秦岭终南山公路隧道运营通风系统组成及关键技术

摘要

随着我国高等级公路在西部省份的大规模建设,公路隧道愈建愈长,长大隧道的通风问题无论是在施工阶段还是在运营阶段都显得特别突出,这个问题也是制约我国长大公路隧道设计和建设水平一直停滞不前的主要问题之一。通风方案的优劣直接影响到隧道的通风效果、项目投资、应急救援及司乘人员的健康与安全。目前,在切实保护生态环境和土地资源的战略指导下,国内长大公路隧道相继开工建设,修建的竖井数量逐渐增加,但在竖井设计和施工上还没有成熟的经验,因此有必要对该问题进行研究。
　　 本文以秦岭终南山公路隧道工程为依托,采用调查研究、理论分析和数值模拟的方法,对公路隧道井下通风系统从总体布局、系统组成、细部设计、隧道群施工等方面进行论述和分析,重点对竖井工程的位置确定、结构设计、井筒施工进行了分析研究,研究结果表明:
　　 (1)秦岭终南山隧道的通风系统总体布局合理,功能完善,能够满足特长隧道的通风及救援需求。地下通风相关工程及竖井工程能较好协调,设计总体思路得到了工程验证实践。
　　 (2)对于深度小于400m、井底风道具备出碴条件以及地质条件相对单一的竖井工程可采用反井法施工,反井法施工具有施工速度快、节约工程造价等突出优点；对于井深超过400m,地质条件复杂,井底不具备出碴条件的竖井工程可选取全断面正井法施工方案,全断面正井法施工超大深竖井工程具有施工风险可控,施工进度、工程质量有保证等优点。
　　 (3)针对不同竖井工程的特点及条件选取合理的施工方案是保证超大直径深竖井顺利施工的前提。秦岭终南山特长公路隧道通风竖井2号竖井采用正井法,1号和3号采用反井法,施工顺利,初期支护结构稳定,二次衬砌安全可靠。
　　 (4)在低温状态下,竖井隔板采用素混凝土,其受力不满足要求,应采用钢筋混凝土结构。
　　 本文的研究成果有效的指导了依托工程的安全施工,运营通风效果理想。对铁路和城市地下工程的类似项目具有借鉴作用。