带平导长大隧道施工通风技术
中铁十四局集团第四工程有限公司石贞峰
摘要：堡镇隧道进口5641m长度实行分阶段通风,平导通风与正洞通风统一考虑，统筹安排，采用分阶段通风技术，以巷道式通风为主、压入式通风、水幕降尘等手段辅助
的总体方案。
关键词：堡镇隧道高地应力软岩大变形施工技术
1 工程概况
堡镇隧道左线全长11565m，右线全长11599m，线间距30m, 右线初期设计为平导，作为左线辅助施工通道，后期再将平导扩挖形成右线隧道。是宜万铁路第二长隧、七大控制工程之一，也是全线唯一的高地应力软岩长隧。
堡镇隧道进口5641m长度实行分阶段通风，受平导内净空(4.5m×4.7m)制约，风管直径不能过大,除平导和正洞独头长度长之外，正洞多工作面平行作业钻爆施工的通风排烟问题突出。目前通风管路的防漏降阻，在中短隧道通风中虽有一定的成功经验，如何有效防漏降阻，实现长大隧道通风问题突出。
2 通风方案
2.1 总体方案概述
为降低通风成本，利用施工单位既有的通风设备进行配套，平导通风与正洞通风统一考虑，统筹安排，采用分阶段通风技术，以巷道式通风为主、压入式通风、水幕降尘等手段辅助的总体方案。
(1)前期采用压入式通风方式，之后充分利用平导采取巷道式通风方式的总方案，左线正洞为进风通道，平导(平导扩挖右线正洞)为出风通道，并设置风门；各工作面以压入式通风辅助。
(2)考虑拐入平导压入式通风，供平导及通过横通道开挖左线正洞两个工作面，为增大风压，在该通风段中部增加串联风机。
(3)增设射流风机，保证洞内风速效果、快速排除有害气体，以及形成负压以利新鲜空气的压入。
2.2 方案选择
(1)通风方案参数
各工区作业面通风方案参数汇总如表1所示。
表1 各工区作业面通风方案参数汇总表
(2)分阶段通风方案
通风方案根据左线正洞、右线平导及平导扩挖掘进进度分五个阶段。
左线正洞掘进至3#横通道之前，平导独头掘进2500米以内，左右线均采用压入式通风，轴流风机及起动装置设置在洞口外30米处，风机把新鲜风流经风管压送到开挖工作面，污风沿隧道排出；
左线正洞掘进、二次衬砌通过3#横通道之后，平导掘进超过2500米，采用巷道式通风。此时正洞与平导通过横通道联通，形成一个完整的通风系统。
左线正洞掘进至分界里程，右线扩挖掘进分别在6#、9#、12#横通道增加掌子面，采用巷道式通风，新鲜空气沿左线进入，污风通过平导扩挖掌子面排出。
①一阶段通风方案
图1 第一阶段通风方案
此时左线正洞掘进在左线进口至3#横通道之间，平导掘进至5#横通道之前，通风设备配置：左右线距进口30m左右各设置2×55kw轴流式风机，采用压入式通风；在开挖完成横通道口设风墙，防止污风窜风。第一阶段通风方案如图1所示。
②二阶段通风方案
左线正洞掘进在3#至4#横通道之间，平导掘进在7#至8#横通道之间的通风方案。此时平导独头掘进2900米至3500米之间，正洞掘进1260至1680米。平导经4#横通道进入左线正洞施工。第二通风方案如图2所示。
通风设备配置：在正洞内3#横通道小里程方向30米外设置两台2×55kw轴流风机，一台供左线正洞3#至4#横通道之间工作面施工，一台供平导掌子面和平导经4#横通道拐左线正洞工作面通风。新鲜空气经正洞至3#横通道，轴流风机压风经风管压入掌子面；左线正洞、经4#横通道拐正洞掌子面污风从3#横通道、4#横通道进入右线平导；采用射流通风技术，在平导内3#横通道和4#横通道小里程、5#与6#横通道之间顶部各设置一台30kw射流
风机，利用其射流、卷收和诱导作用使巷道中的气流升压，将工作面产生的污浊空气经平导排出。
③三阶段通风方案
左线正洞掘进在6#至8#横通道之间，平导掘进在8#至11#横通道之间，右线扩挖(进口、3#横通道两个作业面)开始的通风方案。平导独头掘进3600米至4500米之间，正洞掘进2640至3360米。通过平导经8#横通道进入左线正洞施工。第三阶段通风方案如图3所示。
通风设备配置：在正洞内6#横通道小里程方向30米外设置两台2×55kw 轴流风机，一台供正洞6#至8#横通道之间的左线正洞施工，一台供平导掌子面和平导经8#横通道拐正洞工作面通风。新鲜空气经正洞至6#横通道，轴流风机压风经风管压入左线正洞、平导拐左线、平导掌子面。在平导内1#、3#、6#横通道小里程一侧各设置一台30kw 射流风机，利用
右线平导
左线正洞D K 70+161
宜昌
图2 第二阶段通风方案
右线平导及扩挖
左线正洞D K 70+161
宜昌
万州
图3 第三阶段通风方案
右线平导
及扩挖
左线正洞万州
宜昌
D K 70+161
图4 第四阶段通风方案
其射流、卷收和诱导作用使巷道中的气流升压，将工作面产生的污浊空气经平导排出。
④四阶段通风方案
左线正洞掘进在10#横通道和12#横通道之间，平导掘进在12#横通道以后，平导工区
经12#号横通道进入左线正洞施工，右线扩挖在3#、6#通道各安排一个工作面。此时平导掘进至5400米左右，正洞掘进4200米至4970米。右线扩挖3#横通道掌子面至1700米左右。第四阶段通风方案如图4所示。
通风设备配置：在正洞内9#横通道小里程方向30米外设置两台2×55kw 轴流风机，一台供正洞10#至12#横通道之间的正洞施工，一台供平导掌子面和平导经12#横通道拐正洞工作面通风。新鲜空气经正洞至9#横通道，轴流风机压风经风管压入掌子面。在平导内3#、6#、9#、12#横通道小里程拱顶各设置一台30kw 射流风机，利用其射流、卷收和诱导作用使巷道中的气流升压，将工作面产生的污浊空气经平导排出。
当左线正洞掘进在11#至12#横通道，平导掘进到分界里程；右线扩挖在3#、6#、12#横通道各安排一个工作面；变更11#通道方向。将正洞9#横通道小里程方向30米外设置的两台2×55kw 轴流风机移到11#横通道小里程方向30米外，并在平导内12#横通道小里程拱顶增设一台30kw 射流风机。
⑤五阶段通风方案
左线正洞掘进到分界里程，右线扩挖在6#、9#、12#横通道各安排一个工作面。 通风设备配置：在正洞内11#横通道小里程方向30米外设置一台2×55kw 轴流风机，供12#横通道右线扩挖施工掌子面。新鲜空气经正洞至11#横通道，轴流风机压风经风管压入掌子面。在平导内3#、6#、9#、12#横通道小里程拱顶各设置一台30kw 射流风机，利用其射流、卷收和诱导作用使巷道中的气流升压，将工作面产生的污浊空气经平导排出。第五阶段通风布置如图5所示。
上述五阶段通风方案，根据工程进展情况，将5600m 特长独头通风分段实施，其主要特点是：①独头通风长度小于2500m ，无需配置大风量、高风压的风机；②充分利用已成洞段和平导作为通风通道，减少风管投入，平导和正洞多工作面钻爆施工通风效果好；③巷道式为主、压入式辅助、射流风机辅助通风方式，爆破工作面排烟迅速，绝大部分洞身空气新鲜；④利用现有风机、风管设备资源，新设备投入少，通风工程成本低。
2.3 辅助性降尘措施
该隧道的通风技术难度大，在不断优化通风方案的基础上，采取一些有力的辅助性降尘
右线平导
及扩挖
左线正洞D K 70+161
宜昌
图5 第五阶段通风方案
措施，以提高通风效果、降低通风工程成本。实践证明采取一些有力的辅助性措施是实用、经济的，效果十分理想。
(1)水幕降尘
水幕降尘就是把水雾化成微细水滴并喷射到空气中，使之与尘粒碰撞接触，则尘粒被水捕捉而附于水滴上，或者被湿润的尘粒互相碰撞而凝聚成大颗粒，从而加快了其沉降速度。
水幕降尘是利用洞内高压水和高压风系统，加工制成多喷头的连通器，安装在掌子面附近的墙脚处，爆破前10min至爆破后30min内打开水幕喷雾降尘。
(2)高压风射流
爆破后打开凿岩用高压风形成射流驱逐污浊空气对加速排烟、缩短排烟时间效果显著，且无需增加任何设备，方便易行。
(3)机械净化
尽量选用电动设备，对内燃设备采用低污染的并在内燃设备上安装净化装置，以降低尾气固体粉尘排放量。例如，扒碴、装碴选用德国产夏夫ITC312挖掘装载机，该设备有电动和内燃两套动力系统，内燃设备污染净化指数符合国际标准。
(4)其他措施
钻孔时采用湿式凿岩，加强局扇通风。为减小车辆或机械运行扬起的粉尘，及时清扫路面，并洒水湿润，限制洞内车辆运行速度≤20km/h，以降低扬尘。另外采用了混凝土湿喷工艺降低喷锚粉尘等。
2.4 通风设备选型
设备的选型关系到整个方案的成败，选用优质高效适用的风机、风管，可以发挥其优良性能并为整个通风系统的运行提供可靠的保证；反之，则可能导致系统设计失败。
2.4.1 风机的选型
强调通风系统的可靠性，提高系统构成单元的可靠性；尽量选用同型号、同一厂商的设备，便于配件的供应与维修；在保证通风能力的前提下，充分利用现有通风设备、减少设备投入、提高设备后续工程利用率；根据隧道阶段施工特点，通风系统阶段化，提高设备利用率，降低通风工程成本。经过调研比选，通过计算选择SDA110BD-2FS55、SDF(C)-NO11以及88-1等几种型号风机。各风机性能如表2所示。
