城市立交隧道通风方案优化研究

发表时间:2020/10/10   来源:《建筑实践》2020年第16期   作者:邢文典
[导读] 以厦门海沧疏港通道—海景路城市立交互通隧道为工程依托,研究
        邢文典
        天津市市政工程设计研究院  天津  300052
        摘要:以厦门海沧疏港通道—海景路城市立交互通隧道为工程依托,研究主隧道分支匝道及匝道内部枝生匝道的多匝道互通复杂地下网络空间的纵向式通风方案。通过研究建立了城市立交互通隧道通风控制标准并以此建立了适合厦门海沧疏港通道—海景路城市立交互通隧道的通风体系。希望通过此类研究可以为其它类似工程提供参考,同时丰富国内城市地下立交通风研究成果。
        关键词:城市立交互通隧道 纵向式通风 控制标准 通风方案
1 工程概况
随着我国隧道修建技术的进步以及人们环保意识的增强,城市隧道等地下交通形式越来越为人们广泛运用[1-2]。厦门海沧疏港通道—海景路城市立交互通隧道下穿蔡尖尾山,海景路与疏港通道交叉处通过设置A、D两条匝道解决厦成高速与港区之间的交通转换,通过设置B、C两条匝道解决厦门本岛与港区之间的交通转换。厦门海沧疏港通道—海景路城市立交互通隧道的特点是主隧道分支匝道及匝道内部枝生匝道,其网络形式复杂,不仅东西向单向双线主隧道与南北向单向双线主隧道交通互通,匝道之间亦有交通分流汇流情况。目前尚无类似工程的通风方案研究,本文旨在建立立交互通隧道的通风控制标准,并对原纵向式通风方案进行优化。
2 通风计算方法
        2.1 隧道运营需风量计算
根据《公路隧道通风设计细则》(JTG/T D70/2-02-2014),以满足远期2040年隧道运营通风为目标,计算隧道各区段运营时稀释烟尘、CO和满足换气要求的需风量。


        2.2通风控制标准
由于厦门海沧疏港通道—海景路城市立交互通隧道存在多匝道与主隧道相连,污染物在通风网络内窜流,很多区段实际所通风量为被污染的空气,因此城市立交互通隧道运营通风各区段设计通风量中包含的新鲜风量应满足各区段需风量。根据厦门海沧疏港通道—海景路城市立交互通隧道主匝道互通形式,将风流互通形式分为分流和汇流。根据新鲜风量满足需风量的要求分别对分流和汇流两种形式进行区段设计风量的理论推导,从而将各区段设计风量作为城市立交互通隧道运营通风控制标准。
3 城市立交互通隧道纵向式通风方案优化
        3.1 全射流纵向式通风方案
厦门海沧疏港通道—海景路城市立交互通隧道首先采用全射流纵向式通风,风向与单向交通行车方向一致,根据隧道各区段新鲜风需风量,由2.2节分流和汇流的通风设计风量的理论推导,得出厦门海沧疏港通道—海景路城市立交互通隧道各通风计算区段的设计通风量和设计风速。
由计算可以得出,全射流纵向式通风在满足各隧道区段设计风量时,海景路左线二段的风速达到了10.4m/s,超过了规范要求的风速10m/s限值。因此,采用全射流纵向通风方案不能满足海沧疏港通道-海景路城市立交互通隧道的通风设计。
        3.2 分段纵向式通风方案
在全射流纵向通风不能满足通风设计的前提下,将其改为分段纵向式通风设计方案,将送排风斜井布置在疏港通道。
由2.2节分流和汇流的通风设计风量的理论推导,得出厦门海沧疏港通道—海景路城市立交互通隧道分段纵向式通风方案各通风计算区段的设计通风量和设计风速。
由计算可以得出,分段纵向式通风方案满足隧道各区段设计风量的同时,通风风速均满足规范要求的单向交通隧道设计风速10m/s限值要求。
4 结论
(1)根据厦门海沧疏港通道-海景路城市立交互通隧道工程特点,建立了立交互通隧道通风计算网络模型。
(2)根据风量守恒原理和通风需风量要求,建立了城市立交互通隧道风流分流和汇流情况下的通风控制标准。
(3)海沧疏港通道-海景路城市立交互通隧道分段纵向式通风方案在满足通风控制标准的同时亦满足风速限值要求。
参考文献
[1] 刘宏.大型地下互通式立交通风防灾技术研究[D].重庆交通大学,2011.
[2] 王中正.大型互通立交隧道火灾通风排烟组织研究[D].西南交通大学,2015.
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