摘要 為了防止工作人員在高黎貢山隧道施工時暈倒、休克等突發(fā)狀況的發(fā)生，通過對高黎貢山隧道實測WBGT值與空氣溫度、相對濕度進行相關性分析、回歸分析，建立與其相對應的WBGT簡化計算方法。同時，根據大量工人工作時心率監(jiān)測結果對高黎貢山高溫高濕隧道WBGT指數評價標準進行分級。通過綜合分析后對隧道施工管理人員提出幾點建議：（1）作業(yè)人員在一道工序作業(yè)時間內，重勞動和極重勞動作業(yè)人員持續(xù)勞動時間要控制在2h以內；（2）對于不同強度作業(yè)人員，發(fā)現達到WBGT指數評價標準中差與很差的情況時，務必及時休息并補充水分，必要時應及時采取發(fā)放冷卻服、投放冰塊等措施；（3）若掌子面附近連續(xù)2～3班所有作業(yè)人員均處在WBGT指數評價標準中差與很差的情況時，負責通風的工作人員要及時移動通風管道至掌子面附近。

關鍵詞 隧道;WBGT簡化計算;WBGT指數;正洞

中圖分類號 U453.5 文獻標志碼 A

0引言

高黎貢山隧道1號斜井位于云南省保山市龍陵縣鎮(zhèn)安鎮(zhèn)境內，工區(qū)范圍內正洞和平導均在地熱段施工，施工期間圍巖溫度最高可達39℃。根據現場施工資料記錄，2018年7月2日至今，主井、副井開挖隧道巖溫值28.5～37.8℃，環(huán)境溫度27.9～37.6℃（加強通風后測量），水溫29.6～37.5℃。正洞開挖隧道巖溫值36.8～38.5℃，環(huán)境溫度33.6～38.7℃（加強通風后測量），水溫36.5～38.4℃；根據實測，環(huán)境溫度、水溫、巖溫均高于28℃，屬于輕微-中等熱害［1］。由于隧道內溫度高于隧道外溫度，加上隧道內部有地下熱水補充水汽導致隧道內部濕度較大［2-3］。

朱能等［4］最先根據環(huán)境溫度與人體熱平衡之間的關系，提出將32℃以上的生產環(huán)境視為高溫環(huán)境，相對濕度在60%以上的環(huán)境稱為高濕環(huán)境的概念。在這種高溫高濕環(huán)境下，工人工作時會出現眩暈，惡心，呼吸不暢等類似中暑癥狀，體溫調節(jié)系統(tǒng)紊亂，汗腺分泌增加導致體內水鹽失衡等癥狀［5-6］。聶興信等［7］提出長期工作在高溫高濕環(huán)境條件下，人更容易患風濕病、皮膚病、皮膚癌和心臟病等職業(yè)疾病。馬維清等［8］通過研究深井高溫熱害對井下作業(yè)人員的影響，指出其會在生理和心理2方面對井下作業(yè)人員造成不同程度的影響。張景鋼等［9］基于實驗研究，證實在高濕熱環(huán)境下，人的反應力、注意力、忍耐力都會明顯下降，進而加劇疲勞感，導致動作出錯率明顯增加。隧道內部高溫環(huán)境還是影響出行安全的關鍵。李建軍［10］基于自動氣象觀測系統(tǒng)，研究得出隧道空氣進入隧道會隨溫度變化造成隧道內濕滑現象，進而影響車輛出行安全。于?。?1］基于隧道高地溫地質情況，提出建立降溫系統(tǒng)以應對隧道高低溫病害的方法。范磊［12］建立三位非穩(wěn)態(tài)模型研究隧道內部溫度場變化，提出縱向通風的降溫措施。

基于此，本文擬通過對高黎貢山隧道1號斜井正洞小里程的空氣溫度、相對濕度以及WBGT進行測量。進一步通過對高黎貢山隧道正洞小里程實測WBGT值與空氣溫度、相對濕度進行相關性分析與回歸分析，建立基于空氣溫度、相對濕度的正洞小里程WBGT簡化計算方法。同時，根據大量工人工作時心率監(jiān)測結果對高黎貢山高溫高濕隧道正洞小里程WBGT指數評價標準進行分級，以確定不同工種對應的工作環(huán)境極限。通過明確不同工作強度作業(yè)人員在隧道正洞小里程作業(yè)環(huán)境下工作的可承受度，進而為管理人員排班安排及防護、應急救援等工作的有效開展提供理論指導。