表2堡镇隧道通风设备配置表
2.4.2 风管的选择
通风管以软风管为主，当系统风压≥3000Pa在靠近压入式风机约20m，采用2mm铁皮制作的硬通风管，以消除气锤作用减少风阻。靠近风机端一般采用高强抗拉低漏风率的风管，远离风机段(≥500m)采用一般风管。软风管采用涤轮基布制作的RG-1(3000N/5cm)或
RG-2(2100N/5cm)软风管。
流体力学基本规律表明，通风阻力与风管直径的-5次方成正比。例如，将风管直径从φ1.0m 增大到φ1.2m 时，相同风量的通风阻力降低2.48倍，即通风距离可增大2.48倍。但考虑到现有国内产品配套以及本单位已有设备和后续工程使用、平导断面尺寸等因素，正洞采用Φ1500或Φ1300的风管，平导采用Φ1300的风管。由平导引入左线正洞采用三通联接方式。
2.5 通风系统的设计计算分析
通风的目的在于为隧道内施工的作业人员创造一个适宜的作业环境，以保证作业人员的身体健康和提高劳动效率。通风量至少须满足以下几个条件：
(1)洞内风量要求：每人每分钟供给新鲜空气不少于3m 3
，内燃机械每千瓦供风量不宜小于kW min /m 33?。
(2)粉尘浓度要求：每m 3
空气含有10%以上游离二氧化硅(SiO 2)的粉尘为2mg 。含游离二氧化硅在10%以下时，不含有害物质的矿物性和动植性粉尘为10mg ；含游离二氧化硅在10%以下的水泥粉尘为6mg 。
(3)有害气体允许浓度要求：空气中一氧化碳浓度不得超过24ppm(30mg/m 3)。施工人员进入开挖工作面时，浓度允许到80ppm(100mg/m 3)，但必须在30min 内降至24ppm(30mg/m 3)。空气中氮氧化物不得超过0.00025%，质量浓度不超过5mg/m 3。
(4)洞内风速要求：保证巷道内最低风速不低于0.25m/s ，以达到有效排尘。 (5)洞内温度要求：隧道内气温不超过28℃。 2.5.1 计算时所选用的各项参数指标 (1)作业人员所需风是按人?min /m 33
计； (2)内燃机车min kW /.5m 43
?计； (3)独头通风距离最长2500m 计； (4)平导洞内回风流速＞0.25m/s ； (5)单位体积耗药量：0.6kg/m 3；
(6)一次(掘进2.5m)爆破用药量：110kg ； (7)管道百米漏风率：B ≤1.0%； (8)管道百米静压损失：△P ≤70Pa ； (9)炮烟的抛掷长度：L s =30m 。 2.5.2 风量计算
(1)按洞内同时工作的最多人数计算风量
K m q Q ??= (3-1)
式中，Q ——计算风量(m 3/min)；
q ——洞内每人每分钟所需空气量，取人?min /m 33
；
m ——洞内同时工作的最多人数，取m =50人；
K ——风量备用系数，取K =1.15。
由此得到Q =3×50×1.15=173 m 3
/min 。
(2)按洞内同一时间内爆破使用的最多炸药用量计算风量 ①压入式通风
第一阶段采用压入式通风，按下式计算
3
2
)
(8.7SL A t
Q =
(3-2)
式中，t ——通风时间，min ；
A ——一次爆破的炸药用量，kg ； S ——巷道断面积，m 2； L ——通风区段长度，m 。
如果考虑的通风区段长度L 大于极限长度L 极限，式(3-2)中的L 应用L 极限代替。L 极限按下式确定
S
A K Sc
Ab K L '='
500
1.0＝极限 (3-3)
式中，K '——紊流扩散系数，K '＝0.8；
b ——爆破1kg 炸药生成的CO 量，b =40L/kg 炸药；
c ——巷道内容许的CO 浓度，c =0.008%；
其余符号意义同前。 经计算：m
50080
100
8.0500500
=??=
'=S
A K L
第一阶段：正洞min /m 14573=Q ； 平导min /m 7343=Q ②巷道式通风
第二~五阶段采用巷道式通风，按下式计算
t Ab Q /5巷道= (3-4)
式中符号意义同前。
经计算，第二~五阶段min /m 33.7333巷道=Q 。 (3)按满足洞内允许最小风速要求计算风量
v S Q ?=60 (3-6)
式中，v ——允许最小风速，取0.25m/s 。 经计算，min /m 120025.080603
=??=Q 。
取上述三种计算方法中计算结果的最大值为通风设计量为一次爆破排烟所需风量控制，即工作面所需风量为：
第一阶段：min /m 14573=Q ； 第二~五阶段：min /m 12003
=Q ；
关于漏风的考虑：在管道式通风中，尤其是长管路通风系统中，当风管末端(或掌子面)风量确定以后，风机风量的大小取决于系统的漏风系数。通风系统漏风系数的大小对于通风系统的效率至关重要，目前国内外在管道漏风的控制方面有较大差距，国内一般平均百米漏风率大于2%，国际先进技术将百米漏风率控制在1%以下。结合我单位隧道通风工程的经验，提出采用PVC 增强维伦布作风管材料，百米漏风率在正常情况下控制在1.2%以内。本通风方案最长通风距离为2500m ，据此计算系统漏风系数P ：
43
.1%
2.1100
250011100
11100
=?-
=-
=
P L P
因此，要求风机的供风量不少于：
min /m 2083145743.13
=?==PQ Q m min /m 105073443.13=?==PQ Q m
2.5.3 系统风压计算
为保证将新鲜空气输送到掌子面并在其出口保证一定风速风压，通风机应有足够的风压以克服管道系统阻力，即h 机﹥h 阻。
h 阻=∑h 动+∑h 局+∑h 沿
式中：h 动——动压，h 动取50pa ；
h 局——局部压力损失，h 局一般按分段沿程压力损失的10%估算； h 沿——沿程压力损失，h 沿=(α×g ×p ×L ×Q 2)/S 3(pa)
α——风管摩擦阻力系数，α=3×10-4(kgs 2/m 4)；
g ——重力加速度，取9.81㎡/s ； p ——风管内周长(m)； L ——风管长度(m)； Q ——风量(m 3/s)； S ——风管截面积(m 2)；
风机风压计算结果如表3所示。
表3 风机风压计算表
现有风机最大风压为4150 Pa ，考虑第三阶段通风需采用三通分别向正洞和平导同时供风，需在平导串联一风机，接力供风。
2.6 通风方案的实施及运行管理
2.6.1 系统的安装
风管安装在隧道顶部中央，先用台车每隔5m打一锚杆眼，然后在吊挂锚杆上布设φ6钢筋并用紧线器张紧，作为风管的承重索，安设中注意保持锚杆的纵向一致和承重索的高度一致。
在风管安设时，要求距工作面的距离愈近愈好。但考虑放炮对风管的破坏，一般风管末端距工作面的距离为60m左右(最远时达80m)。
2.6.2 系统的使用管理
成立了专职通风作业班，负责风管安整和系统检查、维修与管理。管理技术包括管路的“防漏降阻”措施和管理制度改革两方面。
在管路的“防漏降阻”方面，提出并实施了以下措施：
(1)以长代短。风管节长由以往的20~30m加长至50~100m，减少接头数量，即减少漏风量。
(2)以直去弯。风管安装前，先按5m间距埋设吊挂锚杆，再将φ6盘条吊挂线拉紧并焊固在锚杆上，尔后在吊挂线上挂风管。使风管安装达到平、直、稳、紧，不弯曲，无褶皱，减少通风阻力。
(3)平稳运行。为减少风机启动时对管路产生很大的瞬间张力和气锤作用，适当延长两台电动机的启动间隔。
(4)及时检修。在每个作业循环中，对整个通风系统进行全面检查，对破损严重的管节及时更换，对轻微破损的管节及时进行修补，松动的接头及时加固。
在通风管理制度改革方面，主要是建立以岗位责任制和奖惩制为核心的通风管理制度。通风班组全面负责风机、风管的安装、管理、检查和维修，严格按照本工程通风管理规程和操作细则，组织实施，项目部定期根据通风质量兑现奖惩办法。
3 施工通风效果检验
为测定和评价堡镇隧道施工通风布局和通风效果，在施工过程中进行了测试。
3.1 测试内容、方法
(1) 作业面粉尘和有害气体浓度测定
浓度，计算平均值。
测定工作面20m范围内呼吸带在炮后30min、45min粉尘、CO、NO
x
测定方法按照卫生部《卫生防疫工作规范》(劳动卫生分册)中的规定实施。
(2)通风系统性能测定
测定并计算风机的输出压力、输出风量；选取管道的某些断面测定动压、静压、计算全压，根据测点的直径和面积计算断面风速、风量、百米漏风率，沿程压力损失、管道的摩擦阻力系数。
(3)隧道内气流状态测定
测定隧道内某些断面的多点风速，计算平均风速，推算烟尘排放时间。
3.2 测试仪器与器材
袖珍温湿度计，电子微风仪，复合气体测定仪，数字粉尘测定，空盒气压表，标准皮托管，U型压力计。
3.3 测定结果与分析
(1) 粉尘及有毒气体测试结果
将多次测试结果进行平均，其值见表4。
表4 堡镇隧道进口尘毒质量浓度测定平均值
施工工况 测定项目
粉尘/3m mg -?
