暗挖区间隧道通风施工方案

新建铁路珠机城际轨道交通工程拱北至横琴段湾仔北站至湾仔站暗挖区间隧道通风施工方案编制:审核:批准:中交珠海城际轨道交通项目二工区项目经理部2016年4月目录TOC\o"1-5"\h\z1、工程概况 11.1、 工程简介 1\o"CurrentDocument"1.2、 施工环境及条件 11.2.1、 工程地质 11.2.2不良地质及特殊岩土 3\o"CurrentDocument"1.3编制依据和原则 4\o"CurrentDocument"2通风设计标准 43通风设计的原则 53.1通风系统 5\o"CurrentDocument"3.2通风设备 6\o"CurrentDocument"4通风方案 6\o"CurrentDocument"4.1压入式通风基本原理 6\o"CurrentDocument"4.2具体施工方法 7\o"CurrentDocument"4.3风量及风压的计算 7\o"CurrentDocument"4.4风机选型 9\o"CurrentDocument"5施工通风检测 9\o"CurrentDocument"5.1风速测定 9\o"CurrentDocument"5.2风速测定要求 10\o"CurrentDocument"5.3隧道通风量计算 13\o"CurrentDocument"6施工通风安全措施 136.1施工通风安全管理措施 136.1.1、 施工通风安全组织机构 136.1.2、 施工通风主要岗位风险管理标准及管理措施 136.1.3、 通风管理制度 156.2施工通风安全技术措施 166.2.1、 风机安装 166.2.2、 风管安装 166.2.3、 通风系统日常管理和维护措施 171、工程概况1.1、工程简介横琴隧道湾仔北站至湾仔站区间，位于珠海市市区南湾大道，前接湾仔北站，后接湾仔站，线路临海。横琴隧道湾仔北站〜湾仔站区间，位于珠海市市区南湾大道下方。线路沿城区主干道前行，周边无建筑。左线自DK5+270〜DK5+646.1，右线自DK5+270〜DK5+646.909,隧长约376米，采用矿山法初期支护，盾构空推拼装管片。矿山法隧道施工V级及丑级围岩采用台阶临时仰拱法开挖，本区间围岩级别为V级及丑级，采用台阶临时仰拱开挖方法。隧道结构形式为单线双洞断面，线路纵坡为11.3%。与2%。的上坡，隧道拱顶埋深为12m〜13.2m。根据隧道断面形式、埋深及所处地质条件，本段隧道采用喷锚构筑法设计和施工，隧道施工对地面交通基本无影响。图1-1湾仔站至湾仔北站矿山区间平面图1・2、施工环境及条件1.2.1、工程地质0人工填土(杂填土、素填土)杂色，潮湿，松散〜稍密，成分复杂，表层多有20-40cm道路砼，主要成分为黏性土、少量中粗砂，花岗岩碎块石、局部含建筑垃圾，局部夹花岗岩片石等。广泛分布于隧道范围内，揭示层厚1.8〜8.5m，平均层厚4.19m。1-1淤泥(Q4mc)，灰、深灰色，土质均匀、细腻，局部富集贝壳碎屑，呈饱和，流塑状态，部分有腐臭味。平原地区广泛分布，揭示层厚0.4〜4.9m，平均层厚2.76m；埋深3.3〜21.9m，平均埋深8.39m。推荐地基基本承载力O0=40kPa。2-3粉质黏土(Q4mc)，褐黄色、棕红色等，可塑，局部夹砂类土及砾石。全线平原地段有分布，揭示层厚1.0〜9.3m，平均层厚3.36m；埋深3.0〜21.9m，平均埋深11.54m。推荐地基基本承载力O0=120kPa。2-4粉质黏土(Q4mc)，灰白、青灰、黄褐色，硬塑，局部夹大量石英砂。