隧道施工通风方案设计探讨

陆 军

(广西新恒通高速公路有限公司，广西 南宁 530021)

0 引言

隧道工程是指修建在地下、水下、山体或建筑物内部的基础工程，是一项系统化的工程。公路隧道的开发主要涉及隧道的规划、勘测、设计、设备安装以及现场施工作业。在具体的隧道内部结构施工环节中，首先要将岩石进行爆破，在爆破过程中必然产生粉尘以及有害气体，充斥着整个工作现场，即使工作人员身着保护服，同样会影响到施工人员的身体健康，如果施工条件不佳，这些灰尘和气体对人体的伤害会更加严重。粉尘颗粒较小，覆盖面积较大，后期的处理同样为施工作业带来困扰，甚至还会造成施工脱节。隧道工程与道路、桥梁、建筑等地面工程相比，其安全性更为突出，对隧道施工进行安全评价及预警具有重要意义。因此就要实地研究，找到切实可行的策划方案，保证隧道通风设备与结构的完整，并不断完善，为后期的链式风管的研究与使用提供数据支持与实地操作，为同行提供参考借鉴。

1 基于地形的隧道通风设计

作为隧道施工中提升工作环境安全性重要因素之一的隧道通风结构，其规划布置的位置以及设备的调试至关重要，而布置的位置及设备调试又被施工中污染源位置及污染物所限制。了解通风设计，需要先了解隧道污染物，这样才能有针对性地进行升级改善。我们要做到的就是完善通风系统的设计，实现隧道的快速施工，并保障施工人员的身体健康以及隧道施工的高效完成。

1.1 隧道内污染的形成

(1)施工期间：爆破、施工设备、瓦斯等。

(2)运营期间：汽车排放出的废气，CO2和烟雾等。

(3)隧道内突发事件的产生：火灾、水灾、交通混乱等。

1.2 改善隧道内污染的途径

(1)消除污染源，改造汽车排放等。

(2)使用滤毒滤烟设备，净化被污染空气等。

(3)将不完全净化空气稀释到可接受的浓度值以下等。

(4)研究在突发情况所采取的应急措施，特别是考虑当地隧道结构以及隧道施工涉及的路面结构等。

1.3 考虑隧道通风设计的有关问题

(1)空气中有害物质的容许浓度：人的忍受程度、行车安全视距。

(2)需风量计算问题：交通量和排放量。

(3)自然通风的能力。

(4)机械通风方式的讨论。

(5)通风方式及通风设备选择：经济性和耐久性。

根据所处地形以及当地的气候特点，再考量通风所需要注意的内容，对坑道校准采取积极的态度及校准手段。首先要对隧道的污染源进行科学调查分析与研究，将分析的结果数据进行深入分析，得出相应的结果，在数据分析的基础上对相关设备的质量进行实时完善提升，并积极引进国内外先进技术，实时修改完善最初设计的通风方案，结合在钻爆法工序环节中的研究，根据隧道中不同的断面规格的开挖手段，注意运输方面出现的问题。在无轨运输中要学会利用辅助轨道对运输进行全面的协助，对运输中货车产生的油烟和路面震动带来的粉尘浓度，测量最后浓度的最高水平，适配能够产生理想风压与风量的先进设备，保证整体形势下的大结构和少漏风的高密度风管运行标准。

以一行车隧道为例，图1是普通行车隧道中通风位置示意图，考究当地环境，研究了当地的气流风向和数据，得出该项设计。随气流影响，在隧道口相邻处保留并排的风门，同样也因工程需要，受风正面设置了风门。

1-隧道出口；2-工程开挖面；3-风门；4-正洞图1 行车隧道中通风位置示意图

2 通风方案的内容对比和优化选择

通过整合在长期的隧道施工中获得的经验，思考在各种情况下通风手段的理想搭配，考量实际隧道施工内部的机械设备和生产要素，在通风设备上可以进行大致分三个部分的调整：

(1)通风管道的质量与位置。根据具体地理环境，在考虑湿度温度的情况下，应选择大直径柔性风管。在施工环境的调查研究中，灰尘和有毒气体是危害人体和施工进度的关键因素，有毒气体的颗粒容易被风带走，但是同样产生的灰尘颗粒直径要大的多，通风管的直径大小直接影响了整个通风设备的工作效率。因此，选用大直径的通风管道后也要保证洞外风机的安装位置，令其处于开阔位置，使出风口不易堆积，保证工作产生的污染气体快速排出。购买通风设备，必须对照各种设备的性能进行综合考量，表1是笔者收集的市场可以找到的隧道风机性能技术参数，可基于这些数据进行通风设备数量和位置的设计。

(2)通风管道的安装位置。在安装过程中要考虑隧道外部的环境及隧道内部情况、压入工作现场污染物质时的覆盖面积以及吸出时工作场景的不断变化。在制定通风管的位移机制时，一定要将工作吸出场景进行合理划分，分层制定。

(3)预防管道工作时会出现的问题。首先在位移机制研究中，要结合当地的地形以及爆破后具体的安排工作，还要考虑位移中噪音的压力，尽最大努力降到最低，以不伤害施工人员为标准；其次就是在管道安装中考虑空气循环系统的设计及内部阻力的测定、安装剖面的大小、具体风动压管道的承受能力与数据等；再有就是注意管道的接口处理以及管道本身的质量和加固，以防出现坍塌和漏风现象。

表1 各类隧道通风机性能参数表

3 具体的技术改进

实地考察通风系统中出现的问题，收集掌握第一手资料，加以科学严谨的对比分析。测量管道通风设备实际漏阻效应的可实施范围以及长距离通风技术的阻力问题，进行实时的风管内部结构适配的调整，另外加上风管材质方面的选择与维护，保证设计的合理性。

3.1 影响施工通风的非主要因素

减少非主要影响因素对通风和施工的影响。结合地理环境以及施工隧道的情况，对所涉及的路面进行平整处理，方便来往车辆能够平稳高速通过该施工路段，减少汽车尾气及灰尘飞扬。对于通风系统，要设置技术人员定期检查管道，一旦发现漏风问题要立即排查出漏风点进行修补更换。

3.2 改进和推广新型的通风技术

(1)管道内部的降阻问题。根据通风系统中管道阻力研究的相关数据以及实地操作，管道内部所需的直径范围以及相关的数据支持，在管道可接受的直径范围内调节可以持续使用的最大直径，对整个通风系统进行更换，并考虑安装过程中的位置面积，以及管道安装中的接口技术，结合科技新材料对接口进行升级处理，在安装过程中要依据实地数据进行减漏降阻工序，并保证通风系统整体的流通过程平顺通畅，实现整体一致的管径水平，对漏风阻力部分进行必要的支护处理。

(2)在设计通风管道中，要考虑一切实地因素，如施工人员的活动空间与工程材料堆积的相互协调、无轨运输中的堆积量、通风系统的压入吸出正常工作机率、通风设备及加固设备的占用空间。

(3)改进设备防漏处理技术，详细安排相关技术人员的值班排查，完成管道的定期检查，保证更换修补漏风点的材料及工具的充足和功能正常，在细节部分一定不能松懈。

最大程度净化环境，保持对管道内部环境的风速和风压信息的收集反馈，为工程施工提供可靠的保障。

4 结语

在隧道工程的施工过程中，工程作业产生有毒的气体以及灰尘造成隧道的空气污浊。通风技术的实施不仅保证施工人员身体健康，对提高企业施工效率也发挥了重要作用，因此我们将不断进行实地研究，用科技来合理配置通风系统。