高海拔特长公路隧道施工通风关键技术研究摘要：高海拔地区的隧道施工有着自身的特殊性，它和一般的隧道施工有明显的差别。
在隧道施工过程中，要做好施工通风，尤其是涉及到高海拔隧道施工时，一定要高度重视通风，通风能给隧道内提供新鲜的空气，排出隧道内有毒气体，保障人员的安全，维护机器的正常运行。
在高海拔特长公路隧道施工中，通风技术被称作是整个工程安全建设的生命线。
本文围绕着现阶段跑马山1#隧道设计、施工等相关的技术规范进行研究，针对高海拔地区特长隧道施工通风关键技术展开研究，以求推动高海拔特长公路隧道施工通风关键技术的完善。
关键词：高海拔；特长公路隧道；施工通风；关键技术伴随着国家对经济的关注，交通也得到了极大的发展，要先富先修路已经成为了人们的共识，高速公路的干线已经深入到了我国的西北地区，例如新疆和西藏，但这些地区在进行施工的过程中，因为受到特殊地质条件的影响，尤其是在川藏高海拔地区修建较长的公路时涉及到了隧道，隧道内的低压缺氧，施工条件恶劣，需要应用通风技术。
通风技术的应用能够保证隧道施工的安全性，但是受到主客观因素影响，造成施工通风过程中存在着一些问题。
例如快速的排除爆破开挖施工中产生的粉尘和炮烟，快速排除喷浆支护后产生的粉尘。
在通风线路较长和管道曲折的情况下，提升通风效率，保障洞内的新鲜空气供应，保障施工人员的安全，这些都是需要高海拔特长公路隧道施工中，围绕着通风关键技术展开详细研究。
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，超过2km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。
1高海拔隧道施工通风的基本理论1.1理论结合现行的公路隧道施工技术规范规定，隧道施工作业环境一定要结合相关的卫生标准。
如图一所示，在公路隧道施工过程中，有毒有害气体的容许浓度一定要达到相关的标准，一旦超过这个标准，可能会给施工人员带来伤害[1]。
图一：公路隧道施工过程中有毒有害气体容许浓度示意图除此之外，要求隧道内空气中含氧量应当始终大于19.5%，严禁使用纯氧、通风换气。
除了这些层面的要求之外，规定隧道内的温度千万不能超过28摄氏度，噪声分贝不能高于90分贝。
在瓦斯隧道装药爆破时，爆破地点20米内的风流中，瓦斯浓度一定要小于1%，否则就会给工作人员带来威胁。
粉尘作为隧道内的主要污染物，一般情况下较大的粉尘会在施工过程中逐渐下落到地面。
这些粉尘在施工过程中，很容易伴随着施工人员的呼吸进入到鼻腔粘膜，在人体呼吸道引发尘肺病，所以在施工过程中一定要高度关注，意识到整个空气都在进行着动态的发展过程，做好个人的防护，才能避免这些大粉尘进入人体。
围绕着隧道内的风流静压和空气密度进行详细判断。
除此之外，还涉及到了计算流体力学，它是介于数学、流体力学和计算机之间的交叉学科，通过计算机和数学的方法来求解流体力学控制方程。
这种方式的应用主要是在隧道施工通风过程中管闭合隧道壁壁面的边界，会涉及到具体的数值，借助这一相关计算求出具体数值后，能够帮助实现科学通风。
1.2通风方式高海拔隧道施工通风方法涉及到了机械通风和辅助通道通风。
1.2.1机械通风对于机械通风而言，高海拔长大隧道施工过程中，通过强制机械通风的方法，在高原条件下修建长达隧道，利用通风机和通风管的机械通风，做好整体隧道的通风[2]。
抽出式通风只能通过刚性通风管，这样会增加成本。
如下图二所示：图二：机械通风的两种方式示意图还有一种混合通风模式，混合通风就是将以上提到的两种通风模式有机结合，发挥两者的优点，克服两者之间的不足，结合工程的实际，最终产生突出的通风效果，但是也存在着明显的缺点，就是在应用混合通风的过程中，通风机和通风管是复杂多样的，数量众多的通风设备不利于安装运输，也不利于对两种接力转化，整体成本较高，尤其不适合瓦斯隧道施工。
所以在应用的过程中，需要结合实际，有针对性地选择通风方式，让通风在隧道施工中发挥突出成效。
1.2.2辅助通道通风长大隧道施工中，形成巷道式通风和辅助通道混合通风两种情况[3]。
巷道式通风在应用过程中是围绕着隧道的实际情况。
让隧道内不同系统之间进行密切配合，达到通风效果。
近年来无风门。
巷道式通风技术被广泛应用。
向道是通风的突出优点就是特别适用于长大型隧道施工，尤其是在高海拔地区的隧道施工过程中，利用巷道式通风可以为隧道内部提供持续稳定的风力，风力较大就可以排除内部的相关杂物。
可靠性极强，但是它有一个缺点，就是巷道式通风过程中需要设置平行导洞或者是双线通道，通风机数量众多，会造成花费的成本极高。
另外一种叫做辅助通道，辅助通道所采取的混合通风在长大隧道中，为了保证整个工作过程有足够的空气和通风。
就需要在隧道内设置竖井或斜井，然后在相关颈内安置好抽出时风机就能排除隧道内的相关粉尘和有害气体。
但因为在外界自然环境下风压会随着季节和气候的变化出现极大的差异，所以在安装时都需要结合整体的环境情况来进行明确要求。
在高海拔隧道进行通风方式和相关设备选择的时候，一定要结合当地的实际情况，根据隧道施工中有轨运输的使用，通过混合通风隧道或者压入式通风隧道的应用，例如双线隧道或者平行导洞的隧道可以通过巷道式通风。