分布于基岩面之上，揭示层厚1.6〜12.50m，平均层厚6.02m；埋深9.0〜26.80m，平均埋深17.45m。推荐地基基本承载力O0=150kPa。3-1中砂(Q4mc)，红褐色，黄褐色等，松散，饱和，其成份为石英。平原均有分布，揭示层厚1.0〜6.8m，平均层厚3.11m；埋深3.2〜12.6m，平均埋深6.64m。推荐地基基本承载力O0=90kPa。3-2中砂(Q4mc)，褐灰色，灰色等，稍密，饱和，其成份为石英，局部夹少量淤泥质黏土。局部揭示，层厚1.8〜2.9m，平均层厚2.33m；埋深18.9〜19.2m，平均埋深19.03m。推荐地基基本承载力O0=110kPa。4-1粗砂(Q4mc)，黄褐色，灰白色等，松散，饱和，夹黏性土。少量钻孔揭示，层厚2.0〜8.6m，平均层厚4.7m；埋深2.5〜10.5m，平均埋深6.14m。推荐地基基本承载力O0=10kPa。(2)4-2粗砂(Q4mc)，黄褐色，灰白色等，稍密，饱和，局部夹黏性土。少量钻孔揭示，层厚0.9〜5.0m，平均层厚2.29m；埋深8.0〜22.70m，平均埋深14.74m。推荐地基基本承载力O0=150kPa。

场区下伏基岩为热山期侵入石花冈石（Y52-3）,石性较为简单，性质差异相对较小。基岩根据岩石风化程度及强度的差异可分为全风化带、强风化带、弱风化带。各风化带岩性特征如下：（5）1、花岗岩（Y52-3）,全风化（W4）,灰白色、褐黄色等，岩芯已风化成砂土状，矿物成分主要为石英、长石和云母。岩面起伏较大，分布不连续，揭示层厚0.4〜16.40m,平均层厚4.34m；埋深2.0〜36.3m,平均埋深15.77m。推荐地基基本承载力O0=200kPa。（5）2、花岗岩（Y52-3）,强风化（W3）,灰白色，黄褐色，节理裂隙极发育，岩芯呈碎块状，矿物成分以石英、少量长石及暗色矿物。分布不连续，揭示层厚0.6〜13.4m，平均层厚2.65m；埋深3.3〜48.4m，平均埋深20.43m。推荐地基基本承载力O0=500kPa。（5）3、花岗岩（Y52-3），弱风化（W2），青灰色、灰白色等，弱风化，中粗颗粒结构，块状构造，节理裂隙较发育，岩质坚硬，层面埋深起伏较大，分布不连续，揭示层厚0.5〜25.8m，平均层厚10.17m；埋深1.8〜52.50m，平均埋深17.41m。推荐地基基本承载力O0=1000kPa。y#5寸g+¥

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艾..八-24.5042180k++■++-顷5-2M5-21.18图1-1湾仔北站〜湾仔站矿山区间地质柱状图1.2.2不良地质及特殊岩土湾仔北站至湾仔站暗挖区间：砂土液化：沿线范围内揭露的砂层为海陆交互相的中粗砂层，呈松散至稍密状，该层含水量大，渗透性弱〜中等，开挖时易产生管涌或流砂，在地震或其他外震动力的作用下，埋深＜13m的砂土层易产生液化。地面沉降：隧道洞身基本位于海陆交互相沉积的淤泥质黏土及砂土地层中，盾构施工中，软土及砂土易渗入隧道，引发地面沉积灾害，施工中应加强洞身防护措施。特殊岩土-软土：隧道沿线穿越海积平原区，软土和松软土广泛分布，主要为海陆相交互沉积的淤泥、淤泥质黏土、粉质黏土等，一般厚20〜25m，多具高含水量，高压缩性，低强度等特征，易产生变形。1.3编制依据和原则施工通风是隧道施工的重要工序之一，是隧道安全施工的关键。合理的通风系统、理想的通风效果是实现隧道快速施工、保障施工安全和施工人员身心健康的重要保证。