某某地铁区间隧道通风除尘专项方案.doc

某某地铁暗挖区间隧道通风除尘专项施工方案 编制： 复核： 审核： 批准： 单位 二一二年二月二十七日20目 录1 编制依据和原则11.1 通风除尘设计依据11.2 编制原则22 工程概况22.1 工程概况22.2地质构造特点及水文地质特征42.2.1地形地貌42.2.2地质构造42.2.3水文地质特征52.2.4不良地质及特殊岩土62.2.5地震效应62.2.6隧道围岩分级62.2.7隧道开挖方式划分63 通风除尘设计标准74 通风除尘设计原则85 通风除尘专项方案85.1 通风除尘要求85.2 通风除尘方式选择85.3 通风除尘设备选型计算95.3.1计算参数95.3.2 风量和风压计算95.3.3 通风设备选择及布置116 施工通风管理126.1管理机构设置及人员编制原则126.2机构和人员126.3管理制度与评价137 施工通风安全措施147.1 施工通风安全管理措施147.2 施工通风安全技术措施178 气体污染防治措施19某某地铁暗挖区间隧道通风除尘专项方案1 编制依据和原则施工通风除尘是隧道施工过程中的重要工序之一，是保证隧道安全施工的关键。合理的通风系统、理想的通风效果是实现隧道快速施工、保障施工安全和施工人员身心健康的重要保证。根据以往隧道通风经验及对当前通风设备技术性能的调研结果，综合考虑施工过程中可能出现的情况，制定本区间隧道通风除尘专项方案。1.1 通风除尘设计依据（1）？项目施工图，有关技术要求、文件组成及内容，岩土工程勘察报告（详勘察）；（2）？；（3）地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-1999）2003年版；（4）国家、？省现行技术标准、规程和规范，相关法规、政策，特别是安全生产、文明施工、环保方面的法律法规和政策。（5）进场后对周边环境调查获得的资讯和对工程特点深入分析的结论。（6）我公司以往类似轨道交通工程的施工经验。1.2 编制原则（1）科学配置的原则科学配置通风设施，风机型号，功率与风管直径必须配套，达到低风阻，满足低损耗高送风量要求。（2）经济合理的原则理论计算隧道内需风量，风量以满足国家标准为原则，达到既满足现场施工，又节约能源的目的。（3）利用现有设施的原则尽量利用现场现有的通风设备，既达到合理利用又满足施工通风的要求。2 工程概况2.1 工程概况某某地铁区间起于？站出站端，止于？站进站端，？站为地下二层，？站为地下一层，局部地面一层中间站；矿山法区间起点里程为YDK20+460.40（右线），终点里程为YDK21+540.92（右线），区间长1080.52m（以右线为准），本区间均为地下区间，采用矿山法施工。本区间左、右线并行，线间距5m，区间线路走向基本沿东连接快速路左侧，共设2处曲线以适应快速路走向，曲线半径分别为800m，805m。本段线路由？出站端至YDK21+490段均为上坡，最大纵坡22.3，YDK21+490段至？站进站端为下坡，坡率为2。拱顶以上最大埋深约47.5m，接?站起始段拱顶以上埋深14.5m，线路右侧有一面积约8450废弃水塘，排水渠（东大沟）与线路YDK20+540处相交，接？站终止段拱顶以上埋深约5m，本区间基本靠快速路左侧，右线中心距道路边缘最小水平距15m，沿线地面多为坡地，建构筑物少，施工环境一般。本区间衬砌为单洞双线马蹄形结构，人防门安装段调整至？站进站端，初步设计阶段及招标设计指导性施工组织设计为：在靠？站端结合人防门段设置施工竖井，为满足工期于接太平村站端设置明挖段开辟工作面，？站结合明挖段开辟工作面；2011年7月8日召开地铁？区间隧道进洞方案变更专题会，会议决定竖井+明挖方案更改为斜井方案，在YDK20+760处线路左侧补充地质勘探工作，结合以上因素将竖井工作面及？站端明挖段工作面优化为一个斜井辅助施工坑道，于YDK20+760处线路左侧设置斜井一座。斜井中线与右线线路中线小里程端交角为50，斜井洞身存在一左偏曲线（R=50m），斜井采用单车无轨道运输，斜井内轮廓断面采用无轨运输单车道内轮廓断面，净空尺寸为4.7m（宽）5.75m（高），内净空面积为24.65。