CO/3m mg -?
NO x /3m mg -?
炮后30min 1.9 28 4.6 国标
2.0
30
5.0
堡镇隧道进口施工过程中，爆破30min 后即可开始施工作业，粉尘及有害气体浓度达到或接近国家卫生标准，为施工创造了良好的作业环境。
(2)通风系统测定结果
对各类风机经多次测试，其风量和风压均达到设计要求。由测定结果，计算百米漏风率为0.98％，全管道平均风阻系数为82/m s N 005.0?，效果相当满意。
(3)隧道气流测定
距洞口不同距离布置测点，经多次测试，洞内最小风速0.23~0.49m/s 之间，基本符合隧道施工通风规范要求。隧道内新鲜风基本能保证施工生产需要。
4 通风实施效果
(1)根据工程进展情况，将5600m 特长独头通风分段实施，单机通风长度小于2500m ，有效解决了平导和正洞多工作面钻爆施工的通风问题。
(2)采用抽、压混合接力式通风，污浊空气不污染全洞，爆破工作面排烟迅速，绝大部分洞身始终空气新鲜。
(3)在降低漏风率上狠下功夫，选用高强、耐久的PVC 增强纤维布材料风管，新颖拉链式接头；管理上定岗定责，破损及时修补，使管道始终在良好的状态下工作。工程自始至终管道漏风率一直低于1.0%，达到了0.98%的较高水平。
(4)降阻效果十分显著。克服管道阻力要消耗风机的全压，在系统确定以后，如何降低管道系统的阻力，是提高通风距离的关键之一。本项目首先在平导内尽量选用了大风管，使其风管直径达到1.3m ；其次选择表面光洁度较高的PVC 增强纤维布风管，且使接头平滑；安装和使用管理中始终使风管平、直、稳、紧，无弯曲，不褶皱。以上多方面的努力，通风系统在良好状态下工作时，平均风阻系数为8
2
/m s N 005.0?，效果十分显著。
(5)通风效果和洞内空气质量实测结果表明，在有轨运输模式下，爆破后30min 粉尘浓度接近规定标准，有害气体浓度均低于规定标准。
长大隧道独头掘进施工通风技术 发表时间：2018-03-20T10:17:34.723Z 来源：《基层建设》2017年第34期作者：刘军辉[导读] 摘要：随着隧道施工技术的不断发展，长大隧道在工程实践中日益增多，如何确保施工过程中的通风效果，对于加快施工速度，确保施工安全具有重大意义。 中建二局西南分公司重庆 400000 摘要：随着隧道施工技术的不断发展，长大隧道在工程实践中日益增多，如何确保施工过程中的通风效果，对于加快施工速度，确保施工安全具有重大意义。文章对长大隧道施工通风技术作简单论述，对类似工程提供参考。 关键词：长大隧道；通风；技术 1前言 针对大长公路隧道需设置通风竖井或者斜井以保障隧道内通风良好，经查阅国内外相关文献可知竖井施工存在诸多难点：其一为风机房施工中断面类型多，平面交叉及立体交叉导致多洞门施工，受力复杂是施工难点。其二为通风竖井井口位于山脊，场地小，不具备机械施工条件。竖井开挖深度大，施工难度大，且因施工场地受限，渣土运输困难，竖井施工是难点。长大隧道斜井主要作用为施工期间增加作业面，加快施工进度，运营期间可作为通风通道和紧急救援通道。 2通风设计原则 2.1通风系统 掘进工作立面都应该按照独立通风标准进行设计，不要将任一2个工作立面之间连接进行通风。隧道所实际需要的风量大小，应该依据爆破排烟、同时进行施工的最大人员数量和有毒气体最大排出量分别予以测算，并按允许风速进行检验，采用其中的最大值。隧道施工中，对集聚的空间和衬砌模板台车附近区域，可采用空气引射器气动风机等设备，实施局部通风的办法。隧道在施工期向，应实施连续通风。 2.2通风设备 （1）压入式通风机应该装置于洞内外新风流中，抑制污风循环。通风机要事先准备好两路电源，且装置风电闭锁系统，当一路电源发生故障，可以将另一路电源在短时间内迅速接入，以避免风机长时间停运。（2）应该准备一套与常用通风机性能一致的备用机，并时长进行通电检查，确保能够在应急情况下正常使用。（3）隧道掘进工作立面周围的局部通风机，都要采用专有变压器、专有开关设备、专专有线路及专有风电闭锁、瓦电闭锁进行供电。（4）隧道应采用抗静电、阻燃的风管。风管口到开挖面的距离应控制在≤20m范围内。风管每100m漏风率应控制在≤2%范围内。 3当前长大隧道施工技术存在的问题 3.1技术装备落后，滞约施工进度，影响施工效率 由于长大隧道在工程项目建设中绝大多数会是一个项目的工期控制点，长大隧道的建设工期直接影响项目完工工期，在长大隧道施工中引进先进的开挖、支护设备有利于提高工作效率，保证工程质量。现在应用较成熟的先进施工设备有水平超前钻机、多臂台车、湿喷机械手等。这些设备在施工速度、作业环境、安全性、施工质量等方面均优与常规的人工开挖机械。 3.2工人技术水平有限，施工工作开展难度大 长大隧道施工是一项极为艰苦的工作，参与到一线施工的主要是外来务工人员和农民工，他们的文化水平有限，对于长大隧道的认识也较为浅显，在施工的时候对于一些需要注意的施工事项一知半解，技术水平有限。鉴于此施工单位应该加强对一线技术工人的业务培训，尤其是对新工艺、新设备、新材料方面的应用培训，使工人业务水平的提高与技术水平的提高同步。 3.3地形条件复杂，制约隧道施工工作的开展 随着道路设计标准和施工技术水平的提高，为了保证线路的横纵平顺性，引入隧道工程可以从路线选择上大大节约线路长度，同时隧道工程可以少占用土地，能提高环境效益。长大隧道一般处于交通极度阻塞的崇山峻岭，人员、机械、材料进出，通信通讯要考虑，往往便道施工也是需要大力投入，修建难度远在一般地区之上，便道施工也会占据很多工期。大长隧道一般也是深埋隧道，岩爆的风险也较大，大大增加施工难度。 4长大隧道工程主要施工技术 4.1具体有效的施工方案的制定 具体有效的施工方案是合理利用资源、保证工期等的纲领性文件，长大隧道施工方案需要考虑现场地形条件、周围道路通行情况、弃渣场布置情况、工期要求等方面合理制定。因为很多长大隧道施工往往通过设置多个斜井或横洞工区同步实施的方案，根据现场实际情况合理制定的施工方案能最大化的利用现有资源，达到保证工程进度的目的。合理的施工方案制定后需要根据方案制定组织机构配备方案、现场资源配备计划、工程设备及劳动力配备计划。组织、技术、资源、劳动力的配备是工程能顺利推动的保障。 4.2通风技术的应用 首先应当设计好通风方案，在施工的时候，可以借助一些机械设备辅助通风，如说可以在施工场地布置轴流风机和射流风机，在施工时向洞内引进新鲜的空气，保证施工场所的空气质量，营造更好的施工环境。若为双洞施工，可以把轴流安装在左洞，左洞引入新鲜空气，轴流风机通过软式风管压入新鲜空气，左洞掌子面经过横向通道流向右掌子面后，从右洞排出；对于单洞长隧道，可以在轴流风机软管送风至掌子面的同时，在距离掌子面处增设射流风机，加速洞内空气的外排，保证洞内空气的新鲜，风机布置位置随着隧道开挖进尺加深其向洞内移动，可以根据具有情况适当的增加射流风机数量。 4.3实施预防及调整措施 长大隧道的施工是一项极为复杂的工作，比如说在挖掘隧道之前可以先要做好爆破工作，而要做好爆破工作也有较多的工序需要准备，如爆破点的选取，炸药的数量，施工人员的安全等，这些问题都需要在事先做好准备和预防，才有可能真正的解决好这些问题。此外，在施工的过程中，加强应急预案措施，施工环境较为复杂，所需要注意的问题也比较多，一旦遇到了突发情况，必须要及时的采取调整措施，才能做好这些施工工作，做好长大隧道的施工。 5施工通风