根据以往隧道通风经验及对当前通风设备技术性能的调研结果，按照自成体系的原则，综合考虑施工过程中可能出现的情况，制定隧道通风方案。1.3.1通风设计依据珠海市区至珠海机场城际轨道交通工程拱北至横琴段施工图横琴隧道第二册、第三册、第八册；《铁路隧道工程施工安全技术规程》(TB10304-2009)；1.3.2编制原则严格遵守招标文件明确的设计规范，施工规范和质量评定验收标准。坚持技术先进性，科学合理性，适用性，安全可靠性与实事求是相结合。对现场坚持全员、全方位、全过程严密监控，动态控制，科学管理的原则。2通风设计标准1、 隧道施工应保证每一作业人员供应新鲜空气不小于3m3/min，采用内燃机械作业时，供风量不应小于3m3/(min•kw)。2、 隧道施工通风的风速，全断面开挖时不应小于0.15m/s,在分部开挖的坑道中不应小于0.25m/s。3、 隧道施工环境必须符合国家有关规定，并应满足下列卫生及安全标准的要求：、空气中氧气含量按体积计不得低于20%。、粉尘容许浓度，每立方米空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg。每立方米空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于4mg。、常见有害气体容许浓度、一氧化碳容许浓度不得大于30mg/m3，在特殊情况下，施工人员必须进入开挖工作面时，浓度可为100mg/m3，但工作时间不得大于30min；、二氧化碳按体积计不得大于0.5%；、氮氧化物(换算成NO2)浓度应在5mg/m3以下。、隧道内气温不得高于28°C。、隧道内噪声不得大于90dB。4、 通风机、通风管安装与使用应符合下列要求：、通风机控制系统应装有保险装置，当发生故障时应自动停机；、通风管沿线应每隔50〜100m设立警示标志或色灯；人员严禁在风管的进出口停留；、通风管的安装作业台架应稳定牢固，经验收合格后方可使用。3通风设计的原则3.1通风系统隧道掘进工作面都必须采用独立通风，严禁任何两个工作面之间串连通风。隧道需要的风量，须按照爆破排烟、同时工作的最多人数以及不良气体绝对涌出量分别计算，并按允许风速进行检验，采用其中的最大值。隧道施工中，对集聚的空间附近区域，可采用空气引射器气动风机等设备，实施局部通风的办法。隧道在施工期间，应实施连续通风。因检修、停电等原因停机时，必须撤出人员，切断电源。3.2通风设备1、本隧道采用2台55KW的轴流风机（两洞口各装一台）。通风机设两路电源，并装设风电闭锁装置，当一路电源停止供电时，另一路应在15min内接通，保证风机正常运转。2、项目部配备有一套同等性能的备用通风机，并经常保持良好的使用状态。3、隧道应采用抗静电、阻燃的风管；风管百米漏风率应不大于2%。4通风方案一方面借鉴本项公司在其他珠三角地区铁路隧道施工通风经验；另一方面根据本工程所处地理条件。本隧道施工通风采用压入式通风。4.1压入式通风基本原理送风式的管路进风口设在端头井井口处，出风口设在掌子面附近，在风机作用下，新鲜空气从洞外经管路送到掌子面，稀释污染物，污浊空气则由洞内排至洞外，布置方式如图1所示。图4-1通风布置示意图1—新鲜空气；2一风机;图4-2隧道内通风线路布置图4.2具体施工方法在湾仔站小里程端头井口安装SDF(B)-4-NO11轴流式通风机安设在洞口外，直接将直径0.8m通风管与轴流式通风机连接，沿端头井井壁进入施工洞口，洞内一侧悬挂高度不小于2m，直线布置。轴流式通风机通过通风管将新鲜空气压入掌子面，出风口设置在掌子面附近，随开挖进尺逐段增加通风管。