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【摘 要】本文首先概述了缙云山隧道的概况，又从隧道通风排烟系统简介，风竖井设置情况分析等方面介绍了缙云山隧道设置通风竖井方案。本次专题分析针对在缙云山隧道中部设置通风竖井的可行性而进行.
【关键词】缙云山隧道；通风；竖井；方案
一、概述
缙云山隧道为尖顶坡～璧山区间的一部分，两侧与高架线路连接，全长约3.6km，最大埋深约270m，属长大山岭隧道。
根据地铁设计规范，连续长度大于300m的区间隧道应设置机械防烟、排烟设施。结合现场实际情况，考虑隧道两端洞口附近设置竖井并在隧道顶部设置土建通风排烟风道、仅在隧道中部设置通风竖井、设置射流风机而无竖井三个方案，三个方案均能满足消防要求。
二、隧道通风排烟系统方案简介
（1）中部竖井方案。缙云山隧道符合设置竖井要求的范围是山体中部1.2公里范围内，竖井高度260米左右，同时设置相应的隧道风机，和局部射流风机共同作用完成缙云山隧道的通风排烟。
（2）两端竖井方案。为了减少竖井设置高度，在靠近隧道洞口附近约50米分别设置两座竖井，高度大约50米，并分别设置两座通风机房。但排烟组织需要，在隧道顶部设置土建风道将竖井的风量通风风机引至所需的位置，大概在隧道的三分点处。轨顶土建风道长度约800米。此方案的通风机的性能参数不易选择，因为土建风道较长，风机的实际性能特性与理论计算是有偏差的，到风道末端效果较差。
（3）射流风机方案。在隧道顶部设置射流风机，不用设置竖井，并采取了一系列相关措施，经模拟计算，远期客运高峰时刻该隧道内最多只有两辆列车，当某一列车发生火灾时，可通过两端布置的射流风机的联动作用实现缙云山隧道的通风和排烟，旅客则通过中墙上的防火门快速疏散到邻近一侧隧道内。
三种方案均能满足排烟要求，主要的区别在于：
（1）不论竖井设置的何处，原理是一样的，可以通称为竖井方案。
（2）当隧道内一列列车发生火灾时，另一列列车（未发生火灾）由于某种原因无法倒出隧道时，竖井方案也可以保证未发生火灾的列车不处在烟区。
（3）无竖井方案的前提是隧道内一列列车发生火灾时，另一列未发生火灾的列车可以倒出隧道，保证隧道内只有一列着火的列车存在，否则烟气会蔓延到后一列未发生火灾列车的区域。
三、通风竖井设置情况分析
1.竖井选址情况
缙云山隧道全长约3.6km，根据通风计算要求，竖井位置应同时距两端洞口均不大于2.8km，因此可知通风竖井有效选址范围为隧道二分点处沿线路前后各500m，该范围内对应的地表有上堰、余家湾两座大型水库，均为岩溶发育地区。
设计单位与地质勘测单位和施工单位一同对该区域进行踏勘。经详细踏勘和勘测院现场仔细介绍并结合地质详勘情况分析，该地域范围的西槽谷区有余家湾水库，其水体远大于东槽谷区的上堰，选址时应尽量避开该两大水体。经综合比较初步选定在张家坡（对应隧道里程K25+400附近）的一块坡地可以设置通风竖井。
2.工程地质条件简介
拟建竖井位于轨道里程K25+400附近，该部位地质构造属“川东南弧形地带华蓥山帚状褶皱束东南部的观音峡背斜”，处在构造剥蚀低山地貌中的岩溶槽谷区内，地形上具有比较明显的“两槽一脊”的特征，岩溶对称发育。岩溶区地面高程510～530m，地形坡角5～10°，地形较平缓，相对高差10～30m；组成地层主要为雷口坡组、嘉陵江组；岩性为灰岩、白云质灰岩夹白云质、泥灰岩、泥岩以及洞穴堆积土等，岩性较复杂。其地下水的补、径、排各成一体且呈成层性和多样性，地下水系较复杂；东槽谷区最低处以上、下堰为代表，高程496m左右，在相邻隧道的修建中，东槽谷区的井泉点水位明显下降疏干，地表水体也被疏干。
3.竖井设计
根据通风需要及竖井施工设备要求，竖井断面应在20m2左右，因此暂定竖井为直径5m的圆形竖井。暂选地块地表高程520～553m，该地块对应隧道顶标高约为278m，故竖井深度约260m。
4.竖井施工
（1）施工方法
介于竖井选址范围内均为岩溶发育地区，竖井施工建议采用钻爆法开挖。在岩溶地区施工竖井难度大，风险高，目前仅有少数矿井选址在岩溶地区。
（2）施工风险
