暖通工程师浅谈公路隧道通风排烟控制措施

公路隧道施工中，洞内氧气大大减少，尤其是在钻眼、炸药爆破、装碴、喷射混凝土、内燃机械和运输汽车的排气、开挖时地层中放出的有害气体等因素，使洞内狭窄空间的空气非常污浊。因此必须向洞内供给新鲜空气、排除有害气体及降低粉尘浓度。所以，搞好通风排烟是改善洞内施工环境，保证洞内施工人员身体健康，确保施工正常进行，提高施工效率和降低施工成本的重要举措。本文结合草城沟隧道工程实例，主要介绍其通风系统发现的问题及控制措施。

一、工程概况

草城沟隧道位于山西省岢岚县境内，草城沟隧道左线长2882m，起止桩号为ZK6+050～ZK8+932;右线长2891m，起止桩号为K6+095～K8+986，属于长隧道，采用双洞单向双车道(上下行分离)形式，是岢临高速公路较长的隧道。隧道主要施工特点是：实际施工围岩与设计围岩相差较大，多为强～弱风化灰岩夹黄色泥岩，节理裂隙较发育，岩体较破碎，多为格栅拱架施工，每循环进尺2.4m;隧道开挖断面较大(81.22～132.1m3);隧道为高速公路单洞双车道设计，净宽达10.25m，净高为5m;草城沟隧道出口的纵断面设计为1.35%的上坡，对于隧道通风不利。隧道采用复合式衬砌，左右线进出口四个洞门均采用端墙式洞门，设8道人行横洞、2道车行横洞。

二、发现的问题

草城沟隧道通风系统采用纵向射流通风方式，当掘进至500m时通风1h，洞内空气质量明显改善，当掘进至800m时通风1h，洞内空气质量未有明显改善，气味刺鼻且人无法睁开眼睛，施工人员以此为由拒绝进洞。对其通风系统进行现场检查，发现的问题如下：

(1)风流循环系统不畅，主要表现在烟雾走向混乱，隧道排出的烟雾等又二次压入隧道中。

(2)风带多处破损严重，漏风较大，个别破损处位于下台阶掌子面处，又将地面的粉尘吹起，加之风带连接处不密合及风带不顺直时风流呈曲线状，影响了出风口的压力，降低了通风排烟效果。

(3)洞内的烟雾走向混乱，人行横洞、车行横洞烟雾迂回流动，洞外的新鲜空气无法进入。

(4)隧道内通行道路未进行清扫且未派专人进行喷雾洒水，路面经常处于干燥状态，行车时扬尘大。

(5)爆破后洞碴未进行喷雾洒水即进行出碴作业，在装碴过程中再次出现扬尘。

三、控制措施及效果

如何解决现场检查时发现的上述问题，根据现场实际通风情况，制定了专门的控制措施。

1.调整风机位置

考虑到原风机位置由于刚进场时受地形限制，风机安设在洞口侧面距洞口只有5m远，随着工程进展情况，洞口场地已进行了扩大，现将风机位置移至距洞口15m以外，风机移位后风流走向达到预定效果，吹出的烟雾直接排走未二次压入洞内。

2.修补或更换风带

对局部破损以及风带连接不密合处进行修补，对破损严重或漏风较大的风带进行更换处理。对于风带不顺直的，一是对隧道侧面所挂风带钢线重新进行调整，要求平直;二是将风带向前拉伸确保其顺直、不呈拆线状。此项措施实施后风带出风口压力明显提高、出风量加大。

3.封堵横洞

考虑到施工人员通行便利、节约成本方面，用砖将横洞封死不符合实际情况，故在横洞洞口处设置便于开启和封闭的双层(中间夹塑料膜)棉布风门封堵，使隧道主洞形成风流循环系统，不会在左、右洞间迂回流动，以达到改变烟雾走向的目的。

4.洒水降尘

隧道爆破后、出碴中必须进行喷雾洒水处理，充分使其呈湿润状态，但应控制洒水量，过大时细小的石粉会呈泥状，过小时又起不到洒水降尘的目的，洒水量宜控制在2 m3为宜且要求全部喷洒到位。尤其是洞内路面每天用洒水车喷洒2次，即早晚各一次，除此之外，安排专职路面清扫班组，配备三轮车1辆、小推车2辆，专门进行路面浮尘清扫作业。此项措施有力的改善了洞内空气质量，避免了二次扬尘。

三、结语

隧道施工过程中通风排烟效果的好坏直接影响着施工进度和施工成本，采取上述控制措施后，草城沟隧道施工作业环境明显改善，爆破后通风30min即可将掌子面附近350m的烟雾吹散，通风1h空气质量明显提升且每循环所需时间减少，提高了施工效率。

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