隧道施工及運營中通風降塵措施探討

陳奮君 嚴國梁

摘 要 在各類工程的隧道施工運營中，通風降塵工作是關鍵步驟。隧道施工中的灰塵、有害氣體等對施工產生負面影響，要對其產生的原因和帶來的危害進行分析，并根據隧道施工具體情況提出通風降塵施工技術，確保施工環境安全健康，施工過程不受影響。下文將探討隧道施工及運營中通風降塵的措施，可以為隧道施工運營提供參考。

關鍵詞 隧道施工;通風降塵;措施

在公路、鐵路、工礦、水利、城市軌道交通等各類工程的隧道施工和運營當中，通風降塵工作是不可或缺的關鍵環節。當前隧道施工和日常運營中，各種規模的機械設備進入作業或者使用隧道，粉塵和有害氣體增多揚塵，給隧道環境帶來影響。通風降塵工作不僅為隧道施工和運營通入新鮮空氣，降低粉塵和有害氣體污染，創造良好的隧道環境，保護施工人員和使用者的身體健康，并且可以對隧道內各類機電設備提供良好的運行維護條件。

1隧道施工運營中粉塵和有害氣體來源

隧道施工運營過程中較為常見的有害物質包括含二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮等較高的有害氣體，其他廢氣，灰塵等。含二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮等較高的有害氣體，如果施工人員或者隧道使用者吸入過多，會造成中毒事故甚至傷亡。如果人長期吸入粉塵，會造成塵肺病。粉塵長期浸入各類機電設備當中，會對設備產生較大污染，導致部件磨損加劇，縮短使用壽命甚至帶來設備事故。部分灰塵中含有硫化物，在一定條件誘發情況下會發生爆炸，導致隧道內重大事故發生。

隧道施工運營中，有害氣體或者粉塵的主要來源有，施工爆破過程中產生大量有害氣體和粉塵，隧道施工中使用的各類設備在工作時產生的廢棄，施工設備進行鉆孔、裝卸、運輸、鑿巖、噴射等各類工序時造成粉塵大量出現。在隧道運營過程中，長期有各類設備或者車輛通過，如果隧道的通風降塵工作不到位，則也會積存大量粉塵。

2隧道通風技術

隧道通風方法常用的有以下幾種。

（1）擴散通風。隧道施工和運營可采用自然擴散通風，不需要安裝和連接通風設備，在設計時考慮到通風需求，利用新鮮空氣的擴散作用與隧道內空氣混合，逐漸置換，將隧道內空氣排出，降低粉塵和有害氣體濃度。擴散通風僅適用于較短隧道中，達到通風效果的時間較長。

（2）引射器通風。引射器利用噴嘴將空氣或者水施以高壓，設備附近產生負壓，吸入空氣，高壓空氣或者水與吸入的空氣在設備內部進行混合，吸入的空氣獲得了能量，產生通風壓力，從而達到通風效果。引射器多采用壓入式，利用空氣進行引射的經濟性交叉，利用水進行引射效果較好[1]。

（3）機械通風。機械通風方式是隧道施工和運營中最常見的通風方式。在長大隧道中經常會用到機械通風方式。隧道中的通風設備主要有壓入式、壓出式和混合式。壓入式通風設備把新鮮空氣壓入到隧道內，推動粉塵較多的空氣沿著隧道流出。新鮮空氣從設備流出，因空氣沿著隧道徑向流動，在流動的同時會和渾濁空氣發生一部分混合，風速降低。在隧道出口位置粉塵濃度降低到衛生標準以內，則完成通風過程。壓出式通風設備將隧道內的渾濁空氣抽出，產生負壓，新鮮空氣隨著隧道流入。隧道的邊壁會限制空氣流通，壓出空氣只能單向進行。渾濁空氣被設備抽走，當設備吸入口附近的空氣濃度達到衛生標準以內時，則通風完成。混合式通風，將壓出式設備作為主設備，功率較大，壓入式設備作為輔助設備，雖然功率較小，但是有效工作射程較長。這種方式結合兩種設備的優勢，對于斷面較大的長大隧道的通風較為迅速有效[2]。

（4）輔助坑道通風。隧道開挖時，為了減少通風距離，通常會利用豎井、鉆孔、斜井等隧道中的坑道輔助完成通風。隧道中安裝了壓入式通風設備，向隧道內輸送新鮮空氣。在隧道的各類輔助坑道中，設置壓出式通風設備，讓渾濁空氣沿著輔助坑道流出。如果隧道和地面之間的高度差比較大，也可以不在輔助坑道中安裝通風設備，利用自然風壓就可以完成通風換氣[3]。

3隧道降塵技術

隧道降塵原理一般采用的方式是將水拋灑入粉塵當中，加大粉塵顆粒的附著力，讓粉塵從微小的輕粉塵結合成為大粉塵顆粒，可以在隧道中沉降，完成降塵工作。

（1）浸潤沉積。隧道施工過程中，用水浸潤沉積在隧道壁，物料堆，鑿巖工序后還沒有擴散到空氣中的粉塵，能夠有效降塵。粉塵被浸潤之后，顆粒之間因水而互相附著形成的顆粒尺寸較大，對其他物體的附著性變強，在施工過程中如遇風流不容易飛揚。這種方式經濟性較好，可以在粉塵顆粒進入空氣之前預先進行防塵工作。在施工作業中應用較多。

（2）噴淋降塵。利用隧道內的噴淋設備噴射水霧，加速粉塵顆粒附著或者下降，凈化隧道內的空氣。在隧道內向空氣噴淋，水霧中的細小水滴與空氣中的粉塵接觸，粉塵顆粒附著于細小水滴之上成為濕潤的塵粒，濕潤的塵粒附著性更強，會和其他塵粒其形成較大顆粒，沉降速度加快。隧道運營過程中，用噴淋設備定期對隧道進行降塵工作，確保隧道內空氣質量符合衛生要求。

（3）巖層注水。通過巖層注水技術在隧道爆破工序之前進行改善，能有效地將隧道內的粉塵降低，從源頭解決粉塵問題。隧道施工爆破之前常會使用水封爆破技術，將水裝入塑料袋，代替填充材料放置于炮眼內，爆破時水袋爆裂，由于爆破沖擊力和高溫，大部分水都被汽化了，散失于空氣中，和塵粒結合形成較大顆粒，加速沉降。采用這種方式進行的爆破比未經水封進行的爆破能夠有效降塵50%以上，降塵效果較好，同時也減少了爆破過程中產生的有害氣體。

4結束語

隧道的施工運營中，會產生較多有害氣體和粉塵。根據隧道衛生標準要求，要在隧道中進行通風降塵工作，凈化空氣，避免有害氣體和粉塵影響，為隧道施工運營創造良好的環境，保障施工安全，提高施工效率。

參考文獻

[1] 張毅，許清海，翁杰.隧道通風降塵與職業病防治[J].門窗，2019（12）：253.

[2] 孫澤順.地鐵區間隧道懸臂掘進機施工除塵技術探討[J].鐵道建筑技術，2019（5）：132-136.

[3] 喬力偉.基于施工隧道壓入式通風方式結構設置優化[J].西南交通大學學報，2018，53（6）：1245-1252，1277.