長大隧道施工通風方案的設計及實施

胡玉琨

甘肅省交通規劃勘察設計院股份有限公司 甘肅 蘭州 730030

在長大隧道施工過程中，為有效降低隧道內有害有毒氣體濃度，保障施工人員安全，推動隧道施工順利開展、如期完工，就必須要定期向隧道內輸送新鮮空氣。當前，在普通隧道中多采用軟風管壓入式通風模式，這種模式對于短距離隧道而言效果顯著，能有效改善施工環境，但并不適用于長大隧道，主要原因在于隧道內地形復雜，易對通風管路造成較大阻力，或是管道出現漏風等情況，從而導致通風不暢，無法及時排出隧道內的粉塵、有害有毒氣體。因此，必須要結合隧道工程實際選擇最優通風方式，以此來確保隧道工程順利施工。

1 工程概況

某長大隧道，進口段391m及出口段設置221m為雙線隧道，105m大跨段，其余地段為單線隧道。隧道所在區域地質結構復雜，處于構造蝕中低山區，區內地形起伏，溝谷深切，植被發育，經推測圍巖中可能含有甲烷、乙烯、硫化氫等有毒氣體。該隧道施工難點在于設置有斜井1和斜井2，斜井1位于線路前方右側，平面長度1178m，綜合坡度6.38%，斜井2位于線路前方右側，平面長度1170m，綜合坡度7.29%，該斜井洞身較長，斷面面積小，在施工中存在嚴重的安全風險。隧道按照進口、斜井1、斜井2、出口4個工區6個作業面組織施工，通風線路較為復雜。

2 通風方案設計

2.1 風量計算

2.2 通風阻力計算

2.3 通風施工條件

對于長大隧道工程施工而言，完整性和安全性是首要要素，因此在通風方案設計中必須要達到以下標準：①空氣含氧量不得低于20%，需保證施工人員供氧充足；②每空氣中粉塵含量不得超過2mg。同時，需要將有毒有害氣體控制在許可范圍內。

2.4通風方案設計

根據該隧道施工方案及各階段工期，綜合考慮斜井和進出口工區情況，選擇以任務最重的斜井2為例，其余3個工區參考本施工方案即可。本方案以常規管道壓入式通風為主，但在洞內彎道處配合負壓通風管，且隧道外風機進風口與斜井口距離大于20m，風管出口與該隧道掌子面距離為60m。

因斜井2平面長度1170m，隧道通風難度系數較大，因此考慮采取二次接力的方式，再加之隧道總長長，導致通風距離長，經計算洞內回流風阻較大，綜合考慮需安裝射流風機進行導流。

2.5 通風設備的選擇

2.6 通風設備的布置

可在斜井2朝進口和出口方向分別安裝1臺電功率為132×2kw、型號為SDF-NO12的風機，用于向進出口方向供風；并在進出口方向距離斜井2約600m處，分別安裝1臺電功率為、型號為的風機向作業面送風。同時考慮到隧道長、回流風阻較大，因此可在斜井2底部安裝一臺射流風機用于導流（如圖1所示），從而降低回流風阻。

圖1 射流風機設置

卻確風機通風效果，提高隧道通風率，不僅要選擇合適的通風設備、進行合理布置，還應成立專門的風機管理小組，建立健全的風機管理機制，并在隧道內定時進行灑水，降低粉塵含量，并以此來控制污濁氣體的進入。此外，在隧道送風左洞僅供施工人員進出，其余施工車輛、設備均從隧道右洞進出；距掌子面最近的隧洞可限時開放供清渣車輛通行外，其余橫洞在施工期間封閉禁止通行，以此來避免隧道內出現循環污染的情況。

3 結論

在對國內外長大隧道通風技術進行分析總結的基礎上，確定了該隧道通風方案，經實踐驗證該方案經濟性良好，具有較強可行性，且施工效率佳，不僅提升了功效，縮短了循環通風時間，同時也有效保障了隧道整體工程的施工進度。隧道內空氣質量檢測結果顯示，爆破15min后，空氣質量達標。