YDK21+524.92+540.92段为明挖人防门段，为加快区间隧道施工，结合场地情况及隧道施工不与虹桥村站施工避免互相干扰要求，与YDK21+527.92处线路左侧设置横向出土通道，通道全长120m，通道接正洞段设40m长3%缓坡，80m长7%上坡。通道靠山侧及靠快速道路侧边坡支护采用人工挖孔桩，共计19根，桩截面2.0m1.5m，桩间距4.0m，桩长16m，其中悬臂长7.5m。靠虹桥村站侧边坡结合车站施工土方开挖不设边坡支护，即该侧边坡土方与车站土方一并挖除。2.2地质构造特点及水文地质特征2.2.1地形地貌本段线路位于昆明盆地东侧湖积台地及丘陵地带，属风化剥蚀残丘间夹沟谷地貌，地形略有起伏，海拔高程在19251970之间，区间隧道起点段位于丘陵间沟谷，地势较平缓，自然坡度28。中段穿过残丘地段，地形起伏较大，自然横坡1535，后为砖厂取土场地，地表改造成阶梯状台阶。2.2.2地质构造 在本区间隧道起点段揭示有黑龙潭-官渡断裂（F8）及该断裂的分支断裂（F8-1）。主断层（F8）的断层破碎带经过线路里程范围为YDK20+460YDK20+618，断层破碎带宽约152m，主要为断层泥、断层角砾。分支断层（F8-1）的断层破碎带经过线路里程范围为YDK20+351YDK20+418，破碎带宽约68m。区间隧道穿越地层从YDK20+618向虹桥村站方向至YDK21+310段大部分为页岩夹砂岩（中等风化）；YDK21+310YDK21+524.92区间地质变化较多，主要为页岩夹砂岩（强、全风化）、粉土及粉质粘土。整个区间为级围岩。2.2.3水文地质特征 线路所经过的地表径流为东大沟、东大沟支沟，东大沟在YDK20+533里程处穿过线路，河道与线路直交，河道宽约1.3m，流量较大，地表径流对场地地下水形成一定的补给关系，地下水较丰富，水量受季节因素影响较大，地表水对工程影响较大，施工前应做好截排和疏导。测段内地下水类型根据地下水赋存条件可分为第四系松散岩类孔隙水和裂隙水两种类型，对区间隧道地下水分段评价如下：YDK20+460.4-YDK20+700段：地下水主要为构造裂隙水，赋存于断裂破碎带内（YDK20+460.5-YDK20+618段），其次为松散裂隙水，受东大沟及东大沟滞后、大气降水和水塘、农田水补给，断裂破碎带成为储存和排泄地下水的通道，中等富水，对隧道工程影响较大。YDK20+700-YDK21+535段：地下水为基岩风化及节理裂隙水，其次为松散孔隙水，受大气降水补给，地下水往隧道两侧地势低洼地段排泄，富水性弱-中等，对隧道开挖有一定影响。根据抽水试验资料，将隧道通过底层视为潜水含水层，采用铁路工程水文地质勘查规程（TB10049-2004）B.2.2裘布衣理论进行隧道用水量计算。采用库萨金公式计算影响半径。该区间隧道左、右线合修，隧道宽度采用合修宽度。隧道涌水量计算表 表2.2-1里程范围Q（m3/d）YDK20+460.4-YDK20+700734YDK20+700-YDK21+535308根据国家标准混凝土结构耐久性设计（GB/T50476-2008）进行判别，结果为：环境作用类别为一般环境，环境作用等级为I-B。根据铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定（铁建设【2005】157号）进行判别，结果为：环境作用类别为化学腐蚀环境时，地下水对钢筋混凝土结构、钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性。2.2.4不良地质及特殊岩土测区未见不良地质现象，特殊岩层为人工填土。2.2.5地震效应据中国地震动参数区划图（GB18306-2001）、建筑抗震设计规范(GB5011-2010)划分，昆明抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速值为0.20g，地震动反应谱特征周期为0.45s，设计地震分组第三组。2.2.6隧道围岩分级 隧道全段、斜井及出土通道的隧道围岩分级为V级。2.2.7隧道开挖方式划分 A、CRD法：YDK20+460.4-YDK20+830、YDK21+300-YDK21+524.92，计594.42m； B、大拱脚台阶法：YDK20+830-YDK21+300,计470m；C、明挖法：YDK21+524.92-YDK21+540.92，计16m。