特长隧道施工通风技术 湖南金路工程咨询监理有限公司：邓如彪、谭娟摘要如何选择特长隧道施工通风的最佳方案，既要将隧道施工中产生的烟雾、粉尘及有害气体排出洞外，确保隧道施工安全、卫生，又不影响后续工序的作业，是隧道施工组织不容忽视的重要问题。本文结合龙潭隧道施工通风方案的确定，阐述根据隧道的长度、掘进隧道的断面大小、施工方法和设备条件等因素来确定隧道施工通风的方式、方法。 关键词特长隧道施工通风技术 一、工程慨况 龙潭隧道是一座上下行分离式隧道，两隧道中心线相距50m。隧道进口位于湖北长阳县贺家坪镇堡镇村头道河北侧一小山脊的端部，出口位于长阳县榔坪镇长丰村青岩沟与龙潭沟交汇口处。左线起止桩号为ZK65+516~ZK74+209，全长8693m，右线起止桩号为YK65+515~YK74+114，全长8599m，属特长隧道。中铁十四局集团有限公司承建的龙潭隧道出口段，左线长4349m，右线长4254m。左线距洞口3079m处、右线距洞口2989m处分别设置Φ7.0m、深335m和Φ5.3m、深349m通风竖井各一座。隧道出口位于直缓线上，纵向坡度为-1.50%～-2.10%。 隧道设计净宽9.75m，净高5.0m。开挖最大断面积98.5m2，衬砌后最大断面积83.6m2。 本隧道采用无轨运输出碴方式施工，独头掘进长度4300m。独头通风3000m。该隧道合同工期33个月，月进尺260m左右，工期较为紧张。 二、隧道施工烟尘现状： 目前隧道施工环境中有害气体主要来源于：爆破、内燃机尾气、围岩被扰动释放的有害气体等；有害粉尘主要来源于：凿岩、爆破、装渣、车辆对已沉积粉尘的扰动等。在无轨运输作业条件下，施工通风的技术难度远大于有轨运输作业，原因主要是内燃机设备废气排放量大，污染源分散在隧道沿程，稀释比较困难。目前公路隧道独头通风超过3000m的甚少。 三、通风方案选择 隧道施工通风方案，主要考虑隧道掘进1～3000m通风竖井未贯通前的方案选择；当隧道掘进大于3000m，通风竖井贯通后，将按左、右线施工互不干扰的原则，采用独立通风系统，选择正洞压风、竖井抽风的压、抽混合式通风方式。
隧道施工机械通风技术 使用通风机和管道的机械通风是隧道施工中最普遍的通风方法，在掘进距离较长的隧道施工中都采用机械通风。 一基本布置形式 通风机通风系统的基本布置形式有压入式、抽出式（或压出式）及混合式三种。 1．压入式 l 图1 压入式 如上图1所示，通风机或局部扇风机把新鲜空气经风筒压入工作面，污浊空沿隧道流出。 从风筒口到风流反向点的距离称为有效射程（l）。有效射程以外的炮烟及废气，呈涡流状态，不能迅速排除。 有效射程按下式计算： l1=(4~5)A 式中：l1—有效射程，m； A —隧道的断面积，m2。 在应用压入式通时须注意以下两点： （1）通风机安装位置应与洞口保持一定距离，一般应大于30m； （2）风筒出口应与工作面保持一定距离，对于小断面、小风量、小直径风管，该距离应控制在15m以内；对于大断面、大风量、大直径风管，该距离应控制在45~60m以内。 2．抽出式（或压出式） （a）抽出式（b）压出式 图2抽出式和压出式 如上图2所示，通风机或局部扇风机经风筒把工作面的污浊空气抽出，新鲜风流沿隧道流出。抽出式通风只有采用硬质风管，若采用柔性风管，则系统布置应如上图2所示如上图2（b）所示的压出式通风。
风流的有效作用范围成为有效吸程（l ）。有效吸程以外的炮烟及废气呈涡流状态，排出困难。 有效吸程按下式计算： l=1.5A 式中：l 1—有效吸程，m ； A — 隧道的断面积，m 2 。 抽出式通风的回风流不经过隧道，故排烟时间或排烟需的风量与隧道长度无关，只与炮烟抛掷区的体积有关。 炮烟抛掷区是指放炮后炮眼弥漫的区域。炮烟抛掷区的长度用下式计算： l 0=15+ 5 G 式中：l 0—炮烟抛掷区的长度，m ； G — 同时爆破的炸药量，kg 。 3．混合式 图3 混合式 混合式通风如上图3所示。抽出式(在柔性风管系统中作压出式布置)风机的功率较大，是主风机。压入式风机是辅助风机，它的作用是利用有效射程长的特点，把炮烟搅混均匀并排离工作面，然后由抽出式(压出式)风机吸走。这种方式综合了前两种方式的优点，适合于大断面长距离隧道通风，在机械化作业时更为有利。采用喷锚支护的隧道，喷浆地点的粉尘浓度很高，采用混合式通风，降尘效果十分明。 为了避免循环风，混合式通风系统中压入式风机进风口距抽出式风筒吸风口(或压出式风机吸风口)的重合距离不得小于10m 。两风筒重合段内隧道平均风速不得小于该隧道的最低允许风速。吸风口距工作面的距离应大于炮烟抛掷长度，一般为30~50m 以上。压入式风筒口距工作面的距离应不大于风流的有效射程。 二 施工通风的风量计算 进行风量计算的目的是为正确选择通风设备和设计通风系统提供依据。通风系统的供风能力应能满足工作面对风量的最大需求。 掘进工作面所需风量可分别按下列方法计算，取其最大者作为供风标准。 （一） 按排除炮烟计算风量 1． 压入式通风的风量计算 Q=t 25.2?32 2)(P b AL G 式中：Q —工作面风量，m 3 /min ； t —通风时间，min;
高瓦斯隧道施工过程中的通风措施 1 工程概况 图山寺隧道全长3216m，最大埋深160 m，是兰渝铁路高风险隧道之一，也是全线重点工程，我集团公司承担的施工任务，也是我集团公司的重点工程。 图山寺隧道为高瓦斯隧道，存在天然气逸出危险，岩层缓倾，节理发育。全长3216m，洞身最大埋深160m，进口内轨面设计高程337.94m，出口内轨面设计高程357.92m。隧道进出口各设长800m单车道有轨运输平行导坑。全隧Ⅲ级围岩总长2922m，Ⅳ级围岩总长155m，Ⅴ级围岩总长139m。隧道范围内覆盖层主要以泥岩、砂岩为主。隧道地质构造简单，为单斜地层，岩层产状平缓，局部轻微扭动。 2 认识瓦斯 2.1瓦斯：常说的瓦斯，是指从岩层中放出的有毒有害气体的统称，是一种无色、无味、无臭、可以燃烧和爆炸的气体,在地球演变的过程中，植物及其它有机物在高温缺氧条件下，化学分解从而生成瓦斯。主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体，如氦和氩等。 2.2瓦斯事故类型：常见的瓦斯隧道事故有三种类型，分别是瓦斯燃烧，瓦斯窒息，瓦斯爆炸，其中瓦斯爆炸危害最大。 2.3瓦斯爆炸的条件：出现瓦斯爆炸事故必须具备三个基本条件，一是空气中瓦斯浓度达到5%～16%；二是要有温度为650～750℃的引爆火源；三是空气中氧含量不低于12%。 2.4瓦斯的类型：瓦斯隧道分为低瓦斯隧道、高瓦斯隧道及瓦斯突出隧道三种。 2.5图山寺隧道设计为高瓦斯隧道，全长3216米，由于该隧道位于产油产气地层，天然气等气体可能顺着岩层构造裂隙上冒，危及隧道施工。隧道里瓦斯的存在降低了氧气的浓度，能造成人员缺氧窒息。它的扩散性较强，能较快的弥漫于整个隧道内，最容易积存在隧道拱顶、坍塌空腔或通风死角内。 3 瓦斯允许浓度控制指标
隧道施工通风作业工艺标准 FHEC-SD-12-2-2007 1 适用范围 适用于不包括瓦斯隧道在内的各类隧道的施工通风。通风方式应根据隧道长度、施工方法和设备条件等确定。所穿过的岩层不产生有害气体的短于300m的隧道或导坑贯通后的隧道，在洞内气体满足国家劳动保护要求时，施工可利用自然通风，其他情况均需采用机械通风。 2 应用的国家规范、行业规范及标准 2.1 中华人民共和国行业标准《公路隧道施工技术规范》JTJ 042-94 2.2中华人民共和国国家标准《环境空气质量标准》GB 3095-1996 3 施工准备 3.1 技术准备 3.1.1根据隧道施工方法、设备条件、掘进长度、开挖面积以及污染物质的含量与种类确定通风方式，编制施工通风方案。 3.1.2 对有关技术人员进行培训，成立一个专门小组进行施工通风设备的安装、检测、维护和日常施工通风管理。 3.2 机具准备 3.2.1通风机：轴流式风机 3.2.2通风管：刚性风管（薄钢板、镀锌铁皮、玻璃钢、聚氯乙烯塑料板等），柔性风管（维尼纶涂胶皮、混织胶皮布、维尼纶聚氯乙烯人造革等） 3.2.3风门：普通风门（由木或铁皮制作）、自动风门（电动式、气动式、水动式、机械式） 3.2.4有害气体检测仪、消音箱 3.3 材料准备 安装风机所需的基础螺栓、锚杆。 3.4 作业条件
