1.工程背景。
某隧道左幅起止里程为K32+097～K36+630，长4533m，右幅起止里程为K32+05～K36+585，长4530m，开挖断面面积163.99m2。施工过程中洞口布置如图C.4-1所示，隧道断面如图C.4-2所示。隧道采用进出口方向双向掘进施工，左右两侧平行作业，共4个作业面。施工中掌子面错开距离大于等于40m，隧道贯通选择在地质相对较好的位置，隧道施工作业面长度划分如表C.4-1所示。开挖采用钻爆法，炸药采用乳化炸药，一次最长循环进尺1m，出渣采用无轨运输方式。长大隧道通风计算时选择长度较长的出口右幅，桩号K34+116～K36+585，长度2469m。
图C.4-1 隧道洞口图
图C.4-2 隧道断面图
表C.4-1 隧道施工作业面长度划分表
2.施工通风控制标准。
隧道施工通风洞内最小风速0.15m/s，最大风速6m/s；每人供应新鲜空气不得小于3m3/min；内燃机械作业供风量不宜小于4.5m3/（min·kW）；噪声不应大于90dB；隧道内气温不宜高于28℃；作业过程中，空气中的氧气含量不得低于19.5%，不得用纯氧通风换气；空气中的一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）有害气体浓度和空气中的粉尘浓度应符合规定。
3.送风式通风布置。
隧道采用钻爆法施工，运输方式采用无轨运输。采用送风式通风方式（如图3所示），送风式通风可将新鲜空气一直送到掌子面。管路进风口设在洞外30m以外。出风口设在掌子面附近，距掌子面15m以内。在风机的作用下，新鲜空气从洞口经管路送到掌子面，稀释污染物，污浊空气则由隧洞排出洞外。
图C.4-3 送风式通风示意图
注：1——新鲜空气；2——风机；3——送风管路；4——污浊空气
4.施工需风量。
（1）风量计算影响因素。
风量计算主要从四个方面予以考虑：
①按洞内最多工作人员数所需的新鲜空气，计算出所需风量Q1；
②按在规定时间内，稀释一次性爆破使用最多炸药量所产生的有害气体到允许的浓度，计算出所需风量Q2；
③根据不同的施工方法，按坑道内规定的最小风速，计算出所需风量Q3；
④按内燃设备的总功率（kW），计算出所需风量Q4。取Qmax=Max［Q1，Q2，Q3，Q4］，再考虑风管的损失率（百米漏风率β），确定洞内所需的总供风量Q机。
（2）计算参数的确定。
采用平行作业，隧道开挖断面S=163.99m2，一次开挖最大断面S=50m2；一次开挖长度1m，一次爆破耗药量G=32kg；通风最长距离L=2469m；洞内最多作业人数m=65人；爆破后通风排烟时间t≤15min；通风管直径φ=1800mm；管道百米漏风率β=1.5%。
（3）风量计算。
①按洞内最多工作人员数所需的新鲜空气计算。
Q1=3·k·m=3×1.25×65=244（m3/min）
式中：
3—每人每分钟需供应新鲜空气标准为3m3/min；
k—风量备用系数，一般取1.15～1.25，取1.25；
m—同一时间洞内工作最多人数，取65人。
②按平行作业开挖，15min内稀释一次性爆破使用最多炸药量所产生的有害气体到允许的浓度计算。
式中：
A——隧道开挖的断面面积，取163.99m2；
L0——炮烟抛掷长度，取L0=1.2×（15+G÷5）=1.2×（15+32÷5）=26m；
G——同时爆破的炸药消耗量，取G=32kg；(www.xing528.com)
Pq——通风区段内通风管末端风量比，取1；
b——单位重炸药爆破产生的有害气体换算成CO的体积，取40L/kg；
Ca——CO允许浓度，取30mg/m3，即24ppm，换算为0.0024%；
t——通风时间，取15min。
③按洞内允许最低风速计算。
Q3=60×V×S=60×0.15×163.99=1475.9m3/min
式中：
V——洞内允许最小风速，取0.15m/s；
S——隧道开挖断面积，取163.99m2；
60——min和s换算常数。
④按稀释内燃机废气计算风量。
Q4=578×0.70×4.5=1821m3/min
考虑在洞内同时有1台装载机（功率158kW）和2辆自卸车（功率210kW）作业，总功率578kW，取机械设备的平均利用率为70%，取1kW需供风量4.5m3/min。
设备供风能力取：
Qmax=Max（Q1，Q2，Q3，Q4）=1821m3/min
Q机=Qmax/（1-β）L/100=1821/（1-1.5%）2469/100=2645m3/min
对于长大隧道，管道的漏风现象造成入口处与出口处的风量差别很大，按百米漏风率（取β=1.5%）计算洞口风机风量。
5.风压计算。
通风机应有足够的风压以克服管道系统阻力，即h＞h阻，按下式计算。
h阻=∑h动+∑h沿+∑h局=3711Pa
式中：
（1）管口动压h动，取50Pa；
（2）沿程压力损失h沿=α·L·U·p·Qmax2·g/s3=3328Pa；
α——风管摩擦阻力系数，取α=3×10-4kg.s2/m3；
L——风管长度，取2469m；
U——风管周边长，π·D=5.6549m；
p——漏风系数，P=1/（1-β）L/100=1.45，β=1.5%；
Qmax——计算掌子面所需风量，1821m3/min，折合成30.35m3/s；
g——重力加速度，取9.8m/s2；
S——风管截面积，π·D2/4=2.5447m2；
D——风管直径，取1.8m。
（3）局部压力损失，按沿程压力损失的10%进行估算，h局=h沿×10%=426.6Pa
6.风机选型。
选用山西运城SDF（D）型风机，性能如表C.4-2所示。通风选用1台SDF（D）-No12.5高速轴流风机可满足通风需求，备用1台30kW的射流风。
表C.4-2 山西运城SDF（D）型风机性能表
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