金溫高鐵隧道通風技術研究

吳同鴿

（浙江廣廈建設職業技術學院）

金溫高鐵隧道通風技術研究

吳同鴿

（浙江廣廈建設職業技術學院）

我國交通事業隨著經濟和科技的不斷進步而得到了快速發展，其中在鐵路運輸中對于隧道的建設數量越來越多，其隧道的長度也在不斷加長，而在這種背景下，在隧道施工中的通風技術就顯得尤為重要。因此本文以金溫高鐵隧道為研究對象，以其隧道通風技術為研究目標。首先介紹了金溫獅子嶺隧道工程的基本情況，從工程概況和通風的必要性進行了分析和探究；其次，重點分析和研究了對于通風方面的計算，如對通風量和風壓的計算等；最后提出了實現通風技術的具體措施，希望能夠給相關單位帶來一定的幫助作用。

金溫獅子嶺隧道 通風技術 通風量 風壓計算

引言

我國在高鐵建設中越來越重視安全、可靠性，同時也非常重視為隧道施工人員提供安全的工作環境。而隧道施工通風不僅能夠為隧道施工人員排除各種粉塵、提供新鮮空氣，有效保障施工人員的安全和健康，而且還能夠為高鐵運行所需的機電設備提供良好的運行環境，從而有效保障高鐵安全、可靠的運行。由此可見，加大對高鐵隧道通風技術的分析和探究具有十分重要的現實意義。

一、隧道工程基本情況介紹

（一）工程概況

金溫高鐵獅子嶺隧道地處浙南山地，穿越溫州市雙嶼鎮與澤雅鎮兩地。隧道進口地形陡峻，其所經之地大部分植被茂盛、山勢較險，具有20～40°的坡度，在某些地段可達到50°的坡度。從獅子嶺隧道的整體工程來看，其周邊環境復雜，在隧道的上方具有密集的房屋且埋藏深度相對來說比較淺，這就為隧道施工帶來了很大困難。尤其是龍峰山莊別墅群地段，獅子嶺隧道下穿其內，給其施工也帶來不便。獅子嶺隧道整體長度為8673.52米，具有11～70m的埋藏深度，其埋深較淺，隧道斷面正洞129.9為了加快施工進度、開辟施工工作面滿足整個工程工期要求，獅子嶺隧道根據隧道施工經驗和具體圖紙，采取了“兩座斜井”施工方案，即獅子嶺隧道1#斜井和2#斜井，其坡度分別為10°和12.5°。另外，隧道運輸采用斜交單聯式，即雙車道部分襯砌斷面和無軌運輸雙車道模式進行施工。整個隧道施工分為三個工作層面，分別為1#和2#斜井工作層面、進口工作層面、出口工作層面。這兩個斜井單向掘進最長為2920m，其中1#斜井工作長度為1024m，2#斜井工作長度為1020m。

（二）金溫高鐵獅子嶺隧道通風工作的必要性分析

在獅子嶺隧道施工過程中，需要對其采用內燃機設備以及利用炸藥等化學物質來幫助其進行爆破，然后運用運輸車輛來運輸各種材料。而在這些過程中必然會帶有一些危害身體健康的氣體物質產生，在隧道中如果不對這些有害物質進行及時通風處理，就會減少隧道中的氧氣，從而對施工人員的身體健康造成嚴重危害。另外，獅子嶺隧道工程在進口處理方面采用的施工方式為獨頭掘進，其爆破方式為人工鉆爆，再加上采用了無軌運輸方式進行各種材料的運輸，這些就大大增加了隧道通風的難度。因此，為了凈化獅子嶺隧道內的空氣，使其保持良好的空氣質量，就必須進行空氣更換，將有害氣體排除隧道，保持其內具備充足的氧氣，而這些就必須依靠隧道通風技術來實現。