3 通风除尘设计标准本区间隧道在整个施工过程中，作业环境应符合下列职业健康及安全标准：空气中氧气含量，按体积计不得小于20%。粉尘容许浓度，每立方米空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg。每立方米空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于4mg。瓦斯隧道装药爆破时，爆破地点20m内，风流中瓦斯浓度必须小于1.0%；总回风道风流中瓦斯浓度应小于0.75%。开挖面瓦斯浓度大于1.5%时，所有人员必须撤至安全地点并加强通风。有害气体最高容许浓度：一氧化碳最高容许浓度为30mg/m3；在特殊情况下，施工人员必须进入开挖工作面时，浓度可为100mg/m3，但工作时间不得大于30min；二氧化碳按体积计不得大于0.5%；氮氧化物（换算成NO2）为5mg/m3以下。隧道内气温不得高于28。隧道内噪声不得大于90dB。隧道施工通风应能提供洞内各项作业所需的最小风量，每人应供应新鲜空气4m3/min。瓦斯隧道施工中防止瓦斯集聚的风速不得小于1m/s。4 通风除尘设计原则隧道掘进工作面都必须采用独立通风，严禁任何两个工作面之间串连通风。隧道需要的风量，须按照爆破排烟、同时工作的最多人数以及瓦斯绝对涌出量分别计算，并按允许风速进行检验，采用其中的最大值。隧道在施工期向，应实施连续通风。因检修、停电等原因停机时，必须撤出人员，切断电源。5 通风除尘专项方案5.1 通风除尘要求本区间隧道分进口（斜井）、出口两个作业面，开挖断面积较大，除爆破炮烟外，喷射混凝土施工过程中产生的灰尘、内燃机械作业和出碴机械作业产生大量烟尘。以上诸多因素要求施工通风提供的风量较大、克服的通风阻力也较大。5.2 通风除尘方式选择根据以往施工经验，并结合本区间独头通风长度最长为500米的实际情况，本区间隧道进、出口均采用风筒压入式通风方式进行通风除尘。在洞门安装主风机将新鲜空气压入，新鲜空气将洞内正洞的污浊空气稀释或置换挤出洞内，形成循环风流，随着隧道的开挖掘进，风筒及时接长到掌子面附近，加大送风量，确保作业面的空气环境能够满足施工要求。5.3 通风除尘设备选型计算5.3.1计算参数根据设计依据所提供的相关资料，对计算参数进行了整理，具体数据见表5-1。表5-1 施工通风计算参数表项目单位数量断面积正洞m390.35一次爆破炸药量正洞（大拱脚台阶法）Kg70洞内同时作业最多人数正洞人80掌子面装碴功率正洞kw165出碴车功率kw211通风时间min30最低风速m/s0.25风管平均百米漏风率%1.5风管摩擦阻力系数0.02隧道沿程摩擦阻力系数0.0255.3.2 风量和风压计算1、开挖面需风量施工通风所需风量按掌子面同时工作的最多人数、洞内允许最小风速、一次性爆破所需要排除的炮烟量和内燃机械设备总功率分别计算，取其中最大值作为控制风量。按掌子面同时工作的最多人数40人计算=3*40=120m3/min。式中：每一作业人员的通风量，取3m3/min；掌子面同时作业的最多人数，人。 计算可知：正洞需风量为120 m3/min。按洞内允许最小风速0.15m/s计算式中: 隧道最大开挖断面积,m2；洞内允许最小风速0.15m/s。计算可知：正洞需风量为810m3/min。按一次性爆破所需要排除的炮烟量计算 式中：一次性爆破炸药量，kg；通风时间，min；通风长度，m；隧道断面积，m2。Q烟= 916m3/min左右。按内燃机械设备总功率计算式中：内燃机械总功，KW；内燃机械单位功率供风量，3m3/（minKW）；内燃机械的工作效率。经计算内燃机械设备需风量为控制风量，开挖面需风量为1250m3/min左右。2、需要轴流风机提供的风量 本隧道进口斜井、出口送风距离不超过500m，平均百米漏风率为1.5%，则漏风系数为1.45，需要通风机出风口的风量为3096m3/min。3、风压和风阻力计算本隧道进口、出口均选取直径1200的通风管，通风距离为500m时的管路阻力系数分别为：考虑通风管转弯和过台车的局部阻力损失按500计算，再加上动压和出口风压损失，则需要通风机提供的全压分别为2000左右。