在通风设备选择时，围绕着具体的隧道施工方案，结合施工通风长度来进行计算，然后选择出相关的设备。
2高海拔特长公路隧道施工通风技术应用研究2.1 工程概况四川省交通建设集团股份有限公司承建雅安至叶城国家高速公路康定过境段K1-1标段跑马山1#隧道位于四川省康定县，左线长度8865m，右线长度为8780m，斜井全长1258m，断面大小和主洞一样。
隧道工程地质、水文地质十分复杂。
隧道最大断面171.6m2。
主洞和斜井同时掘进，装载机装碴，无轨运输出碴。
跑马山1#隧道进口设计为无瓦斯隧道，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。
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。
为了保证把足够的风量送到工作面，并在风口保持一定的风速，就要求通风机具有一定的风压，使其克服沿途的所有阻力。
通风机应具备的风压为：H机≥H总阻H总阻=H动压+H静压 H静压=H摩阻+H局阻摩擦阻力 Hf=6.5×а×L×Q2×9.81/d5表三：系统风压的计算式及结果如表三所示，根据计算结果在各工区主扇选用YSDD(C)-NO14型通风机，此风机风速高、中、低档可调，在隧道开挖初期可用低速，中期用中速，后期用高速，也可以在每天不同的施工工序中进行改变，更具有节能性。
2.2 施工通风方案设计高海拔隧道多处在高寒缺氧、空气稀薄地带，而且平均大气压普遍是平原地区的65%左右，空气中的含氧量大约为正常大气压下的60%左右。
面对这样的宏观情况，在这样的宏观环境下，在进行隧道施工时，整个工程量大，涉及到的污染也很多，这样就导致通风的距离极大，通风量极大，通风实施起来比较困难，再加上高原地区的通风设备性能会下降。
直接引起施工设备、燃料不充分，给整个隧道内带来严重的污染[4]。
对于高海拔地区的通风设置，要采取动态化的设计，考虑海拔对通风的因素，结合具体的参数值确定通风标准。
高海拔施工，通风不建议自然通风方式，需要引进通风设备。
跑马山1#隧道进口主洞施工通风：第一阶段：正洞掘进1000m 采用压入式通风；第二阶段：正洞掘进1000~4000m斜井交叉口前，采用巷道式通风。
管理中一定要邀请专业的施工团队来做好全面的通风管理，例如在风管安装时千万不能，所以操作要求风管的安装遵循平直顺原则，安装好根据检测结果及时进行阶段调整。
施工中根据检测结果及时对通风系统作局部调整，必须保证洞内气温不得高于28℃、一氧化碳（CO）和二氧化氮（NO2）浓度在通风20 min后分别降到20mg/m3和5mg/m3以下，以满足施工需要。
2.3 各阶段施工通风优化设计在各个阶段施工通风优化设计中，围绕着高海拔环境下的主动通风参数要不断进行修正。
根据平行导洞通风参数进行不断的修正，修正后优化风机的选型。
高海拔隧道通风具有极大的特殊性，所以对于风机的转速、风量、风压都需要做好适度调整。
在这样的情况下才能帮助隧道施工通风技术得到有效应用，在施工过程中，对于粉尘和有害气体要及时的监测，可以借助有害气体检测仪。
粉尘浓度测量仪来进行全程的监测，一旦发现出现各种问题，超出规定的浓度，就需要尽快撤离，避免这些有害气体对施工人员造成不利影响。
3高海拔公路道隧道通风降尘技术在隧道施工中常用到的降尘技术包括通风喷湿、湿式凿岩技术、水幕降尘和除尘器除尘技术等。
结合隧道的实际情况，根据施工需要，通风供氧设备在阶段进行过程中，将该技术应用其中减少粉尘、有害气体对施工人员的影响，这种喷雾降尘配合水幕降尘，可以有效的除尘、净化空气。
跑马山1#隧道为特长隧道，一般情况下在该隧道中会应用较多的内燃设备，这些设备的功率极大，同时运输车辆在隧道施工过程中也需要来回运输相关的材料、器械，这个过程中会排放大量的尾气，伴随着隧道本身开挖所产生的各种有害气体、粉尘，如果不加以控制，将会给施工人员和隧道内的空气造成极大的影响，要对隧道内排出的气体和空气质量做好有效监测。
借助现代化的技术，如果一旦发现这些排除标准不符合要求，要立刻进行处理，以免这些气体给外部环境和人员身体健康带来危害，在这个过程中能利用水幕降尘器发挥积极的效果，通过这个设备喷洒水雾颗粒，可以在整个隧道施工过程中形成断面，减少有害气体，对整个隧道内环境工程的不利影响。
另外还可以通过在隧道内安装干湿除尘器来进行除尘。
通过调整供风的风速控制粉尘，根据经验，当洞内风速达到1.5～3.0m/s时，作业地点中空气粉尘的含量会降低至最低。
结束语：因为高海拔隧道特殊气候条件、地理环境，在进行通风设计时，一定要结合相关的参数，灵活的调整通风技术的应用，这样才能帮助通风技术在其中发挥积极的效果。
参考文献：[1]蔡鹏飞.觉巴山高海拔特长公路隧道施工通风优化研究[J].现代隧道技术,2021,58(S1):156-161.[2]高菊茹,张博,王耀,渠浩波,姚志军.高海拔特长公路隧道施工作业环境改善关键技术研究[J].现代隧道技术,2019,56(06):11-18.[3]幸垚. 高海拔特长公路隧道施工通风关键技术研究[D].重庆交通大学,2018.[4]吕辉. 高原区特长公路隧道施工通风技术研究[D].北京交通大学,2017.。
