許益國

摘 要：結(jié)合新建向莆鐵路青云山隧道地?zé)岬囟问┕?，介紹地?zé)岫嗡淼朗┕ねL(fēng)降溫技術(shù)，將長達(dá)21KM的地?zé)岫嗡淼朗┕囟冉档停_(dá)到維持施工的目的，確保隧道安全順利施工。

關(guān)鍵詞：鐵路建設(shè) 地?zé)崴淼?通風(fēng)降溫技術(shù)

中圖分類號：U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1674-098X（2014）03（a）-0032-01

隨著我國鐵路建設(shè)高速發(fā)展和工程技術(shù)的突飛猛進(jìn)，長大隧道建設(shè)越來越多，隧道埋深也逐步增大，在隧道施工中地?zé)岵『σ阎饾u成為一大難題。高溫高濕的施工環(huán)境不僅危害作業(yè)人員的健康和安全，同時(shí)也將降低勞動(dòng)生產(chǎn)率，甚至使施工無法進(jìn)行；同時(shí)使機(jī)械設(shè)備的工作條件惡化，效率降低，故障增多。

1 工程概述

1.1 工程概況

向莆鐵路青云山隧道是我國第四、亞洲第五長隧道，分為左線和右線兩座單線隧道，其中隧道左線進(jìn)口里程DK491+253，內(nèi)軌頂面標(biāo)高69.991 m，出口里程DK513+428，內(nèi)軌頂面標(biāo)高155.843 m，全長22175 m；隧道右線進(jìn)口里程YDK491+571，內(nèi)軌頂面標(biāo)高70.892 m，出口里程YDK513+414，內(nèi)軌頂面標(biāo)高155.96 m，全長21843 m。隧道最大埋深900 m。全隧道設(shè)置4座斜井和1座通風(fēng)豎井。左右線間每隔500 m設(shè)橫通道一個(gè)。隧道除明洞采用整體式襯砌外，其余地段均采用復(fù)合式襯砌，隧道內(nèi)道床采用無砟整體道床。

1.2 工程地質(zhì)

青云山隧道處于青云山脈南段中低山山間地貌，山脈主要走向?yàn)楸睎|～南西，隧道工程區(qū)含水巖組主要由侏羅系上統(tǒng)南園組、白堊系下統(tǒng)石帽山群及各期侵入巖組成。主要巖性為英安質(zhì)、安山質(zhì)凝灰熔巖、流紋巖、流紋質(zhì)凝灰熔巖、英安質(zhì)晶屑凝灰熔巖、凝灰質(zhì)砂巖、砂礫巖等。隧道穿越的巖層為火山巖、火山碎屑巖、次火山巖、侵入巖，巖體結(jié)構(gòu)致密，物探測定巖體彈性波速4110～4645 m/s，鉆探也顯示巖體較完整，圍巖質(zhì)量較好。隧道洞身巖石種類較多，除斷層帶、裂隙密集帶、侵入巖接觸帶劃為Ⅳ、Ⅴ級圍巖外，其余為弱風(fēng)化火山巖、次火山巖、火山碎屑巖及侵入巖，屬堅(jiān)硬完整-較堅(jiān)硬完整巖石。

1.3 氣候、水文情況

本隧道地處地段屬于亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫暖濕潤，雨水充沛，光照充足，冬短夏長，春秋平分，四季分明，干濕明顯，無霜期長。下半年主要受來自海洋的熱帶或海洋氣團(tuán)控制，常刮南風(fēng)；上半年主要受副極地大陸氣團(tuán)控制，盛行偏北風(fēng)。受海洋氣候影響強(qiáng)烈，夏秋之交常受臺(tái)風(fēng)襲擊。本區(qū)域氣象災(zāi)害較頻繁，沿海地區(qū)主要為臺(tái)風(fēng)侵襲（可產(chǎn)生大風(fēng)、雷暴、強(qiáng)降雨、風(fēng)暴潮等）。

2 工程難點(diǎn)

隨著施工逐步推進(jìn)，隧道埋深逐漸增大，施工環(huán)境溫度和巖石溫度逐步升高，洞內(nèi)施工高溫和潮濕現(xiàn)象逐漸加劇，存在地?zé)岙惓^(qū)，導(dǎo)致洞內(nèi)施工人員頻繁出現(xiàn)中暑、脫水和暈倒現(xiàn)象，嚴(yán)重影響隧道正常施工。

由于爆破、機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)、車輛行駛、人工作業(yè)等因素，加上地?zé)岫螄鷰r溫度的影響（現(xiàn)場實(shí)測溫度在30～35 ℃之間），洞內(nèi)環(huán)境溫度一般在34～39 ℃，洞內(nèi)施工作業(yè)為重體力勞動(dòng)，勞動(dòng)時(shí)間基本在6-8 h，必須采取加強(qiáng)通風(fēng)、灑水降溫等有效的降溫措施，但由于地?zé)釡囟鹊某掷m(xù)影響，很難將環(huán)境溫度降至要求的28 ℃以下。

該文著重從通風(fēng)降溫技術(shù)闡述地?zé)岫嗡淼澜禍丶夹g(shù)。

3 通風(fēng)降溫技術(shù)

3.1 第一階段 隧道獨(dú)頭壓入式通風(fēng)

