隧道施工及运营中通风降尘措施探讨

陈奋君 严国梁

摘 要 在各类工程的隧道施工运营中，通风降尘工作是关键步骤。隧道施工中的灰尘、有害气体等对施工产生负面影响，要对其产生的原因和带来的危害进行分析，并根据隧道施工具体情况提出通风降尘施工技术，确保施工环境安全健康，施工过程不受影响。下文将探讨隧道施工及运营中通风降尘的措施，可以为隧道施工运营提供参考。

关键词 隧道施工;通风降尘;措施

在公路、铁路、工矿、水利、城市轨道交通等各类工程的隧道施工和运营当中，通风降尘工作是不可或缺的关键环节。当前隧道施工和日常运营中，各种规模的机械设备进入作业或者使用隧道，粉尘和有害气体增多扬尘，给隧道环境带来影响。通风降尘工作不仅为隧道施工和运营通入新鲜空气，降低粉尘和有害气体污染，创造良好的隧道环境，保护施工人员和使用者的身体健康，并且可以对隧道内各类机电设备提供良好的运行维护条件。

1隧道施工运营中粉尘和有害气体来源

隧道施工运营过程中较为常见的有害物质包括含二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮等较高的有害气体，其他废气，灰尘等。含二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮等较高的有害气体，如果施工人员或者隧道使用者吸入过多，会造成中毒事故甚至伤亡。如果人长期吸入粉尘，会造成尘肺病。粉尘长期浸入各类机电设备当中，会对设备产生较大污染，导致部件磨损加剧，缩短使用寿命甚至带来设备事故。部分灰尘中含有硫化物，在一定条件诱发情况下会发生爆炸，导致隧道内重大事故发生。

隧道施工运营中，有害气体或者粉尘的主要来源有，施工爆破过程中产生大量有害气体和粉尘，隧道施工中使用的各类设备在工作时产生的废弃，施工设备进行钻孔、装卸、运输、凿岩、喷射等各类工序时造成粉尘大量出现。在隧道运营过程中，长期有各类设备或者车辆通过，如果隧道的通风降尘工作不到位，则也会积存大量粉尘。

2隧道通风技术

隧道通风方法常用的有以下几种。

（1）扩散通风。隧道施工和运营可采用自然扩散通风，不需要安装和连接通风设备，在设计时考虑到通风需求，利用新鲜空气的扩散作用与隧道内空气混合，逐渐置换，将隧道内空气排出，降低粉尘和有害气体浓度。扩散通风仅适用于较短隧道中，达到通风效果的时间较长。

（2）引射器通风。引射器利用喷嘴将空气或者水施以高压，设备附近产生负压，吸入空气，高压空气或者水与吸入的空气在设备内部进行混合，吸入的空气获得了能量，产生通风压力，从而达到通风效果。引射器多采用压入式，利用空气进行引射的经济性交叉，利用水进行引射效果较好[1]。

（3）机械通风。机械通风方式是隧道施工和运营中最常见的通风方式。在长大隧道中经常会用到机械通风方式。隧道中的通风设备主要有压入式、压出式和混合式。压入式通风设备把新鲜空气压入到隧道内，推动粉尘较多的空气沿着隧道流出。新鲜空气从设备流出，因空气沿着隧道径向流动，在流动的同时会和浑浊空气发生一部分混合，风速降低。在隧道出口位置粉尘浓度降低到卫生标准以内，则完成通风过程。压出式通风设备将隧道内的浑浊空气抽出，产生负压，新鲜空气随着隧道流入。隧道的边壁会限制空气流通，压出空气只能单向进行。浑浊空气被设备抽走，当设备吸入口附近的空气浓度达到卫生标准以内时，则通风完成。混合式通风，将压出式设备作为主设备，功率较大，压入式设备作为辅助设备，虽然功率较小，但是有效工作射程较长。这种方式结合两种设备的优势，对于断面較大的长大隧道的通风较为迅速有效[2]。

（4）辅助坑道通风。隧道开挖时，为了减少通风距离，通常会利用竖井、钻孔、斜井等隧道中的坑道辅助完成通风。隧道中安装了压入式通风设备，向隧道内输送新鲜空气。在隧道的各类辅助坑道中，设置压出式通风设备，让浑浊空气沿着辅助坑道流出。如果隧道和地面之间的高度差比较大，也可以不在辅助坑道中安装通风设备，利用自然风压就可以完成通风换气[3]。

3隧道降尘技术

隧道降尘原理一般采用的方式是将水抛洒入粉尘当中，加大粉尘颗粒的附着力，让粉尘从微小的轻粉尘结合成为大粉尘颗粒，可以在隧道中沉降，完成降尘工作。

（1）浸润沉积。隧道施工过程中，用水浸润沉积在隧道壁，物料堆，凿岩工序后还没有扩散到空气中的粉尘，能够有效降尘。粉尘被浸润之后，颗粒之间因水而互相附着形成的颗粒尺寸较大，对其他物体的附着性变强，在施工过程中如遇风流不容易飞扬。这种方式经济性较好，可以在粉尘颗粒进入空气之前预先进行防尘工作。在施工作业中应用较多。

（2）喷淋降尘。利用隧道内的喷淋设备喷射水雾，加速粉尘颗粒附着或者下降，净化隧道内的空气。在隧道内向空气喷淋，水雾中的细小水滴与空气中的粉尘接触，粉尘颗粒附着于细小水滴之上成为湿润的尘粒，湿润的尘粒附着性更强，会和其他尘粒其形成较大颗粒，沉降速度加快。隧道运营过程中，用喷淋设备定期对隧道进行降尘工作，确保隧道内空气质量符合卫生要求。

（3）岩层注水。通过岩层注水技术在隧道爆破工序之前进行改善，能有效地将隧道内的粉尘降低，从源头解决粉尘问题。隧道施工爆破之前常会使用水封爆破技术，将水装入塑料袋，代替填充材料放置于炮眼内，爆破时水袋爆裂，由于爆破冲击力和高温，大部分水都被汽化了，散失于空气中，和尘粒结合形成较大颗粒，加速沉降。采用这种方式进行的爆破比未经水封进行的爆破能够有效降尘50%以上，降尘效果较好，同时也减少了爆破过程中产生的有害气体。

4结束语

隧道的施工运营中，会产生较多有害气体和粉尘。根据隧道卫生标准要求，要在隧道中进行通风降尘工作，净化空气，避免有害气体和粉尘影响，为隧道施工运营创造良好的环境，保障施工安全，提高施工效率。

参考文献

[1] 张毅，许清海，翁杰.隧道通风降尘与职业病防治[J].门窗，2019（12）：253.

[2] 孙泽顺.地铁区间隧道悬臂掘进机施工除尘技术探讨[J].铁道建筑技术，2019（5）：132-136.

[3] 乔力伟.基于施工隧道压入式通风方式结构设置优化[J].西南交通大学学报，2018，53（6）：1245-1252，1277.