金温高铁隧道通风技术研究

吴同鸽

（浙江广厦建设职业技术学院）

金温高铁隧道通风技术研究

吴同鸽

（浙江广厦建设职业技术学院）

我国交通事业随着经济和科技的不断进步而得到了快速发展，其中在铁路运输中对于隧道的建设数量越来越多，其隧道的长度也在不断加长，而在这种背景下，在隧道施工中的通风技术就显得尤为重要。因此本文以金温高铁隧道为研究对象，以其隧道通风技术为研究目标。首先介绍了金温狮子岭隧道工程的基本情况，从工程概况和通风的必要性进行了分析和探究；其次，重点分析和研究了对于通风方面的计算，如对通风量和风压的计算等；最后提出了实现通风技术的具体措施，希望能够给相关单位带来一定的帮助作用。

金温狮子岭隧道 通风技术 通风量 风压计算

引言

我国在高铁建设中越来越重视安全、可靠性，同时也非常重视为隧道施工人员提供安全的工作环境。而隧道施工通风不仅能够为隧道施工人员排除各种粉尘、提供新鲜空气，有效保障施工人员的安全和健康，而且还能够为高铁运行所需的机电设备提供良好的运行环境，从而有效保障高铁安全、可靠的运行。由此可见，加大对高铁隧道通风技术的分析和探究具有十分重要的现实意义。

一、隧道工程基本情况介绍

（一）工程概况

金温高铁狮子岭隧道地处浙南山地，穿越温州市双屿镇与泽雅镇两地。隧道进口地形陡峻，其所经之地大部分植被茂盛、山势较险，具有20～40°的坡度，在某些地段可达到50°的坡度。从狮子岭隧道的整体工程来看，其周边环境复杂，在隧道的上方具有密集的房屋且埋藏深度相对来说比较浅，这就为隧道施工带来了很大困难。尤其是龙峰山庄别墅群地段，狮子岭隧道下穿其内，给其施工也带来不便。狮子岭隧道整体长度为8673.52米，具有11～70m的埋藏深度，其埋深较浅，隧道断面正洞129.9为了加快施工进度、开辟施工工作面满足整个工程工期要求，狮子岭隧道根据隧道施工经验和具体图纸，采取了“两座斜井”施工方案，即狮子岭隧道1#斜井和2#斜井，其坡度分别为10°和12.5°。另外，隧道运输采用斜交单联式，即双车道部分衬砌断面和无轨运输双车道模式进行施工。整个隧道施工分为三个工作层面，分别为1#和2#斜井工作层面、进口工作层面、出口工作层面。这两个斜井单向掘进最长为2920m，其中1#斜井工作长度为1024m，2#斜井工作长度为1020m。

（二）金温高铁狮子岭隧道通风工作的必要性分析

在狮子岭隧道施工过程中，需要对其采用内燃机设备以及利用炸药等化学物质来帮助其进行爆破，然后运用运输车辆来运输各种材料。而在这些过程中必然会带有一些危害身体健康的气体物质产生，在隧道中如果不对这些有害物质进行及时通风处理，就会减少隧道中的氧气，从而对施工人员的身体健康造成严重危害。另外，狮子岭隧道工程在进口处理方面采用的施工方式为独头掘进，其爆破方式为人工钻爆，再加上采用了无轨运输方式进行各种材料的运输，这些就大大增加了隧道通风的难度。因此，为了净化狮子岭隧道内的空气，使其保持良好的空气质量，就必须进行空气更换，将有害气体排除隧道，保持其内具备充足的氧气，而这些就必须依靠隧道通风技术来实现。

二、隧道通风技术分析

（一）通风量计算

1、风量计算：有关风量的计算要根据隧道内施工人员的个数（同一时间）来进行计算，其计算公式如下：

其中，k代表风量备用系数，一般按照k=1.1来计算；m代表工作人数（同一时间）；代表每个人所呼吸的新鲜空气。通过上式就能够计算出相关风量。

2、使用内燃机所需要的风量计算：当在使用内燃机等机械设备时，隧道风量的计算公式为：

3、检验风量：对于风量的检验一般采用最小风速法，其计算公式如下所示：

其中，最小V指的是当对隧道进行全断面开挖时风速不得小于0.15m/s，最大S指的是隧道的最大断面面积。

通过上述计算，就能够得出隧道内通风机所需提供的风量，以及隧道所需要的最大风量值。

（二）风压计算

除了风量的计算之外，还需要对其风压进行计算，因为风压是能够保证将足够风量送到隧道而完成通风的重要因素。另外，风口也要具备一定的风速，这样才能够使得通风能够顺利完成，而不受隧道内阻力的影响。

