隧道施工工艺标准

隧道防水施工工艺标准FHEC-SD-11-2007适用范围隧道防水系指以混凝土结构自防水为主，在迎水面附加柔性防水层，加强疏导管路的施工质量，建立起完整的防水体系。在现代的隧道施工中，做好隧道防水工程是保证隧道正常运营的重要前提。主要应用标准和规范2.0.1中华人民共和国行业标准《公路隧道施工技术规范》（JTJ042—94）。2.0.2中华人民共和国行业标准《公路工程质量检验评定标准》（土建工程）（JTGF80/1—2004）。施工准备3.1技术准备3.1.13.3.1.3.2机具准备防水作用需要的机具设备：工作台车、热焊机、射钉枪。3.3材料准备防水卷材、止水条、止水带等应有出厂质量合格证书，并由实验员按规定进行检验，确保原材料质量符合相应标准。3.4作业条件3.4.1喷射混凝土表面平整度要求，墙面D/L≤1/6，拱顶D/L≤1/8（L为喷射混凝土两凸面之间的距离，D为相邻凸面间凹进去的距离。）。3.4.2割除基面的尖锐突出物，并在割除部位用砂浆抹平。3.4.3喷射混凝土要求达到设计强度。3.4.4施工作业要求操作工人：应由工长或现场技术人员对装饰工程施工的工人进行培训、技术安全交底。做到熟练掌握防水施工技术，要有应对安全紧急救援措施。操作人员要保持稳定。焊接人员应经专门培训考核。施工操作工艺4.1工艺流程环向、纵向盲沟铺设↓铺设防水层前的准备工作→缓冲层的铺设→防水板的铺设→防水层的质量检查→止水条、止水带施工→验收。4.2操作方法4.2.1铺设防水层前的准备工作：在洞外应认真检查防水板的质量，彻底清除其表面的污染物。在防水层施工前，除做好控制测量外，还要做断面检查，凿除侵限部分，并对初期支护表面局部的凹凸部分进行处理，以确保卷材铺贴平顺。还要对初期支护中的漏水部位进行封堵，切除遗留钢筋及管头，对断面变化及转弯处的阴角应用砂浆抹成R＞15cm的圆弧，阳角抹成R＞5cm的圆弧。4.2.2按设计要求，铺设环向、纵向盲沟。4.2.3缓冲层的铺设：分段长度根据衬砌台车的长度确定，一般为20cm。将射钉打入初期支护面上，同时将黑色垫板压在无纺布上，梅花形布设PE黑色垫板，间距为：拱部0.5～0.8m，边墙1.0m，注意在凹凸不平处增加固定点。4.2.4防水板的铺设：铺设防水板应由拱顶开始，依次向两边环向进行，防水板采用全封闭无损热粘。防水板的搭接长度不小于100mm，双焊缝的每条缝宽不小于25mm，两条焊缝间留不小于15mm宽的空腔作为充气检查用。施工时考虑的二次衬砌时的挤压作用，铺设防水板时要适当放松（一般留5%的余量）。在防水板外绑扎或焊接钢管时要做好防护，以防损伤防水板。4.2.5防水层的质量检查：除对防水层的母材进行检查外，在铺设后重点检查防水板的焊缝质量，经热熔压焊在一起的防水板呈透明状且无气泡，则表明其焊缝质量良好。必要时应做充气实验，方法是：通过专用针头向两条焊缝中间的空腔内压气，一般实验长度为2m，将其两端封闭，腔内压力达到1.5MPa时停止充气，2min内压力不下降，则认为焊缝合格，否则应仔细检查原因并补焊。4.2.6止水条、止水带施工:为了增加整体防水效果，施工缝处采用止水条防水。变形缝采用止水带防水和双组分聚硫橡胶嵌缝。1)在固定止水和浇筑混凝土过程中应注意固定防水带，防止偏移。2)加强混凝土振捣，排除止水带底部气泡和空隙，使止水带和混凝土紧密结合。3)止水带的搭接宽度可取100mm，焊接的缝宽不应小于50mm。质量标准5.0.1施工前应对原材料进行检查，并有合格签证记录。对施工程序、工艺流程检测手段进行检查。5.0.2防水施工质量标准必须符合表5.0.2所列要求。表5.0.2防水施工质量标准项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1搭接宽度（mm）≥100尺量：全部搭接均要检查，每个搭接检查3处2缝宽（mm）焊接两侧焊缝≥25尺量：每个搭接检查5处粘接粘缝宽≥503固定点间距（m）符合设计要求4纵向偏离(mm)±50尺量：每环3处5偏离衬砌中心线（mm）≤30尺量：每环3处成品保护6.0.1防水层施工完毕必须注意严加保护。6.0.2在浇筑二次衬砌混凝土时必须要采取措施避免振捣棒接触防水层，以免破坏防水层。6.0.3浇筑混凝土时应防止止水带偏移，在拆除二次衬砌堵头板时应避免损伤止水带。6.0.4质量记录7.0.1原材料（防水卷材、止水条、止水带）进行复验报告。7.0.2隧道防水施工记录。7.0.3防水板焊接试验记录。安全与环保措施8.1安全措施8.1.1确保施工作业安全应有足够的照明亮度。8.1.2在台车上作业时应遵守高空作业的安全规定。8.1.3施工时，操作人员要佩戴必要的防护用品。8.1.4施工现场要有必要的防火器具。8.2环保措施施工现场应制定材料保管措施，防止材料乱扔以及随便丢弃。执笔：张飞审定：彭国才隧道施工中供风、供水、供电及照明作业工艺标准FHEC-SD-12-1适用范围隧道中的供风、供水、供电及照明等辅助作业的实施主要是为了确保隧道开挖、运输、支撑及衬砌等基本作业的顺利进行，是各类隧道施工不可缺少的附属工作。主要应用标准和规范2.0.1中华人民共和国行业标准《公路隧道施工技术规范》（JTJ042—94）。