魏 群

(四川高速公路房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司, 四川成都 610041)

淺談長(zhǎng)大硬巖公路隧道施工通風(fēng)的若干問(wèn)題

魏 群

(四川高速公路房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司, 四川成都 610041)

硬巖隧道施工中會(huì)產(chǎn)生大量粉塵和污染物，為了保證施工環(huán)境質(zhì)量需要進(jìn)行施工通風(fēng)。 施工通風(fēng)過(guò)程中因?yàn)榉N種原因會(huì)導(dǎo)致通風(fēng)質(zhì)量下降，不能滿足施工需要，同時(shí)造成資源浪費(fèi)。文章針對(duì)長(zhǎng)大硬巖公路隧道施工通風(fēng)中常見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了探討，并提出了相應(yīng)措施，可以為類似工程提供參考。

長(zhǎng)大硬巖隧道； 施工通風(fēng)； 風(fēng)管； 掌子面； 巷道式通風(fēng)

隨著我國(guó)交通建設(shè)向西部地區(qū)轉(zhuǎn)移，長(zhǎng)大隧道的數(shù)量也不斷增加。在隧道建設(shè)過(guò)程中，隧道通風(fēng)是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，合理的通風(fēng)設(shè)計(jì)和實(shí)施對(duì)于改善施工環(huán)境，保障施工人員的身體健康，提高施工進(jìn)度具有重要作用，而長(zhǎng)大硬巖隧道因?yàn)楠?dú)頭掘進(jìn)距離長(zhǎng)，施工爆破裝藥量大，單次爆破后產(chǎn)生的污染物更多，因而通風(fēng)問(wèn)題往往是影響隧道建設(shè)的關(guān)鍵因素。一般而言，隧道施工通風(fēng)分為設(shè)計(jì)階段和實(shí)施階段。通風(fēng)設(shè)計(jì)往往決定了隧道的通風(fēng)方式，而通風(fēng)方式的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施情況則直接影響隧道通風(fēng)的效果。本文針對(duì)我國(guó)目前長(zhǎng)大硬巖隧道施工通風(fēng)中所存在的一些問(wèn)題進(jìn)行了探討，提出了解決這些問(wèn)題的基本思路。

1 長(zhǎng)大硬巖隧道施工通風(fēng)中存在的問(wèn)題

1.1 風(fēng)管安裝方式問(wèn)題

目前我國(guó)隧道施工通風(fēng)中廣泛采用熱塑焊接工藝加工的軟風(fēng)管，該風(fēng)管具有安裝方便等特點(diǎn)。一般要求通風(fēng)管路安裝完成后整個(gè)通風(fēng)管路穩(wěn)、直、無(wú)扭曲、無(wú)皺褶，在實(shí)際施工過(guò)程中風(fēng)管布置往往會(huì)出現(xiàn)風(fēng)管轉(zhuǎn)折角度過(guò)大的問(wèn)題，其中在車行橫通道及二次襯砌臺(tái)車位置尤為普遍(圖1)。因?yàn)槟壳按蟛糠质┕挝徊捎玫亩r臺(tái)車沒(méi)有預(yù)留風(fēng)管孔，導(dǎo)致風(fēng)管在經(jīng)過(guò)二次臺(tái)車時(shí)無(wú)法固定在洞壁，必須降低高度放置在地面上，因?yàn)槭┕ぶ腥狈ψ銐蛑匾晫?dǎo)致該區(qū)域風(fēng)管轉(zhuǎn)折角度過(guò)大，如圖1(a)所示。部分采用巷道式通風(fēng)的隧道因?yàn)榉N種原因?qū)е滤惋L(fēng)洞和排風(fēng)洞選擇不當(dāng)，使風(fēng)管出現(xiàn)Z字形布置，如圖1(b)所示。

風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速較大，風(fēng)管轉(zhuǎn)折角風(fēng)阻較大，會(huì)造成極大地壓力損失，風(fēng)管增加一個(gè)轉(zhuǎn)角帶來(lái)的阻力相當(dāng)于增加了幾十米長(zhǎng)度，對(duì)通風(fēng)效率的影響十分顯著。

施工單位為了不影響二襯施工往往在風(fēng)管經(jīng)過(guò)二次襯砌臺(tái)車時(shí)將風(fēng)管高度降低貼地通過(guò)臺(tái)車后再升高，這樣就會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)轉(zhuǎn)角，造成風(fēng)壓的巨大損失，減小了通風(fēng)量。在施工過(guò)程中應(yīng)該在二次臺(tái)車上預(yù)留風(fēng)管孔等措施使風(fēng)管盡量平順。在進(jìn)行施工布置時(shí)要充分考慮隧道內(nèi)橫通道與主洞的夾角關(guān)系，避免出現(xiàn)Z字形布置。