3.4.1凿岩钻孔、爆破、出渣、运输、喷锚衬砌等工序施工时均应进行通风，主要地点是工作面。 3.4.2风机距洞口30m以上，避免洞内流出的污浊空气重新进入洞内，形成部分循环风。 4 施工操作工艺 4.1 工艺流程图 通风方式选择与布置风量计算风压计算选择通风设备设备布置安装质量检查 4.2 操作步骤及方法 4.2.1通风方式选择与布置 通风方式的选择与布置应根据施工方法、设备条件、掘进长度、开挖面积以及污染物质的含量与种类等情况确定。 通风机通风系统的基本布置形式有送风式、排风式和混合式三种。单一的送风式或排风式通风，适用于中、短隧道；混合式通风适用于长、特长隧道，以排风式管路作为通风主管道，送风式为局部通风；隧道采用有轨运输时，宜采用排风式或混合式通风；隧道采用无轨运输时，宜以送风式通风为主，或用送排风两用式风机；隧道设有辅助坑道时，则可利用辅助坑道作为通风巷道。 4.2.2 风量计算 洞内施工所需通风量应根据洞内同时工作的最多人数所需要的空气量、或使同一时间爆破的最多炸药用量产生的有害气体降低到允许浓度所需要的空气量、或使同时在洞内作业的柴油机产生的有害气体稀释到允许浓度所需要的空气量、或满足洞内允许最小风速要求等条件进行计算确定。以其中最大者选择通风设备。 1按洞内同时工作的最多人数计算风量 Q=qmK 式中：Q——计算风量，m3/min（下同）； q——洞内每人每分钟所需新鲜空气量，m3/min，按每人每分钟3m3计算（围岩溢出有害气体时，按每人每分钟4m3计算）； m——洞内同时工作的最多人数； K——风量备用系数，取1.10～1.15。 2按满足洞内允许最小风速要求计算风量
蒙河铁路屏边隧道斜井 通风方案 1、工程概况 屏边隧道全长10381m，进口里程DⅡK60+875，出口里程DIK71+256，为单线隧道，设计为单面下坡，坡度分别为-20.2‰（坡长9025m）、-10‰（坡长650m）及-1‰（坡长706m），最大埋深660m。 屏边斜井位于隧道线路右侧，斜井与正洞隧道中心线交汇点里程为D ⅡK66+300，斜井与线路中线蒙自方向夹角80°，井口里程为XDK1+218，水平长度1218m，综合坡度为85‰。本斜井采用无轨单车道运输，断面净空尺寸5.6m（宽）×6.0m（高）。斜井施工任务为斜井1218m （XDK0+000～XDK1+218），平导1735.29m（PDK66+294.71～PDK68+030），辅助正洞4165m（DⅡK63+835～DⅡK68+000），其中出口方向为1700m（DⅡK66+300～DⅡK68+000），进口方向2465m （DⅡK63+835～DⅡK66+300）。 2、通风控制条件 隧道在整个施工过程中,作业环境应符合下列卫生及安全标准: 隧道内氧气含量：按体积计不得小于20%。 粉尘允许浓度：每立方米空气中含有10%以上游离二氧化硅的粉尘为2mg；含有10％以下游离二氧化硅的水泥粉尘为6mg；二氧化硅含量在10％以下，不含有毒物质的矿物性和动植物性的粉尘为10mg。 有害气体浓度：一氧化碳不大于30mg/m3，当施工人员进入开挖面检查时，浓度为100mg/m3，但必须在30min内降至30mg/m3；二氧化碳按体积计不超过0.5％;氮氧化物（换算为NO2）5mg/m3以下。洞内温度：隧道内气温不超过28℃，洞内噪声不大于90dB。
长大隧道施工通风技术要点分析 发表时间：2019-09-17T15:29:33.273Z 来源：《城镇建设》2019年第15期作者：王建堰 [导读] 以南龙铁路乾山隧道通风系统为例，从施工通风方式、通风技术途径及通风过程注意事项进行长大隧道施工通风技术要点分析。中国水利水电第十四工程局有限公司云南省昆明市650000 摘要：以南龙铁路乾山隧道通风系统为例，从施工通风方式、通风技术途径及通风过程注意事项进行长大隧道施工通风技术要点分析。 关键词：长大隧道；通风；要点分析 引言 本文以南龙铁路乾山隧道通风系统为例，从施工通风方式、通风技术途径及通风过程注意事项进行长大隧道施工通风技术要点分析。 南龙铁路乾山隧道位于福建省南平市延平区至三明市沙县，隧道起讫里程DK18+495.26～DK29+238，隧道全长10742.74m，最大埋深515m，隧道洞门采用帽檐斜切式洞门。 在长大隧道工程中，通风是工程中的重点、难点之一，能否达到良好的通风效果与隧道施工各个岗位人员的生理健康、施工质量、施工进度等息息相关。为了能有良好的通风效果，对于通风方案的抉择与实施至关重要[1]。对弈隧道的施工，一般短隧道洞内通风可以采用自然通风来改善空气质量，但对于长大隧道施工工程，尤其看重通风技术的方案及实施，这关系着方方面面。 1、施工通风方式 长大隧道施工工程的通风方式主要是有四种，分别是排风式、压入式、送排混合式、辅助坑道通风式，可选择单一或多个通风方式用于实际施工中。 1.1 排风式(或称吸出式)通风。这种方式的操作原理为：将吸风口放置在工程操作面的旁边，利用风机排出洞内的尘土、废气等有害物质，同时可以将洞外的新鲜气体引入进隧道中。这种排风式的优势在于可以及时交换气体，不留存有害物质，不会造成洞内污染。有利也有弊，弊端在于如果隧道过长，新鲜空气需要长时间才能进入到洞内，而施工人员却不可以及时的到达工作面，那么会影响工程的施工进度。 1.2 送风式(或称压入式)通风。此方式的原理是：在洞外放置风机，一般要与洞口有一定的距离，风机可以把新鲜空气通过管道压入隧道内，与此同时利用压力，也可以将洞内的有害物质压出洞外。这种排风式的优势在于可以使得隧道内能迅速获得新鲜空气，有助于施工人员能及时顺利开展工作，避免影响工程施工进度，可提高整体的效益。但弊端在于，有害物质是从洞内开挖断面排出，必然会对洞内造成污染，影响后续的锚杆、喷混凝土、防水层等各工序施作。 1.3 送排混合通风方式。采用排风和送风两种通风方式相结合，一边可以快速的将新鲜空气送入到隧道开挖面，另一边同时还能及时排出有害物质，具有通风迅速、减少洞内尘土的优点。但不足的是，这种混合式的通风方式，必须要在隧道内同时放置两条风管，一来是对于本身就空间窄小的隧道而言，会影响到隧道工程的施工；再有，每条管路间的相互连接与人力的维护工作量都会有相应的增加。所以，从整体情况考虑，对于长大隧道施工，要求施工周期短同时对通风有极大的要求等各种较为困难的工程，才会考虑采取此混合式的通风方式。 1.4 辅助坑道通风。在隧道相连接的坑道处，布置合适的洞、平行导坑、斜井或竖井，可以起到保持隧道内良好通风、保证隧道内运输通畅等作用。 以南龙铁路为例，在工程初期采用压入方式进行通风处理，在工程的中后期，考虑到隧道的延长，在施工地段，采用送排混合式的方式，来增加通风量，保证隧道内的工作环境。同时，在乾山隧道2#斜井洞口处增添进口压入式风机来配合主洞段自然排风体系。 考虑不同位置的竖井、斜井，规范整体的隧道工程施工的操作区域，根据区域的不同选择合适的通风方案，可以合理调整隧道通风的长距，分段的配备单独的通风体系，保证隧道工程整体的内在环境[2]。 2、改善隧道施工通风的技术途径 2.1 合理布局。在洞外三十米以外的位置安置通风机，可以有效的避免排除的废尘废气再次被吸回到洞内，进行再次循环；将通风的管道设立在洞壁拱腰或拱顶处，可以避免影响其他程序的施工操作；将风管口设置在距离施工面的一定范围内，在能达到良好效果的同时，也避免施工操作对风管的破坏。 2.2优化匹配。使用的风管和通风机必须相互配套，才能保证能达到高效率的运行。 2.3防漏降阻。