2.0.2中华人民共和国行业标准《公路工程施工安全技术规范》（JTJ076—95）。2.0.3电业安全工作规范（DL408—1991）。2.0.4电业安全工作规程（电力线路部分）（DL409—施工准备3.1技术准备3.1.1做好施工前的调查工作。调查内容包括：水源、水质调查和供水方案的比选，查明水源的地点、水量、水质；可利用的电力资源，查明可利用电网的输电电压、供电量、供电时间、接电地点。3.1.2根据工程规模、机械设备、施工力量、现场情况及规范要求等因素综合考虑确定供风、供水、供电及照明方案。3.1.3做好施工人员的岗前培训和技术、安全、质量交底工作，确保人员持证上岗。3.2机具准备3.2.1供风设备：空压机、高压风管、闸阀、分风器。3.2.2供水设备：贮水池、高压水箱、泵水房、水泵、高压水管。3.2.3供电、照明设备：发电机、变压器、各类配电开关设备、配电箱、各类照明灯。3.3材料准备修筑贮水池及泵水房的水泥、砂石等原材料、固定水泵所以的地脚螺栓、线路导线等。3.4作业条件3.4.1进行空压机房、发电机房、高水位池的场地布置，完成隧道进、出口电力线路设计图。3.4.2做好空压机、发电机、变电站和循环水池的圬工基础，确保坚固。3.4.3供水的贮水池及管道在严寒地区应有防冻措施，并应于冬季前及早完成。施工操作工艺4.1供风4.1.1计算空压机站的供风能力→空压机的选择→空压机站的布置→风管的选择→管道的安装。4.1.2操作步骤及方法1）计算空压机的供风能力空压机的供风能力取决于耗风量的大小，并考虑一定的备用系数。耗风量应包括隧道内同时工作的各种风动机具的生产耗风量和由储气筒到风动机具沿途的损失。空压机站的供风能力Q可用下式来计算：Q＝1＋K备）（∑qK＋q漏）km(4.1.2-1)式中：Q——供风能力（m3/min）;K备——空压机的备用系数，一般采用75%～90%；∑q——风动机具所需风量（m3/min），可查阅风动机具性能表；K——同时工作系数，见表4.1.2-1；km——空压机所处海拔高度对空压机供风能力的影响系数，见表4.1.2-2；q漏——管路及附件的漏耗损失，其值为：q漏＝α∑L（m3/min）(4.1.2-2)式中：α——每公里漏风量，平均为1.15～2.0m3/min；L——管路总长（km）。表4.1.机具类型凿岩机装渣机锻钎机同时工作台数1～1011～301～23～41～23～4K1.00～0.850.85～0.751.0～0.750.70～0.501.0～0.750.65～0.50表4.1.2-2海拔高度（m）0305610914121915241829213424382743304836584572km1.001.031.071.101.141.171.201.231.261.291.321.371.432）空压机的选择根据计算确定的空压机站的供风能力，选择合适的空压机和适当的储风筒。当一台空压机不能满足供风需要时，可选择多台空压机组成空压机组。为便于操作和维修，宜采用同类型的空压机，考虑到在施工中风量负荷的不均匀，为避免空压机的回风空转，可选择一台小容量（一般为其他空压机容量一半）的空压机进行组合。空压机一般分为有电力和内燃两类。一般短隧道采用内燃空压机，长隧道采用电动空压机。当施工初期电力缺乏时，长隧道也可以采用内燃空压机过度。3）空压机站的布置空压机站应设在空气洁净、通风良好、地基稳固且便于设备搬运处，并应尽量靠近洞口，以缩短管路，减少管道漏风损耗。当有多个洞口需集中供风时，应选择在适当的位置，使管路损耗尽量减少。4）风管的选择风管的选择应满足工作风压不小于0.5MPa的要求。为保证工作风压，钢管终端的风压不得小于0.6MPa，通过胶皮风管输送至风动机具的工作风压不得小于0.5MPa。空压机生产的压缩空气在运输过程中，由于管壁摩擦、接头、阀门等产生阻力，其压力会损失，尤其是连接钢管与风动机具的胶皮风管，其压力损失较大，一般应尽量缩短其使用的长度。根据达西公式可计算钢管的风压损失，计算后所得的终端风压符合上述要求即可。5）管道的安装管道的安装应符合下列要求：（1）管道敷设应平顺、接头严密、防止漏风，凡有裂缝、创伤、凹陷等现象的钢管不能使用。（2）在洞外地段，风管长度超过300m、温度变化较大时，宜安装伸缩器；靠近空压机150m以内，风管的法兰盘接头宜用耐热材料制成垫片，如石棉衬垫等。（3）压风管道在总输出管道上，必须安装总阀门，以便控制和维修管道；主管上每隔300～500m应分装闸阀；按施工要求，在适当地段（一般每隔60m）加设一个三通接头备用；管道前端至开挖面距离宜保持在30m左右，并用高压软管接分风器；分部开挖法通往各工作面的软管长度不宜大于50m，与分风器联结的胶皮软管长度不宜大于10m。（4）主管长度大于1000m时，应在管道最低处设置油水分离器，定期放出管中聚积的油水，以保持管内清洁与干燥。（5）管道安装前应进行检查，钢管内不得留有残杂物和其他赃物；各种闸阀在安装前应拆开清洗，并进行水压强度试验，合格者方能使用。（6）管道在洞内应敷设在电缆、电线的另一侧，并于运输轨道有一定的距离，管道高度一般不应超过运输轨道的轨面，若管径较大而超出轨面，应适当增大距离。