隧道運營通風(fēng)照明及養(yǎng)護(hù)維修課件

southwestjIaotongunIversIty西南交通大學(xué)SouthwestJiaotongUniversity《隧道工程》課程隧道運營、通風(fēng)、照明及養(yǎng)護(hù)維修課件隧道運營通風(fēng)公路隧道照明隧道防災(zāi)救援技術(shù)隧道養(yǎng)護(hù)維修第十六講隧道運營及養(yǎng)護(hù)維修第一節(jié)隧道運營通風(fēng)隧道運營及養(yǎng)護(hù)維修主要內(nèi)容營運通風(fēng)的目的及衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)營運通風(fēng)系統(tǒng)的控制營運通風(fēng)的主要方式營運通風(fēng)的設(shè)計和計算截止“十一五”末，中國高速公路里程達(dá)7萬余km，其中公路隧道7300余座，總延長5000余公里，居世界首位。如何實現(xiàn)營運的安全與節(jié)能是高速公路隧道監(jiān)控所面臨的巨大挑戰(zhàn)。尤其在西部山區(qū)，公路隧道更是呈現(xiàn)兩大特點：特長隧道數(shù)量巨大：共有特長隧道（長度大于3000m）256座，長度達(dá)1138km，其中大部分集中在重慶、四川、云南、貴州等西部省市，僅重慶市長度超過5000m的特長隧道就達(dá)13座。

大規(guī)模隧道群集中出現(xiàn)：隧道集中化趨勢越來越明顯，以大規(guī)模隧道群的形式頻繁出現(xiàn)，在山區(qū)高速公路中尤為突出；以重慶市為例，間距在5km以下的隧道占了近80%。高速公路隧道運營通風(fēng)的目的及衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)特長高速公路隧道的涌現(xiàn)也帶來了兩大難題：通風(fēng)及防災(zāi)問題。

合理的通風(fēng)方式既可以保證隧道內(nèi)舒適的行駛環(huán)境，又可以降低電能消耗，并積極的預(yù)防災(zāi)害的發(fā)生。而且隧道通風(fēng)方式也決定了隧道防災(zāi)救援的組織形式。因而營運通風(fēng)對于特長高速公路隧道來說是具有十分重要的意義。高速公路隧道運營通風(fēng)的目的及衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)1、通風(fēng)的目的運營隧道的通風(fēng)，實際上是一項環(huán)境保護(hù)工程，包括隧道內(nèi)環(huán)境和隧道外環(huán)境，但高速公路隧道一般位于野外，故以隧道內(nèi)環(huán)境的保護(hù)為重點?！?/p>

汽車行駛時將會排放大量的廢氣，并對周圍的空氣造成污染。由于隧道結(jié)構(gòu)的特殊性，空氣污染的程度將更為嚴(yán)重，甚至威脅人體健康、增加行車危險性，因而需要對運營隧道進(jìn)行通風(fēng)。高速公路隧道運營通風(fēng)的目的及衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)CO的產(chǎn)生原因：

烴類不完全燃燒的產(chǎn)物。汽油車和柴油車都會排放。煙霧的產(chǎn)生原因：

重?zé)N不完全燃燒生成的炭顆粒。主要為柴油車排放。車輛行駛時卷起的塵埃。

汽車排放的污染物包括CO、NOx、CO2、SO2和煙霧等，其中以CO和煙霧對隧道運營環(huán)境的影響較為突出。高速公路隧道運營通風(fēng)的目的及衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)CO的危害：煙霧的危害：

