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【摘要】

在我國經濟的快速發展下，深埋特長隧道越來越多，對通風設計的要求也越來越高。對于特長深埋隧道來說，為了實現隧道的分段通風，常常需要設置很多通風井，通風井的斷面積或位置會對隧道的通風造成非常大的影響。基于此，論文對特長隧道工程通風施工技術進行了探討。

【關鍵詞】

特長隧道工程；通風施工；技術

1案例介紹

潮州至惠州高速公路TJ16合同段路基工程起點樁號K185+000，終點樁號K195+300，路線長10.300km；路面工程起點樁號K148+025.606，終點樁號K195+300，路線長47.275km。主要施工內容為特長隧道1座（左線5190m、右線5225m）、大橋2座、涵洞11道、通道4道、蓮花山服務區、路基挖方161.5×104m3，填方161.4×104m3、路面工程等，本文重點對特長隧道通風施工技術進行探討。2地質構造由地質勘察結果，結合區域地質資料，隧址區下伏基巖為侏羅系上統南山村組（J3n）熔結凝灰巖、下統銀瓶山組（J1y）砂巖及燕山期（γ52-3）花崗巖等。據1∶5萬區域地質資料及本次勘察成果，隧址區共發育有F13、F14兩條斷裂。根據地質勘察的調查成果顯示，斷裂斷層延伸至隧道，ZK189+690～ZK189+840、K189+760～K189+910、ZK191+165～ZK191+225及K191+130～K191+190段圍巖受其影響，巖體破碎，自穩能力較差，隧道開挖可能導致突泥突水。蓮花山隧道區基巖進口段巖性為花崗巖，出口段巖性為熔結凝灰巖，主要有3組節理裂隙，裂隙面平整規則，延展性好，間距較小。從節理玫瑰花圖可看出，主節理方向為北東向和北西向，與區域構造主方向一致。根據《廣東省潮州至惠州高速公路工程場地地震安全性評價報告》（2011年5月），F13及F14均為非全新活動斷裂，已處于穩定狀態，區域地質穩定。

3隧道通風方式的選擇

在特長隧道施工過程中，由于隧道深入到山體之中，隧道中的氧氣量比較少，并且混有非常多的有害氣體導致隧道中的空氣質量差，嚴重威脅施工人員的身體健康。采取相應的通風措施可以使有害氣體的濃度得以降低，保證施工人員身體健康，提高施工效率，保證施工安全有序地開展。一般情況下，在公路隧道的施工中，內燃機設備會排放出大量的廢氣，其污染源也會散落在隧道的沿線，稀釋難度大，通風技術難度較大[1]。當前，使用壓入式通風獨頭通風的最大長度為3400m,而使用巷道式通風，則可以極大延長通風長度。例如，日本關越公路隧道的開挖長度為11km，正洞開挖斷面的面積為8513m2,輔助坑道開挖斷面積為2113m2，正洞和輔助坑道都使用全斷面開挖錨桿支護無軌運輸進行施工。通風機選用壓入式巷道通風機，通風總量為6200m3/min。隧道通風主要是為了使洞內的作業環境得以改善。由于不同的施工工序對洞內環境造成的污染不同，并且隨著隧道挖掘深度的增加，通風量也會變大。因此，要分階段設計通風方案，在制定通風方案之前，應對通風系統需要的風壓和風量進行計算。1）炸藥爆炸的需風量，按同時爆炸炸藥的最大數量進行計算：2）需風量要以洞中同時作業人數最多時進行計算，需風量按照以下公式計算：3）通風機的供風量大小為:

4隧道通風施工技術

隧道通風要對當前的設備進行重復利用，在可以達到通風效果的基礎上，對風機數量進行合理的調配。由于隧道的通風屬于動態過程，所以，需要根據不同的作業工序對風量的需求情況，對供風進行動態調整。要在達到凈空要求的前提下，盡量使用直徑比較大的風管來降低損耗。為了進一步降低通風系統日后的運營成本，需要加大一次性投資。考慮到管道壓入式通風方法在1800m以后不能保證通風效果。為了滿足要求，研究決定采用分段抽出式通風和巷道混合通風的方式代替壓入式通風[2]。這種通風方式主要是利用洞中的新鮮空氣在掌子面周圍形成洞內循環，從而置換出掌子面中的廢氣，然后在距離掌子面300m左右的距離使用射流風機將廢氣排出。此外，在防水板臺車和二襯臺車位置各加裝了2臺小的射流風機，用于解決臺車位置對風速的阻礙問題。

