长度和照度。根据相关条件及规范计算出入口段、过渡段、中间段、出口段的照度及长度， 照明灯具布置及各段照度详见电初相关图纸。2）灯具布置隧道内路面、墙面、顶棚的亮度越高，分布越均匀，对司机的

18、视度和舒适感 则越好。因此隧道照明的要求为：首先保证路面上有足够的照度。尽量提高墙面亮度，加强对比，并应减少墙面上亮度的不均匀度。为满足上述要求，隧道内应选用适当的灯具并采用合理的灯具配置方式。隧道车道部分灯具配置方式根据灯具的配光、路面亮度分布、闪光、运行的 灵活性、维护检修、经济性等因素进行选择。主要有中线布置、两侧交错布置或 两侧对称布置等几种方式。结合本工程的实际情况，隧道内采用两侧对称布置。 隧道照明构成详见电初相关图纸。3）光源和灯具的选择（1）光源照明光源及灯具的选择是否适当是隧道照明质量有无保证的关键。隧道照明 的光源，除应满足在隧道特定环境下的光效、光通量、寿命及工作特性、光

19、色、 显色性和控制配光的难易程度等要求外，还应选择在汽车排烟形成的烟雾中仍能 保证有良好能见度的光源。因此，通常情况下，应使用在烟雾中有较好透视性的 无极灯。无极灯因具有发光效率高、耗电少，节约能源；寿命长，降低维护费用; 显色性好、透雾能力强等优点，在隧道、道路照明工程得到推广。因此，推荐采 用无极灯隧道灯作为隧道车道部分照明。（2）灯具隧道照明灯具应具有较好的配光性能，避免眩光。并且应选择截止角较大的 灯具，即不仅主光束射向车道面，且希望部分光束射到墙壁上，这样可增加墙面 亮度和墙面与路面的对比度，提高对道路的线形及障碍物的识别能力。此外，灯 具应选择尺寸合理、耐腐蚀性强、不易老化、防潮和

20、防喷流的灯具，灯具防护等 级要求达到IP65。4）灯具布置方案大容量的无极灯，若用于隧道照明虽有利于减少灯的数量，但灯距长，所产 生的眩光也强，路面亮度总均匀度较低，光源的不连续在行驶的车辆驾驶室内还 会产生影响视觉的闪光效应。故本设计选用LVD-SDD-150W和LVD-SDD-80W无极灯 作为隧道照明。接地在变配电室10kV进线负荷开关前装设一组氧化锌避雷器作过电压保护，以保 护变压器及其它电气设备。在各段低压母线等亦装设有低压避雷器。在隧道内设置接地装置。接地装置由水平接地体和垂直接地体组成，在隧道 两侧布置有水平接地带，两端隧道口布置垂直接地体，并连接成一个接地网。隧道及所配电盘柜、

21、电气设备等外壳均应可靠接地。工作接地和保护接地的 接地电阻按不大于1Q设计。监控系统1.图像监控系统设置图像监控系统，便于控制室的值班人员能清楚的观察整条隧道及出入口 的情况，及时获得意外情况发生时的信息，对隧道实行全范围监视。图像监控系统主要用于监视隧道内部、隧道出入口的交通情况和设备运行状 况，对意外事件进行现场监视记录，辅助控制室值班员指挥行车及事故分析。1）系统组成系统由摄像机、显示屏、图像监控柜（含矩阵切换器、数字硬盘录像机等）、传输设备等组成。为保证图像质量，根据设备设置距离，系统部分采用光纤传输， 配置相应的光缆和光端机。在控制室设置监视计算机，系统构成详见“图像监控 系统图”。

22、在距离隧道的入口、出口 100m左右，设置彩色/黑白自动转换、自动光圈、 变焦镜头、电动云台的一体化球型摄像机，由控制器发出指令遥控云台转动，可 调节光圈、焦距，用以全面了解隧道洞口的交通情况。为了连续监视整条隧道交通状况，方便确定事故位置，同时基于经济性考虑， 在隧道内每隔150m左右，设置带防护罩、自动光圈的手动变焦彩色摄像机。摄像 机具体位置详见“隧道监控系统设备平面布置图”。在控制室设置显示屏，内嵌电视监视墙，电视监视墙由9台彩色监视器组成， 显示隧道监视画面。在控制室设置1台数字硬盘录像机，用于对监视器上的画面进行自动或人工 录像，以及对所有视频图像进行不间断录像。2）系统功能系统对

