、基本资料公路等级:二级公路车道数及交通条件:双车道,双向交通设计行车速度:V=60km/h=s隧道长度:3900m隧道纵坡:%平均海拔高度:,(入口:,出口:)通风断面积:Ar=隧道断面当量直径:Dr=(计算方法为几爲;空;氏)设计气温:T=297k (22 C)设计气压:p=空气参数:容¥二11・严”密度po二LZ汎运动粘滞系数v= or mn^/s、交通量预测及组成(交通量预测10年)大型车辆:280辆柴油车小型车辆:1850辆汽油车大型车比例:r=%上下行比例:1:1设计交通量:N=280X 2+ 1850= 2410 辆/h三、需风量计算重].52 X 10' 5L X N=3900X 2410=x 106>2X 106m»辆/h (使用错误,查规范P22 式双向交通应为I . I I - I ' 1 I :' ),故需采用机械式通风方式。
设计CO浓度:非阻滞状态250ppm,阻滞状态:300ppm(使用错误。
查规范P34交通阻滞时,CO设计浓度5 co二IbOcmVin3,正常交通时,直(百二100u皿%?)设计烟雾浓度:K=(使用错误,查P31表使用钠光源时,k 二().0()了()D四、计算CO排放量计算公式1卄…&x q ra X fa X f b X f d X f iv X LQ O= 1X》:=](N X fj式中qm = 01m3/辆km (新规定,P42,正常交通CO基准排放量ni3/'(veh来km), 交通阻滞0* 015m3/(veh * krn)|),豔=1・ 1 , fh 二1・ 52 ,各种车型的&二1*0, fi’和fl根据相应的工况车速查表确定(P43)1.工况车速V 二60kin/h 时,fw 二1・(),“ = 1.()Q O=X 0.01 X L 1 X L52 X 1. 0 X k 0 X 3900X (280 x 1 - 1850 X 1) = 0, 0386IIV Z S J 2.工况车速F= 40km/h 时,fw 二1.0, fd = 1・5Lr [皿X 0.01 X L 1 X 1.52 X L0 X L 5 X 39003+ 6 X 10 X (280 X 1 + 1850 X 1) = 0. 0579HL Z S33.工况车速V二20krn/h时,上坡fiv二L0,下坡QC O=L 卫:卄X 0.01 X L 1 * L 52 x 3,0 X 3900 X [1.03 6 X 10_X ;X (280 + I860) + 0.8 X ? X (280+ 1850)] = 0+1042in/s34.交通阻滞时V = 10km/h 时,£计二()* 8 , f> 二6. 0 ,0.01 X L 1 X L 52 X 0.8 X 6.0 X 1000 (280x 1 ■ 1850 x 1〉二0・0475in/M 五、按稀释CO计算需风量(P43)计算公式Qreq(C0)= ¥* 詈X^XIO*其中DO为标准大气压,取卜为隧址设计气压,卩二po X已和刃(•#:■祈)kpa •为标准气温273kT 为隧道设计夏季气温295k1.非交通阻滞状态时,CO设计浓度存-发:丁(查规范P34交通阻滞时,CO设计浓度co =lSOcinVin3,正常交通时,§ co 二1()0CU”/I2),b 二2()km/h 时,CO 排放量最大,Qco二0+ 1042W3/S0. 1042101.325295—Qre q (co )二辽矿 X 面芮 X — X 10& 二 534. 218[【卩/& 2.交通阻滞状态时,CO 设计浓度匸一;戲门时, Qco =0* 0475mV s|此时需风量为比较之后,CO ^”二20kin/h 时,稀释的需风量为534. 218m 3/s 六、计算烟雾排放量计算 公 式」§ :计X q vl X f av i X f hv i X f d X f ivv i X L Qi - ■,nX = ! (N m X f m (vi ))式中隧道烟尘排放量.I 1 ' i _. ". : [/辆km(P39粉尘基准排放量取/ Cveh * km )),烟尘车况系数(P40) favl 二1・2,烟尘海拔高度系数fh 「[二1.2& 柴油车车型系数f ・(vi )二1用N 皿二280辆,烟尘纵坡-车速系数f 込(vi )和 车密度系数 〔根据相应的工况车速查表(P40表)确定(P39 确定需风量,按照设计速度以下各工况车速 10km/h 为一档分 别计算)时需风Qreq(CO)0.0475 300101.325 295 ------ X ------ 85.425 273X 106= 2 02. 937[[i 3/s1.工况车速M二60km/h时,fd二1・(),上坡f (vi)二1・6,下坡f iv (vl)二712.5 X L2 X L 28 X LO X (L 6 + 0. 71)3900 X L5 X 280 = 2.0L8m 3/s按照稀释烟雾计算Qui X 224 “a a —…QwoWi)二元二亦丽二 429.867m7sf iv (vl)2.工况车速枚—心」.几时,匚17,下坡f 计(vD 二(L 67L5 ,上坡2+5 X 1.2 X L28 X 1.5 X (L 17 + 0.67) 3900 X L 5 X 280 = 2.41.1fii 2/s3•工况车速 V = 20Wh 时,"二 3. 0,上坡f iv (vi)二 0・ 75 ,下坡fiv (vi) = 0.481.2 X L28 X 3.0 X (0.75 + 0.48) X L 5 X 280 = 3.224ni 2/s-) 时,I 」「「「I ,上坡(vl) = o. 481.28 X 6.0 X (0.75 + 0.48) X 280 = L 653ni 2/s计算公式Q^qW])工况车速V 二2()kw h 时,烟雾排放量最大=3. 224mVs的烟雾量QC O =七、按稀释烟雾计算需风量八、稀释空气中异味需风量(P46)根据《隧道通风照明设计规范》(隧道通风设计细则)中规定:“隧道内不间断换气频率,不少于每小时5次”(新规定。