4.1進洞1800m通風施工分別在右洞洞口和左洞洞口均布置了1臺軸流式通風機，由于風機的抽風速度可以根據具體情況進行調整，所以，在使用的過程中可以在保證經濟性的基礎上，合理地調整風量[3]。為了避免襯砌臺車對風速形成阻礙，需要使用1臺射流機來提高風流循環速度，使洞中的風速大于0.15m/s，要求風流中瓦斯的含量要在0.05%以上，如圖1所示。

4.21800~2600m混合通風施工在左洞和右洞均挖掘1800m并且連通第2個橫洞后，采用射流通風進行通過施工，通過利用射流設備吸卷升壓的作用，將空氣誘導到洞中進行流動，進而實現換氣通風的目的。首先，將3臺射流風機布置到右洞，然后進行全縱向射流通風，提高右洞的排煙速度，由于軸流風機通風會在左洞產生負壓，所以可以將洞外的新鮮風流源源不斷地送入，并利用軸流風機送到左洞和右洞的掌子面。實踐證明，利用這種通風方案來進行通風，通風效果良好。當隧道掘進到2000m以上后依然可以保持掌子面的每秒中的風速達到1~2m。如圖2所示。

5保證通風質量的相關措施

5.1建立完善的制度1）安排專人進行風機的值守，并嚴格按照規定要求進行風機的相關操作，定期對風機進行檢修，保證風機長期處于穩定的工作狀態下。2）安排專門的風管維修工人。每板都要對所有的風管進行檢查，調整不順不平的地方。如果發現風管出現了漏風等情況，要立即進行處理，對于破損不嚴重的管節，使用快干膠水進行補縫。如果管節破損嚴重，要立即進行更換。為降低漏風系數、提高管道的密封度，需將每100m管道的漏風系數控制在2%以內。3）做好運輸設備的保養工作，要按照管理要求定期對設備進行維護，尤其是燃油系統和進氣系統，要做好保養工作，然后進行襯墊過濾，從而降低廢氣的產生量。

5.2做好崗前培訓工作對于負責通風作業以及各個工區操作的施工人員，要求做好崗前培訓工作，講解設備維修知識、通風操作知識、保養知識，管道的安裝、調試、維修的基本原則和操作規范。

5.3使用大循環無風門巷道排煙技術通過無風門巷道通風技術可以顯著提升排煙的速度，在特長隧道中的應用日益廣泛。這種排煙技術可以和傳統的通風方式并聯、串聯使用。經測算，使用這種通風方式，每月僅電費可省11萬元左右，具有非常不錯的經濟效益。

5.4利用自制水幕降塵器降低粉塵和低炮煙污染為了降低粉塵和炮煙，本工程使用直徑為20mm的鍍鋅鋼管來進行水幕降塵器的制作，鋼管的一端套上閘閥，另一端堵死。然后使用小鉆頭在鋼管上鉆出無數個小孔。在放炮之前要安裝好，和掌子面緊靠，并在兩邊的拱腰上安裝，最好是每一邊安裝兩個。在放炮時，進行開閘并放高壓水噴霧。不僅取得了良好的效果，并且也正確了一定的時間，工作效率顯著提升。通過和專用灑水車相互配合定期灑水，保證出碴過程中不產生揚塵。

6結語

綜上所述，在特長隧道施工過程中，選擇合理的施工方案是施工的重點和難點。本文通過實際案例，對隧道的通風風量和通風風壓進行了計算，然后根據工程的實際情況，選擇了合理的通風施工措施，降低了工程的費用和造價，具有一定的參考價值。

【參考文獻】

【1】蘇立勇.青島膠州灣海底公路隧道通風方案設計[J].現代隧道技術,2009,46(2):77-83.

【2】方勇,蘭宇,曾艷華,等.三車道公路隧道射流風機設置位置研究[J].現代隧道技術,2009,46(2):90-93.

【3】尤鴻波.特長隧道自然風影響因素及計算方法研究[D].成都:西南交通大學,2010.

作者：江濤 單位：廣東省長大公路工程有限公司