23、进、出隧道的车辆和人员信息做详细的记录，便于控制室的值班人员 清楚观察整个隧道的交通情况，及时获得意外情况的信息。系统对所有监视信号进行存储，所有摄像机图像均被赋于摄像机编号、日期 与时间，并进行录像，能按摄像机编号、日期与时间进行检索，为日后查找提供 调查分析的依据和基础资料。工作站能同时接收多幅图像信息，画面可任意组合，并能切换其中任一幅图 像。系统具有自诊断及故障报警功能，并能有效防止非法操作和误操作，以防止 摄取的图像被非法剪辑和篡改。有线广播系统1）系统组成系统由计算机、广播麦克风、有线广播控制柜、广播控制箱、隧道扬声器、 电缆等组成。设备具体位置详见“隧道监控系统设备平面布置图”。

24、2）系统功能当隧道因火灾或事故发生交通阻塞时，中控室值班人员通过广播向驾乘人员 喊话，传递相关信息，进行交通疏导。设备监控系统设备监控系统在隧道运营管理中，起到交通检测、控制管理与防灾疏导的作 用。系统可按自动预定控制方案或值班员的远程控制命令，控制车道指示器、自 动挡车器等交通诱导设施，结合图像监控系统、广播系统，实现对隧道内交通状 况的有效控制，提高隧道内车辆正常情况下通行能力以及灾害情况下疏导能力。1）系统组成系统由计算机、控制器、CO/VI检测器、车辆检测器（包括环形线圈）、车道 指示器等设备组成。在隧道出入口及中部设置一组车道指示器。车道指示器双面显示，为提高清 晰度，光源采用户外型

25、超亮度LED象素管，车道信号灯由“I”、和“X”组成， 具有防尘、防水、防潮、耐高温等防护措施。设施具体位置详见“隧道监控系统 设备平面布置图”。2）系统功能交通流控制和诱导功能系统通过车道指示器对隧道交通的运行状态进行显示，为过往车辆提供交通信息，通过计算机实现控制、疏导车流的远程操控，保证隧道内交通安全畅通。隧道正常情况包括隧道正常运行、交通管制、设备故障及检修。在交通管制 或隧道内检修禁行时，隧道进口及隧道内信号均显示禁行标志。隧道灾情发生包括隧道火灾、交通事故、车辆故障。在灾情发生时，系统控 制在隧道进口处的车道指示器显示阻止隧道外车辆进入，避免次生灾害的发生。 中控室值班人员根据隧道

26、内摄像机画面，组织疏导方案，保障人员和财物安全。交通流控制和诱导程序设置弹性操作模式，使操作员可以调控超出预设方案 之外的方案，达到灵活应变效果。交通分析功能交通分析功能包括交通资料的统计功能、系统故障处理和自检功能、打印功 能、交通阻塞或事故时间查询功能等。照明监控系统照明监控是在保证正常视觉条件，满足隧道照明要求的情况下，采取的合理 节能的手段。隧道照明电源采用AC220V电源，由隧道管理房内低压配电柜及配电箱供电。 系统对照明监控提供手动控制、自动控制和半自动控制三种方式。通过控制照明 回路的投切，调整隧道内部及过渡段的照度，消除隧道产生的黑洞和白洞效应， 提高行车安全。手动控制方式即人工操作低压配电柜上相应控制开关，手动选择控制照明工 况。自动控制方式采用时间表控制，根据白天、夜间等设定时间段，定时改变隧 道内及进出口过渡段的照明水平。也可根据光照仪或车流量大小等因素选择隧道 的照明水平，控制照明回路。半自动控制方式采取人工干预方式进行控制，即值班人员可在设备监控计算机上通过鼠标对照明回路进行投切控制。火灾报警系统系统按照以防为主，防消结合的原则进行设置。注重准确、实时检测火灾发 生位置以及可靠监控相关消防设备。系统构成详见“火灾报