如与水沟同侧时，不应影响水沟排水。4.2供水4.2.1工艺流程估算用水量→选择水源→确定供水方式→修筑（安装）供水设备→水管的选择与布置。4.2.2操作步骤及方法1）估算用水总量总用水量包括施工、生活、消防所需的耗水量。（1）施工用水与工程规模、机械化程度、施工进度、人员数量和气候条件等有关，因而变化幅度较大，很难估计精确。一般根据以往经验确定，可参考表4.2.2估算一昼夜的总用水量。表4.2.2隧道施工用水量估算表用途单位耗水量说明凿岩机用水吨/时·台0.20喷雾洒水用水吨/分·台0.03按每次放炮后喷雾30min衬砌用水吨/时1.5包括混凝土拌和、养生和洗石等用水空压机用水吨/天·台5.00其中大部分可考虑循环使用（2）生活用水生活用水量一般可按如下参考指标估算：生产工人平均（0.1～0.15）m3/d；非生产工人（0.08～0.12）m3/d。（3）消防用水由于施工工地住房为临时住房，相对标准较低，除按消防要求在设计、施工及临房布置等方面做好防火工作外，还应按临时房屋每3000m2、消防耗水量（15～20）L/s、灭火时间为0.5～1h计算消防用水量，以防不测。2）选择水源隧道施工常用的水源有高山自然水、山上泉水、河水、钻井取水、洞内地下水源等。应根据工程的实际情况选用水源，选择原则如下：（1）当生活、生产用水位置高差很大，系统供水有困难时，可采用分别选择水源。（2）施工生产用水，应尽量利用自然水头，引用高处的水源；枯水季度，可考虑设机具抽水。（3）不同季节分别采用两个水源供水，如洪水季节，采用河水；枯水季节，可采用浅井或管井取地下水。3）确定供水方式供水方式主要根据水源实际情况选定。将水源的水自流引导或采用机械提升到蓄水池储蓄，并通过水管送达使用地点。在高寒山区及缺水地区，则可采用汽车安装水箱运水，或分级抽水长距离管路供水。4）修筑（安装）供水设备（1）贮水池一般修建在洞口附近上方，但应避免设在隧道顶上或其他可危及隧道安全的部位，其高差应能保证最高用水点的水压要求，当采用机械或部分机械提升时，应备有抽水机，水池结构应尽量简单，确保不漏水，一般采用石砌，根据地形条件用埋置式或半埋置式。当地形条件受限制不能埋置时，也可采用修建水塔或用钢板焊接水箱等方式。水池的容积大小应与抽水设备、集中用水量相配合，并应有一定的储备量，以满足施工需要。水池位置至配水点的高差H可按下式计算：H≥1.2h＋α·hf（m）(4.2.2-1)式中:h——配水点要求水头高度（m），如湿式凿岩需要水压为0.3PMa，则h＝30m;α——水头损失系数（按管道水头损失5%～10%计算），α＝1.05～1.10；hf——管道内水头损失（m），确定用水量后（一般按m3/h计）选用钢管内径，按钢管水力计算而得。利用高山自流水供水，水源流量大于用水高峰流量时，水池容积一般为20～30m3；如水源流量小于用水量，则需要根据每班最大用水量并考虑必要贮存来计算水池容积，如下式：V＝24αC（QC＋QS）（m3）(4.2.2-2)式中：V——水池容积（m3）；α——调节系数，一般用1.10～1.20；C——贮水系数（为水池容量/昼夜用水量），昼夜用水量小于1000m3时采用1/6～1/4；昼夜用水量在1000～2000m3时，用1/8～1/6；QC——生产用水量（m3/h）；QS——生活用水量（m3/h）。（2）水泵和泵水房①扬程计算H＝h＇＋αhf（m）(4.2.2-3)式中：h＇——水池与水源之间的高差（m）；α及hf意义同前。根据扬程及选用的钢管直径可选合适的水泵。②泵房临时抽水泵房的要求可按临时房屋的有关规定办理。水泵在安装前，应按图纸检查基础位置，预留管道孔洞等各部位尺寸是否符合要求，水泵底座位置经校核后，方能灌注水泥砂浆并固定地脚螺栓。5）水管的选择与布置供水管道的管径可根据下列公式计算：式中：Q——用水点总用水量（m3/s）；V——在管道内的流速，一般不大于3m3/s、不小于0.5m3/s。供水管道的布置应符合下列要求：（1）管道敷设要求平顺、短直且弯头少，干路管径尽可能一致，接头严密不漏水。（2）管道沿山顺坡敷设悬空跨距较大时，应根据计算来设立支柱承托，支撑点与水管之间加木垫；严寒地区应采用埋置或包扎等防冻措施，以防水管冻裂。（3）水池的输出管应设总闸阀，干路管道每隔300～500m应安装闸阀一个，以便维修和控制管道。管道闸阀布置还应考虑一旦发生管道故障（如断管）能够暂时由水池或水泵房供水的布置方案。（4）给水管道应安设在电线路的异侧，不应妨碍运输和行人，并设专人负责检查和养护（可与压风管道共同组织一个维修、养护工班）。（5）管道前端至开挖面，一般保持的距离为30m，用直径50mm高压软管接分水器，中间预留的异径三通，至其他工作面供水使用软管连接，其长度不宜超过50m。（6）如利用高山水池，其自然压头超过所需水压时，应进行减压，一般是在管理中段设中间水池做为过度站，也可直径利用解压阀来降低管道中水流的压力。4.3供电及照明4.3.1工艺流程估算施工总用电量→选择供电方式→供电线路布置及导线选择→施工照明和施工用电。