贵州省武隆(渝黔界)至道真高速公路工程可行性研究 补充报告 等超前探测技术措施,对隧道煤系瓦斯地段进行探测,探明前方煤层赋存状况、 煤层参数、瓦斯状况以及是否存在采空区或冒落空洞后,采用超前钻孔、水力冲 ⑤对于基础及路面以下大溶洞:探明原有的排水系统后,采用桩基架桥的方 孔、震动性放炮诱导突岀、深孔松动燡破、煤层注水等措施防治煤、瓦斯和髙水式通过,避免地下水排泄遹道堵塞。对无排泄通道的采掘巷道,做好排水措施, 压地下水、矿渣突出。对矿井巷道内地下水与矿渣的混合物,采用超前注浆固園结避免地下水淤积。 的方式进行超前预加圊后再在超前自进式锚杆的保护下开挖通过 ⑥对与隧道相交的地下暗河,施工过程中加强超前地质预报工作,采用TSP、 在穿越煤层地段,每次爆破后采用10cm厚气密性喷射混凝土封闭掌子 质雷达、红外探水等设备探明地下暗河的准确位置:通过超前钻孔、超前导洞 高瓦斯地段,在初期支护喷射砼中掺入气密剂,要求掺入气密剂后喷射砼的透气等方式引排,采用钢筋砼管涵倒虹吸将常流水地下暗河从隧道地下橫穿,维持地 系数不应大于10-10cm/s:初期支护与二次衬砌之间设置全断面封闭的防水卷材 下暗河原有的水系,恢复地下水的排泄通道和地下水水系 在二次衬砌沪宁图中掺入气密剂,要求掺入气密剂后二次衬砌混凝土的透气系数 ◆过照明 不应大于10-llcm/s。为减小瓦斯压力,在全封闭防瓦斯地段,在隧道左右边墙 根据最新规范规定,长度大于200m的高速公路隧道、大于1000m的二级公 下部的纵向排水管终点处设置气水分离装置,分离出的瓦斯气体采用管道引出洞路隧道应设置电光照明设施。隧道照明包括入口段(I段、Ⅱ段)照明、过渡段 外,在洞外高处设置瓦斯排气装置:瓦斯排气装置设置防雷设施 Ⅰ段、Ⅱ段)照明、中间段照明、出口段照明(Ⅰ段、Ⅱ段)、应急照明、洞 5)岩溶 外路灯照明及接近段减光设施。 由于隧道所处地质条件大多为灰岩,岩溶不良地质发育较充分 1)照明设计标准 (1)岩溶水的处理措施 洞外亮度是驾驶人员驾车驶入隧道洞口前所看到的周围环境平均亮度,其取 根据岩溶发育和矿井巷道分布的实际情况,分别采取合理的处治措施。一般值大小对确定入口段、过渡段亮度取值有着直接影响,不宜偏高,避免造成无谓 对于水量较小的岩溶可采用暗沟排水、管道排水、泄水洞排水:对于水量较大的耗能 溶洞采取涵泂、排水导洞排水,也可采用桥梁跨越溶洞 所有隧道入口和出口段照明亮度均按不设遮光棚设计。交通量按近期10年 (2)岩溶洞穴的处理措施 算,同时考虑到隧道路段限速80km/h,洞内照明设计速度按80km/h进行照明 根据溶洞和采掘巷道的大小及与隧道的位置关系,采取相应的处治措施,主设计。洞外亮度L20无法在短时期内准确测量,本次设计根据隧道洞外环境、洞 要如下: 口天空面积比按规范进行取值,初步暂按3000d/m2考虑,入口段设计亮度Lth ①对于拱腰以上小溶洞:用锚杆加固,分层挂网喷喷射砼回填 按L20的0.030倍计算 ②对于边墙溶洞、基础及路面以下小溶洞:用浆砌片石回填,并做好排水 2)光源选择 措施。 隧道照明的光源应满足隧道特定环境下的光效、光通量、光衰减、寿命、光 ③对于无填充物拱腰以上大溶洞:采用钢筋混凝土护拱,并在护拱上面泵色和显色性、成本要求;同时还能保证在汽车排放形成的烟雾中有良好的能见度 砂35m处治。 隧道照明中常用的光源是高压钠灯、LED灯。 ④对于有填充物拱腰以上大溶洞:由于充填物为松散软塑甚至可塑、流塑 高压钠灯:光效高,显色性较差,对烟雾有较好的穿透能力,寿命长,较经 状,洞壁为坚硬的岩石,在采用超前泄水孔引排地下水后,采用超前自进式错杆济 作为超前支护,注浆加固后在自进式锚杆的保护下通过,并加强初期支护和二次 LED灯:省电,光效较低,显色性好,寿命长、单价高