左線正洞與右線正洞（輔助坑道）貫通前，在左、右兩線洞口設(shè)置壓入式風(fēng)機(jī)，采用壓入式通風(fēng)。在本階段最多的開挖作業(yè)面有2個(gè)，即左線正洞及右線正洞（輔助坑道）作業(yè)面。

在隧道通風(fēng)機(jī)選擇時(shí)考慮隧道獨(dú)頭掘進(jìn)長度，在開挖洞口正常段時(shí)選用了2×110 Kw的一臺(tái)軸流通風(fēng)機(jī)，隨著隧道掘進(jìn)，通風(fēng)距離不斷增大，在通風(fēng)距離超過3000 m后，由于洞口軸流風(fēng)機(jī)功率、風(fēng)損的原因，洞內(nèi)掌子面供風(fēng)量不能符合要求，因此在距離洞口通風(fēng)機(jī)3000 m位置設(shè)置2×110 Kw軸流風(fēng)機(jī)接力。隧道內(nèi)污濁空氣排出時(shí)考慮壓入式通風(fēng)排風(fēng)速度較慢，排風(fēng)效果不明顯，為加快污濁空氣排出隧道，隨著掌子面掘進(jìn)在隧道內(nèi)距離洞口通風(fēng)機(jī)每1000 m增加45 KW射流風(fēng)機(jī)一臺(tái)輔助隧道內(nèi)污濁空氣排出。

隧道掘進(jìn)進(jìn)入地?zé)岘h(huán)境后，掌子面工作區(qū)域環(huán)境溫度升高，濕度增大，為保證工作區(qū)域供氧量及空氣流通速度，增加作業(yè)人員舒適度，將隧道口2×110 Kw軸流風(fēng)機(jī)更換成2×132 Kw的軸流通風(fēng)機(jī)，確保有足量的新鮮空氣供到開挖工作面，加快工作區(qū)域空氣流通。

通風(fēng)距離達(dá)到2500 m后風(fēng)損較大，達(dá)不到工作區(qū)域供風(fēng)量要求，將換下的2×110 Kw軸流通風(fēng)機(jī)串聯(lián)安裝在距洞口2000 m左右的位置作為接力風(fēng)機(jī)，加強(qiáng)地?zé)岘h(huán)境的通風(fēng)。隨著工作推進(jìn)，每600 m設(shè)一臺(tái)45 Kw的射流風(fēng)機(jī)，以加快地?zé)岘h(huán)境的風(fēng)速。

此階段左線正洞與右線正洞（輔助坑道）各自通風(fēng)，互不影響。

3.2 第二階段 獨(dú)頭壓入式結(jié)合巷道式通風(fēng)

此階段為通過右線正洞（輔助坑道）輔助左線正洞施工，左線正洞此階段分為‘第一工作面、‘第二工作面兩個(gè)區(qū)域施工。

‘第一工作面采用獨(dú)頭壓入式通風(fēng)，通風(fēng)方案與第一階段左側(cè)線路通風(fēng)方案相同。右線正洞（輔助坑道）在接近‘第一工作面臨近橫通道處設(shè)置封堵墻，墻后設(shè)置2臺(tái)2×132 KW風(fēng)機(jī)向右線正洞（輔助坑道）內(nèi)輸送新鮮空氣，考慮到通風(fēng)長度、風(fēng)帶破舊等風(fēng)損，在間距2000 m左右的位置設(shè)置2臺(tái)2×110 KW接力風(fēng)機(jī)向右線正洞（輔助坑道）掌子面和‘第二工作面輸送新鮮空氣。排風(fēng)時(shí)，‘第二工作面污濁空氣通過橫通道排入右線正洞（輔助坑道），最后沿橫通道排入左線正洞排出洞外，由于排風(fēng)巷道在右線正洞（輔助坑道）和左線正洞‘第一工作面區(qū)域匯合，增加了污濁空氣濃度，故右線正洞（輔助坑道）和左線正洞‘第一工作面至洞口增設(shè)射流風(fēng)機(jī)以加快污濁的熱空氣排除洞外，間距600 m。

3.3 第三階段 雙洞隧道巷道式通風(fēng)

當(dāng)隧道掘進(jìn)到一定長度，隧道獨(dú)頭壓入式通風(fēng)已經(jīng)不能滿足洞內(nèi)工作區(qū)域供風(fēng)量的要求，且左線正洞與右線正洞（輔助坑道）間橫通道已經(jīng)貫通，具備巷道式通風(fēng)的條件時(shí)，隧道內(nèi)通風(fēng)調(diào)整為巷道式通風(fēng)，在兩洞之間橫通道和右線正洞（輔助坑道）洞口方向做臨時(shí)隔墻，利用右線正洞（輔助坑道）做為進(jìn)風(fēng)巷，提供右線正洞（輔助坑道）與左線正洞的供風(fēng)任務(wù)，利用左線做為排風(fēng)巷道。

4 結(jié)語

一般通過加強(qiáng)洞內(nèi)通風(fēng)、灑水降溫等措施，可將洞內(nèi)環(huán)境溫度降至34℃以下，同時(shí)采取作業(yè)面局部通風(fēng)、增加作業(yè)人數(shù)、延長作業(yè)間隙休息時(shí)間、加強(qiáng)勞保用品的配置等措施，可以達(dá)到維持施工的目的，確保安全順利的通過此地?zé)岫?，是地?zé)崴淼朗┕ぶ幸环N有效、安全的施工方法，但仍需在實(shí)踐中不斷研究，逐步完善和提高。

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