4.3.2操作步骤及方法1）估算施工总用电量施工总用电量可按如下两种方法进行估算：S总＝K（（∑P1K1／η·cosφ）K2＋∑P2K3）(4.3.2-1)式中：S总——施工总用电量（KVA）；K——备用系数，一般取1.05～1.10；∑P1——整个工地动力设备的额定输出功率总和（kW）；∑P2——整个工地照明用电量总和（kW）；η——动力设备的平均效率，采用0.83～0.88；通常取0.85进行计算；cosφ——平均功率因素，采用0.5～0.7；K1——动力设备同时使用系数，通风机的同时用电系数为0.8～0.9，施工电动机械同时用电系数为0.65～0.75；K2——动力负荷系数，主要考虑不同类型设备带负荷工作时的情况，一般取0.75～1.0；K3——照明设备同时使用系数，一般可取0.6～0.9（2）只考虑动力负荷当照明用电相对动力用电而言，所占比例较少时，为化简计算，可在动力用电量之外再加10%～20%，作为总用电量，公式如下：S动＝（∑Pi／η·cosφ）K1K2(4.3.2-2)S总＝(1.1～1.2)S动(4.3.2-3)式中：S动——现场动力设备所需的用电量；其他符号同上当采用大型用电设备（如掘进机）时，K1可取1.0进行计算。2）选择供电方式供电方式可采用自设发电站供电或利用地方电网供电。一般只有在地方供电不能满足施工用电需要，或施工现场距离地方电网太远时，才采用自设发电站供电。根据估算的施工总用电量选择变压器，其容量应等于或稍大与施工总用电量，在实际使用时，以变压器承受的用电负荷达到额定容量的60%左右为佳。变压器位置应设在便于运输、运行、检修和地基稳固、安全可靠的地方，具体布置应满足以下要求：（1）隧道洞外变电站宜设在洞口附近，并应靠近负荷集中地点和设在电源来线同一侧。（2）变电站（变压器）应选择在高压线附近。（3）变压器应安设在供电范围的负荷重心，使其投入运行时线路损耗最小，并满足电压要求。当配电电压在380V时，供电半径不宜大于700m，一般供电半径以500m为宜。即高压变电站之间的距离一般为1000m左右。（4）洞内变压器应安设在干燥的避车洞或不用的横向便道处，变压器与周围上下洞壁的距离不得小于30m，并按规定设置安全防护。3）供电线路布置及导线选择隧道施工供电电压一般采用三相四线400／230（V）。长大隧道可以6～10kV，动力机械的电压标准是380V；成洞地段照明可采用220V，工作地段照明和手持电动工具按规定选用安全电压供电。供电线路布置和安装的计算要求如下：（1）成洞地段固定的电线路，应使用绝缘良好的胶皮线架设；施工地段的临时电线路宜采用橡套电缆；竖井、斜井宜采用铠装电缆；瓦斯地段的输出线必须使用密封电缆，不得使用皮线。（2）照明和动力线路安装在同一侧时，必须分层架设。电线悬挂高度距人行地面的距离，110V以下时，不应小于2m；400V时，应大于2.5m；6～10kV时，应大于3.5m。瓦斯地段的电缆应沿侧壁铺设，不得悬空架设。（3）涌水隧道的电动排水设备、瓦斯隧道的通风设备和斜井、竖井内的电气装置，应采用双回路输电，并有可靠的切换装置。（4）36V低压变压器应设在安全、干燥处，机壳接地，输线路长度不应大于100m。（5）动力干线上的每一支线，必须装设开关及保险丝具。严禁在动力线路上挂照明设施。（6）输出干线或动力、照明线路安装，在同一侧分层架设的原则是：高压线在上、低压线在下，支线在下；动力线在上、照明线在下。且应在风、水管路相对的一侧。4）施工照明隧道施工一般采用点灯照明，也可采用低压卤钨灯、高压钠灯、钪钠灯、钠铊锢灯，镝灯等新光源，要求光线充足均匀。施工工作地段照明，必须使用安全变压器配电，其容量为：输入电压为220V，输出电压有36V、32V、24V、12V四个等级，根据作业工作面要求选用照明电压。新光源洞内外照明布置要求见表4.3.2所列。表4.3.2.新光源洞内外照明布置工作地段照明布置开挖面后40m以内作业段两侧用36V、500W卤钨灯各2盏（或300W卤钨灯7盏，不少于2000W为准），灯泡距离隧道底面高4m开挖面后40～100m区段安设2盏400W高压钠灯和2盏400W钠铊锢灯，间距约15m，灯泡距隧道底面高5m开挖面后的100m至成洞末端每隔40m，左右侧各设计400W高压钠灯1盏模板台车衬砌左右段台车前台10～15m，增设400W高压钠灯各1盏，台车上亮度不足时，增设36V、300W或500W卤钨灯成洞地段每隔40m，安装400W高压钠灯1盏斜井、竖井井身掌子面及喷混凝土作业面使用36V、500W卤钨灯，已施工井身部分选用小功率110V高压钠灯，间距：混合井30m安装1盏，主副井每25m安装1盏洞外场地每隔200m安装高压钠灯1盏质量标准5.0.1隧道施工用水应符合水质要求，生活用水应符合国家饮水的水质标准。5.0.2隧道工作面使用风压不小于0.5MPa，水压不小于0.3MPa。5.0.3隧道供电电压应符合下列要求：1）隧道应采用400／230（V）三相四线系统供电。2）动力设备应采用三相380V。3）隧道照明，成洞地段和不作业地段可以220V，瓦斯地段不得超过110V，一般作业地段大于36V，手提作业灯为12～24V。4）选用的导线截面应使线路末端的电压降不得大于10%；36V及24V线不得大于5%。