贵州省武隆（渝黔界）至道真高速公路工程可行性研究 补充报告 9 等超前探测技术措施，对隧道煤系瓦斯地段进行探测，探明前方煤层赋存状况、 煤层参数、瓦斯状况以及是否存在采空区或冒落空洞后，采用超前钻孔、水力冲 孔、震动性放炮诱导突出、深孔松动爆破、煤层注水等措施防治煤、瓦斯和高水 压地下水、矿渣突出。对矿井巷道内地下水与矿渣的混合物，采用超前注浆固结 的方式进行超前预加固后再在超前自进式锚杆的保护下开挖通过。 在穿越煤层地段，每次爆破后采用 10cm 厚气密性喷射混凝土封闭掌子面； 高瓦斯地段，在初期支护喷射砼中掺入气密剂，要求掺入气密剂后喷射砼的透气 系数不应大于 10-10cm/s；初期支护与二次衬砌之间设置全断面封闭的防水卷材； 在二次衬砌沪宁图中掺入气密剂，要求掺入气密剂后二次衬砌混凝土的透气系数 不应大于 10-11cm/s。为减小瓦斯压力，在全封闭防瓦斯地段，在隧道左右边墙 下部的纵向排水管终点处设置气水分离装置，分离出的瓦斯气体采用管道引出洞 外，在洞外高处设置瓦斯排气装置；瓦斯排气装置设置防雷设施。 5）岩溶 由于隧道所处地质条件大多为灰岩，岩溶不良地质发育较充分； （1）岩溶水的处理措施 根据岩溶发育和矿井巷道分布的实际情况，分别采取合理的处治措施。一般 对于水量较小的岩溶可采用暗沟排水、管道排水、泄水洞排水；对于水量较大的 溶洞采取涵洞、排水导洞排水，也可采用桥梁跨越溶洞。 （2）岩溶洞穴的处理措施 根据溶洞和采掘巷道的大小及与隧道的位置关系，采取相应的处治措施，主 要如下： ①对于拱腰以上小溶洞：用锚杆加固，分层挂网喷喷射砼回填。 ②对于边墙溶洞、基础及路面以下小溶洞：用浆砌片石回填，并做好排水 措施。 ③对于无填充物拱腰以上大溶洞：采用钢筋混凝土护拱，并在护拱上面泵 砂 3~5m 处治。 ④对于有填充物拱腰以上大溶洞：由于充填物为松散软塑甚至可塑、流塑 状，洞壁为坚硬的岩石，在采用超前泄水孔引排地下水后，采用超前自进式锚杆 作为超前支护，注浆加固后在自进式锚杆的保护下通过，并加强初期支护和二次 衬砌。 ⑤对于基础及路面以下大溶洞：探明原有的排水系统后，采用桩基架桥的方 式通过，避免地下水排泄通道堵塞。对无排泄通道的采掘巷道，做好排水措施， 避免地下水淤积。 ⑥对与隧道相交的地下暗河，施工过程中加强超前地质预报工作，采用 TSP、 地质雷达、红外探水等设备探明地下暗河的准确位置；通过超前钻孔、超前导洞 等方式引排，采用钢筋砼管涵倒虹吸将常流水地下暗河从隧道地下横穿，维持地 下暗河原有的水系，恢复地下水的排泄通道和地下水水系。 u 隧道照明 根据最新规范规定，长度大于 200m 的高速公路隧道、大于 1000m 的二级公 路隧道应设置电光照明设施。隧道照明包括入口段（Ⅰ段、Ⅱ段）照明、过渡段 （Ⅰ段、Ⅱ段）照明、中间段照明、出口段照明（Ⅰ段、Ⅱ段）、应急照明、洞 外路灯照明及接近段减光设施。 1）照明设计标准 洞外亮度是驾驶人员驾车驶入隧道洞口前所看到的周围环境平均亮度，其取 值大小对确定入口段、过渡段亮度取值有着直接影响，不宜偏高，避免造成无谓 耗能。 所有隧道入口和出口段照明亮度均按不设遮光棚设计。交通量按近期 10 年 计算，同时考虑到隧道路段限速 80km/h，洞内照明设计速度按 80km/h 进行照明 设计。洞外亮度 L20 无法在短时期内准确测量，本次设计根据隧道洞外环境、洞 口天空面积比按规范进行取值，初步暂按 3000cd/m2 考虑，入口段设计亮度 Lth 按 L20 的 0.030 倍计算。 2）光源选择 隧道照明的光源应满足隧道特定环境下的光效、光通量、光衰减、寿命、光 色和显色性、成本要求；同时还能保证在汽车排放形成的烟雾中有良好的能见度。 隧道照明中常用的光源是高压钠灯、LED 灯。 高压钠灯:光效高，显色性较差，对烟雾有较好的穿透能力，寿命长，较经 济。 LED 灯：省电，光效较低，显色性好，寿命长、单价高
