试论隧道施工中的通风方法与改进措施

陈 超

(贵州路桥集团有限公司)

1 引言

在隧道施工开挖建设时，爆破产生的炮烟和粉尘，开挖隧道从地层中释放的有害气体，装渣及各种使用燃料的机械与汽车运输中排出的废气都严重污染了施工环境，为了稀释和排出岩体涌出的有害气体，降低粉尘浓度，保持良好的空气条件，减轻对施工人员的健康损害，必须采取合理的通风方法，向工作面送入新鲜风流，稀释和排出污浊空气，从而保证工程建设的正常进行，按工期高质量的完成隧道工程建设任务。

2 工程概况

(1)工程概况

松河隧道为分离式特长隧道，隧道线间距进口约为22 m，中间段为40 m，出口约为23 m，左幅隧道起讫桩号为ZK53+830～ZK58+590，长4 760 m，最大埋深 566 m;有福隧道起讫桩号为YK53+833～YK58+555，长4 722 m，最大埋深571 m。隧道位于贵州西部盘县雨格乡与松河乡交界位置。公路等级为高速公路，设计行车速度80 km/h。

(2)自然条件概况

拟建的遂道地处贵州西部高原，位于盘县坪乡雨格和松河乡境内，穿越中山区，最高海拔高程约为2 380.6 m，穿越的山脉呈北西或北东向展布，与构造线基本一致。进口段位于盘县坪地乡云上村六组南面后陡崖一带，自然坡度70°～80°，隧道进口及ZK54+450～ZK54+650段位于冲沟内，下部为冲击洪积区，覆盖层较厚，地形平缓，地貌主要为溶蚀、侵蚀型低中山地貌，植被不发育，多为耕地，有乡村公路通过，交通方便。

场区的地表覆盖较厚，下伏基岩为灰岩、白云质灰岩，气候温和，冬无严寒，夏无酷暑，雨量充沛，冬干夏湿，5～10月为雨季，6～8月为丰水季节，12月至次年3月为枯季，场区属亚热带季风气候区，为湿润区，年平均气温15℃。

3 事故调查

因本段本工程采用爆破法开挖，将产生大量炮烟粉尘;出碴采用的是无轨出碴，运输物渣的汽车及装载机等机械设备将产生大量有害气体，且隧洞比较长。主洞中的绝大部分烟尘和废气只能通过支洞排出。随着隧洞的加深，通风排烟将十分困难。因此，我们必须采取有力的通风防尘措施，以保障洞内空气清新，创造良好的施工环境，保证洞内施工人员的身体健康，提高劳动效率，加快施工速度。

4 原因分析

(1)未严格执行法制、安全、实用、可靠、求实、经济、环保、满意的设计指导思想八项原则，因为通风方案的设计与决策涉及很多方面的因素，而且是难以量化的宏观因素，所以要严格执行并付诸实践有一定的困难。

(2)没有重视交通流变化对应通行能力的变化，不同车速时的通行能力是不同的，应按照相应车速能通过的交通量计算需风量。从而与通风方案相结合。

(3)没有与监控系统有机结合在一起，以上实例中的隧道较长，通风工程的投资比较高，因此隧道内大多设有比较完善的交通监控系统，可以充分发挥交通监控系统的监控功能保证隧道内的车流连续、从而减小对隧道内环境的污染。

(4)忽略了结构可靠性与通风可靠性要求之间的差异。

5 隧道施工中的通风方法

5.1 自然通风

在自然状态下空气受气压和温度及风力的影响，使得空气获得能量，沿着隧道方向流动的现象称为自然通风。而借助于自然因素产生的使空气流动的能量 ，称为自然风压。自然通风受到隧道周围的自然环境及隧道的施工方式限制比较大，因此比较适合隧道工程量较短的施工建设中。

5.2 机械通风

5.2.1 管道式通风

(1)压入式通风

工作原理主要是将风机和启动装置安装在距离隧道口几十米以外有新鲜空气的地方，然后风机再将新鲜的风经风管压送至工作面，将浑浊的气体沿隧道排出。

(2)抽出式通风

其工作原理主要是风机和启动装置安置在距隧道口几十米以外的下风向，新鲜风流沿隧道流入，浑浊受污染的风经风管由风机抽出。

(3)混合式通风

混合式通风是压入式和抽出式通风的结合具备了二者的优点兼有二者的优点。

5.3 机械通风方式的利与弊

(1)压入式的通风方式采用的是柔性风管优点是成本比较低，缺点是浑浊受污染的风流经整条隧道后排出洞外。适用于无轨运输隧道施工的通风。

(2)抽出式的通风方式是将工作面受污染的空气直接经风管抽出洞外，既保证了整条隧道的空气清洁又保护了工作人员的身体健康，比较适用于有轨运输施工的隧道。但是，此方法的缺点是刚性风管的采用成本就比较高，并且有时还需要配备防爆风机。

(3)混合式通风方式是压入式与抽出式的结合，因此综合了压入式和抽出式通风方式的优点和缺点。

6 改进措施

6.1 调直风管

隧道施工中要经常检查通风设备对于漏风处要及时更换和修补，在施工隧道内要平整道路，使得隧道内的行车通畅，以便减少汽车尾气的排放。

6.2 推广新型通风技术

可以通过推广新型的通风技术，并结合隧道施工的具体环境，进行进一步的升级与优化，与此同时，不断研发新型的通风设备，完善风机的型号与规格，提高风机的风量及风压，降低噪音，使之更加适应长距离的隧道开挖工程。另外通风系统还可以与现代电子计算机和自动化控制技术相结合，对通风系统进行全方位的监控与调整。

6.3 控制隧道的施工环境

可以采取综合措施达到除尘、降温、降噪声的效果，比如可以加强对施工环境的治理，从而减少风机的负担，在通风过程中可以采用消声器和除尘器，使得隧道的施工环境能够符合国家的相关标准，使得施工人员更加安全有效的完成施工任务。

6.4 转变施工模式

长距离隧道施工中一般采用无轨运输的形式，因此在隧道内会产生大量的废气。所以可以改进汽车的内燃设备，或者研究新型低污染由动力牵引的有轨运输模式。比如，运用电动机牵引设备来运输，这样消耗的就是干净清洁的电能既可以避免内燃设备造成的废气污染，又可以降低风能耗。

6.5 注重环保降低能耗

各种隧道通风方法的运用必然会加大隧道施工的总能耗和总费用，因此要采取措施降低能耗，节约能源，降低用电量，合理的调节风机的送风量，缓解施工过程中的电能供应紧张的状况。

7 结语

以上提出的通风方式及通风过程中的改进措施不仅能为施工人员创造良好的施工环境，更加有利于洞内作业人员的身体健康，提高工人的作业效率，从而缩短了工期，提升了企业施工的经济效益。

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