对于风管的选择，可以选用长丝涤纶纤维的布料所制成的风管，或是用PV塑料复合做制成塑胶布风管，这两种风管的外表光滑，可以减小因流动产生的摩擦力，同时还能防水防火防静电，可使用周期长，可以达到百米漏风率和通风阻力系数的系统要求。 2.4改进风管加工工艺。对于处于工作面的风管部分，采用手工方法用强力胶链接混织胶布，在洞口处的风管部分，则采用电热塑机热融增强塑胶布，因此就可以保证风管上没有针眼，降低风管的漏风的可能性。 2.5改进风管联接形式。对于风管间的连接，在连接时先将两个管口套在接头上，用软铁丝捆合，在采用薄钢板材质的钢圈搭配 φ10mm的钢筋在风管的连接处进行加工处理。这样的接头不易变形、破坏，也能保证连接紧密，保持通风顺畅。 2.6提高风管安装质量。在安置吊挂的风管时，要保证将缆索拉平拉紧，锚筋直立、牢固，每0.3~0.4米之间的吊环不能被破坏，保证完整性。 2.7加强通风系统的维护管理。为了能保证持续良好的通风效果，必须设有专人对通风系统进行日常维护管理。特别是长大隧道中的通风系统，负责人要每日定时进行检查和维护保养，并做好相应的维护保养记录。 南龙铁路乾山隧道出口段通风管采用长丝涤纶纤维布料，2#斜井段通风管采用PV塑料复合做制成塑胶布风管，经过工程实际，隧道通风效果良好。 3、通风过程注意事项 隧道内通风方案的考虑范畴包括：通风的方式选择是否合适，整体通风体系的设置是否合理，风管和通风机是否配套。不能从片面考虑理想的效果，用风量大的通风机，就不能配套管径小的风管，否则会造成增加阻力而增大漏风的情况；同样也不能用管径大的风管配套
至高速公路 XXX特长隧道出口端通风专项方案 编制： 复核： 批准： XX有限责任公司 至高速公路xx项目部二０一三年九月二十二日
通风专项方案 一、编制依据 1.四川省XX至XX高速公路工程项目《招标文件》，XX标段图纸等。 2.《公路工程技术标准》（JTG B01—2003）。 3.公路隧道施工技术规范》（JTG F60—2009）。 二、工程概况 XX隧道出口端位于四川省XX境内，是XX至XX高速公路土建工程控制性工程，设计为双洞单向行驶两车道公路隧道，左线长7732米，右线长7726米，围岩以Ⅱ、Ⅲ级为主，Ⅳ、Ⅴ级围岩较少，隧道工程地质、水文地质十分复杂。隧道最大断面150.18m2。根据围岩级别不同，施工采用人工、机械开挖全断面法和台阶法开挖，主洞和斜井同时掘进，装载机装碴，无轨运输出碴。设计为无瓦斯隧道，为预防有害气体突出，避免灾害性事故发生,加强对有害气体的监测,用监测信息指导隧道施工,同时对有害气体进行综合治理。 三、编制目的 隧洞施工通风的过程是不断向洞内提供新鲜空气，用新鲜空气冲淡和排除各种有害气体、粉尘和烟尘，使其浓度降到规定的允许范围以内，给施工人员创造相对较好的气候条件，改善洞内的施工环境，特制定本方案。
四、隧洞施工通风方式 隧洞施工通风方式主要有管道式通风（即独头通风）和巷道式通风两大类，它们在长隧道施工的应用中都有新的发展，管道式通风一般用于单口掘进长度3km以内的隧洞，增加通风长度的途径是采用大风量风机和大直径管道，并且设法减少风管的漏风，在此条件下我国已经实现单管单机通风长度7.5km，国外管道通风长度已超过10km。超过3km的隧洞较多采用巷道式通风，凡长隧道用管道式通风比较困难的都可以采用巷道通风。这些方面国内外许多长隧道的施工通风可以借鉴。 本段施工通风采取前期管道式通风和后期巷道式通风相结合的通风方式。 五、施工通风 1.通风设计 1.1洞内施工所需风量根据洞内同时工作的最多人数所需要的空气量，或使同一时间爆破的最多炸药用量产生的有害气体降低到允许浓度所需要的空气量，或使同时在洞内作业的内燃机械产生的有害气体稀释到允许浓度所需要的空气量，或满足洞内允许最小风速要求等条件进行计算确定。以其中最大者选择通风设备。 1.2主要计算参数
高原特长隧道施工通风技术 蒲荣宇 （中铁二十一局集团有限公司兰州730000） 摘要高原特长隧道通风一直都是困扰隧道施工的关键性难题。结合盆因拉隧道通风实践，介绍通风系统的设计、风量计算及通风设备的选型，对类似高原特长隧道通风有借鉴意义。 关键词高原特长隧道通风设计 中图分类号U453．5文献标识码B文章编号1009-4539（2013）08-0109-04 Ventilation Technology for Super-long Tunnel Construction in Plateau PuＲongyu （ChinaＲailway21st Bureau Group Co．Ltd．，Lanzhou730000，China） Abstract Ventilation has been a key puzzling problem for super-long tunnel construction in plateau．Design of the ventila-tion system，air volume calculation and modal selection of the ventilating equipment is hereby introduced based on the ven-tilation system construction of Penyinla Tunnel，with a view to provide references to the ventilation system construction of similar plateau super-long tunnels． Key words plateau super-long tunnels；ventilation；design 1引言 隧道在钻爆法施工中，凿岩、爆破、出碴、喷射混凝土等作业过程经常会产生大量的粉尘和有害气体；另外，隧道中大量的施工机械（如挖掘机、装载机、自卸汽车、凿岩机、混凝土喷射机、电焊机等）也会排放有害气体。低海拔地区氧气充足，柴油机排放的有害气体浓度较低，污染程度低。 在高原地区，空气稀薄，气压低，由于燃烧不充分，柴油机在低含氧量空气的条件下尾气排放污染物将增加。另外，作业人员在高原缺氧状况下工作效率下降。对高原隧道，设计先进、合理的通风方案，配置高效的通风机械及供氧系统是实现高原特长隧道快速施工、保证施工人员身心健康及施工安全的重要保障，高原隧道长距离施工通风技术也是控制特长隧道建设的一大技术难题。2工程概况 盆因拉隧道是拉（萨）日（喀则）铁路最长单线铁路隧道，是拉日铁路重点控制性工程。隧道起讫里程为ⅢDK134+763 ⅢDK145+173，全长10410m。隧道洞身穿越雅鲁藏布江左侧中高山，进口位于泽朗曲右岸冲洪积台地，出口位于雅鲁藏布江左岸至宗嘎村后的基岩山坡处，线路所经地区地形起伏较大，地势陡峻，冲沟发育，沟内均无常年流水，地形地貌简单，地层、岩性较单一，隧道最大埋深1080m。除进口段104．38m位于Ｒ5000m曲线上之外，其余段落均位于直线上。洞内坡度依次为5?、9?、7?、－3?。全隧道共设1座斜井，3座横洞，设计为无砟轨道。进口不具备进洞条件，从斜井进洞后往进口方向施工237m。1#斜井长度515m，与线路交叉点ⅢDK135+000，夹角64?3'，坡度6．3%；2#横洞长度1335m，与线路交叉点ⅢDK138+200，夹角82?，坡度－4．8%；3#横洞长度1536m，与线路交叉点ⅢDK139+800，夹角75?，坡度－2%；4#横洞长度 收稿日期：2013-05-10