贵州省武隆(渝黔界)至道真高速公路工程可行性研究 补充报告 隧道内基本照明和应急照明灯具采用LED灯,加强照明可采用高压钠灯 10米路灯,灯杆间距30米,每基灯杆配98WLED灯一套,设计亮度≥lcd/m2。 3)照明负荷 5)道照明控制方式 隧道照明负荷分为三个等级,其中应急照明及疏散通道照明属于特别重要的 隧道主洞照明采用自动控制为主、手动控制为辅的控制方式。照明控制按照 ˉ级负荷,由两路电源供电并设置不间断电源:基本照明负荷属于一级负荷,由晴天、云天、阴天、晚上和夜间(零点之后)五级控制方式控制 两路电源供电:加强照明和洞外路灯属于三级负荷,由一个回路供电 隧道照明自动控制系统主要由洞外亮度检测仪、隧道灯、通讯系统和上位机 4)照明布量方式 监控管理软件等组成。系统的洞外亮度监测装置将检測到的隧道洞外亮度通过隧」 隧道内照明灯具的布置不光要考虑美观、为隧道提供一个舒适、流畅的照明道PLC及通讯系统传给隧道照明控制软件,软件系统将实测洞外亮度与预设的分 环境,还需要考虑便于安装和维护 级控制程序亮度值进行比较,确定开闭的照明回路组合,实现洞内照明与洞外亮 根据最新规范要求,隧道主洞内照明分为入口加强段(Ⅰ段、Ⅱ段)、过渡度相联动的自动控制。具体实现由监控设备、通信设备及电力监控照明模块与 I段、过渡Ⅱ段、中间段、出口加强段(I段、Ⅱ段)。各照明段长度及亮度计路接触器共同完成 算值如下表。 6)电气照明节能 衰11照明段长度及亮度衰 选择灯具时,在满足灯具相关标准以及光强发布和眩光限制要求的前提下 mH|m|rmR2|中度/出口段出口段 选择发光效率高、衰减慢、反射率好、显色性合适、使用寿命长的照明光源和灯 具〔比如LED灯),提高隧道照明效果,降低运行维护成本 亮度cdm2 通过洞口的亮度检测器获得的参数,进行对照明灯具的分时、分段自动化控 隧道照明灯具采用隧道专用高密封性LED灯和高压钠灯。各段灯具双侧对称 制,以开最少的灯具达到与当时洞外亮度相协调的最佳照明效果。采用每个照明 灯具进行分散无功补偿与变电所进行集中无功功率补偿相结合的方式,最大程度 停电应急照明:隧道内两回路基本照明灯具中有一回路为基本应急照明灯 的提高了功率因数,减少了无功功率 具,外电停电时,由EPS电源供电。停电时,应急灯中断时间不超过0.3s,维持 按规范在洞外采取了部分减光措施:①对于地形条件允许的洞门,都采用了 时间不短于60min,洞内路面亮度不小于中间段亮度的10% 削竹式洞门形式:②洞口进行大幅坡面绿化:③当洞口采用端墙型式时,墙面采 诱导照明:洞内诱导照明安装在隧道检修道外侧,采用EPS独立供电,属应用冷色调,其反射率一般小于0.17,可降低亮度5%-7%:通过这些措施从源头上 急照明的一部分,灯具为LED,能耗较低,工作电压为直流电,有专门的控制器, 减小洞外亮度,以最大限度节约能源。 在应急状况下诱导照明灯具可闪烁,在灾害和紧急时有重要的诱导作用 ◆隧道供配电 紧急停车带照明:紧急停车带作为隧道中间段的一部分,照明灯具同样采用 为确保隧道内设置的通风、照明、监控、消防等设施的正常运行,要求隧道 显色指数高的LED灯,设计亮度≥4cd/m2 供配电系统无故障运行以保证隧道运营的高度安全。隧道供配电系统应满足安 全、可靠、优质、经济四项要求 横洞照明:行人横洞采用应急照明灯(24WLED灯),灯具间隔分别为4m, 吸顶安装。横洞照明亮度≥lcd/m2。 1)负荷分类 引道照明:在隧道入口、出口洞外道路分别设引道照明,引道照明设5基高 根据本工程各类机电设备的用途和重要性,电力负荷等级分为三级: 级负荷:排烟风机、监控设备、消防设备、隧道基本照明、应急照明、疏
贵州省武隆（渝黔界）至道真高速公路工程可行性研究 补充报告 10 隧道内基本照明和应急照明灯具采用 LED 灯，加强照明可采用高压钠灯。 3）照明负荷 隧道照明负荷分为三个等级，其中应急照明及疏散通道照明属于特别重要的 一级负荷，由两路电源供电并设置不间断电源；基本照明负荷属于一级负荷，由 两路电源供电；加强照明和洞外路灯属于三级负荷，由一个回路供电。 4）照明布置方式 隧道内照明灯具的布置不光要考虑美观、为隧道提供一个舒适、流畅的照明 环境，还需要考虑便于安装和维护。 根据最新规范要求，隧道主洞内照明分为入口加强段（Ⅰ段、Ⅱ段）、过渡 Ⅰ段、过渡Ⅱ段、中间段、出口加强段（Ⅰ段、Ⅱ段）。各照明段长度及亮度计 算值如下表。 表 11 照明段长度及亮度表 项目 入口段 TH1 入口段 TH2 过渡段 TR1 过渡段 TR2 中间段 出口段 EX1 出口段 EX2 长度 m 45 45 72 90 30 30 亮度 cd/m2 90 45 13.5 4.1 1.5 4.5 7.5 隧道照明灯具采用隧道专用高密封性 LED 灯和高压钠灯。