5.3.3 通风设备选择及布置根据前面的计算结果，隧道进口、出口均各选用2DT-100型轴流风机和直径1200的PVC拉链式软风管。（1）进口端：空压机风管，给水管，排污水管，风机风带均走正洞前进方向左侧。正洞用的动力电线走正洞前进方向的右侧，其中空压机风管和给水管需在填充面下暗敷过斜井路面。（2）出口端：空压机风管，给水管，排污水管，风机风带均布置在正洞前进方向右侧。正洞用的动力电线走正洞前进方向的左侧。（3）通风除尘风管均吊挂于隧道拱腰处，做到风管安装平顺，接头严密，破损地方及时修补或整节更换，减小风压损失，保证通风效果。（4）通风管口距工作面不大于15m。6 施工通风管理6.1管理机构设置及人员编制原则（1）专业化原则。技术人员、通风工人等均要专业化。（2）统一管理原则。技术、人员、设备和材料统一管理。（3）机构和人员以满足通风需要为原则。6.2机构和人员本区间隧道施工通风设置专人负责，专人管理，通风组的机构设置及人员编制如图6-1所示。图6-1 通风组机构设置图 通风组人员职责分工情况见表6-1。项目主要人员和小组职责表 表6-1 序号人员或小组职 责1通风负责人全面负责施工通风技术和人员管理，落实通风方案并组织实施，协调与其他工种之间的关系2技术组协助项目负责人工作，解决方案实施过程中的细化与修改、过渡方案的设计以及通风效果的检测与评价等。3风管安拆组负责风机、风管的安装和拆卸，管路的维护和修理，协助技术人员完成通风监测任务4风机司机负责风机值班、风机运行状况记录工作以及风机的日常维护5风管修补工在洞外专职修补损坏的风管6.3管理制度与评价（1）工作制度所有工人先进行培训，考试合格后再上岗。风管安拆组和风机司机全部执行三班轮换、洞内交接班制度；风管修补工为常白班，每班工作八小时。（2）通风技术管理通风技术管理包括通风方案的实施，方案的局部调整，过渡方案的设计，通风效果的监测与评价等；这些都由专业技术人员来完成。1）通风方案的实施通风设计方案只是一个基本模式，要在现场实施，还要进一步细化并绘制出方案实施图。要求技术人员根据设计图和现场具体情况，把方案具体化，绘制实施图，及时制定出方案实施细则。2）通风方案的局部调整通风方案一般都是根据施工方法和施工组织来设计的，在施工过程中施组和施工方法，通常会根据地质情况的变化而变化，如增开工作面或增加运输通道等，通风方案也需要作相应的变化。要求技术人员根据施组和施工方法的变化对通风设计方案进行局部调整。3）过渡方案的设计通风方案都是分阶段设计的，每个阶段之间都存在过渡的问题，在施工现场从一个阶段到另一个阶段一般需要两三天时间，决不能因为实施下一阶段通风方案而影响正常施工。要求技术人员必须根据现场具体情况做好通风过渡方案。（3）通风效果的检测与评价通风方案实施以后，实施的方案能否达到设计要求，或者设计本身是否存在问题，这些都需要通过温度、湿度、管路的进出口风量、管路的百米漏风率、通风阻力以及工作面有害气体浓度变化等项目的测试，来检查方案落实情况（主要是通风管路安装质量），评价设计方案。要求技术人员在方案实施后尽快测试，以便对存在的问题及时修正。另外，也要求技术人员对通风效果（主要工作面的有害气体浓度变化情况）进行经常性的检测，以检查通风管路的安装维护质量。7 施工通风安全措施7.1 施工通风安全管理措施以“合理布局，优化匹配，防漏降阻，严格管理、确保效果”20字方针，作为施工通风管理的指导原则，强化通风管理。1、施工通风安全组织机构（1）项目经理部必须建立以项目经理为第一责任人的安全生产管理机构。（2）建立有害检测系统，每天对洞内进行有害气体监测，做到防患于未然。（3）建立以岗位责任制和奖惩制为核心的通风管理制度和组建专业通风班组，通风班组全面负责风机、风管的安装、管理、检查和维修，严格按照通风管理规程及操作细则组织实施。项目部定期根据通风质量给予通风班组兑现奖惩办法。2、施工通风主要岗位（通风机司机）风险管理标准及管理措施主要危险源：操作高压电气设备时，未按要求佩戴绝缘用具。未对风机主要部位进行详细检查。未按开停机顺序操作。管理标准：必须经过培训并考试合格持证上岗。