明月山特长隧道施工通风技术 发表时间：2019-08-05T09:16:57.343Z 来源：《基层建设》2019年第15期作者：李向平[导读] 摘要：通风是制约特长隧道快速施工的难题，本文全面的介绍了明月山特长隧道施工通风技术,为类似隧道提供借鉴经验。 中铁十二局集团第一工程有限公司 摘要：通风是制约特长隧道快速施工的难题，本文全面的介绍了明月山特长隧道施工通风技术,为类似隧道提供借鉴经验。 关键词：特长隧道；施工通风；风机；射流通风 1工程概况 明月山隧道是沪蓉国道主干线支线（GZ55-1）垫江至邻水高速公路的重点控制性工程，也是2006年四川在建最长的高速公路隧道。隧道左线长6557m、右线长6555m，为分离式双车道单向高速公路隧道，采用高速公路技术标准建设，计算行车速度80Km/h。隧道主洞建筑限界净宽10.25m，净高5.0m，紧急停车带建筑限界净宽13.0m，净高5.0m，在左洞K8+650左侧50m处设一通风竖井，井深277.41m。我合同段内隧道总长6543m，其中左洞长3273 m，右洞长3270 m；设有行人横洞9座，共长288m；行车横洞4座共长147.8m，变电洞3座共长96m。 2隧道通风技术 隧道通风就是将钻孔、爆破和出碴产生的炮灰、爆炸后产生的有毒有害气体、出碴设备排出的尾气、油烟和粉尘在较短时间内排出洞外，并将新鲜空气输送到施工作业面，隧道通风是保证隧道施工安全和提高工效的一项重要措施，特别是特长隧道，通风效果的好坏直接关系到快速施工，成为隧道施工的头等大事。 2.1明月山隧道施工通风难点 (1)大断面公路隧道，且左右线同时掘进，施工用风量很大。 (2)采用无轨运输，车辆老化尾气污染严重。 (3)仰拱、铺底和衬砌同时进行，对施工通风影响很大。 (4)独头掘进距离超过3千米，且要穿越瓦斯煤系地层，通风要求极高。 (5)隧道为2.25%的上坡，坡度大不利于新鲜空气进入。 2.2隧道通风方案的选择 隧道通风的目的就是改善洞内作业环境，而隧道施工各工序对洞内环境污染程度又不同，此处通风量还随隧道的延深而加大。所以通风设计应分阶段进行，通风量应是动态的、才经济合理。在选择通风方案之前，首先应计算确定风量和风压。 隧道出碴运输采用无轨运输方式。按照隧道快速施工的特点，装碴时可采用一台CAT320D（1.2m3/斗）和一台柳工856装载机并行作业模式。运输设备的数量根据隧道的掘进长度进行增加，由于隧道掘进最长距离是3273米，通过考虑每台车的装碴时间、运输时间、运输距离，单洞最多需配置出碴运输车8台，组成运输作业线进行装、运碴作业，配备4台10m3罐车输送混凝土。在正常施工状态下隧道内同时拥有的作业车辆数（在最大深度时）为12台。 2.2.1风量计算 1、按洞内同时工作的最多人数计算，需风量Q为： Q=Kmq(m3/min) q-每个工作人员需要的风量，取3m3/min； m－同时工作的最多人数，取60人； k-风量备用系数，取1.1； Q=Kmq＝1.1×60×3＝198m3/min 2、按同时爆破的最多炸药量计算所需风量Q为： Q=7.8×t-１×（AS2L2）１／３(m3/min) A-同时爆破的最多炸药（kg），实际为325kg； S-坑道的净断面积(m2)，实际为81 t-爆破后的通风时间（min）实际为240min； L-坑道长度（m），实际为1800m； Q=7.8×t-１×（AS2L2）１／３＝7.8/240×（325×812×18002）１/３ =619m3/min 3、通风机需供风量QG为： QG＝k·76·Q/P k-风管的漏风系数，取1.70； P-与海拔高度相应的大气压力（cmHg柱）,为75.01cmHg柱； QG＝76kQ/P＝1.7×76×619/75.01≈1066(m3/min) 2.2.2风压计算 H阻＝∑ｈ动＋∑ｈ局＋∑ｈ沿 ∑ｈ动--动压取50Pa； ∑ｈ局--局部压力损失一般按沿程压力损失的10％估算； ∑ｈ沿--沿程压力损失计算： ∑ｈ沿＝agpLQ2/s3 （Pa） 式中 a——风道摩擦阻力系数，取a＝3x10-4kg?s2/m2 L——风道长度m，取L=1800m Q——风机风量m3/s，根据计算取Q＝17.76m3/s
特长隧道施工通风技术 （中铁十四局集团二公司山东泰安 271000） 摘要结合龙潭隧道施工通风方案的确定，阐述根据隧道的长度、掘进坑道的断面大小、施工方法和设备条件等诸多因素来确定隧道施工通风的方式、方法。 关键词特长隧道施工通风 一. 工程概况 龙潭隧道是沪蓉国道主干线湖北宜昌至恩施高速公路的第一长隧，是一座上下行分离式隧道，两隧道中心线相距50m。隧道进口位于湖北省宜昌市长阳县贺家坪镇堡镇村头道河北侧一小山脊的端部，出口位于宜昌市长阳县榔坪镇长丰村青岩沟与龙潭沟交汇口处。左线起止桩号为ZK65+516~ZK74+209，全长8693m，右线起止桩号为YK65+515~YK74+114，全长8599m，属特长隧道，目前国内施工中的第二长隧。我单位承担的九合同段（出口段），左线长4349m，右线长4254m，在距洞口约3000m 处，左、右线分别设直径7m和5.3m、深332m 和355m通风竖井各一座。出口均位于曲线上，纵向坡度为-1.50%的单向坡。 该隧道岩性以页岩、灰岩为主，Ⅳ、Ⅴ围岩居多，有少部分Ⅱ、Ⅲ围岩。在ZK71+570（YK71+643）附近发育F1断层，在ZK72+750（YK721+800）附近发育F2断层，F1断层对洞身影响范围较小，F2断层对洞身影响范围较大。洞口段基岩裂隙水较丰富，隧道在K70~K72段穿越岩溶区，岩溶水较发育。 隧道设计净宽9.75m，净高5.0m。开挖最大断面积98.45m2，衬砌后最大断面积83.6m2。 本隧道采用无轨运输出碴方式施工，独头掘进长度4300m。独头通风3000m，该隧道工期33个月，较为紧张，月进尺达260m 左右。 二、国内外工程实例 在无轨运输作业条件下，施工通风的技术难度远大于有轨运输作业，原因主要是内燃机设备废气排放量大，污染源分散在隧道沿程，稀释比较困难。目前国内有轨运输钻爆法施工时独头通风最长达7500m，TBM施工最长超过10km。但在无轨运输钻爆法施工条件下，国内独头通风最长为3600m（塑黄铁路寺铺尖隧道，赣龙铁路金华山隧道），目前公路隧道独头通风超过3000m的还没有。 在国外，采用压入式通风独头通风最长
xx工程建设项目 xx隧道施工通风方案编制： 审核： 审批： xx工程有限公司 xx隧道项目经理部 2017年10月
目录 一、编制说明 (1) 1.1 编制依据 (1) 1.2 编制原则 (1) 二、工程概况 (2) 2.1 项目概括 (2) 2.2 气象特征 (2) 2.3 水文特征 (3) 2.4 瓦斯情况 (4) 三、施工通风设计原则 (6) 3.1 施工通风的目的 (6) 3.2 设计原则 (6) 3.3 洞内有害气体与卫生指标要求 (7) 3.4 瓦斯隧道安全要求 (9) 四、通风参数计算 (12) 4.1 通风计算基础参数 (12)
4.2 施工范围及送风距离 (14) 4.3 开挖面需风量计算 (15) 4.4 隧道防瓦斯集聚风速验算 (23) 4.5 风机配置 (25) 五、隧道进口段与出口段施工通风方案设计 (26) 5.1 巷道式通风（轴流风机+射流风机） (26) 六、隧道一号斜井段施工通风方案设计............ 错误!未定义书签。 6.1 方案（风管+风仓+风管） (49) 6.2 一号斜井段风机配置 (87) 七、隧道二号斜井段施工通风方案设计 (88) 7.1 方案（风管+风仓+风管） (88) 7.2 二号斜井段风机配置 (127) 八总结 (128) 8.1 进出口段通风配置 (128) 8.2 一号斜井段通风配置 (129) 8.3 二号斜井段通风配置 (130)