CO進(jìn)入人體過多，就會導(dǎo)致氧氣在血液中的輸送量不足，引起頭痛、眩暈、嘔吐，嚴(yán)重時甚至引起昏迷、死亡。

煙霧濃度主要影響行車安全。煙霧濃度越大，隧道內(nèi)能見度越低，增大行車的危險性。通風(fēng)的目的主要在于稀釋空氣中的CO、煙霧和空氣中的異味?！咚俟匪淼肋\營通風(fēng)的目的及衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)2、洞內(nèi)營運環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)1全橫向通風(fēng)方式與半橫向通風(fēng)方式時，CO設(shè)計濃度如下表（采用縱向通風(fēng)方式時可按下表各值提高50ppm取值）注：隧道長度為1000m~3000m時，可按插值法取值CO設(shè)計濃度（δ）：交通阻滯（平均車速為10km/h時）時，阻滯段的平均CO設(shè)計濃度可取300ppm，經(jīng)歷時間不超過20min。高速公路隧道運營通風(fēng)的目的及衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)煙霧設(shè)計濃度度（K）：煙霧設(shè)計濃度不但與車速有關(guān)，而且與亮度、光源有關(guān)。煙霧設(shè)設(shè)計濃度（鈉鈉光燈源）如如下表高速公路隧道道運營通風(fēng)的的目的及衛(wèi)生生標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)煙霧濃度達(dá)達(dá)到0.012m-1時，應(yīng)采取交通管制措施施。隧道內(nèi)進(jìn)行維維修養(yǎng)護(hù)時，，現(xiàn)場煙霧濃濃度不大于0.0035m-1。通風(fēng)方式自然通風(fēng)機械通風(fēng)交通量小且隧隧道短時交通量大且隧隧道長時其中：L——隧道長度(m)；N——設(shè)計交通量(輛/h)。L·N>=2×106采用機械通風(fēng)風(fēng)辨別式：高速公路隧道道營運通風(fēng)的的主要方式機械通風(fēng)縱向通風(fēng)半橫向通風(fēng)橫向通風(fēng)組合方式高速公路隧道道營運通風(fēng)的的主要方式縱向通風(fēng)全射流式集中送入式集中排出式豎井送排式（1）縱向式通風(fēng)風(fēng)組合式基本特征：通風(fēng)風(fēng)流沿隧隧道縱向流動動。高速公路隧道道營運通風(fēng)的的主要方式①全射流通風(fēng)方方式射流風(fēng)機高速公路隧道道營運通風(fēng)的的主要方式污染物濃度分分布情況在全射流縱向向通風(fēng)方式下下，空氣沿隧道縱向流動，新鮮空氣從從隧道的一端端進(jìn)入，而從從另一端排出出?？諝庠谒硭淼纼?nèi)的流動動過程中，不不斷地有車輛從中穿過并排出污染物，這樣導(dǎo)致空空氣內(nèi)的污染染物越積越多多，到達(dá)出洞端時，空氣中的的污染物濃度達(dá)到了最大值。高速公路隧道道營運通風(fēng)的的主要方式理論分布實際分布高速公路隧道道營運通風(fēng)的的主要方式壓力分布情況況②集中送入式通通風(fēng)示意圖高速公路隧道道營運通風(fēng)的的主要方式壓力分布污染物濃度分分布高速公路隧道道營運通風(fēng)的的主要方式③集中排出式示意圖高速公路隧道道營運通風(fēng)的的主要方式壓力分布污染物濃度分分布高速公路隧道道營運通風(fēng)的的主要方式④豎井送排式高速公路隧道道營運通風(fēng)的的主要方式示意圖壓力分布高速公路隧道道營運通風(fēng)的的主要方式污染物濃度分分布（2）半橫向式通通風(fēng)基本特征：由隧道通風(fēng)道道送風(fēng)或排風(fēng)風(fēng)，由洞口沿沿隧道縱向排排風(fēng)或抽風(fēng)。半橫向式通風(fēng)送風(fēng)半橫向式式排風(fēng)半橫向式式高速公路隧道道營運通風(fēng)的的主要方式①送風(fēng)半橫橫向式高速公路隧道道營運通風(fēng)的的主要方式示意圖②排風(fēng)半橫橫向式高速公路隧道道營運通風(fēng)的的主要方式示意圖（3）橫向式通風(fēng)風(fēng)基本特征：分別設(shè)有送風(fēng)風(fēng)道和排風(fēng)道道，通風(fēng)風(fēng)流流在隧道內(nèi)做做橫向流動。