公路隧道施工通風問題探討

劉仁斌+熊旭

摘 要：隨著社會經濟的快速發展，我國的城市化建設和工業化建設進程不斷加快，這極大地促進了我國公路建設事業的發展。隨著不斷增長的通車里程，特別是在一些山區建設高速公路，就會出現很多的公路隧道，這也在一定程度上有效的提高了隧道施工技術。但是隨著不算增加的隧道長度，目前在隧道安全施工方面最關鍵的因素就是通風，因此需要加快對這一問題的快速解決，有效的提高隧道施工的安全性。

關鍵詞：公路隧道施工 通風問題 重要性 施工環境

1.公路隧道施工中通風的重要性

在隧道施工的過程中，通風是十分必要的，是施工計劃順利完成的基礎與前提，而且還能夠確保施工人員的健康與安全，有效的提升施工速度。在前幾年，我國的隧道施工工程大多是長度比較短、進度低，雖然在布置通風措施方面具有一些難度，但是總體來說對整個工程造成的不良影響比較小。但是隨著我國社會經濟的快速發展，隧道施工工程的長度與越來越長，這樣通風的難度就得到進一步的加大，如果沒有妥善的處理好隧道施工的通風工作，則會直接影響工程的進程以及施工方案[1]。而且在施工機械方面，越來越廣泛的應用大功率的機械，也逐漸增加了對無軌運輸的運用，因此在通風量確定方面也存在著一定的難度，所以需要對公路隧道施工中的通風問題進行重新的考慮。

在風管內，其長度與靜壓、摩擦系數與直接之間的關系是十分重要和明顯的，其中需要注意的是，雖然在漏風率不斷增大的同時，其靜壓是逐漸減小的，但同時也需要與管端風量之間相互聯系。對于風管末端的風量來說，是一個固定值，是實際的風量，漏風率與起始段風量之間是呈正比的，這樣就會對風機供風量的要求比較高，但是在實際的施工過程中是難以達到的，這主要是由于這種類型的風機機械是難以在公路隧道這施工的，受到了空間的限制。

在開挖隧道工作面的時候，工程后期的作業點是隨著實際開挖的進程實時移動的。為了確保作業點和工作面處于新鮮的空氣環境中，這樣就需要不斷地增加風管長度，但是這樣一來，就需要不斷增加動力消耗，在隧道貫通的時候，對動力消耗以及風管的長度都已經達到了最大值，這也可以看作是施工通風中的一大特征。在實際的施工過程中發現，一般在施工的初期通風問題都不太嚴重，施工單位也沒有過多的重視這一問題，在施工中后期階段就會出現通風不良問題，但是在這一時期進行改善就會涉及到很多的方面，對施工進度計劃產生重要影響。這也是降低隧道施工通風效果的主要原因之一。因此，為了做好隧道施工的通風工作，在施工初期就應該全面的考慮，以免在后期對施工人員、施工機械、施工進度、施工方法等方面造成影響。

2.公路隧道施工的環境標準

2.1更換和沖淡隧道內的有害氣體

作為一種窒息性的氣體，CO在隧道內的潮濕環境中相較于NO2和SO2來說，較為穩定，這樣一來就會具有較高的濃度，而且持續的時間也會比較長，這就會造成很大的危害，一般在公路隧道中CO的安全濃度是≤20mg/m3。如果施工人員在挖開隧道檢查洞內CO的濃度時，其濃度為100mg/m3，則需要在半小時之內將其濃度降低至安全濃度范圍內。NH3、NO2、SO2都屬于刺激性氣體，其中NH3的安全濃度是≤30mg/m3，NO2的安全濃度是≤5mg/m3、SO2的安全濃度是≤15mg/m3。CO2的含量應該<0.5%。

2.2確保隧道內新鮮空氣的供給

隧道內的空氣一定要保持實時的流通，確保其空氣新鮮，按照隧道的體積來計算，洞內氧氣的含量最少要保證在20%。

2.3降低隧道內粉塵濃度

對于隧道污染來說，最重要的就是粉塵污染，游離在空氣中的SiO2會對人體造成極大的危害，如果施工人員長期在這種環境下施工，則很容易換硅肺病。粉塵含量的安全標準規定是，如果洞內游離的SiO2達到了10%以上，則應<2mg/m3；如果水泥粉塵中游離的SiO2在10%以下，則應該<6mg/m3。

2.4降低隧道內溫度

為了營造出更加舒適的施工環境，一般隧道內的溫度要低于25℃。在隧道內對風速的具體要求為：開挖全斷面時≥0.15m/s，開挖部分坑道時≥0.25m/s；隧道內對風量的具體要求為：在施工的過程中，每位施工人員供給的新鮮空氣量應該≥3m3/min，在內燃機械施工過程中供應的風速應該≥3m3（min·kW）。（如圖1）

3.處理公路隧道施工中通風問題的有效措施

3.1注重通風方式的合理性

對于通風方式的選擇來看，其依據主要是污染源特性，在成洞地段要盡可能的避免造成二次污染，一定不能對施工造成限制。在選擇的時候需要注意以下七個方面的問題：一是由于影響自然通風的因素比較多，通風效果具有不易控制性和不穩定性，因此除了在一些長度比較短的隧道施工中應用之外，都不適宜使用；二是對于壓入式的通風方式來看，能夠直接向工作面輸送新鮮的空氣，在工作面施工中值得推廣，但是其缺點是會導致整個坑道中都流入污濁的空氣，所以在應用的時候最好是使用大管徑、大功率的機械；三是對于吸入式通風方式來看，其風流的方向是與壓入式相反的，但是由于其排煙的速度過于緩慢，在工作面范圍內就很容易出現炮煙停滯區，因此不建議在施工工程中單獨使用；四是混合式的通風方式，匯集了吸入式和壓入式的所有優勢，但是由于對風機、管路等設施的應用比較多，是適合應用較小的管徑，如果風機的管徑和功率都比較大的時候，其經濟性就會比較差；五是加大對平行導坑的利用，這一方式主要是應用在施工長度比較大的隧道工程中，通風的效果主要是由其管理水平來決定的，如果施工的斷面比較大，但是也沒有平行導坑，則可以使用風墻式的通風方式；六是在選擇通風方式的同時，也需要注重對風管依據通風機等設備的選擇，對處理好風管的連接處，最大限度的減小漏風率；七是加強隧道施工中的通風管理，定期檢查和維修設備，并注重對施工環境的檢測，增強通風效果的合理性和經濟行（如圖2）。

3.2進一步改進通風機械

在隧道施工的過程中，往往會由于空氣減少、粉塵和有害氣體增多，導致洞內的空氣較為渾濁。隨著隧道深度的不斷增加，洞內的空氣濕度與溫度也隨之增加，這會對施工人員的身體健康安全造成嚴重的影響。因此需要對通風機械進一步的改進，有效的將洞內的渾濁空氣排出、沖淡和稀釋，確保空氣環境的新鮮程度，保障施工的正常安全進行。

參考文獻：

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