(a)二襯臺(tái)車位置

(b)車行橫通道位置圖1 風(fēng)管安裝角度過(guò)大

1.2 風(fēng)管保護(hù)問(wèn)題

隧道施工中因?yàn)榭臻g有限，施工材料運(yùn)輸、出渣經(jīng)過(guò)風(fēng)管位置時(shí)容易導(dǎo)致風(fēng)管破壞，出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象(圖2)，影響整個(gè)隧道通風(fēng)。在隧道施工過(guò)程中應(yīng)注意對(duì)通風(fēng)風(fēng)管的保護(hù)，如果風(fēng)管出現(xiàn)破損應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)。

圖2 風(fēng)管破損漏風(fēng)

1.3 風(fēng)管出口距掌子面距離問(wèn)題

在實(shí)際施工中，往往存在風(fēng)管出口距離掌子面太遠(yuǎn)的問(wèn)題。隨著國(guó)內(nèi)隧道施工中機(jī)械化水平的不斷提高，施工速度不斷加快，一般而言在圍巖較好的情況下可達(dá)到200 m/月。而施工中往往是定期安裝風(fēng)管，導(dǎo)致風(fēng)管出口距掌子面距離太大，部分隧道可達(dá)數(shù)百米。嚴(yán)重影響隧道通風(fēng)效果。

2 解決問(wèn)題的主要措施

2.1 采用多種方式降塵

硬巖隧道因?yàn)閲鷰r強(qiáng)度高，為了達(dá)到較好的爆破效果，達(dá)到預(yù)期的開(kāi)挖進(jìn)尺，往往會(huì)采用較大的裝藥量，較大的裝藥量會(huì)導(dǎo)致圍巖過(guò)度破碎，在爆破后產(chǎn)生大量粉塵(圖3)，在地下水較少的區(qū)段更為明顯。

圖3 爆破后隧道內(nèi)粉塵

爆破后掌子面產(chǎn)生的大量粉塵會(huì)隨著通風(fēng)逐漸向洞外遷移，當(dāng)隧道較長(zhǎng)時(shí)，該過(guò)程會(huì)持續(xù)數(shù)小時(shí)，造成洞內(nèi)空氣質(zhì)量和可見(jiàn)度下降，影響正常施工。為了減小粉塵的影響，可以在爆破時(shí)采用減塵措施，如采用水封爆破，爆破后在掌子面及時(shí)灑水等，此外還可以采用一些降塵措施，如在隧道洞壁隔一定距離安裝噴霧降塵裝置等，同時(shí)要做好個(gè)體防護(hù)工作。

2.2 做好污染風(fēng)和新鮮風(fēng)分流

目前長(zhǎng)大公路隧道常采用巷道式通風(fēng)方式，設(shè)計(jì)中通過(guò)一個(gè)洞送入新鮮風(fēng)，另一個(gè)洞排出污染風(fēng)。為了保證新鮮風(fēng)的送入，避免對(duì)送風(fēng)洞送風(fēng)造成影響，應(yīng)該采用排風(fēng)洞作為運(yùn)輸通道。而實(shí)際施工中為了施工材料運(yùn)輸、出渣方便常采用兩個(gè)洞作為運(yùn)輸通道，這樣會(huì)嚴(yán)重影響施工送風(fēng)的質(zhì)量。

此外，為了滿足運(yùn)營(yíng)期間防災(zāi)救援的需要，會(huì)在兩洞之間設(shè)置人行橫通道及車行橫通道，在施工期間往往會(huì)忽視對(duì)橫通道的處理，這樣導(dǎo)致污染風(fēng)通過(guò)橫通道進(jìn)入新鮮風(fēng)洞，造成局部污染風(fēng)循環(huán)。在工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)部分隧道在未進(jìn)行橫通道封堵時(shí)，因?yàn)槲廴撅L(fēng)循環(huán)導(dǎo)致洞外新鮮空氣無(wú)法進(jìn)入隧道內(nèi)，隧道內(nèi)污染物含量增加，溫度升高，影響正常施工。因而施工中應(yīng)注意對(duì)橫通道的及時(shí)封堵，避免污染風(fēng)竄流(圖4)。

圖4 橫通道封堵

3 結(jié)論與建議

對(duì)于長(zhǎng)大硬巖公路隧道施工而言，通風(fēng)具有重要意義，對(duì)于長(zhǎng)大硬巖隧道而言每年通風(fēng)電費(fèi)會(huì)達(dá)到上百萬(wàn)甚至上千萬(wàn)元，但如果在實(shí)際施工中不注意一些細(xì)節(jié)會(huì)大大降低施工通風(fēng)的質(zhì)量，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。本文針對(duì)施工通風(fēng)中存在的一些問(wèn)題進(jìn)行了探討，可以為相關(guān)工程施工通風(fēng)提供參考。

魏群(1973～)，男，大學(xué)本科，工程師，從事土木工程建設(shè)管理工作。

U458.1

A

[定稿日期]2016-08-07