隧道内保持良好的空气是行车安全的必要条件。隧道是一个管道式的空间,通常只有进出口与大气相通,污染物很难扩散,当隧道内的污染空气积累到一定程度后,就会对人体造成危害,影响行车安全。隧道内空气中的有害物主要是汽车行驶时排出的一氧化碳(CO)。另外,隧道内汽车行驶排放或带起路面上的烟气和粉尘等,都会在隧道内造成空气污染,影响行车的安全。
1.隧道通风设计应考虑的因素
(3)隧道内行驶的车辆和所处地层中排放的有害气体。
(5)隧道工程造价和维修保养费用等。
2.隧道内一氧化碳及烟尘浓度标准
隧道内一氧化碳(CO)允许浓度如下:
(1)隧道内工作人员休息室和控制室等人员长期停留的工作间为24 ppm;
(2)正常营运时,为150 ppm;
(3)发生事故时,短时间(15 min)以内为250 ppm。
隧道内烟尘允许浓度如下:
(1)高速公路,一、二级公路隧道为0.007 5 m-1;
(2)三、四级公路隧道为0.009 0 m-1。
3.通风方式的选择
隧道通风受大气因素影响,其影响程度与通风的要求和方式有关。一般来说,自然通风受大气因素的影响最大,是由大气因素所控制;而机械通风受大气因素的影响较小。隧道通风方式的种类很多,选择时最主要的是考虑隧道的长度和交通条件,同时,考虑气象、环境、地形及地质条件,选择既有效又经济的通风方式。
在选择通风方式时,首先需要确定隧道内所需通风量,然后讨论自然风能否满足需要,如果不能满足或缺乏可靠性,就应当采用机械通风。一般双向行驶的隧道可按下列界限值确定:(www.xing528.com)
当LN≥6×105时,采用机械通风;
当LN<6×105时,采用自然通风。
式中 L——隧道长度(km);
N——通过隧道的车辆高峰小时交通量(辆/小时),应按照隧道的实际通行能力或实测的高峰交通量计算。
自然通风相对机械通风是一种较简单、节约能源消耗的通风方式,在选择通风方式时应优先考虑,但受以下条件的限制:
(1)隧道两洞口高差较小,总的热压差不大。
(2)隧道自然风变化复杂、不稳定。
(3)隧道是双向行车,活塞的作用不存在上述不利条件时,可利用对通风有利的因素,与机械通风并用,以利节能。
目前机械通风一般用在隧道长、交通密度大的重要隧道中。机械通风有三种,即纵向式通风、半横向式通风和全横向式通风。国外倾向于应用纵向式通风和半横向式通风。
(1)纵向式通风一般适用于单向行驶、长度在1 500 m以下的隧道。
(2)半横向式通风一般适用于长度为1 000~3 000 m的隧道。
(3)全横向式通风方式被普遍认为是一种理想的机械通风方式,但造价高,一般适用于2 000 m以上的重要、交通密度高的隧道。
通风设备应按下列要求进行检修:
(1)利用竖井、边窗通风者,应随时检查,清除井内杂物,保护井口及窗下以防灌进雨雪,影响通风。
(2)对各式通风机、管道、机电、动力设备等,应每月进行一次运转情况的检修,每年进行一次全面检修。
隧道在通风过程中对风速有如下要求:根据《公路隧道设计细则》(JTG/T D70—2010)的规定,单向交通的隧道设计风速不宜大于10 m/s,双向交通的隧道设计风速不宜大于8 m/s,人车混合通行的隧道设计风速不宜大于7 m/s。
通风设施在防灾中有重要作用,因此,应定期演习,确保通风设施的完好和能够充分发挥作用。
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