各段灯具双侧对称 布置。 停电应急照明：隧道内两回路基本照明灯具中有一回路为基本应急照明灯 具，外电停电时，由 EPS 电源供电。停电时，应急灯中断时间不超过 0.3s，维持 时间不短于 60min，洞内路面亮度不小于中间段亮度的 10%。 诱导照明：洞内诱导照明安装在隧道检修道外侧，采用 EPS 独立供电，属应 急照明的一部分，灯具为 LED，能耗较低，工作电压为直流电，有专门的控制器， 在应急状况下诱导照明灯具可闪烁，在灾害和紧急时有重要的诱导作用。 紧急停车带照明：紧急停车带作为隧道中间段的一部分，照明灯具同样采用 显色指数高的 LED 灯，设计亮度≥4cd/m2。 横洞照明：行人横洞采用应急照明灯（24W LED 灯），灯具间隔分别为 4m， 吸顶安装。横洞照明亮度≥1cd/m2。 引道照明：在隧道入口、出口洞外道路分别设引道照明，引道照明设 5 基高 10 米路灯，灯杆间距 30 米，每基灯杆配 98W LED 灯一套，设计亮度≥1cd/m 2。 5）隧道照明控制方式 隧道主洞照明采用自动控制为主、手动控制为辅的控制方式。照明控制按照 晴天、云天、阴天、晚上和夜间（零点之后）五级控制方式控制。 隧道照明自动控制系统主要由洞外亮度检测仪、隧道灯、通讯系统和上位机 监控管理软件等组成。系统的洞外亮度监测装置将检测到的隧道洞外亮度通过隧 道 PLC 及通讯系统传给隧道照明控制软件，软件系统将实测洞外亮度与预设的分 级控制程序亮度值进行比较，确定开闭的照明回路组合，实现洞内照明与洞外亮 度相联动的自动控制。具体实现由监控设备、通信设备及电力监控照明模块与回 路接触器共同完成。 6）电气照明节能 选择灯具时，在满足灯具相关标准以及光强发布和眩光限制要求的前提下， 选择发光效率高、衰减慢、反射率好、显色性合适、使用寿命长的照明光源和灯 具（比如 LED 灯），提高隧道照明效果，降低运行维护成本。 通过洞口的亮度检测器获得的参数，进行对照明灯具的分时、分段自动化控 制，以开最少的灯具达到与当时洞外亮度相协调的最佳照明效果。采用每个照明 灯具进行分散无功补偿与变电所进行集中无功功率补偿相结合的方式，最大程度 的提高了功率因数，减少了无功功率，节约了电能。 按规范在洞外采取了部分减光措施：①对于地形条件允许的洞门，都采用了 削竹式洞门形式；②洞口进行大幅坡面绿化；③当洞口采用端墙型式时，墙面采 用冷色调，其反射率一般小于 0.17，可降低亮度 5%-7%；通过这些措施从源头上 减小洞外亮度，以最大限度节约能源。 u 隧道供配电 为确保隧道内设置的通风、照明、监控、消防等设施的正常运行，要求隧道 供配电系统无故障运行以保证隧道运营的高度安全。隧道供配电系统应满足安 全、可靠、优质、经济四项要求。 1）负荷分类 根据本工程各类机电设备的用途和重要性，电力负荷等级分为三级： 一级负荷：排烟风机、监控设备、消防设备、隧道基本照明、应急照明、疏
贵州省武隆(渝黔界)至道真高速公路工程可行性研究 补充报告 散照明,其中监控报警设备、应急照明和疏散照明为一级特别重要负荷 电缆。承包商所选用的铝合金电缆导体材料须采用性能优异的 STABILOY铝合金, 二级负荷:一般通风机、隧道加强照明、洞外路灯照明 须提供国家权威机构的检测报告,电缆敷设安装应参照国家建筑标准图集《民用 三级负荷:检修动力等。 建筑电气设计施工D800-6~8》和《铝合金电缆敷设与安装10CD106》的要求 2)供电方案 5)繼电保护 本着将变配电设施尽量设置在负荷中心的原则,在隧道口相应位置设置一座 kV电缆进线设电流速断、过电流、低电压和零序保护,变压器设电流速断、 0kV变电所。外电由当地供电部门提供一路可靠的10kV架空线路,经终杆由高过电流、低电压和零序保护,10kV电缆馈线设电流速断、过电流和零序保护 压电缆引入变电所,作为变电所的主电源。