（三）通风技术的实现

1、选择合适的风管

对于风管的选择，其材料要具备良好的性能，尤其是在隧道口的高压风区，其风管基布要选择长丝涤纶纤维材质的材料，而风管材料要选择强塑料胶布，该材料要由PV压延塑材料复合而成。因为这种构造而成的材料具备较高的光洁度，这样风力在其中受到的摩擦阻力系数就会减小，同时还具备防水、防燃和防静电的功能。另外，可以采用热塑方法或者缝纫方法对其进行适当的加工处理。

2、采用正确的风管连接方法

在进行风管接头时，其连接材料要选用薄钢板材质制作而成的钢圈进行焊接，其焊接材料应该选用Φ10mm的钢筋。对于风管的连接方式要求在接头的位置上要先后安装上两节风管端口；其次选用Φ3mm的软铁丝进行捆扎和固定；然后由此形成单反力，构成一种包覆状态；最后再次利用软铁丝进行捆扎和固定。要加大对风管接头牢固性的重视力度，从而防止出现渗漏现象和变形情况，有效减少了风管接头的维修工作。

3、适当增加风管长度

为了防止风管接头存在透风现象，可以适当减少风管的接头。而要实现这种状态就要适当增加风管的长度，从而减少相关阻力，有效防止漏风现象的存在，同时也能够达到降低施工成本，增加企业利润的目的。通过分析，狮子岭隧道的每节风管可以增加到30m的长度。

4、不断改进风管加工工艺

针对狮子岭隧道工作区域，可以在其450m范围内，可以人工利用401型强力胶对强混合胶布类型风管进行粘接。而选择强塑胶布材质的风管（由PV压延塑材料复合而成）在隧道洞口位置向内延伸至1000m的范围进行使用，其加工工具要使用电热塑机，从而保障无针眼，达到防漏风效果。

5、施工过程中做到布局合理

首先，在隧道通风系统具体施工过程中，为了防止出现循环风即将洞中排出来的风又重新排回洞中，必须要在隧道口与出风口的位置进行合理布局和设置，二者之间要始终保持30m左右的距离；其次，要在洞壁拱腰处设置通风管，并将其抬高，这样能够有效防止通风系统影响到流水作业以及其他相关作业的施工工序。然后，掌子面与风管口之间的距离也要进行合理布局和设置，二者要保持在有效射程范围之内。这样不仅能够防止风管因爆破施工而出现一定的损害，而且还能够确保隧道的通风效果。再次，还可以利用压气水幕除尘技术，在施工过程中帮助洞中粉尘含量的排除和减少，对通风量进行适当降低。另外，对于通风机的选择要尽可能采用性能较好的设备，并选择与之相匹配的风管类型，这里指的是风管的直径类型，从而能够保证其充分发挥作用。

6、加强对通风系统的维护和管理

做好隧道通风系统的维护和管理工作，能够有效帮助通风系统的良好运行，使其通风作用充分发挥出来。压迫定期检查、调整和维护风管以及风管接头的位置，一旦发现问题要及时对损坏的风管进行更换和修补。另外，可以成立一个风管检查小组，专门负责对通风管的检查工作，然后定期对风速、风压以及风量进行检测，并做好相关记录，为其日常维护和管理奠定基础。

三、结束语

综上所述，通风技术对于高铁隧道施工来说具有十分重要的现实意义，而通过本文隧道施工案例可以了解到，在实际工程施工中，应当根据施工所处地理环境以及施工现场条件，来合理调整通风系统，并按照一定措施改进通风技术，从而提高隧道的通风效果，有效节约施工成本。

[1]夏丰勇;谢永利;王亚琼;胡彦杰.特长公路隧道互补式通风模式[J].交通运输工程学报,2014-12-15

[2]肖尧.特长公路隧道通风方式探讨[J].重庆工商大学学报(自然科学版),2014-08-25

[3]王晓奎;令狐勇生;张俊俭;田英;户小明.大秦铁路花果山隧道通风降尘设计试验研究[J].铁道建筑,2014-11-20

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1007-6344（2015）12-0181-02