高速公路隧道道營運通風(fēng)的的主要方式示意圖（4）各種通風(fēng)方方式的比較特征縱向式半橫向式全橫向式全射流式集中送入式集中排除式豎井送排式送風(fēng)式排風(fēng)式工程造價低一般一般一般較高較高高交通風(fēng)利用很好很好部分較好很好較好不好不好技術(shù)難度不難一般一般稍難稍難稍難難分期實施易不易不易不易難難難運營費低一般一般一般較高較高高洞內(nèi)噪音較大口部較大較小較小小小小洞口環(huán)保不利不利有利一般一般有利有利火災(zāi)排煙不便不便較方便較方便方便方便有效高速公路隧道道營運通風(fēng)的的主要方式第二節(jié)公公路隧道道照明隧道運營及養(yǎng)養(yǎng)護(hù)維修司乘人員從洞洞外駛?cè)攵粗兄袝惺裁礃訕拥母杏X？黑洞效應(yīng)就像駛?cè)牒诙炊匆粯?；無法看清洞內(nèi)內(nèi)的情況；要適應(yīng)洞內(nèi)的的環(huán)境還需要要一段時間；；心理上的恐慌慌，害怕……高速公路隧道道照明司乘人員從洞洞內(nèi)駛出洞外外時又會有什什么樣的感覺覺？白洞效應(yīng)強烈的眩光；；無法看清洞外外路面的情況況；要適應(yīng)洞外的的環(huán)境也需要要一段時間；；心理上的恐慌慌，害怕……高速公路隧道道照明照明的目的在于：消除或減輕駛駛?cè)胨淼罆r的的黑洞效應(yīng)消除或減輕駛駛出隧道時的的白洞效應(yīng)為隧道內(nèi)行駛駛的車輛提供供安全的形車車環(huán)境高速公路隧道道照明隧道側(cè)壁貼瓷磚（或涂料等））、交通誘導(dǎo)標(biāo)志等可以提高照照明效果。高速公路隧道道照明采用遮陽棚、遮光棚、削竹式洞門門形式、植被減光等措施可以以減輕黑洞或白洞效應(yīng)。高速公路隧隧道照明4.公路隧道照照明的計算算P洞孔或棚口S接近段起點A適應(yīng)點d適應(yīng)距離洞外亮度適應(yīng)點亮度入口段亮度過渡段亮度中間段亮度過渡段1、2、3分段長度各種照明段段亮度與長度高速公路隧隧道照明第三節(jié)隧隧道道防災(zāi)救援援技術(shù)隧道運營及及養(yǎng)護(hù)維修修1.公路隧道防防災(zāi)救援必必要性交通事故每每天都在發(fā)發(fā)生，而當(dāng)當(dāng)隧道中發(fā)發(fā)生事故，，會對整個個路段產(chǎn)生生嚴(yán)重影響響，影響人人民生命財財產(chǎn)安全。。隧道防災(zāi)救救援技術(shù)公路隧道的的防災(zāi)救援援設(shè)計，應(yīng)應(yīng)貫徹以下下原則：以人為本，，預(yù)防為主主，消防相相結(jié)合；監(jiān)控有效，措施有力力，疏散有有序，助救救與自救相相結(jié)合；早期發(fā)現(xiàn)，，及時滅火火，移動式和和固定式滅滅火相結(jié)合合。防災(zāi)救救援需要有有利的監(jiān)控體系作為支撐。。隧道監(jiān)控系統(tǒng)通風(fēng)控制系統(tǒng)照明控制系統(tǒng)交通控制系統(tǒng)火災(zāi)報警系統(tǒng)閉路電視系統(tǒng)有線廣播系統(tǒng)其他系統(tǒng)隧道防災(zāi)救救援技術(shù)2.隧道監(jiān)控系系統(tǒng)3.隧道消防設(shè)設(shè)計①隧道建筑消消防設(shè)計具體包括對對公路隧道道的建筑構(gòu)構(gòu)造、建筑筑布局、防防火分隔和和消防車道道等分項的的設(shè)計。`②安全疏散設(shè)設(shè)計隧道的安全全疏散設(shè)計計應(yīng)重點考考慮車輛的的安全疏散散。車輛安安全疏散分分為三個部部分:一是洞外的的交通組織織，二是起起火點附近近的車輛疏疏散，三是是洞內(nèi)遠(yuǎn)離離起火點部部位的車輛輛疏散。隧道防災(zāi)救救援技術(shù)③防排煙設(shè)計計高速公路隧隧道為獨立立雙孔隧道道，因而在在其發(fā)生火火災(zāi)時通常常將非火災(zāi)災(zāi)隧道作為為逃生和救救援的通道道，而將火火災(zāi)隧道做做為排煙的的通道。隧道防災(zāi)救救援技術(shù)④滅火系統(tǒng)設(shè)設(shè)計長隧道滅火火系統(tǒng)設(shè)計計應(yīng)包括消消火栓系統(tǒng)統(tǒng)、固定滅滅火系統(tǒng)設(shè)設(shè)計和滅火火器配置。。根據(jù)長隧隧道火災(zāi)特特點，應(yīng)以以水、輕水水泡沫為主主要滅火劑劑，局部采采用其他滅滅火系統(tǒng)。。隧道防災(zāi)救救援技術(shù)⑤火災(zāi)自動檢檢測報警系系統(tǒng)國外研究資資料及國內(nèi)內(nèi)的火災(zāi)試試驗表明，，火勢發(fā)展展在火災(zāi)初初期有一個個火勢急劇劇發(fā)展的階階段，一般般在起火后2~10分鐘內(nèi)，溫度就就達(dá)到最高高。