隧道施工及運(yùn)營中通風(fēng)降塵措施探討

陳奮君 嚴(yán)國梁

摘 要 在各類工程的隧道施工運(yùn)營中，通風(fēng)降塵工作是關(guān)鍵步驟。隧道施工中的灰塵、有害氣體等對(duì)施工產(chǎn)生負(fù)面影響，要對(duì)其產(chǎn)生的原因和帶來的危害進(jìn)行分析，并根據(jù)隧道施工具體情況提出通風(fēng)降塵施工技術(shù)，確保施工環(huán)境安全健康，施工過程不受影響。下文將探討隧道施工及運(yùn)營中通風(fēng)降塵的措施，可以為隧道施工運(yùn)營提供參考。

關(guān)鍵詞 隧道施工;通風(fēng)降塵;措施

在公路、鐵路、工礦、水利、城市軌道交通等各類工程的隧道施工和運(yùn)營當(dāng)中，通風(fēng)降塵工作是不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。當(dāng)前隧道施工和日常運(yùn)營中，各種規(guī)模的機(jī)械設(shè)備進(jìn)入作業(yè)或者使用隧道，粉塵和有害氣體增多揚(yáng)塵，給隧道環(huán)境帶來影響。通風(fēng)降塵工作不僅為隧道施工和運(yùn)營通入新鮮空氣，降低粉塵和有害氣體污染，創(chuàng)造良好的隧道環(huán)境，保護(hù)施工人員和使用者的身體健康，并且可以對(duì)隧道內(nèi)各類機(jī)電設(shè)備提供良好的運(yùn)行維護(hù)條件。

1隧道施工運(yùn)營中粉塵和有害氣體來源

隧道施工運(yùn)營過程中較為常見的有害物質(zhì)包括含二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮等較高的有害氣體，其他廢氣，灰塵等。含二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮等較高的有害氣體，如果施工人員或者隧道使用者吸入過多，會(huì)造成中毒事故甚至傷亡。如果人長期吸入粉塵，會(huì)造成塵肺病。粉塵長期浸入各類機(jī)電設(shè)備當(dāng)中，會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生較大污染，導(dǎo)致部件磨損加劇，縮短使用壽命甚至帶來設(shè)備事故。部分灰塵中含有硫化物，在一定條件誘發(fā)情況下會(huì)發(fā)生爆炸，導(dǎo)致隧道內(nèi)重大事故發(fā)生。

隧道施工運(yùn)營中，有害氣體或者粉塵的主要來源有，施工爆破過程中產(chǎn)生大量有害氣體和粉塵，隧道施工中使用的各類設(shè)備在工作時(shí)產(chǎn)生的廢棄，施工設(shè)備進(jìn)行鉆孔、裝卸、運(yùn)輸、鑿巖、噴射等各類工序時(shí)造成粉塵大量出現(xiàn)。在隧道運(yùn)營過程中，長期有各類設(shè)備或者車輛通過，如果隧道的通風(fēng)降塵工作不到位，則也會(huì)積存大量粉塵。

2隧道通風(fēng)技術(shù)

隧道通風(fēng)方法常用的有以下幾種。

（1）擴(kuò)散通風(fēng)。隧道施工和運(yùn)營可采用自然擴(kuò)散通風(fēng)，不需要安裝和連接通風(fēng)設(shè)備，在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到通風(fēng)需求，利用新鮮空氣的擴(kuò)散作用與隧道內(nèi)空氣混合，逐漸置換，將隧道內(nèi)空氣排出，降低粉塵和有害氣體濃度。擴(kuò)散通風(fēng)僅適用于較短隧道中，達(dá)到通風(fēng)效果的時(shí)間較長。

（2）引射器通風(fēng)。引射器利用噴嘴將空氣或者水施以高壓，設(shè)備附近產(chǎn)生負(fù)壓，吸入空氣，高壓空氣或者水與吸入的空氣在設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行混合，吸入的空氣獲得了能量，產(chǎn)生通風(fēng)壓力，從而達(dá)到通風(fēng)效果。引射器多采用壓入式，利用空氣進(jìn)行引射的經(jīng)濟(jì)性交叉，利用水進(jìn)行引射效果較好[1]。