一、编制说明 1.1 编制依据 （1）xx隧道标段施工方案； （2）《公路隧道工程施工技术规范》（JTG F60-2009）； （3）《现代隧道施工通风技术》； （4）《工业企业设计暂行卫生标准》（GB J1-62）； （5）《公路隧道工程设计规范》（JTG D70-2004）； （6）《公路隧道通风设计细则》（JTG/T D70-2014）； （7）《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10120-2002）。 1.2 编制原则 （1）贯彻执行国家的方针、政策及相关的工程施工规范、规定，当地政府的相关制度； （2）确保满足建设单位、监理单位、设计单位管理要求； （3）遵循合同条款，响应合同文件要求，确保实现业主要求的工期、质量、安全、环境保护、文明施工和造价等各方面的工程目标； （4）符合国家和地方关于环境保护、职业健康安全、水土资源及文物保护、节能减排的要求，尊重当地的民风民俗；
隧道施工通风方式的选择 李永生 (中铁隧道集团有限公司科研所 洛阳 471009) 摘 要：本文对隧道施工通风的方式进行了归纳总结，就如何针对不同的施工条件选择相应的通风方 式进行了介绍，并提出了一些发展建议。 关键词：隧道 施工通风 通风方式 选择 1 前言 无论是在隧道施工开挖时，还是在并巷工程的巷道掘进中，为了稀释和排出岩体涌出的有害气体、爆破产生的炮烟和粉尘，保持良好的空气条件，必须对开挖工作面进行通风，即向工作面送人新鲜风流，稀释和排出污浊空气。但是，如何才能充分利用现有条件，使通风效果达到最佳、成本降到最低呢?这就需要首先对通风方式进行合理的选择。 2 通风方式的分类与选择 通风方式按照通风的动力划分，可分为自然通风和机械通风。 2.1 自然通风 在气压、温度和自然风力等各种自然因素的作用下，使空气获得能量，并沿并巷流动的现象，称为自然通风。而借助于自然因素产生的使空气流动的能量，称为自然风压。 在图1所示的地下井巷中，进风口和出风口的标高差为Z 1-2，此高差内空气密度平均值为ρ 1-2 ；3 至4段为最低标高的水平巷道；2至3段和4至5段的标高差分别为Z 2-3和Z 4-5，空气密度平均值分别为ρ2-3和p4-5。根据能量变化方程可知1至5点的阻力为： h r = d ρ + υ 12-υ52 +(Z 1-2+Z 2-3-Z 4-5)·g ρ 2 式中：h r ——通风阻力； d ρ——单位质量空气静压； ρ——空气密度； υ1——进风口风速； υ5——出风口风速； g ——重力加速度。 上式中，因v1=0；Z1-2+Z2-3-Z4-5=0则有 h r = d ρ - υ52 （1） ρ 2 因出风口处5点的单位质量速压(υ52/2)为出口的能量损失，可计为通风总阻力的一部分，而可服通风总阻力所需要的能量即为自然风压，则自然风压为： h n = d ρ （2） ρ 则单位体积空气所产生的自然风压为： h n =ρa d ρ （3） ρ 式中：ρa ——空气平均密度； 当把井巷内空气视为不可压缩流体时，其静压与深度成正比，即d ρ=ρ·dz ，则(3)式可改写为： Z 1-2 Z 2-3 Z 4-5 12 34 5 新鲜风 污风（以下相同） 图1 自然通风示意图
隧道施工通风设备安装施工方案 1通风设备 1.1风机安装 （1）巷道式通风时，主要通风机安设在靠近掌子面的车行横通道中间位置，车行横通道设置临时密闭及2道风门，密闭墙厚度≥800mm，详见图6-1～6-3。 （2）独头压入式通风时，局部通风机安设在洞口外≥30m处，避免吸入洞内排出的污风；巷道式通风时，左洞局部通风机安设在距车行横通道进风侧≥30m处，避免吸入掌子面排出的污风，详见图6-4。 （3）通风机支架应稳固、结实，避免运行中振动；主要通风机进口方向应与风流方向基本一致。 图6-1 主要通风机安设纵剖面示意图 图6-2 风门及右洞风筒安设纵剖面示意图
图6-3 车行横通道通风机安设横剖面示意图 图6-4 局部通风机安设横剖面示意图 （4）通风机前、后10m范围内不得堆放杂物，通风机进口应安设铁箅。 （5）当隧洞内风速小于通风要求最小风速，或风量不能有效稀释有毒、有害气体时，可在主洞和已贯通的车行横通道内增设辅助局部通风机，亦可考虑将隧道运营期间的通风设备（射流风机）提前安装到位，以提高风速、增加通风量。 （6）射流风机安设 ①射流风机的基础要求水平、坚固，基础高度≥2m，中线距离2～
3m，详见图6-5。 图6-5 隧道射流风机布置示意图 ②通风机及电动机组件安装在整块的钢支架上，钢支架与基础之间必须增加橡胶减振垫，钢支架安装在基础顶部的减振垫上。钢支架必须固定在混凝土基础上，减振垫宜采用多孔型橡胶板。 ③土建在浇注混凝土前，应按专业设计图纸复核基础位置、顶面标高、几何尺寸、预留螺栓孔洞位置和深度，基础顶面标高不宜出现正误差（即不宜超出设计标高）。 ④基础埋入地面以下深度应按设计要求施工，见硬底后一般不小于50mm，混凝土应密实，外表面光滑，混凝土强度等级符合设计要求。 ⑤通风机固定后，应进行地脚螺栓孔二次灌浆，宜采用豆石混凝土，不得用水泥砂浆灌注孔洞。 ⑥洞内通风机移动采用小平板车，移动前应提前做好通风机支座或支架。射流风机应逐个移动，以保证洞内不间断的空气循环。 ⑦射流风机应有适当的备用数量。 1.2风筒安装 （1）局部通风机选用高强度、抗静电、阻燃柔性风筒，必须有出
长大隧道施工通风技术一、隧道施工作业环境的卫生标准 大家知道隧道施工中,洞内有害气体的来源主要有钻眼粉尘、爆破烟尘、运输汽车尾气及汽车扬尘、喷射砼粉尘、水雾、瓦斯、氡等有害气体以及高地温环境等,为了使施工人员的健康得到保证,为保证顺利施工,必须采用通风的方法来加以解决 1.1 氧气含量 坑道中氧气含量按体积计不应小于20%。 1.2 气温 坑道内气温不宜高于30℃。 1.3 有害气体浓度 一氧化碳(CO)一般情况下不大于30mg/m3,特殊情况下，施工人员必须进入工作面时，可为100mg/m3,但工作时间不得超过30min;二氧化碳(CO2)按体积计不得大于0.5%;氮氧化物(NO2)在5mg/m3—8mg/m3以下;甲烷(CH4)按体积计不得大于0.5%。 1.4 粉尘浓度 含10%以上游离二氧化硅的粉尘,每立方米空气中不得大于2mg;含10%以下游离二氧化硅的矿物性粉尘,每立方米空气中不得大于4mg。 1.5 噪声 施工噪声不宜大于90dB。此外该规范还规定,隧道施工通风应能满足洞内各项作业所需的最大风量。风量按每人每分钟供应新鲜空气3m3计算,采
用内燃机械作业时,1kW供风量不宜小于3m3/min,风速在全断面开挖时不应小于0.15m/s,坑道内不应小于0.25m/s,但均不应大于6m/s。 二、机械通风的方式 一般隧道施工通风方式主要有排风式(或抽出式)、送风式(或压入式)、送排混合通风方式、利用辅助坑道通风等4种方式。在公路隧道施工中由于经济方面的原因,较少采用辅助坑道通风这种方式。 2.1 排风式(或称吸出式)通风 该方式是将吸风口置于工作面附近,通过风机将废尘废气等有害物质吸出并排到洞外,而洞外新鲜空气则顺坑道进入洞内。这种方式的优点在于能及时排走污染物,不会污染已建洞身;缺点是必须经过较长时间工作面才能得到较多的新鲜空气,作业人员不能及早进入工作面,从而影响到下一工作循环的快速展开。 2.2 送风式(或称压入式)通风 该种方式是将风机置于有新鲜空气的地方(一般离开洞口一定距离),通过管道直接将新鲜空气压送到工作面附近,从而将污染物排出洞外。此方式的优点是工作面能在较短的时间内得到足够的新鲜空气,有利于下一工作循环的尽早展开,从而提高工作效率,得到较高的经济效益。其缺点是:污染物从全洞断面排出,对已完洞身将造成污染,并对后续的其他作业如锚杆打设、喷浆、防水层的施作、二次砼衬砌等有很大的影响。 2.3 送排混合通风方式 送排风方式兼有以上两种方式的优点,即有一路为压入式通风,主要作