5.0.4隧道各种工作地段的照明标准和要求见表5.0.4所列。表5.0.工作地段灯头距离（m）悬挂高度（m）照明标准（lx）灯泡容量（W）施工工作面不少于15W／m2（断面较大可适当采用投光灯），平均照度不小于30开挖地段和作业地段42～2.51060运输巷道52.5～3660特殊作业地段或不安全因素较大地段2～33～515100成洞地段：用白炽灯时用日光灯照明时8～1020～304～54～546040竖井内3860注：①在直线段灯头距离采用表中大数，曲线段采用较小数；②在有水地段应采用胶皮电线，工作面附近应有防水灯头；③按照法定计量单位规定，照明应用“光照度E”，其计量符合为勒克斯（lx）；光通量φ其计量符合为流明（lm）;本表根据施工技术规范采用灯泡额定功率W。成品保护6.0.1空压机站应有防水、降温、保温、防雷击设施。6.0.2风、水管路使用中应有专人负责检查、养护；冬季应注意管道保温。6.0.3对各种电气设备和输电线路应有专人经常进行检查维修，作业时，应参照发行的《电业安全工作规程》的规定办理。质量记录7.0.1水质鉴定记录。7.0.2闸阀风压（或水压）强度试验记录。7.0.3管道安装记录。.安全与环保措施8.1安全措施8.1.1隧道施工用水及生活用水必须进行化验鉴定，并采取相应的处理和防护措施，合格者才能使用。8.1.2应遵守电工安全作业规范的有关规定，电工必须持岗位合格证书上岗。通风机应有备用量，宜为计算分8.1.3线路及接头不许有裸露，要经常检查，发现裸露应立即包扎。8.1.4各种过电流保护装置不应加大其容量，不能用任何金属丝代替熔丝。8.1.58.1.68.1.78.1.88.1.98.2环境保护措施8.2.1隧道施工8.2.28.2.3执笔：王冬恒审定：彭国才隧道施工通风作业工艺标准FHEC-SD-12-适用范围适用于不包括瓦斯隧道在内的各类隧道的施工通风。通风方式应根据隧道长度、施工方法和设备条件等确定。所穿过的岩层不产生有害气体的短于300m的隧道或导坑贯通后的隧道，在洞内气体满足国家劳动保护要求，施工可利用自然通风，其他情况均需采用机械通风。主要应用标准和规范2.0.1中华人民共和国行业标准《公路隧道施工技术规范》（JTJ042—94）。2.0.2中华人民共和国国家标准《环境空气质量标准》（GB3095—1996）。施工准备3.1技术准备3.1.1根据隧道施工方法、设备条件、掘进长度、开挖面积以及污染物质的含量与种类确定通风方式，编制施工通风方案。3.1.2对有关技术人员进行培训，成立一个专门小组进行施工通风设备的安装、检测、维护和日常施工通风管理。3.2机具准备3.2.1通风机：轴流式风机。3.2.2通风管：刚性风管（薄钢板、镀锌铁皮、玻璃钢、聚氯乙烯塑料板等），柔性风管（维尼纶涂胶皮、混织胶皮布、维尼纶聚氯乙烯人造革等）。3.2.3风门：普通风门（由木或铁皮制作）、自动风门（电动式、气动式、水动式、机械式）。3.3材料准备安装风机所需的基础螺栓、锚杆。3.4作业条件3.4.1凿岩钻孔、爆破、出渣、运输、喷锚衬砌等工序施工时均应进行通风，主要地点是工作面。3.4.2风机距洞口30m以上，避免洞内流出的污浊空气重新进入洞内，形成循环4施工操作工艺4.1工艺流程通风方式选择与布置→风量计算→风压计算→选择通风设备→设备布置安装→质量检查。4.2操作步骤及方法4.2.1通风方式的选择与布置应根据施工方法、设备条件、掘进长度、开挖面积以及污染物质的含量与种类等情况确定。通风机通风系统的基本布置形式有送风式、排风式和混合式三种。单一的送风式或排风式通风，适用于中、短隧道；混合式通风适用与长、特长隧道，以排风管路作为通风主管道，送风式为局部通风；隧道采用有轨运输时，宜采用排风式或混合式通风；隧道采用无轨运输时，宜以送风式通风为主，或用送排风两用式风机；隧道设有辅助坑道时，则可利用辅助坑道作为通风巷道。4.2.1洞内施工所需应根据洞内同时工作的最多人数所需的空气量，或使同一时间爆破的最多炸药用量产生的有害气体降低到允许浓度所需的空气量，或使同时在洞内作业的柴油机产生的有害气体稀释到允许浓度所需要的空气量，或满足洞内最小风速要求等条件进行计算确定。以其中最大者选择通风设备。1）按洞内同时工作的最多人数计算风量Q＝qmK(4.2.2式中：Q——计算风量（m3/min）;q——洞内每人每分钟所需新鲜空气量（m3/min），按每人每分钟3m3计算（围岩溢出有害气体时，按每人每分钟4m3计算）；m——洞内同时工作的最多人数；K——风量备用系数，取1.10～1.15。2）按满足洞内允许最小风速要求计算风量Q＝60sυ(4.2式中：s——坑道断面积（m2）；υ——允许最小风速，导坑应不小于0.25m／s，全断面开挖时应不小于0.15m／s，但均不应大于6m／s。3）按洞内同一时间内爆破使用的最多炸药用量计算风量（1）风管式通风①送风式通风式中：t——通风时间（min）；A——1次爆破的炸药用量（㎏）；S——坑道断面积（m2）；L——通风区段长度（m）。使用上述公式时，若考虑的通风区段长度L大于极限长度L极限，式中的L应该用L极限代替。