4.3风量及风压的计算隧道洞内施工均按无轨运输，采用送风式的通风方式，通过风筒压入式向工作面通风。(1)主洞风量及风压计算计算参数：计算参数如下：供给每人的新鲜空气量按m=3m3/min计；按照分部开挖的最不利因素，坑道施工通风最小风速按Vmin=0.25m/s，按照不良气体聚集最小风速考虑，隧道内气温不超过28°C；主洞最大开挖面积按SZ=78m2计；正洞开挖爆破一次最大用药量A=46.8kg；正洞放炮后通风时间按t=20min计；风管百米漏风率6=1%，风管内摩擦阻力系数为入=0.0078，风筒直径为0.8m。风量计算按洞内允许最小风速要求计算风量Q风jVminXSZX60s=0.25X78X60s=1170(m3/min)按洞内同时工作的最多人数计算风量Q人员=3XmX1.2=3X40X1.2=144(m3/min)Q人员修正=Q人员X1/Kr=144X1=144(m3/min)m一坑道内同时工作的最多人数，主洞按40人计。1/Kr-高原修正系数，因珠海地面海拔为3〜5m左右，接近水平面，故取值为1.0。按洞内同一时间爆破使用的最多炸药用量计算风量Q炸药=K2(AXb)/tKr=1.6X(46.8X40)/20=149.76(m3/min)b——公斤炸药爆破时所构成的一氧化碳体积，取40L。式中：K2一风量备用系数，考虑隧道掘进断面不平、风筒漏风、不良气体泄漏不均衡等因素，取K2=1.6；按洞内使用内燃机械计算风量计算公式：Q内燃=Q°XEP式中：ZP——进洞内燃机械马力总数。该隧道洞内内燃动力在出渣时期有ZLC50侧卸式装载机和汽车自卸汽车。其中侧卸式装载机1台，最大功率162kw，计算功率145kw；2台自卸车(满载车1台，空车1台)，满载功率按110kw，计算功率99kw，空车计算功率按满载80%计，即79kw。则需要风量为：Q内燃=Q0XZP=3X(145+99X1+79)=969m3/minQ^=max(Q风速、Q人员、Q炸药、Q内燃)=1170m3/min风管漏风损失修正风量通风计算取最大通风长度L=380m。风管百米漏风系数6为1%，风机所需风量为Q机为：B=L/100=380/100=3.8A=(1书)b=(1-0.01)3.8=0.9625Q机=Q需/A=1170/0.9625=1216m3/min⑷风压计算C=pXL=1X380=380；W=C/2D=380/(2X0.8)=237.5S风管=。D2/4=0.502m2；V=q需/s风管=1216/0.502=2422m/minH摩=入XWXV2=0.0078X237.5X24.222=1086Pa式中：p 空气密度，按p=1.0kg/m3计。V——风管内平均风速。系统风压H="摩+h局+h正+"其他，为简化计算，取H=1.2H摩H=1.2H摩=1.2X1086=1303.2Pa4.4风机选型风机型号高效风量(m3/min)风压(Pa)功率(kw)数量轴流风机SDF(B)-4-NO111550624〜415055X225施工通风检测隧道必须建立测风制度，每10天进行1次全面测风。对掘进工作面和其他用风地点，应根据实际需要随时测风，每次测风结果应记录并写在测风地点的记录牌上。应根据测风结果采取措施，进行风量调节。必须有足够数量的通风安全检测仪表。仪表必须由国家授权的安全仪表计量检验单位进行检验。5.1风速测定对于隧道中的风速，一般应选用中速风表(0.5〜10m/s)或低速风表(0.3〜5m/s)进行测定。