竖井位于岩溶区、深度200余米，穿越岩溶水的垂直渗流带、水平流动带、岩溶裂隙水带；拟建隧道位于岩溶水的水平流动带之下的岩溶裂隙水带中，地下水具有一定的承压性。在岩溶水的垂直渗流带、水平流动带中发育多层岩溶，且岩溶空洞的分布规律性差，仅靠1～2个勘探钻孔无法准确预测其分布规律，因此，竖井施工中遭遇岩溶洞穴或岩溶管道的可能性大。且竖井从地表穿越岩溶水的垂直渗流带、水平流动带，进入岩溶裂隙水带，易直接将地表水和不同层位的地下水与隧道连通，将上方的地表水、地下水导入隧道中，可能使隧道大量涌水、突泥以及井壁垮塌，给竖井和隧道施工带来很大困难和危害，因此，竖井施工存在较大的风险和困难。
（3）出碴运输
该竖井深度达260m，随着竖井施工深度的增大，出碴将变得越来越困难，需采用昂贵的专用设备；此外若施工竖井不能就近弃碴，必须要占用部分农田修筑临时施工便道。
5.环境影响
（1）地表环境影响
暂选竖井施工区域为农田及林地，施工时需占用农田和林地，且施工区位于居民聚居区域，对当地居民生活有一定影响。
（2）地下水环境影响
竖井从地表穿越岩溶水的垂直渗流带、水平流动带，进入岩溶裂隙水带，易直接将地表水和不同层位的地下水与隧道连通，将上方的地表水、地下水导入隧道中，引起地下水大量流失，其水位下降，可能导致地表水疏干，易引起地表塌陷，给地面房屋等带来安全隐患，还可能使当地居民生活用水困难等。
6.工期及投资估算
（1）工期估算
由于垂直施工各工序相互影响，功效较低。通过调查相关资料推算此处施工竖井时，在竖井深度100米以内施工速度较快，当竖井深度超过100米时施工速度将明显下降。在不考虑特殊地质问题情况下估算此竖井施工平均速度为20m/月，因此在不考虑特殊地质影响时竖井理论施工工期约13个月，若遇地下溶洞、暗河、突水等不良地质，则工期无法预测。
（2）投资估算
由于该竖井施工难度大、风险高，竖井施工必须由专业施工队伍采用专业机械进行施工。通过调查相关资料推算竖井建设投资约为相应断面普通隧道投资的3倍，据此推算在不考虑不良地质影响情况下该竖井投资约为3120万，若遇地下溶洞、暗河、突水等不良地质，则不良地质处理措施费无法预计。
四、结论与建议
经上述详细的方案对比分析，从防灾需要和土建实施两方面综合考虑建议采用无竖井方案。
对比要点汇总见下表。
【关键词】缙云山隧道；通风；竖井；方案
一、概述
缙云山隧道为尖顶坡～璧山区间的一部分，两侧与高架线路连接，全长约3.6km，最大埋深约270m，属长大山岭隧道。
根据地铁设计规范，连续长度大于300m的区间隧道应设置机械防烟、排烟设施。结合现场实际情况，考虑隧道两端洞口附近设置竖井并在隧道顶部设置土建通风排烟风道、仅在隧道中部设置通风竖井、设置射流风机而无竖井三个方案，三个方案均能满足消防要求。
二、隧道通风排烟系统方案简介
（1）中部竖井方案。缙云山隧道符合设置竖井要求的范围是山体中部1.2公里范围内，竖井高度260米左右，同时设置相应的隧道风机，和局部射流风机共同作用完成缙云山隧道的通风排烟。
（2）两端竖井方案。为了减少竖井设置高度，在靠近隧道洞口附近约50米分别设置两座竖井，高度大约50米，并分别设置两座通风机房。但排烟组织需要，在隧道顶部设置土建风道将竖井的风量通风风机引至所需的位置，大概在隧道的三分点处。轨顶土建风道长度约800米。此方案的通风机的性能参数不易选择，因为土建风道较长，风机的实际性能特性与理论计算是有偏差的，到风道末端效果较差。
（3）射流风机方案。在隧道顶部设置射流风机，不用设置竖井，并采取了一系列相关措施，经模拟计算，远期客运高峰时刻该隧道内最多只有两辆列车，当某一列车发生火灾时，可通过两端布置的射流风机的联动作用实现缙云山隧道的通风和排烟，旅客则通过中墙上的防火门快速疏散到邻近一侧隧道内。
三种方案均能满足排烟要求，主要的区别在于：
（1）不论竖井设置的何处，原理是一样的，可以通称为竖井方案。
（2）当隧道内一列列车发生火灾时，另一列列车（未发生火灾）由于某种原因无法倒出隧道时，竖井方案也可以保证未发生火灾的列车不处在烟区。
（3）无竖井方案的前提是隧道内一列列车发生火灾时，另一列未发生火灾的列车可以倒出隧道，保证隧道内只有一列着火的列车存在，否则烟气会蔓延到后一列未发生火灾列车的区域。