L极限按下式确定：L极限＝0.1K＇Ab／Sc＝500K＇A／S(4.2.2-4)式中：K＇——紊流扩散系数，K＇＝0.8；b——爆破1㎏炸药生成的CO量，b＝40L／㎏炸药；c——坑道内容许的CO浓度，c＝0.008%；其余符合意义同前。②排风式通风式中：L抛——炮烟抛掷带长度（m）；火雷管起爆：L抛＝15+A（m）；电雷管起爆：L抛＝15+A／5（m）；其余符合意义同前。③混合式通风Q混排＝（1.2～1.3）Q混送(4.2.2-7)式中：VL——吸风管口至工作面整段坑道的容积（m3），按下式计算：VL＝LV×S(4.2.2-8)式中：LV——吸风管口至工作面的距离（m），一般为22～25m左右。（2）巷道式通风Q＝5Ab／t(4.2.2-9)式中：A——同时爆破的炸药用量（㎏）；b——1㎏炸药爆破时所构成的一氧化碳体积（L），参见表4.2.2-1，计算时，一般采用b＝40L／㎏；t——通风时间（min）。表4.2.2-11㎏炸药产生有害气体统计（L）气体名称防水硝铵炸药2号岩石硝铵炸药1号粒状硝化甘油2号粒状硝化甘油CO9.813.4314.038.1636.4043.5044.4756.07NO2.973.043.573.890.730.370.490.69换算为CO共计29.1133.1937.2433.4541.5045.4147.6650.56平均31.1535.3543.7154.11注：有害气体统一换成CO，1L的NO换算成6.5L的CO。4）按照爆破后稀释一氧化碳（CO）至少可最高浓度的计算风量Q＝5／6×（10·A·K／t）×60(4.2.2-10)式中：t——通风时间（min）；A——一次爆破的炸药用量（㎏）；K——风量备用系数，K＝1.10。5）按洞内使用内燃机的废气污染计算风量稀释有害气体风量计算的基本公式：Q＝q·c／y·η＝q·δ·η(4.2.2-11)式中：q——柴油机废气排量（m3/min）;c——废气中有害气体浓度（%）;y——有害气体最大允许排风浓度%）;δ——稀释稀释，δ＝c／y；η——安全系数（1.5～2.5）。（1）第一种情况q＝V×n／2·β(4.2.2-12)式中：V——汽缸的工作容积（m3）;n——柴油机的转速；β——吸气系数，自然吸气β＝1；齿轮增压β＝1.2。（2）第二种情况q＝N×K×α／60(4.2.2-13)式中：N——柴油机功率（kW）;K——单位耗油量[㎏／（kW·h）]；α——烧1㎏柴油所需供应的空气量（m3／㎏），可按α＝20.83（m3／㎏）计算。以上两种情况分别计算，取最大值。6）高海拔地区的风量修正由于高海拔地区的大气压力降低，对总风量应按下式修正：Q高＝780／P高×Q(4.2.2-14)式中：Q高——高海拔地区大气压力，见表4.2.2-2所列；Q——正常条件计算的风量。表4.2.2-2海拔高度与大气压力（P高）的关系海拔高度（m）16002000260030003200340036003800400044005000大气压力P高（KPa）6.1195.8455.4235.1585.0314.9034.7764.6484.5314.3053.9727）空压机的选择对竖井爆破后的通风以送风式为佳，当竖井深度超过300m时，则应采用混合式通风。式中：t——通风时间（min）；A——1次爆破的炸药用量（㎏）；S——竖井断面积（m2）；L——竖井深度（m）；K——考虑竖井淋雨使炮烟浓度降低的系数，见表4.2.3-3所示；φ——风管漏水系数，见表4.2.3-4所示。表4.2.2-3竖井内炮烟浓度降低系数K级别巷道特征系数K1工作面涌水在1m3／h以下的各种深度的干燥井筒以及深度不大于200m的含水井筒。巷道全长均穿过干燥岩石的井下倾斜巷道和水平巷道0.82深度大于200m，有淋水，工作面涌水量在6m3／h以下的含水井筒。巷道局部穿过含水岩石的井下倾斜巷道和水平巷道0.63深度大于200m的含水井筒，其淋雨如淋雨般大，工作面涌水量在6m3～15m3／h范围。巷道全长均穿过含水岩石或是采用水幕的倾斜巷道和水平巷道0.34深度大于200m的含水井筒，其淋雨如下大雨，，工作面涌水量大于15m3／h0.15表4.2.2-4竖井风管的漏水系数φ竖井深度风管直径（mm）50060070080090010003001.321.211.171.131.121.074001.511.351.281.201.191.115002.071.531.401.291.281.16600—1.691.541.391.361.20700—2.001.711.501.461.27800—2.161.891.641.571.34900——2.121.801.421.421000——2.341.961.821.468）漏风计算按照上述各种公式计算风量，均未考虑漏风而损失的风量，故洞内实际所需总风量Q需应为：Q需＝PQ(4.2.2-16)式中：P——漏风系数；Q——计算风量（m3/min）。（1）风管的漏风在管道通风中，漏风系数P值与风管接头安装是否严密有关。对长度和直径不同的金属风管的漏风系数，可参考表4.2.3-5。