建议外电引入时综合考虑永久用电和供电部门所要求的其它保护 临时用电的线路架设,以节省投资 6)按地和防冒 防止电源转换期间隧道内停电而发生的交通事故,变电所设置一台在线式本系统采用IN-S系统,电气装置的工作接地、保护接地共用一个接地系统, EPS,持续时间不小于90min,供特别重要负荷供电,同时预留柴油发电机接口 其接地电阻不大于4欧 3)无功补偿 在隧道的出入口各重复接地一次,接地电阻不大于10欧 本工程采用分散与集中补偿相结合的方式,各照明灯具经单灯补偿后其功率 隧道电缆沟内、水平电缆桥架上通长敷设接地干线,所有配电装置的外露可 因数不小于0.90,并在变电所低压柜设置集中动态电容补偿,根据功率因数大小导电部分均就近接地。 自动投切,并带延时动作及过电压闭锁装置。经补偿后,功率因数可达到0.90 在变电所10kV母线上装设避雷器 4)配电及电缆敷设 7)电力监控 低压配电采用380V/220V变压器中性点直接接地方式。各照明回路和风机等 电力监控系统由集控站层、通信层、控终端设备层构成。 采用放射式或树干式与放射式相结合。 隧道通风照明控制通过监控系统、通信系统、电力监控系统及供配电系统共 照明回路主电缆采用阻燃型铜芯交联聚乙烯电力电缆或合金电缆,由洞外电同完 缆沟敷设至隧道左侧电缆沟,并在配电箱位置由经环向电缆桥架引至水平电缆桥 监控专业通过高级应用程序(电力监控软件或通风照明软件),结合隧道洞 架,接灯线由金属软管从桥架引至各灯具。应急照明回路所用电缆采用耐火型 内外亮度、交通量、洞内CO/VI、洞内风速等相关参数下达指令,指令由通信至 洞外路灯线路釆用κⅳ铜芯电缆穿钢管埋地敷设。检修动力插座箱线路釆用隧道变电所的主控以太网交换机、通信管理机,通信管理机通过总线方式与变电 YV电缆沿电缆沟敷设,树干式接线。 所的智能保护测控装置进行通信,并作用至通风、照明回路的接触器完成对通风、 通风回路主电采用合金电缆电缆 电缆沟、隧道左侧电缆沟敷设至风照明等回路的测控。 机控制箱,通风供电分电缆从风机控制柜引出,经预埋的环向管引至射流风机。 各主控PLC备份所管隧道变电所的通风、照明控制指令,当主通信网络出现 排烟风机供电回路电缆采用耐火型 故障时,由主控PLC接管通风、照明控制。 隧道照明配电箱位置设置环向电缆桥架,并在隧道内上部左右侧设置纵向电 8)电气设备节能 缆桥架。 ①根据用电性质、用电容量、选择了合理供电电压和供电方式: 电缆沟内设置电缆双层电缆托架,每1m设置 ②变配电所的位置接近负荷中心,减少变压级数,缩短供电半径,合理选 本着防盜和节约的原则,本工程中大截面(>10mm)的铜电缆替换为铝合金择导线截面
贵州省武隆（渝黔界）至道真高速公路工程可行性研究 补充报告 11 散照明，其中监控报警设备、应急照明和疏散照明为一级特别重要负荷。 二级负荷：一般通风机、隧道加强照明、洞外路灯照明 三级负荷：检修动力等。 2）供电方案 本着将变配电设施尽量设置在负荷中心的原则，在隧道口相应位置设置一座 10kV 变电所。外电由当地供电部门提供一路可靠的 10kV 架空线路，经终杆由高 压电缆引入变电所，作为变电所的主电源。建议外电引入时综合考虑永久用电和 临时用电的线路架设，以节省投资。 为防止电源转换期间隧道内停电而发生的交通事故，变电所设置一台在线式 EPS，持续时间不小于 90min，供特别重要负荷供电,同时预留柴油发电机接口。 3）无功补偿 本工程采用分散与集中补偿相结合的方式，各照明灯具经单灯补偿后其功率 因数不小于 0.90，并在变电所低压柜设置集中动态电容补偿，根据功率因数大小 自动投切，并带延时动作及过电压闭锁装置。经补偿后，功率因数可达到 0.90。 4）配电及电缆敷设 低压配电采用 380V/220V 变压器中性点直接接地方式。各照明回路和风机等 采用放射式或树干式与放射式相结合。 照明回路主电缆采用阻燃型铜芯交联聚乙烯电力电缆或合金电缆，由洞外电 缆沟敷设至隧道左侧电缆沟，并在配电箱位置由经环向电缆桥架引至水平电缆桥 架，接灯线由金属软管从桥架引至各灯具。应急照明回路所用电缆采用耐火型。 洞外路灯线路采用 YJV 铜芯电缆穿钢管埋地敷设。