长大公路隧道通风问题

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1、我国长大公路隧道通风中的几个问题夏永旭（长安大学公路学院，710064）摘要：论述了我国长人公路隧道通风中口前存在的儿个技术问题，提出了解决这些问题的主要思路。关键词：长大公路隧道，通风，问题。1.前言随着公路建设的快速发展和道路等级的逐渐提髙，近年来，我国的公路隧道越修越多,越修越长。特别是我国西部山区的公路建设，将有许多长人或特长公路隧道要修建，正在施工的秦岭终南山公路隧道，设计长度更是长达18.004km。在整个隧道的建设中，通风方案的优劣及通风运营效果的好坏，将直接关系到隧道的T程造价、运营环境、救灾功能及运营效益。20多年來，国内在公路隧

2、道通风方面积累了许多成功的经验，但也存在许多问题。随着人们对公路隧道通风理念的转变⑴，特别是许多长人或特长公路隧道的建设和规划，通风已经成为影响和制约氏大公路隧道建设的关键。木文在总结经验的基础上，探讨了我国Id前长大公路隧道通风中所存在的一些问题，提出了解决这些问题的基本思路。2.长人公路隧道通风屮的儿个问题2.1汽车排污量的计算公路隧道的通风原理，是通过向隧道内注入新鲜空气，稀释洞内由汽车排出的废气（C0、NO,、HC）和烟雾，使得隧道内的空气质量和烟雾透过率，能保证司乘人员的身体健康和行车安全。然而，隧道内的废气总量和烟雾浓度，与汽车的排污强

3、度以及隧洞内的车流密度成止比。关于汽车的排污强度，我国已经制定了一系列强制性的政策法规。但是，我们现在的排污限制标准，仅相当于欧洲的1号标准。新颁布的《公路隧道通风照明设计规范》⑵，所给出的各类汽千基本排放量也是1995年的测试结果。规范中虽然也给出了co年度折减系数为1%-2%,但是，汽年排污折减系数的取值不仅取决于汽车的发动机性能，而口与汽千燃油的质量以及道路的坡度都有关。图1是针对某隧道取co允许浓度为200ppm时不同折减系数的新风量。可以看到，折减系数影响较大，因此在具体计算中究竟取多少很值得研究。而关于柴汕车的烟雾排放，现行规范屮根木没

4、有提及折减，但随着汽车性能的逐渐改进，烟雾排放量也当然应该折减。另外，当柴油车车速为80km/h或者70km/h，隧道纵坡大于1%或者大于2%时的烟雾车况系数fa（vo,也应该予以研究，因为这两种情况显然是存在的。另一方面，隧道内的午流密度和道路的交通量成止比，车流密度高，洞内烟雾排放屋大,而交通量一般乂呈逐年增长趋势，所以，如何处理汽车排污量逐年下降和交通量逐年增长二者Z间的关系，是计算隧道排污量的关键，也是一个难题。但是，日前在许多工程的工可阶段，出现了为提高公路的等级，人为扩大交通增长速率的现象，这势必也加大了隧道的污染量，应该引起注意。2.

5、2长人公路隧道的卫生标准及需风量有了隧道污染量，则隧道的卫生标准和烟雾允许透过率直接决定隧道需风量的人小。卫生标准主要是指是co的允许浓度，计算时不仅要考虑汽车行驶速度,而H要考虑司乘人员在隧道中停留的时间。规范⑵对于小于3.Okm的隧道，给出co允许浓度为250ppm,堵塞时为300ppm,烟雾允许透过率为0.0070m-1<>又根据已有的研究,提出c=coxt=600ppm•mino但是，对于大于3.0km的特长公路隧道，co允许浓度究竟如何取，规范中没有说明。所以,对于长人公路隧道的一卫生标准，必须深入细致研究。毫无疑问，卫生标准高，隧道内的

6、环境好，但是通风设备的投资肯定很人，而H将来的运营费用也会很高。因此，在确定卫生标准时，应当同时兼顾国家的环境一卫牛法规和业主的承受能力。图2给出了某特长公路隧道収不同卫牛标准时的新风量需求曲线，从图中可以看到，co允许浓度取200ppm150ppm相差35.11%,这是一个相当大的数字。隧道通风需风量的计算，除了要满足正常交通外，还必须考虑阻塞情况和灾害情况。规范叵根据PIARC的建议，取阻塞工况车速10.Okm/h,长度为1.0km,完全可以。但是，阻塞区外的千速肯定是距离阻塞小心越远千速越高。然而，沿隧道长度午流如何分布，午速到底取多少；相邻

7、车道的车流、车速又如何，都需要认真研究。另外，由于长大公路隧道设有监控中心，所以在计算需风量时，20.Okm/h工况是否述耍考虑，值得商榷。根据目前的发展趋势可以预计，随着汽车排污量的逐年降低，烟雾允许透过率将成为控制隧道风量的决定因索，这在坡度较人隧道屮业已得到验证⑶。公路隧道的灾害主要是指火灾。尽管正常运营时的隧道风速，肯定满足防止火灾时烟雾回流的最低风速要求，但是，在计算隧道需风量时，必须认真详细地研究隧道发牛火灾时灭火排烟的需风量以及逃生道和避难洞的风量需求。2.3通风方式的选择及通风方案的初选公路隧道的机械通风方式，一般分为全横向、半横向

8、和纵向。上述三种通风方案各有利弊。如全横向和半横向通风，隧道内的卫生状况和防火排烟效果好(全横向最好)。但是,初期的土建费