表4.2.2-5金属风管漏风系数P参考值风管长（m）单个接头漏风系数K0风管每节为3m及下列直径（m）时的漏风系数风管每节为4m及下列直径（m）时的漏风系数0.50.60.70.80.50.60.70.81000.0010.0031.021.092.011.061.011.041.011.031.021.061.011.041.011.031.011.022000.0010.0031.081.271.061.211.051.161.031.161.061.191.041.151.021.111.021.063000.0010.0031.161.511.121.381.091.291.061.181.101.371.081.281.061.221.041.124000.0010.0031.251.821.191.601.151.461.101.321.161.611.121.451.101.341.061.235000.0010.0031.362.251.271.901.211.621.141.451.251.881.181.651.141.511.081.326000.0010.0031.492.761.362.251.281.931.191.571.272.221.251.871.181.661.121.457000.0010.0031.633.441.472.751.362.201.271.791.482.601.322.171.281.851.161.568000.0010.003——1.583.351.452.631.332.05——1.412.571.392.281.221.749000.0010.003——1.723.651.542.891.362.25——1.572.741.392.281.251.8710000.0010.003————1.653.421.502.52————1.462.621.282.07注：表中同格内上上值为风管接头用橡皮或油封衬垫密封，螺栓完全拧紧。下行值为风管接头用马粪纸或麻绳密封，螺栓完全拧紧。胶皮风管漏风，视接头漏风情况可以概略计算，即在前20节风管内每个接头漏风有为1%，而以后每个接头漏风则为0.5%。一般按标准安装并处于良好状态时，每节长20m深度胶皮风管漏风系数可参考表4.2.3-6。表4.2.2-6胶皮风管漏风系数P风管长度（m）50100150200250300400500600700800漏风系数1.041.081.111.141.161.191.251.301.351.381.43塑料风管每节长10m，在安装符合标准的情况下，其漏风系数可参考表4.2.3-7。风管百米漏风率计算公式如下：P漏100＝（Q扇－Q未）／Q扇×L×100(4.2.2-17)式中：P漏100——100m长风管的漏风率；L——风管全长（m）Q扇——局部通风风量（m3/s）；Q未——局部通风末端风量（m3/s）。一般要求风管百米漏风率不得大于10%。表4.2.2-7聚氯乙烯塑料风管漏风系数P值风管长度（m）风管直径（m）10020030040050060070080090010000.50.60.70.81.0191.0141.0101.0221.0451.0361.0281.0221.0911.0711.0531.0401.0451.1121.0801.0671.1571.1301.1081.0901.2301.1801.1451.2601.2301.2611.1881.153—1.3301.2371.195——1.2881.229——1.3451.251注：本表中单个接头漏风系数K0＝0.003。（2）风门（风墙）的漏风风门漏风量Q漏的计算如下：式中：h——风门所承受压差（Pa）；s——风门面积（m2）；K——指数，当风流为层流时K＝1，当风流为紊流时K＝2，当风流为混合流时K＝1～2。风门的漏风量主要在于风门结构是否严密。不同的风门资料，其漏风系数可参考表4.2.3-8。表4.2.2-8风门漏风系数类型漏风系数砖墙包铁皮风门，边缘是毛毡或橡皮垫砖墙木门（普通）板条墙（二面抹灰浆）普通木门板条墙（二面抹黏土）普通木门0.015～0.004平均0.030.03～0.0545平均0.04平均0.030.059～0.09平均0.064.2.3风压计算通风机的风压用量克服沿途所以的阻力，在数值上等于风道（或风管）的沿途摩擦阻力和局部阻力之和。磨擦阻力计算无漏风：h磨＝RQ扇2(4.2.3-1a有漏风：h磨＝PRQ未2(4.2.3-1b)式中：h摩——摩擦阻力损失（Pa）；Q扇——风管始端风量（或风机风量）（m3/s）；Q末——风管末端风量（或工作面的风量）（m3/s）；R——风阻值（ku），计算公式如下：对巷道：R=αLρ/S3（4.2.3-2a）对圆管：R=6.5αL/d3（4.2.3-2b）式中：α——摩阻力系数或风阻值，见表4.2.3-1及表4.2.3-2，巷道阻力参考表4.2.3-3；L——风管（巷道）长度（m）；ρ——巷道断面圆周界（m）；S——断面积（m2）；d——风管直径（m）。