（3）機(jī)械通風(fēng)。機(jī)械通風(fēng)方式是隧道施工和運(yùn)營中最常見的通風(fēng)方式。在長大隧道中經(jīng)常會(huì)用到機(jī)械通風(fēng)方式。隧道中的通風(fēng)設(shè)備主要有壓入式、壓出式和混合式。壓入式通風(fēng)設(shè)備把新鮮空氣壓入到隧道內(nèi)，推動(dòng)粉塵較多的空氣沿著隧道流出。新鮮空氣從設(shè)備流出，因空氣沿著隧道徑向流動(dòng)，在流動(dòng)的同時(shí)會(huì)和渾濁空氣發(fā)生一部分混合，風(fēng)速降低。在隧道出口位置粉塵濃度降低到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，則完成通風(fēng)過程。壓出式通風(fēng)設(shè)備將隧道內(nèi)的渾濁空氣抽出，產(chǎn)生負(fù)壓，新鮮空氣隨著隧道流入。隧道的邊壁會(huì)限制空氣流通，壓出空氣只能單向進(jìn)行。渾濁空氣被設(shè)備抽走，當(dāng)設(shè)備吸入口附近的空氣濃度達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)時(shí)，則通風(fēng)完成。混合式通風(fēng)，將壓出式設(shè)備作為主設(shè)備，功率較大，壓入式設(shè)備作為輔助設(shè)備，雖然功率較小，但是有效工作射程較長。這種方式結(jié)合兩種設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于斷面較大的長大隧道的通風(fēng)較為迅速有效[2]。

（4）輔助坑道通風(fēng)。隧道開挖時(shí)，為了減少通風(fēng)距離，通常會(huì)利用豎井、鉆孔、斜井等隧道中的坑道輔助完成通風(fēng)。隧道中安裝了壓入式通風(fēng)設(shè)備，向隧道內(nèi)輸送新鮮空氣。在隧道的各類輔助坑道中，設(shè)置壓出式通風(fēng)設(shè)備，讓渾濁空氣沿著輔助坑道流出。如果隧道和地面之間的高度差比較大，也可以不在輔助坑道中安裝通風(fēng)設(shè)備，利用自然風(fēng)壓就可以完成通風(fēng)換氣[3]。

3隧道降塵技術(shù)

隧道降塵原理一般采用的方式是將水拋灑入粉塵當(dāng)中，加大粉塵顆粒的附著力，讓粉塵從微小的輕粉塵結(jié)合成為大粉塵顆粒，可以在隧道中沉降，完成降塵工作。

（1）浸潤沉積。隧道施工過程中，用水浸潤沉積在隧道壁，物料堆，鑿巖工序后還沒有擴(kuò)散到空氣中的粉塵，能夠有效降塵。粉塵被浸潤之后，顆粒之間因水而互相附著形成的顆粒尺寸較大，對(duì)其他物體的附著性變強(qiáng)，在施工過程中如遇風(fēng)流不容易飛揚(yáng)。這種方式經(jīng)濟(jì)性較好，可以在粉塵顆粒進(jìn)入空氣之前預(yù)先進(jìn)行防塵工作。在施工作業(yè)中應(yīng)用較多。

（2）噴淋降塵。利用隧道內(nèi)的噴淋設(shè)備噴射水霧，加速粉塵顆粒附著或者下降，凈化隧道內(nèi)的空氣。在隧道內(nèi)向空氣噴淋，水霧中的細(xì)小水滴與空氣中的粉塵接觸，粉塵顆粒附著于細(xì)小水滴之上成為濕潤的塵粒，濕潤的塵粒附著性更強(qiáng)，會(huì)和其他塵粒其形成較大顆粒，沉降速度加快。隧道運(yùn)營過程中，用噴淋設(shè)備定期對(duì)隧道進(jìn)行降塵工作，確保隧道內(nèi)空氣質(zhì)量符合衛(wèi)生要求。

（3）巖層注水。通過巖層注水技術(shù)在隧道爆破工序之前進(jìn)行改善，能有效地將隧道內(nèi)的粉塵降低，從源頭解決粉塵問題。隧道施工爆破之前常會(huì)使用水封爆破技術(shù)，將水裝入塑料袋，代替填充材料放置于炮眼內(nèi)，爆破時(shí)水袋爆裂，由于爆破沖擊力和高溫，大部分水都被汽化了，散失于空氣中，和塵粒結(jié)合形成較大顆粒，加速沉降。采用這種方式進(jìn)行的爆破比未經(jīng)水封進(jìn)行的爆破能夠有效降塵50%以上，降塵效果較好，同時(shí)也減少了爆破過程中產(chǎn)生的有害氣體。

4結(jié)束語

隧道的施工運(yùn)營中，會(huì)產(chǎn)生較多有害氣體和粉塵。根據(jù)隧道衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求，要在隧道中進(jìn)行通風(fēng)降塵工作，凈化空氣，避免有害氣體和粉塵影響，為隧道施工運(yùn)營創(chuàng)造良好的環(huán)境，保障施工安全，提高施工效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 張毅，許清海，翁杰.隧道通風(fēng)降塵與職業(yè)病防治[J].門窗，2019（12）：253.

[2] 孫澤順.地鐵區(qū)間隧道懸臂掘進(jìn)機(jī)施工除塵技術(shù)探討[J].鐵道建筑技術(shù)，2019（5）：132-136.

[3] 喬力偉.基于施工隧道壓入式通風(fēng)方式結(jié)構(gòu)設(shè)置優(yōu)化[J].西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2018，53（6）：1245-1252，1277.