中速风表一般为翼式风表，图A1为AFC—121型翼式风表，测量时，手指按下启动杆，风表指针回到零位，手指放开后红色计时指针开始转动，此时风表指针也开始计数，经1min后风速指针停止转动，计时指针转到初始位置也停止转动，风速指针所示数值即为表速，单位为：格/min。5.2风速测定要求由于空气具有粘性和隧道洞壁壁面有一定的粗糙度，使得洞内空气在流动时会产生内外摩擦力，导致了风速在隧道断面上的分布并非是均匀的。风速在洞壁周边处风速最小，从洞壁向隧道轴心方向，风速逐渐增大。通常在隧道轴心附近风速最大。在测量隧道平均风速时，如果把风速计（风表）停留在洞壁附近，测量结果将较实际值偏小；风速计位于隧道轴心位置时又使测量结果偏大，因此测定隧道平均风速时，不能使风速计停在某一固定点，而应该在隧道横断面上按着一定路线均匀地测定，其数据才能真实地反映出隧道的平均风速。为了测得隧道平均风速，测风时可按定点法（即将隧道断面分为若干格、风表在每格内停留相等的时间）进行测定，然后求算出平均风速。图A2所示为风速测定点布置示意图。图A1AFC—121型中速翼式风表1—开关闸板；2一回零推杆；3一表头；4—外壳；5—底坐；6一风轮；7一提环1、用机械式风表测量隧道平均风速步骤如下：3、进入隧道内测风时，首先要估测隧道内的风速，然后再选用相应量程的风表进行测定；b、 取出风表和秒表。将风表指针回零，然后使风表迎着风流，并与风流方向垂直，待翼轮转动正常后，同时打开风表的计数器和秒表，在巷道内每个点每次测定1min的时间，然后关闭秒表和风表，读取风表指针读数（格min），并作记录；c、 在某一断面进行测风时，每个测定点测风次数应不少于三次，每次测量误差不应超过5%，然后取三次测风结果的平均值（格/min）。如果测量误差大于5%，说明测风结果不符合要求，需追加一次测风；d、 在测得隧道内风速后，还必须用皮尺或钢尺细致地量出测风地点的隧道各部尺寸，计算出测风处的隧道断面积；e、 把测风数据和隧道参数记录于表A1之中。图A2风速测定点布置图表A1测风记录表地点风表示值〔格/mill)平均埴速v(m/s)巷道券数<m>断面积S风里Q（n/Zmin）温贸tn.]itnj形状I.M「H葛度刨定人」 刨定时间2、计算表速和隧道的平均风速a、风表表速按下式进行计算v表=n/t格/s式中：V表——测得的表速，格/s；n——三次测风风表刻度盘读数的平均值，格/s；t 测风时间，s。一般为60s。b、根据计算出的表速，查看风表校正曲线，可求得隧道内平均风速。5.3隧道通风量计算根据测量出的隧道参数计算出隧道断面积，然后求算出通过的风量。Q=Sxvnr'/s式中：Q——通过隧道的风量，m3/s；S——断面积，m2；v 隧道内内平均风速，m/s。6施工通风安全措施6.1施工通风安全管理措施以“合理布局，优化匹配，防漏降阻，严格管理、确保效果”20字方针，作为施工通风管理的指导原则，强化通风管理。6.1.1、 施工通风安全组织机构1、 建立不良气体监控、检测组织系统，测定气象参数、风速、风量等参数。2、 建立以岗位责任制和奖惩制为核心的通风管理制度和组建专业通风班组，通风班组全面负责风机、风管的安装、管理、检查和维修，严格按照通风管理规程及操作细则组织实施。项目部定期根据通风质量给予通风班组兑现奖惩办法。6.1.2、 施工通风主要岗位风险管理标准及管理措施1、测风员风险管理标准及管理措施⑴危险源：风表选择不准确；风表不完好；作业环境不完好；测风地点不符合规定，人员操作不熟练；测量数据记录不准确或测风报表填写不正确。⑵管理标准：测风时，测风员根据风速的大小选择相应量程的风表进行测风。