检修动力插座箱线路采用 YJV 电缆沿电缆沟敷设，树干式接线。 通风回路主电采用合金电缆电缆，由洞外电缆沟、隧道左侧电缆沟敷设至风 机控制箱，通风供电分电缆从风机控制柜引出，经预埋的环向管引至射流风机。 排烟风机供电回路电缆采用耐火型。 隧道照明配电箱位置设置环向电缆桥架，并在隧道内上部左右侧设置纵向电 缆桥架。 电缆沟内设置电缆双层电缆托架，每 1m 设置一处。 本着防盗和节约的原则，本工程中大截面（＞10mm）的铜电缆替换为铝合金 电缆。承包商所选用的铝合金电缆导体材料须采用性能优异的 STABILOY 铝合金， 须提供国家权威机构的检测报告，电缆敷设安装应参照国家建筑标准图集《民用 建筑电气设计施工 D800-6～8》和《铝合金电缆敷设与安装 10CD106》的要求。 5）继电保护 10kV 电缆进线设电流速断、过电流、低电压和零序保护，变压器设电流速断、 过电流、低电压和零序保护，10kV 电缆馈线设电流速断、过电流和零序保护以及 供电部门所要求的其它保护。 6）接地和防雷 本系统采用 TN-S 系统，电气装置的工作接地、保护接地共用一个接地系统， 其接地电阻不大于 4 欧。 在隧道的出入口各重复接地一次，接地电阻不大于 10 欧。 隧道电缆沟内、水平电缆桥架上通长敷设接地干线，所有配电装置的外露可 导电部分均就近接地。 在变电所 10kV 母线上装设避雷器。 7）电力监控 电力监控系统由集控站层、通信层、控终端设备层构成。 隧道通风照明控制通过监控系统、通信系统、电力监控系统及供配电系统共 同完成。 监控专业通过高级应用程序（电力监控软件或通风照明软件），结合隧道洞 内外亮度、交通量、洞内CO/VI、洞内风速等相关参数下达指令，指令由通信至 隧道变电所的主控以太网交换机、通信管理机，通信管理机通过总线方式与变电 所的智能保护测控装置进行通信，并作用至通风、照明回路的接触器完成对通风、 照明等回路的测控。 各主控PLC备份所管隧道变电所的通风、照明控制指令，当主通信网络出现 故障时，由主控PLC接管通风、照明控制。 8）电气设备节能 ① 根据用电性质、用电容量、选择了合理供电电压和供电方式； ② 变配电所的位置接近负荷中心，减少变压级数，缩短供电半径，合理选 择导线截面；
贵州省武隆(渝黔界)至道真高速公路工程可行性研究 补充报告 ③控制总线损率及受电端电压在允许电压的偏差范围内 式,各通风形式有利有弊。 ④根据用电设备的工作状态,合理分配与平衡负荷,使用电均衡化: (1)纵向式通风 ⑤单相用电负荷均匀分配在三相网络 纵向式通风是使隧道气流在行车道内纵向流动的一种通风方式,特别适用于 ⑥合理设置集中与就地无功补偿设备 单向行车的隧道,可充分利用车辆活塞风作用,具有投资省、能耗低、运行调节 ⑦正确选择和配置变压器容量、台数、运行方式,合理调整负荷,实现变 灵活等明显的优点。对于特长隧道,合理设置通风井位置,可以加大纵向式通风 压器经济运行; 的适用长度。近年来,随着国内公路交通建设的飞速发展,该通风方式广泛应用 ◆道通风 (1)技术标准 各类隧道 1)C0设计浓度 隧道发生火灾时,通风气流使烟雾和热流扩散的方向与行车方向一致,控制 所有需要机械通风的隧道采用纵向通风方式,设计浓度正常运营时小于隧道烟雾速度以利于人员的疏散及救援,并从下游通风井或者洞口排出,此种方 1000m隧道取值150pp,大于3000m隧道取值100pp,长度在两者之间的隧道用式在紧急情况下操作简单、有利于防灾救灾 插入法取值:交通阻滞(平均车速小于20km/h)时,阻滞段的长度不超过1kmn (2)全横向式通风 F均C0浓度取150ppm,经历时间为20min 全横向式通风的隧道断面被分为送风道、排风道、行车道三个部分。新鲜空 2)烟雾设计浓度 气由送风道进入隧道,在行车道内和污染空气混合,沿隧道横向流动后,经过排 本段隧道内基本照明采用LED灯,烟雾设计浓度K按下表取值: 风道,污染空气被排除隧道,整个隧道纵向没有气流。