论文总字数：17336字

摘 要

目前，在我国大城市中，越来越多的综合管线、轨道交通等设施被建设至地下以代替桥梁。该课题分析了过江隧道中存在的通风、排水及避难问题，通过对过江隧道内污浊空气的排放、排水的及时性、缺乏避难场所等问题的研究。根据标准规范要求，对过江隧道的通风、排水及避难系统进行设计，以保障干净的隧道环境和车辆安全正常行驶。此次设计以南京扬子江隧道为例，分析扬子江隧道当前采用的“双管双层八车道”结构，由于该隧道单向通行车道仅2车道，故上下班时间较为拥堵。针对该问题，欲将扬子江隧道重新设计为“双管双层十二车道”结构，针对该结构进行安全设计。

关键词：过江隧道 通风 排水 避难 扬子江隧道

Design of Ventilation, Drainage and Shelter System for Crossing the River Tunnel (Taking Yangtze River Tunnel as an Example)

Abstract

At present, in the big cities of our country, more and more comprehensive pipelines, rail transit and other facilities have been built underground to replace bridges. This paper analyzes the problems of ventilation, drainage and refuge in the cross-river tunnel, through the study of the discharge of dirty air in the cross-river tunnel, the timeliness of drainage, the lack of large places of refuge and so on. According to the requirements of the standard specification, the ventilation, drainage and shelter system of the crossing tunnel is designed to ensure the clean tunnel environment and the safe and normal driving of the vehicle. Taking Yangtze River Tunnel in Nanjing as an example, this paper analyzes the structure of "double-tube double-deck eight-lane" in Yangtze River Tunnel, because the tunnel has only one-way traffic lane Two lanes, so commuting time is more congested. In view of this problem, the Yangtze River Tunnel is designed as a "double-tube double-deck 12-lane" structure, which is designed for safety.

Key Words: Cross River Tunnel; Ventilation; Drainage; Shelter ; Yangtze River Tunnel

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题背景 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 通风系统的研究现状 2

1.2.2 排水系统的研究现状 2

1.2.3 避难系统的研究现状 2

1.3 研究内容 3

1.4 设计目的 3

第二章 隧道概况 4

2.1 隧道位置 4

2.2 隧道结构 4

2.2.1 隧道纵断面设计 4

2.2.2 隧道横断面设计 5

2.3 隧道参数 6

2.4 隧道设备设施 6

第三章 通风系统设计 8

3.1 需风量计算 8

3.1.1 车流量 8

3.1.2 污浊空气的稀释要求 8

3.1.3 稀释空气异味的需风量计算 8

3.2 通风方式 12

3.3 通风计算 13

3.4 风机设置 14

3.4.1 风机选型 14

3.4.2 风机设置 15

第四章 排水系统设计 17

4.1 排水原则及方式 17

4.1.1 排水原则 17

4.1.2 排水方式 17

4.2 管道设置 17

4.3 排水方案设计 18

4.3.1 雨水排放设计 18

4.3.2 地下水及污水排放设计 19

4.4 排水方案评估 19

第五章 避难系统设计 20

5.1 设计依据 20

5.2 避难系统位置 20

5.3 避难系统尺寸设计 20

5.4 避难室配置 21

5.4.1 通风供氧系统 21

5.4.2 空气净化系统 21

5.4.3 其他设备 22

第六章 结论与展望 23

6.1 结论 23

6.2 不足与展望 23

6.2.1 不足 23

6.2.2 展望 23

参考文献 25

致谢 27

第一章 绪论

1.1 课题背景

伴随国家经济的快速发展，近年来高速公路建设得到了较大改善。但由于地表的空间受限，特别是对于某些特殊线路，使得越来越多的设施如地下管线、公路铁路运输轨道和观光走廊等都在地下修建。过江隧道具有不影响航运所需空间的优势，且能让线路更直、坡度更小，还能有效防止平面交叉。随着施工工艺与技术的不断提高，越江隧道的整体效果也得到了提升。根据安全需要和追求舒适的需求，来设计公路隧道的通风设施设备，并根据隧道实际情况选择适当的通风方式，来保证快速排除隧道内车辆产生的烟气废物，防止对隧道内部环境造成污染。 并且好的通风环境，也能够避免隧道内由于空气中污染物浓度太大和扬尘、粉尘太多而造成的可视距降低的问题，从而为安全行车提供保障。从我国目前已经修建完成的过江隧道来说，渗水、漏水的现象仍然较为严重，主要有公路底面渗漏、接口缝渗水等。这直接威胁着车辆行驶的安全性，而且对隧道的结构、各类设施设备以及内部的表面和隧道外部的土壤层均有较大影响，需要引起人们足够的重视。穿越河道和江底的地下隧道，均具有较高的封闭性，相比地表普通公路，其行车环境较也更差，因此发生事故的可能性也相对增加。三千米以上长度的隧道被《公路隧道设计规范》规定为特长隧道，针对特长隧道，避难设施设备不可或缺，是隧道中发生事故疏散人员、降低人员伤亡和财产损失的唯一途径。

扬子江隧道原有设计由2股隧道构成，分别是北线和南线，各线均分上下2层，各层均为单向2车道。两条隧道上层路面行车方向一致，为江北开往江南，下层路面行车方向一致，为江南开往江北。此设计优点是两条隧道均可单独负责长江南北的交通往返任务，如有紧急情况发生，假设某股隧道发生交通事故需要封闭，另一股依然可以完成江南、江北双向交通的正常通行任务。2017年7月统计显示，虽然扬子江隧道开通才19个月，但平均每天交通量已经突破11万辆，超过了隧道原本规划的日通行交通量10万辆。2018年末长江大桥再次投入使用后，扬子江隧道由于所处位置靠近大桥，故交通量有所减少，但是在春运阶段，日通行车量也已超过设计数量。且上下班高峰期较为拥堵。故针对此问题，欲将扬子江隧道设计为“双管双层十二车道”结构，并针对隧道的三大主要系统进行安全设计。

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