熟悉通风机结构性能、工作原理、技术特征、供电系统和控制回路，以及通风系统和各风门的用途等情况，能独立操作。作业前必须进行本岗位危险源辨识。遵守劳动纪律，认真填写工作日志，不做与本职工作无关的事情。当主要通风机发生故障停机时，备用通风机必须在15min内启动，并正常运转。管理措施：不得随意变更保护装置的整定值。操作高压电气设备时应用绝缘工具，并按规定的操作顺序进行。除故障紧急停机外，严禁无请示停机。严格按照上级命令进行通风机的启动、停机操作。 3、通风管理制度1）一般规定风机操作人员必须经过培训、考核合格后方能上岗作业，必须严格遵守风机的操作规程，熟悉通风系统性能。隧道通风系统必须经过验收合格后方可投入正常运行，运行期间应加强巡视及维护工作，保证通风系统各项性能、技术指标达到设计要求。保证隧道24小时连续不间断通风，风量、风压必须满足规范和施工组织设计要求，不得随意停风。风机设置两路电源并装设风电闭锁装置，确保正在使用的通风机出现故障后能在15min内启动备用通风机，保证隧道通风和正常作业不受影响。对易形成瓦斯聚积的部位必须采取局部通风，当停风区中瓦斯浓度不超过1%时，并在压入式局部通风机及其开关地点附近6m以内风流中的瓦斯浓度均不超过0.5%时，方可人工开动局部通风机。2）通风系统定期检查制度工区组织每周对通风系统进行检查，架子队长每天对通风系统必须作例行检查，通风工必须做好日常巡查。通风系统运行正常后，每10天进行一次全面测风，对掌子面和其他用风地点根据需要随时测风，做好记录。每7天在风管进出口测量一次风速、风压，并计算漏风率，风管百米漏风率不应大于1%，对风筒的漏风情况必须及时修补。建立通风系统运行管理档案，档案包括各种检查记录、调试记录、测量记录、维护记录、运行记录等。值班人员每天按班组对通风系统运行情况进行记录，架子队长每天、主管副经理每周分别对运行记录予以审核、签认，并由物设部负责建档保存。周用风速测定仪对风速进行人工检测，检测结果与自动监控系统相应时间、位置、风速值进行核对，确保风速满足施工要求且回风巷风速不得低于1m/s。3）通风管理交接班制度必须实行通风班组交接班制度，交接双方签字认可，对上一班存在的问题、隐患、需注意事项、仪器设备状态等必须交接清楚，交接班记录由架子队长每天定时予以审核签字。7.2 施工通风安全技术措施1、风机安装风机支架应稳固结实，避免运行中振动，风机出口处设置加强型柔性管与风管连接，风机与柔性管结合处应多道绑扎，减少漏风。通风机前后5m范围内不得堆放杂物，通风机进气口应设置铁箅，并应装有保险装置。当巷道内的风速小于通风要求最小风速时，可布设射流风机来卷吸升压，提高风速。洞内风机的移动，采用小平板车移动，移动前，提前做好风机支座或支架。射流风机应逐个移动，以保证洞内不间断的空气循环。通风机应有适当的备用数量。2、风管安装风管必须有出厂合格证，使用前进行外观检查，保证无损坏，粘接缝牢固平顺，接头完好严密。通风管应优先采用高强、抗静电、阻燃的软质风管。风管挂设应做到平、直，无扭曲和褶皱。在平行导坑作业时，先由测工在拱顶测出中线位置，然后用电钻打眼，安置膨胀螺栓；在正洞作业时，衬砌地段根据衬砌模板缝每5m标出螺栓位置，未衬砌地段，先由测量工在边墙上标出水平位置，然后用电钻打眼，安置膨胀螺栓。布8号镀锌铁丝，用紧线器张紧。风管吊挂在拉线下。为避免铁丝受冲击波振动、洞内潮湿空气腐蚀等原因造成断裂，每10m增设1个尼龙绳挂圈。通风管破损时，应及时修补或更换。当采用软风管时，靠近风机部分，应采用加强型风管。通风管的节长尽量加大，以减少接头数量，接头应严密，每100m平均漏风率不宜大于1%。弯管平面轴线的弯曲半径不得小于通风管直径的3倍。风管最前端距掌子面不大于15m，并且前55m采用可折叠风管，以便放炮时将此55m迅速缩至炮烟抛掷区以外。3、通风系统日常管理和维护措施通风机应有专人值守，按规程要求操作风机，如实填写各种记录。通风机使用前应卸去废油，换注新油，以后每半月加注一次。风机应尽量减少停机次数，发挥风机连续运转性能。需停机或开启时，根据洞内调度通知进行。为减少风机启动时的气锤效应对风管的冲击破坏，应采用分级启动，分级间隔时间为3min。开启轴流风机前，射流风机必须开启运转，以控制风流方向，防止污浊空气形成小循环