淺談長大硬巖公路隧道施工通風的若干問題

魏 群

(四川高速公路房地產(chǎn)開發(fā)有限公司, 四川成都 610041)

淺談長大硬巖公路隧道施工通風的若干問題

魏 群

(四川高速公路房地產(chǎn)開發(fā)有限公司, 四川成都 610041)

硬巖隧道施工中會產(chǎn)生大量粉塵和污染物，為了保證施工環(huán)境質(zhì)量需要進行施工通風。 施工通風過程中因為種種原因會導致通風質(zhì)量下降，不能滿足施工需要，同時造成資源浪費。文章針對長大硬巖公路隧道施工通風中常見的問題進行了探討，并提出了相應措施，可以為類似工程提供參考。

長大硬巖隧道； 施工通風； 風管； 掌子面； 巷道式通風

隨著我國交通建設向西部地區(qū)轉(zhuǎn)移，長大隧道的數(shù)量也不斷增加。在隧道建設過程中，隧道通風是一個重要環(huán)節(jié)，合理的通風設計和實施對于改善施工環(huán)境，保障施工人員的身體健康，提高施工進度具有重要作用，而長大硬巖隧道因為獨頭掘進距離長，施工爆破裝藥量大，單次爆破后產(chǎn)生的污染物更多，因而通風問題往往是影響隧道建設的關鍵因素。一般而言，隧道施工通風分為設計階段和實施階段。通風設計往往決定了隧道的通風方式，而通風方式的現(xiàn)場實施情況則直接影響隧道通風的效果。本文針對我國目前長大硬巖隧道施工通風中所存在的一些問題進行了探討，提出了解決這些問題的基本思路。

1 長大硬巖隧道施工通風中存在的問題

1.1 風管安裝方式問題

目前我國隧道施工通風中廣泛采用熱塑焊接工藝加工的軟風管，該風管具有安裝方便等特點。一般要求通風管路安裝完成后整個通風管路穩(wěn)、直、無扭曲、無皺褶，在實際施工過程中風管布置往往會出現(xiàn)風管轉(zhuǎn)折角度過大的問題，其中在車行橫通道及二次襯砌臺車位置尤為普遍(圖1)。因為目前大部分施工單位采用的二襯臺車沒有預留風管孔，導致風管在經(jīng)過二次臺車時無法固定在洞壁，必須降低高度放置在地面上，因為施工中缺乏足夠重視導致該區(qū)域風管轉(zhuǎn)折角度過大，如圖1(a)所示。部分采用巷道式通風的隧道因為種種原因?qū)е滤惋L洞和排風洞選擇不當，使風管出現(xiàn)Z字形布置，如圖1(b)所示。

風管內(nèi)風速較大，風管轉(zhuǎn)折角風阻較大，會造成極大地壓力損失，風管增加一個轉(zhuǎn)角帶來的阻力相當于增加了幾十米長度，對通風效率的影響十分顯著。

施工單位為了不影響二襯施工往往在風管經(jīng)過二次襯砌臺車時將風管高度降低貼地通過臺車后再升高，這樣就會出現(xiàn)兩個轉(zhuǎn)角，造成風壓的巨大損失，減小了通風量。在施工過程中應該在二次臺車上預留風管孔等措施使風管盡量平順。在進行施工布置時要充分考慮隧道內(nèi)橫通道與主洞的夾角關系，避免出現(xiàn)Z字形布置。

(a)二襯臺車位置

(b)車行橫通道位置圖1 風管安裝角度過大

1.2 風管保護問題

隧道施工中因為空間有限，施工材料運輸、出渣經(jīng)過風管位置時容易導致風管破壞，出現(xiàn)漏風現(xiàn)象(圖2)，影響整個隧道通風。在隧道施工過程中應注意對通風風管的保護，如果風管出現(xiàn)破損應及時修補。

圖2 風管破損漏風

1.3 風管出口距掌子面距離問題

在實際施工中，往往存在風管出口距離掌子面太遠的問題。隨著國內(nèi)隧道施工中機械化水平的不斷提高，施工速度不斷加快，一般而言在圍巖較好的情況下可達到200 m/月。而施工中往往是定期安裝風管，導致風管出口距掌子面距離太大，部分隧道可達數(shù)百米。嚴重影響隧道通風效果。

2 解決問題的主要措施

2.1 采用多種方式降塵

硬巖隧道因為圍巖強度高，為了達到較好的爆破效果，達到預期的開挖進尺，往往會采用較大的裝藥量，較大的裝藥量會導致圍巖過度破碎，在爆破后產(chǎn)生大量粉塵(圖3)，在地下水較少的區(qū)段更為明顯。

圖3 爆破后隧道內(nèi)粉塵

爆破后掌子面產(chǎn)生的大量粉塵會隨著通風逐漸向洞外遷移，當隧道較長時，該過程會持續(xù)數(shù)小時，造成洞內(nèi)空氣質(zhì)量和可見度下降，影響正常施工。為了減小粉塵的影響，可以在爆破時采用減塵措施，如采用水封爆破，爆破后在掌子面及時灑水等，此外還可以采用一些降塵措施，如在隧道洞壁隔一定距離安裝噴霧降塵裝置等，同時要做好個體防護工作。

2.2 做好污染風和新鮮風分流

目前長大公路隧道常采用巷道式通風方式，設計中通過一個洞送入新鮮風，另一個洞排出污染風。為了保證新鮮風的送入，避免對送風洞送風造成影響，應該采用排風洞作為運輸通道。而實際施工中為了施工材料運輸、出渣方便常采用兩個洞作為運輸通道，這樣會嚴重影響施工送風的質(zhì)量。

此外，為了滿足運營期間防災救援的需要，會在兩洞之間設置人行橫通道及車行橫通道，在施工期間往往會忽視對橫通道的處理，這樣導致污染風通過橫通道進入新鮮風洞，造成局部污染風循環(huán)。在工程實踐中發(fā)現(xiàn)部分隧道在未進行橫通道封堵時，因為污染風循環(huán)導致洞外新鮮空氣無法進入隧道內(nèi)，隧道內(nèi)污染物含量增加，溫度升高，影響正常施工。因而施工中應注意對橫通道的及時封堵，避免污染風竄流(圖4)。

圖4 橫通道封堵

3 結(jié)論與建議

對于長大硬巖公路隧道施工而言，通風具有重要意義，對于長大硬巖隧道而言每年通風電費會達到上百萬甚至上千萬元，但如果在實際施工中不注意一些細節(jié)會大大降低施工通風的質(zhì)量，造成嚴重的經(jīng)濟浪費。本文針對施工通風中存在的一些問題進行了探討，可以為相關工程施工通風提供參考。

魏群(1973～)，男，大學本科，工程師，從事土木工程建設管理工作。

U458.1

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[定稿日期]2016-08-07