因此，，隧道的火火災(zāi)要早期期發(fā)現(xiàn)，及及時滅火，，將其撲滅爆燃之之前的5~10分鐘，最大限度度地為人員員的撤離爭爭取時間，，降低損失失。這就要要求有可靠靠的自動檢檢測和報警警系統(tǒng)。目目前廣泛使使用的有火災(zāi)自動檢檢測與報警系統(tǒng)有有光纖感溫溫探測系統(tǒng)統(tǒng)、熱敏合金線線感溫探測測系統(tǒng)和雙波長火焰焰探測器。隧道防災(zāi)救救援技術(shù)在遭遇火災(zāi)災(zāi)的隧道救救援中，通風(fēng)設(shè)計在各個階段段都有著重重要的作用1)在疏散階段段，讓隧道道內(nèi)的人員員避開火災(zāi)產(chǎn)生的的煙氣和熱量量，并從包圍圍在火災(zāi)事事故的隧道道內(nèi)撤離。。2)疏散階段通通風(fēng)應(yīng)避免和盡量減少火災(zāi)的的蔓延，防止熾熱熱氣流引燃燃火場以外外的車輛，，使火場擴擴大。3)橫通道應(yīng)設(shè)設(shè)置兩道雙向開開啟防火密密閉門，用于疏散散皆防止火火災(zāi)隧道的的煙氣進(jìn)入入橫通道及及相鄰隧道道。4)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置應(yīng)有利于消防人員的的救火，使消防人人員及消防防車能從上上風(fēng)方向接接近火場，，開展滅火火工作。4.火災(zāi)通風(fēng)設(shè)設(shè)計隧道防災(zāi)救救援技術(shù)5.隧道防火措措施有許多研究究表明，火火災(zāi)中人的的死亡原因大都是濃煙導(dǎo)致的的窒息，而非被火火直接燒死死。各國在在隧道防火火的研究工工作中，針針對不同情情況提出了了相應(yīng)的防防火措施。。1、長的隧道道應(yīng)劃分防火分分區(qū)。各個防火火分區(qū)應(yīng)有有相應(yīng)的排排煙要求及及人車逃離離方案。2、設(shè)置機械通風(fēng)的的隧道，應(yīng)視隧道道內(nèi)火災(zāi)點點的位置確確定送排風(fēng)風(fēng)風(fēng)向，應(yīng)應(yīng)盡量縮短短火災(zāi)煙霧霧在車道內(nèi)內(nèi)的行程。。3、通風(fēng)設(shè)備備在設(shè)計選型時，必須考考慮到發(fā)生生火災(zāi)時排煙的要求求，具備高溫溫情況下維維持一定工工作時間的的能力，并并可遠(yuǎn)距離離遙控啟動動。要做到立足足于防災(zāi)進(jìn)進(jìn)行設(shè)計，，同時隧道道內(nèi)一旦出出現(xiàn)火災(zāi)，，必須做到到早發(fā)現(xiàn)，，及早撲滅滅，避免小小火釀成大大災(zāi)。隧道防災(zāi)救救援技術(shù)火災(zāi)報警火災(zāi)確認(rèn)執(zhí)行火災(zāi)預(yù)案關(guān)閉兩條隧道按火災(zāi)情況開啟風(fēng)機增強隧道照明開啟橫通道門和照明廣播系統(tǒng)進(jìn)行廣播滅火救援檢查隧道防災(zāi)救救援基本流流程6.火災(zāi)時的救救援與疏散散隧道防災(zāi)救救援技術(shù)若左線隧道道發(fā)生火災(zāi)災(zāi)，消防車車輛的順行行方向進(jìn)入示意圖圖從上游進(jìn)入入從下游進(jìn)入入隧道防災(zāi)救救援技術(shù)防災(zāi)救援詳詳細(xì)流程圖圖隧道火災(zāi)風(fēng)風(fēng)流組織示示意圖隧道防災(zāi)救救援技術(shù)隧道火災(zāi)疏疏散示意圖圖隧道防災(zāi)救救援技術(shù)隧道火災(zāi)疏疏散示意圖圖隧道防災(zāi)救救援技術(shù)第四節(jié)隧隧道養(yǎng)護(hù)維維修隧道運營及及養(yǎng)護(hù)維修修隧道病害根根據(jù)成因的不同主要要可分為以以下四類：：（1）水害（2）襯砌裂損（3）襯砌腐蝕（4）隧道凍害等等隧道水害中中分為涌水水、漏水、、滴水和潤潤水；隧道道凍害中分分為襯砌凍凍害、線路路凍害、排排水溝結(jié)凍凍及掛冰等等，襯砌病病害包括襯襯砌變形、、裂損、侵侵蝕等。1.隧道常見病病害隧道養(yǎng)護(hù)維維修隧道水害以以及注漿堵堵漏措施隧道養(yǎng)護(hù)維維修隧道水害以以及堵漏措措施隧道養(yǎng)護(hù)維維修隧道治水的的具體措施施就是“防、排、截截、堵結(jié)合合，因地制制宜，綜合合治理”，使之既既能自成體體系，又能能相互配合合，形成一一個完整的的隧道治水水體系。襯砌裂損與與維修隧