三、通风竖井设置情况分析
1.竖井选址情况
缙云山隧道全长约3.6km，根据通风计算要求，竖井位置应同时距两端洞口均不大于2.8km，因此可知通风竖井有效选址范围为隧道二分点处沿线路前后各500m，该范围内对应的地表有上堰、余家湾两座大型水库，均为岩溶发育地区。
设计单位与地质勘测单位和施工单位一同对该区域进行踏勘。经详细踏勘和勘测院现场仔细介绍并结合地质详勘情况分析，该地域范围的西槽谷区有余家湾水库，其水体远大于东槽谷区的上堰，选址时应尽量避开该两大水体。经综合比较初步选定在张家坡（对应隧道里程K25+400附近）的一块坡地可以设置通风竖井。
2.工程地质条件简介
拟建竖井位于轨道里程K25+400附近，该部位地质构造属“川东南弧形地带华蓥山帚状褶皱束东南部的观音峡背斜”，处在构造剥蚀低山地貌中的岩溶槽谷区内，地形上具有比较明显的“两槽一脊”的特征，岩溶对称发育。岩溶区地面高程510～530m，地形坡角5～10°，地形较平缓，相对高差10～30m；组成地层主要为雷口坡组、嘉陵江组；岩性为灰岩、白云质灰岩夹白云质、泥灰岩、泥岩以及洞穴堆积土等，岩性较复杂。其地下水的补、径、排各成一体且呈成层性和多样性，地下水系较复杂；东槽谷区最低处以上、下堰为代表，高程496m左右，在相邻隧道的修建中，东槽谷区的井泉点水位明显下降疏干，地表水体也被疏干。
3.竖井设计
根据通风需要及竖井施工设备要求，竖井断面应在20m2左右，因此暂定竖井为直径5m的圆形竖井。暂选地块地表高程520～553m，该地块对应隧道顶标高约为278m，故竖井深度约260m。
4.竖井施工
（1）施工方法
介于竖井选址范围内均为岩溶发育地区，竖井施工建议采用钻爆法开挖。在岩溶地区施工竖井难度大，风险高，目前仅有少数矿井选址在岩溶地区。
（2）施工风险
竖井位于岩溶区、深度200余米，穿越岩溶水的垂直渗流带、水平流动带、岩溶裂隙水带；拟建隧道位于岩溶水的水平流动带之下的岩溶裂隙水带中，地下水具有一定的承压性。在岩溶水的垂直渗流带、水平流动带中发育多层岩溶，且岩溶空洞的分布规律性差，仅靠1～2个勘探钻孔无法准确预测其分布规律，因此，竖井施工中遭遇岩溶洞穴或岩溶管道的可能性大。且竖井从地表穿越岩溶水的垂直渗流带、水平流动带，进入岩溶裂隙水带，易直接将地表水和不同层位的地下水与隧道连通，将上方的地表水、地下水导入隧道中，可能使隧道大量涌水、突泥以及井壁垮塌，给竖井和隧道施工带来很大困难和危害，因此，竖井施工存在较大的风险和困难。
（3）出碴运输
该竖井深度达260m，随着竖井施工深度的增大，出碴将变得越来越困难，需采用昂贵的专用设备；此外若施工竖井不能就近弃碴，必须要占用部分农田修筑临时施工便道。
5.环境影响
（1）地表环境影响
暂选竖井施工区域为农田及林地，施工时需占用农田和林地，且施工区位于居民聚居区域，对当地居民生活有一定影响。
（2）地下水环境影响
竖井从地表穿越岩溶水的垂直渗流带、水平流动带，进入岩溶裂隙水带，易直接将地表水和不同层位的地下水与隧道连通，将上方的地表水、地下水导入隧道中，引起地下水大量流失，其水位下降，可能导致地表水疏干，易引起地表塌陷，给地面房屋等带来安全隐患，还可能使当地居民生活用水困难等。
6.工期及投资估算
（1）工期估算
由于垂直施工各工序相互影响，功效较低。通过调查相关资料推算此处施工竖井时，在竖井深度100米以内施工速度较快，当竖井深度超过100米时施工速度将明显下降。在不考虑特殊地质问题情况下估算此竖井施工平均速度为20m/月，因此在不考虑特殊地质影响时竖井理论施工工期约13个月，若遇地下溶洞、暗河、突水等不良地质，则工期无法预测。
（2）投资估算
由于该竖井施工难度大、风险高，竖井施工必须由专业施工队伍采用专业机械进行施工。通过调查相关资料推算竖井建设投资约为相应断面普通隧道投资的3倍，据此推算在不考虑不良地质影响情况下该竖井投资约为3120万，若遇地下溶洞、暗河、突水等不良地质，则不良地质处理措施费无法预计。
四、结论与建议
经上述详细的方案对比分析，从防灾需要和土建实施两方面综合考虑建议采用无竖井方案。
对比要点汇总见下表。