表4.2.3-1风管摩擦阻力系数α值及1m长风阻率r风管直径（mm）5006007008009001000金属风管α0.000350.000320.000300.000250.000230.00023r0.07300.02600.01160.00490.00240.0016塑料风管α0.000160.000150.000130.00013--r0.033300.015240.005000.00258--表4.2.3-2胶皮风管的风阻值长度（m）直径（mm）5010015020025030040050060070080090010005005.210.715.520.325.530.941.251.663.473.183.794.2107.26002.14.36.17.99.911.916.319.921.327.631.936.240.7表4.2.3-3巷道阻力系数α值项别施工地段及其支护特征α值1成洞，用混凝土砌筑成洞，用块石砌筑，带有角面0.0004～0.000450.0006～0.00082用木料支撑的全断面开挖隧道0.00123用金属拱架木模板支护的隧道0.001～0.00124上导坑，有支撑0.00255下导坑，有支撑，但中间没有加强支柱下导坑，双道中间有支柱下导坑，没有支撑0.0020～0.00250.030～0.00400.0011～0.00206用木料框架支撑的漏渣孔0.0026

续上表项别施工地段及其支护特征α值7拱部扩大0.0055～0.00608完成拱部衬砌，马口未开挖0.0010～0.00129挖底0.001010隧道0.00402）局部阻力损失计算局部性的压力损失，是由于影响风流的各种局部原因所引起的，如风道缩小、扩大、转弯等。可按下式计算：h局=ε局rv2/2g（4.2.3-3）式中：h局——局部阻力损失（Pa）；ε局——对于每一种独立形式的局部阻力系数，参考表4.2.3-4；v——风流经过局部断面形状变化后的速度（m/s）；r——空气比重，r=1.2kg/m3；g——标准重力加速度，g=9.81m/s2。表4.2.3-4局部阻力系数项别局阻发生的地点图示ε值或C值1风流由洞口进入成洞-0.602由成洞进入扩大及下导坑由扩大至上导坑-0.463风流由上导坑进入漏斗-0.704风流由漏斗进入导坑-7.205风流由导坑单道进入双道断面-1.706风流由导坑双道进入单道断面-1.007风流由平行导坑进入风道0.508下导坑转135°进入通道C=0.289通道转45°～60°进入平行导坑C=0.0410圆转角30°～120°βR/d304560901201.50.080.110.140.1750.202.00.070.100.120.150.1711折拐10°～170°β10306090100ε0.0180.1640.6541.4711.800β110120130150170ε2.132.622.8543.65.07

项别局阻发生的地点图示ε值或C值12之字形拐弯30°～60°L/dβ46810300.20.20.20.2450.750.750.750.75601.601.631.641.6413S1/S210.90.80.70.60.50.40.30.20.100.010.040.090.160.250.360.490.640.8100.050.100.150.200.250.300.350.400.453)其他局部阻力h其他计算在巷道通风中，为考虑施工中如开挖马口、中槽等其他因素增加的阻力，h其他应适当增加20%～30%。使用风管通风时，h其他一般可考虑5%～10%。4）总阻力计算h总=h摩总+h局总+h其他（4.2.3-4）式中：h总——总阻力损失；h摩总——摩擦阻力损失之和；h其他——局部阻力损失之和。选择通风设备1）通风管直径应根据坑道断面、通风量和风管长度综合考虑确定。长距离送风宜尽量选用大直径风管，当受坑道净空限制而采用较小直径且管阻力损失过大时，可用间隔串联风机的办法来满足风压的要求。直径600mm及以下的风管多用在导坑等小断面开挖。全断面开挖的长大隧道，宜用直径为800～1000mm的风管。压风管错采用软质橡胶管，吸风管应采用硬质金属管或玻璃钢管。选择风管，除了考虑技术上可行外，还要考虑经济上合理。风管直径小，成本低，但耗电量大。风管直径大，成本高，但单机送风距离长，耗电量小。根据工程实际情况，尽量选用大直径、风阻低的风管。2）风门巷道式通风一般应在平导口处和横通道内设置风门，用以切断风流避免形成通风回路。在平导口处一般设置既可行人又能通过车辆的自动风门，在横通道内一般设置人力开启的行人木制风门。3）通风机通风机的选择应符合以下要求：（1）根据计算风量Q和风压h总，结合通风方式布置选择风机的类型，一般多选用轴流式风机。（2）根据网络（阻力）特性曲线按照产品样本所提供的风机性能曲线或性能表确定风机的型号及工况点。（3）为使风机运转平稳，轴流式风机选用的最大风压，不宜超过其性能曲线峰点处最大压力的0.9倍，且须位于驼峰的右侧。（4）选择局扇时须与风管直径的选择相结合。一般风机的直径不宜大于风管的直径。（5）长距离风管送风时，为满足风压的要求，可采用相同型号风机等距离间隔串联方式。这样既便于施工，并能减小风流对于风管壁的压力，有利于风管的轻型化。（6）有时为满足风量的要求，可采