二、隧道通風技術分析

（一）通風量計算

1、風量計算：有關風量的計算要根據隧道內施工人員的個數（同一時間）來進行計算，其計算公式如下：

其中，k代表風量備用系數，一般按照k=1.1來計算；m代表工作人數（同一時間）；代表每個人所呼吸的新鮮空氣。通過上式就能夠計算出相關風量。

2、使用內燃機所需要的風量計算：當在使用內燃機等機械設備時，隧道風量的計算公式為：

3、檢驗風量：對于風量的檢驗一般采用最小風速法，其計算公式如下所示：

其中，最小V指的是當對隧道進行全斷面開挖時風速不得小于0.15m/s，最大S指的是隧道的最大斷面面積。

通過上述計算，就能夠得出隧道內通風機所需提供的風量，以及隧道所需要的最大風量值。

（二）風壓計算

除了風量的計算之外，還需要對其風壓進行計算，因為風壓是能夠保證將足夠風量送到隧道而完成通風的重要因素。另外，風口也要具備一定的風速，這樣才能夠使得通風能夠順利完成，而不受隧道內阻力的影響。

（三）通風技術的實現

1、選擇合適的風管

對于風管的選擇，其材料要具備良好的性能，尤其是在隧道口的高壓風區，其風管基布要選擇長絲滌綸纖維材質的材料，而風管材料要選擇強塑料膠布，該材料要由PV壓延塑材料復合而成。因為這種構造而成的材料具備較高的光潔度，這樣風力在其中受到的摩擦阻力系數就會減小，同時還具備防水、防燃和防靜電的功能。另外，可以采用熱塑方法或者縫紉方法對其進行適當的加工處理。

2、采用正確的風管連接方法

在進行風管接頭時，其連接材料要選用薄鋼板材質制作而成的鋼圈進行焊接，其焊接材料應該選用Φ10mm的鋼筋。對于風管的連接方式要求在接頭的位置上要先后安裝上兩節風管端口；其次選用Φ3mm的軟鐵絲進行捆扎和固定；然后由此形成單反力，構成一種包覆狀態；最后再次利用軟鐵絲進行捆扎和固定。要加大對風管接頭牢固性的重視力度，從而防止出現滲漏現象和變形情況，有效減少了風管接頭的維修工作。

3、適當增加風管長度

為了防止風管接頭存在透風現象，可以適當減少風管的接頭。而要實現這種狀態就要適當增加風管的長度，從而減少相關阻力，有效防止漏風現象的存在，同時也能夠達到降低施工成本，增加企業利潤的目的。通過分析，獅子嶺隧道的每節風管可以增加到30m的長度。

4、不斷改進風管加工工藝

針對獅子嶺隧道工作區域，可以在其450m范圍內，可以人工利用401型強力膠對強混合膠布類型風管進行粘接。而選擇強塑膠布材質的風管（由PV壓延塑材料復合而成）在隧道洞口位置向內延伸至1000m的范圍進行使用，其加工工具要使用電熱塑機，從而保障無針眼，達到防漏風效果。

5、施工過程中做到布局合理

首先，在隧道通風系統具體施工過程中，為了防止出現循環風即將洞中排出來的風又重新排回洞中，必須要在隧道口與出風口的位置進行合理布局和設置，二者之間要始終保持30m左右的距離；其次，要在洞壁拱腰處設置通風管，并將其抬高，這樣能夠有效防止通風系統影響到流水作業以及其他相關作業的施工工序。然后，掌子面與風管口之間的距離也要進行合理布局和設置，二者要保持在有效射程范圍之內。這樣不僅能夠防止風管因爆破施工而出現一定的損害，而且還能夠確保隧道的通風效果。再次，還可以利用壓氣水幕除塵技術，在施工過程中幫助洞中粉塵含量的排除和減少，對通風量進行適當降低。另外，對于通風機的選擇要盡可能采用性能較好的設備，并選擇與之相匹配的風管類型，這里指的是風管的直徑類型，從而能夠保證其充分發揮作用。

6、加強對通風系統的維護和管理

做好隧道通風系統的維護和管理工作，能夠有效幫助通風系統的良好運行，使其通風作用充分發揮出來。壓迫定期檢查、調整和維護風管以及風管接頭的位置，一旦發現問題要及時對損壞的風管進行更換和修補。另外，可以成立一個風管檢查小組，專門負責對通風管的檢查工作，然后定期對風速、風壓以及風量進行檢測，并做好相關記錄，為其日常維護和管理奠定基礎。

三、結束語

綜上所述，通風技術對于高鐵隧道施工來說具有十分重要的現實意義，而通過本文隧道施工案例可以了解到，在實際工程施工中，應當根據施工所處地理環境以及施工現場條件，來合理調整通風系統，并按照一定措施改進通風技術，從而提高隧道的通風效果，有效節約施工成本。

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K928

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1007-6344（2015）12-0181-02