查P36隧道空间最小换气频率不应低于每小时3次,采用纵向通风隧道,隧道换气风速不小于s)。
得到八 _ 止毎 _ 5 X 3900 X 59.155 心昭—3600320. 423in3/s n隧道最小—3600换气频率取3 九、火灾排烟(P104)1、采用纵向排烟的公路隧道,火灾排烟需风量4汕(f)= A r X V v叽隧道火灾临界风速m/s,(P105)Qgif)- Ar x v c- 59.155 x N5 二147. 8875mVs综合比较以上三种需风量,以」.-u| r 'I的工况速度下稀释CO的需风量最大,因此设计需风量为Qgj二S34.218 m3/s|若采用射流风机纵向式通风方式,隧道内风速V r= Q谊/A = 534, 21S/S9. 155 = 9. OBWs。
不符合《隧道通风照明设计规范》中“双向交通隧道内风速不大于8m/s”(P27 单向交通隧道设计风速不宜大于s,双向交通隧道不大于8m/s)的规定,因此决定采用竖井集中排风式纵向通风方式。
设计风压计算」、设计参数假设风的风向为从左到右,自然风风速 二' ■■- 竖井尺寸:直径 通风面积:-高度: 常用阻力系数(P48)、竖井左侧风压计算(左侧区段隧道长度Li 二1950i^) P50V r i 二 Qri/A r i 二 267.109/59.155 二 4.52Ws1+ J + 入广(1950- 6 + 0M X 聞+ J 十 xr XX yV n 21950 > L2 91 亠(L 5 + (L 02 X 聞丿 X X 22二 15. 73PaAP 詁遂道内自然风阻力.单位是皿广,©「隧道入口局部阻力系数, 4 X AX 二0.()2隧道壁面摩擦力系数,Dr -隧道段面当量直径(m ),%二加沧自然风引起的隧道内风速(P49)自然风的风向决定了是否为动力风,因此自然风阻力为矢量值有左侧区段需风量, ..左 侧 区 段 隧3900道267.109m 3/sV?\A 5J2)X - 68.093Pa+-符号表示风力的方向。
上下行比例1:1,交通风压力公式为Am PA Ptl 二_X y X 4n + X v X v r i式中汽车等效阻抗力面积如;一〔〔:二- >< c, ri 人心-■ -.1 ,卜]=13. 15% ,小型车正面投影面积A cs- 2» 13皿’,E饰二0•斤,大型车正面投影面积站二5. 37m2,E小二|. 0。
A m= 〔1 - 0, 1315) X 2. L3 X 0, 5 + 0, 01315 X 5.37X 1.0 二L 771 in2V 二20km/h = 5. 56m/s 时,Li X Nn + _ Vi X 21950 X-2000ni/h2410X 2=118辆,交通风压力为APtl]771 [ x 1 2二-X —X 4 X 118 X 5.56 X 4,52 二-1601.383Pa 「因此,左侧区段竖井底部压力为A Poi - A Pri - A p in i - △ Pti - J. 333V F P + 354. 288V r i -24. 581= 68. 093 - 24, 581 - ( - 160L 383) 二1644.896Pa 竖井右侧风压计算(右侧区段隧道长度'')因为L2 = Li = 1950m因此右侧区段需风量Qr2二Q门二267.109m3/s右侧区段隧道内风速(V亡-V卫-4・52昭右侧区段隧道内通风抗阻力二Ap rl二6& ()93旳右侧区段隧道内交通风压力右侧区段隧道内自然风阻力自然风阻力= A P nil =- 24.581Pa因此,右侧区段竖井底部压力为A P02 二A Pr2 - A p m2 - A p t2 = 3. 333V/ + 354・288V吃* 24. 581 二6&093 - ( - 24.581〉-(-1601.383) = 1694.057Pa三、竖井吸出风量为保证所需通风量,竖井底压力需取左右两侧区段中绝对值较大者。
因此取"■-1 - '■ ' 1.1-■' 1,左侧风速按照A|J0二16944571 須,计算3.333 讥/ + 354・朗8\尙-24,581 二1691. 05,得b=s竖井通风量Qs z x二A r(v ri+ v r2)二59. 155 X (4. 648 十4 52)二542.333m3/s竖井内风速V s= — -]9 ©巧二27・635nv z s四、竖井集中排风式通风所需风压AH = ( AP O- AP S) X L 1其中竖井底部压力八Po二1691 057Pa竖井损失压力屮二(1 + …+ X X 打X 7 X V S(2(7 5\ ]。