1實驗儀器與方法

1.1實驗儀器

心率傳感器（型號：PolarH7，FinlandPolarElectronicsCo.，Ltd.）；多功能測試儀（型號：JT2020，北京世紀建通科技股份有限公司）。

1.2測試過程

根據GBZ189-2007《工作場所物理因素測量第10部分：體力勞動強度分級》標準對隧道施工人員進行分級，分別為輕型、中型、重型、極重型體力勞動。對4種勞動強度的不同工種工人各選取20人進行心率測試，且不同勞動強度等級被測試人員在大、正洞小里程作業(yè)人數各占一半，并同時監(jiān)測環(huán)境指標。具體測試過程：心率測試：將心率傳感器綁于被測試工人胸前，開始測試，并連續(xù)監(jiān)測2h；2環(huán)境指標監(jiān)測（空氣溫度、黑球溫度、濕球溫度、相對濕度、環(huán)境風速）：利用多功能測試儀對環(huán)境指標監(jiān)測連續(xù)監(jiān)測2h，與心率測試同步進行。

2高黎貢山隧道1號斜井正洞小里程WBGT簡化計算方法及評價標準

2.1高黎貢山隧道1號斜井正洞小里程WBGT簡化計算方法

2.1.1相關性分析

通過對現場實測數據進行多元線性回歸分析，判斷空氣溫度、相對濕度與正洞小里程實測WBGT的相關性。從而進一步明確高黎貢山隧道1號斜井正洞小里程WBGT的簡化計算公式。繪制相關散點圖如圖1所示。

圖1（a）、圖1（b）中的2條實線分別是空氣溫度、相對濕度與WBGT的回歸線，并且回歸線兩側的虛線是總體均數為95%的置信區(qū)間。從圖1可以看出正洞小里程WBGT與空氣溫度、相對濕度分別呈正、負相關。通過Pearson相關系數進一步明確相關性強弱發(fā)現，洞小里程WBGT與空氣溫度的Pearson相關性系數為0.924，與相對濕度的Pearson相關性系數為-0.740。通過對Pearson相關系數分析可知，空氣溫度與正洞小里程WBGT的相關性比相對濕度對影響更大。

2.1.2分層回歸分析

本研究通過分層回歸法驗證空氣溫度、相對濕度對預測正洞小里程WBGT的有效性，分層回歸模型的統(tǒng)計信息為R=0.938^a、R²=0.879、標準估計的誤差為0.346，回歸系數及模型的假設檢驗等具體結果見表1。

模型主要考慮空氣溫度和相對濕度2個變量，R²=0.879，F=5154.959（Plt;0.001），調整后R²=0.879，回歸模型具有合理性。

以空氣溫度和相對濕度為自變量得到正洞小里程WBGT的簡化計算回歸方程為式（1）。

WBGT=-8.989+1.018t_a+0.081RH （1）

標準化回歸方程為式（2）。

WBGT=1.223t^*_a+0.340RH^* （2）

正洞小里程WBGT預測值和實測值的對應關系如圖2所示。觀察圖2可知，正洞小里程WBGT實測值與預測值之間擬合效果較好，測量時段內兩者平均絕對誤差為0.92℃。因此，針對正洞小里程WBGT的簡化計算方法具有很高的準確性。就標準化回歸系數而言，空氣溫度比相對濕度對因變量正洞小里程WBGT影響更大（表2）。

2.2高黎貢山隧道1號斜井正洞小里程WBGT評價標準

根據每位工人被測試過程的平均心率與作業(yè)過程中環(huán)境正洞小里程WBGT（預測值）的對應關系進行分析后對不同工種進行分級，詳見表2。

根據表2構建適用于高溫高濕隧道的正洞小里程WBGT指數評價標準，詳見表3。

3結論

空氣溫度、相對濕度與正洞小里程WBGT有顯著相關性。另外，通過綜合分析后對隧道施工管理人員提出幾點建議：

（1）作業(yè)人員在一道工序作業(yè)時間內，重勞動和極重勞動作業(yè)人員持續(xù)勞動時間要控制在2h以內。

（2）同一班組的人員可通過調整分工，定時補水、休息來避免長時間持續(xù)勞動。

（3）通過對作業(yè)環(huán)境實時監(jiān)測，對于不同強度作業(yè)人員，發(fā)現達到WBGT指數評價標準中差與很差的情況時，務必及時休息并補充水分，必要時采取發(fā)放冷卻服、投放冰塊等相應治理措施。

（4）若掌子面附近連續(xù)2～3班所有作業(yè)人員均處在WBGT指數評價標準中差與很差的情況時，負責通風的工作人員要及時移動通風管道至掌子面附近。

參考文獻

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