隧道每10天至少进行1次全面测风，测风地点、位置、测风周期必须符合有关规定。测风应在专门的测风站进行，在无测风站的地点测风时，要选择测风断面规整、无片帮、空顶、无障碍物、无淋水和前后10m内无拐弯的巷道。测风员在同一地点测风时要测量3次，每次测量结果误差不超过5%，否则加测一次，结果取平均值。每次测量结束，测风人员必须将测量数据准确地填写在测风记录手册和记录牌板上，并编制通风旬报。每次测量结束，测风员、质检员必须将测量数据及时填写在记录手册上并汇报。严格按反风程序的时间汇报。两人要相互配合。⑶管理措施：A、 分工区管理人员随时对测风员测风时选择的风表进行检查，发现选择的风表不符合规定，进行处罚。B、 测风员必须经过培训，取得安全技术工种操作资格证后，持证上岗。熟悉所用风表和其它仪器的性能和参数。熟悉隧道通风系统，掌握各用风地点所需风量。C、 测风时要避开隧道内内行人、行车频繁的时间，避开附近风门开、关频繁时间，测风时不得有人员、车辆经过。。、项目部生产安全部每旬对测风员所测量的数据与现场的实际风量进行一次校核，发现与现场出入大，应重新测风。E、 分工区技术人员将测风员、瓦检员汇报上的数据进行核查，发现误差大，责令其重新测量。F、 利用班前会教育员工遵守纪律、增强时间观念。2、主要通风机司机风险管理标准及管理措施⑴主要危险源：操作高压电气设备时，未按要求佩戴绝缘用具。未对风机主要部位进行详细检查。未按开停机顺序操作。⑵管理标准:必须经过培训并考试合格持证上岗。熟悉通风机结构性能、工作原理、技术特征、供电系统和控制回路，以及通风系统和各风门的用途等情况，能独立操作。作业前必须进行本岗位危险源辨识。遵守劳动纪律，认真填写工作日志，不做与本职工作无关的事情。当主要通风机发生故障停机时，备用通风机必须在15min内启动，并正常运转。⑶管理措施：不得随意变更保护装置的整定值。操作高压电气设备时应用绝缘工具，并按规定的操作顺序进行。除故障紧急停机外，严禁无请示停机。严格按照上级命令进行通风机的启动、停机操作。6.1.3、通风管理制度1、 一般规定⑴风机操作人员必须经过培训、考核合格后方能上岗作业，必须严格遵守风机的操作规程，熟悉通风系统性能。⑵隧道通风系统必须经过验收合格后方可投入正常运行，运行期间应加强巡视及维护工作，保证通风系统各项性能、技术指标达到设计要求。⑶保证隧道24小时连续不间断通风，风量、风压必须满足规范和施工组织设计要求，不得随意停风。⑷风机设置两路电源并装设风电闭锁装置，确保正在使用的通风机出现故障后能在15min内启动备用通风机，保证隧道通风和正常作业不受影响。⑸对易形成不良气体聚积的部位必须采取局部通风，当停风区中不良气体浓度不超过1%时，并在压入式局部通风机及其开关地点附近6m以内风流中的不良气体浓度均不超过0.5%时，方可人工开动局部通风机。2、 通风系统定期检查制度⑴项目部组织每周对通风系统进行检查，安质部每天对通风系统必须作例行检查，通风工必须做好日常巡查。⑵通风系统运行正常后，每10天进行一次全面测风，对掌子面和其他用风地点根据需要随时测风，做好记录。⑶每7天在风管进出口测量一次风速、风压，并计算漏风率，风管百米漏风率不应大于1%，对风筒的漏风情况必须及时修补。⑷建立通风系统运行管理档案，档案包括各种检查记录、调试记录、测量记录、维护记录、运行记录等。⑸值班人员每天按班组对通风系统运行情况进行记录，安质部长每天、主管副经理每周分别对运行记录予以审核、签认，并由物设部负责建档保存。⑹周用风速测定仪对风速进行人工检