该通风方式具有通风效果 表12烟雾设计浓度 计算行车速度kmh)108o6040采取交通管制|养护维修 好,理论上防灾排烟便捷,系统安全、性能稳定,且不受通风长度限制等优点, .0050.0065000700075 0.012 0.0035 更适用于单洞双向交通隧道:但存在不能充分利用交通活塞风、需要在隧道内设 置专用送风道和排风道、通风系统复杂、营运费用高等缺点。 3)射流风机参数 (3)半横向式通风 本项目拟选用单台功率30kW、Φ1120mm的双向射流风机,详见下表 13射流风机参教 半横向式通风方式介于全横向与纵向通风之间,其效果、优缺点也介于两者 风机直径功率轴向向推力功出口风流量|噪 之间。它只设一条风道,分送风型半横向及排风型半横向两种形式。前者通过风 速ms)(m3s) (kg) 道送风,为满足隧道需风量的要求,需要足够的风道面积。同时为满足洞口的环 101133.7 0.5|30.172 境要求,在出泂口附近仍需要设置集中排风机房:后者通过风道排凤,由洞口沿 2)通风方式选择 隧道纵向进风,因在隧道内出现风速为零的中性点,导致通风换气不畅,有害物 隧道通风方式通常有纵向式通风、全横向式通风、半横向式通风三种基 浓度无限上升,因此目前很少采用 本方式,其中纵向式通风又可分为全射流纵向、竖井分段纵向通风等若干通风形 总之,本项目隧道为双洞单向行车高速公路隧道,考虑隧道断面、工程造价
贵州省武隆（渝黔界）至道真高速公路工程可行性研究 补充报告 12 ③ 控制总线损率及受电端电压在允许电压的偏差范围内； ④ 根据用电设备的工作状态，合理分配与平衡负荷，使用电均衡化； ⑤ 单相用电负荷均匀分配在三相网络； ⑥ 合理设置集中与就地无功补偿设备； ⑦ 正确选择和配置变压器容量、台数、运行方式，合理调整负荷，实现变 压器经济运行； u 隧道通风 （1）技术标准 1）CO 设计浓度 所有需要机械通风的隧道采用纵向通风方式，CO 设计浓度正常运营时小于 1000m 隧道取值 150ppm，大于 3000m 隧道取值 100ppm，长度在两者之间的隧道用 插入法取值；交通阻滞（平均车速小于 20km/h）时，阻滞段的长度不超过 1km, 平均 CO 浓度取 150ppm，经历时间为 20min。 2）烟雾设计浓度 本段隧道内基本照明采用 LED 灯，烟雾设计浓度 K 按下表取值： 表 12 烟雾设计浓度表 计算行车速度(km/h) 100 80 60 40 采取交通管制 养护维修 K(m-1) 0.005 0.0065 0.007 0.0075 0.012 0.0035 注：CO 与烟雾折减系数按 2%/年取值 3）射流风机参数 本项目拟选用单台功率 30kW、Φ1120mm 的双向射流风机，详见下表。 表 13 射流风机参数表 风机直径 (mm) 功率 (kW) 轴向向 力(N) 推力/功 率 出口风 速(m/s) 流量 (m3/s) 噪声 dB (A) 重量 (kg) 1120 30 1011 33.7 30.5 30.1 72 ≤ 1600 （2）通风方式选择 公路隧道通风方式通常有纵向式通风、全横向式通风、半横向式通风三种基 本方式，其中纵向式通风又可分为全射流纵向、竖井分段纵向通风等若干通风形 式，各通风形式有利有弊。 （1）纵向式通风 纵向式通风是使隧道气流在行车道内纵向流动的一种通风方式，特别适用于 单向行车的隧道，可充分利用车辆活塞风作用，具有投资省、能耗低、运行调节 灵活等明显的优点。对于特长隧道，合理设置通风井位置，可以加大纵向式通风 的适用长度。近年来，随着国内公路交通建设的飞速发展，该通风方式广泛应用 于各类隧道。 隧道发生火灾时，通风气流使烟雾和热流扩散的方向与行车方向一致，控制 隧道烟雾速度以利于人员的疏散及救援，并从下游通风井或者洞口排出，此种方 式在紧急情况下操作简单、有利于防灾救灾。 （2）全横向式通风 全横向式通风的隧道断面被分为送风道、排风道、行车道三个部分。新鲜空 气由送风道进入隧道，在行车道内和污染空气混合，沿隧道横向流动后，经过排 风道，污染空气被排除隧道，整个隧道纵向没有气流。该通风方式具有通风效果 好，理论上防灾排烟便捷，系统安全、性能稳定，且不受通风长度限制等优点， 更适用于单洞双向交通隧道；但存在不能充分利用交通活塞风、需要在隧道内设 置专用送风道和排风道、通风系统复杂、营运费用高等缺点。 （3）半横向式通风 半横向式通风方式介于全横向与纵向通风之间，其效果、优缺点也介于两者 之间。它只设一条风道，分送风型半横向及排风型半横向两种形式。前者通过风 道送风，为满足隧道需风量的要求，需要足够的风道面积。同时为满足洞口的环 境要求，在出洞口附近仍需要设置集中排风机房；后者通过风道排风，由洞口沿 隧道纵向进风，因在隧道内出现风速为零的中性点，导致通风换气不畅，有害物 浓度无限上升，因此目前很少采用。 总之，本项目隧道为双洞单向行车高速公路隧道，考虑隧道断面、工程造价
贵州省武隆(渝黔界)至道真高速公路工程可行性研究 补充报告 运营管理等多方面因素,结合本工程的特点,选用纵向式通风优势明显,不仅可 利用整个隧道空间作为通风道,隧道断面不必应通风而增大,无需设置专用通风 道,而且利用悬挂在隧道顶部射流风机推力,形成诱导气流进行通风,能够有效 利用车辆行驶时的活塞风,因而减少设备费用和运营动力费,属于节能型通风 对于中短隧道,考虑以自然通风为主,全纵向射流通风为辅(用于防灾) 长、 、特长隧道根据需风量计算结果确定,优先采用全纵向射流通风,其次考虑网 络换气或竖、斜井分段纵向通风。其中,超过km的隧道采用斜井分段纵向通风 本项目子母岩隧道7760m,设两个斜井,进口1号斜井1300m,出口2号斜井1200 米;蔡家梁子隧道6130m,设两个斜井,进口1号斜井1050m,出口2号斜井11 米,方案如下图 斜夫及排烟才轮家设计图 图7道烟口内轮席图 ◆隧道消防设汁 分离式隧道左、右洞间设置车行横洞、人行横洞,对应于车行横洞处设紧急 停车带,在洞口外设置转向车道或回车坪,满足救援车辆使用。 设置平导的特长隧道,平导同时作为通风道和救援道使用 按规范要求,超过100米所有等级隧道设置灭火器,B级以上隧道设置水消 防。本段所有隧道均设置灭火器和水消防。 (5 隧道内消防系统由灭火器、室内消火栓、地上式消火栓和消防供水干管等组 高位畜水池 ·“*148 取水泵选 本民以国术过 生集水 单车计净积 内能黑用5① (2)惜车遭井净空新国 图8道内消防系统示意图 图6剑井及道内轮廊图 消火栓洞室设置于行车方向右侧,内设2具手提式MF/ABC8干粉灭火器, SNSS80-65型室内消火栓一个,25米水龙带两条,直射水枪两支,启泵按钮及指
贵州省武隆（渝黔界）至道真高速公路工程可行性研究 补充报告 13 运营管理等多方面因素，结合本工程的特点，选用纵向式通风优势明显，不仅可 利用整个隧道空间作为通风道，隧道断面不必应通风而增大，无需设置专用通风 道，而且利用悬挂在隧道顶部射流风机推力，形成诱导气流进行通风，能够有效 利用车辆行驶时的活塞风，因而减少设备费用和运营动力费，属于节能型通风。 对于中短隧道，考虑以自然通风为主，全纵向射流通风为辅（用于防灾）， 长、特长隧道根据需风量计算结果确定，优先采用全纵向射流通风，其次考虑网 络换气或竖、斜井分段纵向通风。其中，超过 5km 的隧道采用斜井分段纵向通风。 本项目子母岩隧道 7760m，设两个斜井，进口 1 号斜井 1300m，出口 2 号斜井 1200 米；蔡家梁子隧道 6130m，设两个斜井，进口 1 号斜井 1050m，出口 2 号斜井 1100 米，方案如下图。 图 6 斜井及排烟道内轮廓图 图 7 隧道排烟口内轮廓图 u 隧道消防设计 分离式隧道左、右洞间设置车行横洞、人行横洞，对应于车行横洞处设紧急 停车带，在洞口外设置转向车道或回车坪，满足救援车辆使用。 设置平导的特长隧道,平导同时作为通风道和救援道使用。 按规范要求，超过 100 米所有等级隧道设置灭火器，B 级以上隧道设置水消 防。本段所有隧道均设置灭火器和水消防。 隧道内消防系统由灭火器、室内消火栓、地上式消火栓和消防供水干管等组 成。 图 8 隧道内消防系统示意图 消火栓洞室设置于行车方向右侧，内设 2 具手提式 MF/ABC8 干粉灭火器， SNSS80-65 型室内消火栓一个，25 米水龙带两条，直射水枪两支，启泵按钮及指