摘要：小洞径隧洞多表现为穿越山河、山体等区间隧道，在水电水利等工程中比较常见。实际施工时受到隧洞距离长短、外部环境等因素影响，对隧洞通风排烟提出较高要求，需要结合小洞径隧洞工程施工特点，采取科学合理的通风排烟施工技术，以保证施工进度和施工安全。基于此，对小洞径隧洞通风排烟的施工技术进行研究和分析。
关键词：小洞径隧洞；通风排烟；施工技术；分析
在社会经济、城镇化水平不断提高背景下，我国也加大了水利基础设施建设和完善力度，为人们生活提供更多便利，涉及到的小洞径隧洞工程也越来越多。尤其是长距离小洞径隧洞工程，与一般隧洞工程相比较施工难度比较大，其中施工通风措施是控制掘进的关键因素，因此需要结合工程实际选择恰当通风排烟措施，确保工程施工有条不紊进行[1]。本文联系小洞径隧洞通风排烟工程施工要求，对通风排烟设计原则、方式选取和施工方案设计进行详细探讨，并通过实际案例进行应用实践，希望能够为类似工程施工提供参考。
1小洞径隧洞通风排烟工程施工要求
根据地理环境资源分布，小洞径隧洞工程多存在于水电水利工程当中，进行隧道施工时也多采用大型设备，施工方法以钻爆法为主，所产生的气体、粉尘等会降低隧洞内氧气含量，并威胁到施工人员生命安全。尤其是长距离小洞径隧洞施工，由于隧洞整体距离比较长，在一定程度上也会延长作业循环时间，通风排烟难度也会增高，需要严格贯彻《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》规定及要求，通过解决好隧洞通风排烟问题达到排烟降尘目的。此外，针对不同类型隧洞，通风排烟要求也不尽相同，具体表现为：（1）山体隧洞，该类型隧洞需要穿越山体，因此在前期阶段需要对施工区域地质状况进行详细勘察，在准确把握隧洞距离、埋深以后，联系隧洞施工方案对通风机工作量、工作时间等进行设计和验算，进而确定通风机类型及通风方式；（2）地下隧洞，该类型隧洞进行通风排烟可以采取自然措施，通过对隧洞产生风能进行有效运用，相应设备在其中发挥辅助作用，可以起到良好排烟降尘效果[2]。
2通风排烟设计原则、方式选取和施工方案设计
2.1设计原则
小洞径隧洞通风排烟施工时，无论是粉尘浓度、还是洞内氧气量都有明确范围参照，在做好前期施工现场勘察和资料整理工作以后，需要遵循以下原则进行通风排烟设计：（1）对施工区域自然环境条件进行了解和分析，并将气候、气压等因素纳入到通风排烟施工设计范畴中；（2）在隧洞作业允许条件下，尽可能选择功率比较大的机械设备进行运用，可以起到提高效率和缩短工期的作用；（3）遵循资源合理利用、成本控制原则，尽可能选择高效技术、设备进行运用，既能够起到绿色生态作用，又能够降低运行维护成本[3]。
2.2方式选取
由于隧洞洞径比较小，导致通风排烟的风口也较小，无形中加剧了集中供风送入和通风井设置难度，这时候就可以采取以下方式加以解决：（1）自然式，通过对隧洞内与隧洞外形成气压差进行充分利用，可以起到通风排烟作用，然而实际应用时对进出口位置高差要求比较高，制约了该种通风方式广泛应用；（2）机械式，该种通风排烟方式包含压入式、吸出式和混合式3中类型，压入式和吸出式实践应用容易引起二次污染，因此在具体实践中更多采用混合式通风[3-4]。
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2.3施工方案设计
在对小洞径隧洞通风排烟施工方案进行设计时，需要通过做好以下工作得以实现：（1）全面了解工程案例，在对工程案例资料加以了解和熟悉以后，将其与同类型工程实践经验进行对比分析，同时开展通风排烟试验，经过挂帘、水雾装置、混合式通风等流程以后，结合试验结果对施工方案进行完善和优化，使其在具体实践中发挥理想效果；（2）明确通风方式，从环境、技术、设备、成本等角度对通风方式进行科学考虑，并选择与之相对应的通风方式进行应用，同时加强技术方、施工方和监理方沟通交流，使工程施工有序、高效开展；（3）环保施工，由于隧道施工多以钻爆法为主，就会出现有毒气体停留隧洞内情况，再加上燃气设备开展工作所产生的废气，会对施工人员生命安全造成极大威胁，并且施工作业面能见度也无法得到可靠保障，容易引发安全事故，为此需要对通风排烟设备进行检查和维护，整个施工现场也要加强管理，确保施工进度和施工安全[4]。
3实际案例分析
3.1工程概况
某供水工程输水隧洞总长度为14km，开挖断面设计为2.5×2.5m，洞身段位于完整花岗岩中，实际施工采用钻爆法。受到地质环境制约，施工时沿线分别设置了3个斜井和竖井，最长作业面长度超过1500m，竖井深度为105m，由于无法对通风井进行有效设置，使通风排烟问题丞待解决[5]。
3.2通风排烟试验
一般情况下，隧洞施工会采用吹入式集中供风方式进行通风排烟，但是针对该长距离小洞径隧洞工程来说，伴随着不断掘进无论是出渣、还是通风排烟都受到极大限制，如果只考虑提高风机功率，那么通风管道占据空间就会不断增大，并且吹入式通风方式仅仅能够实现烟尘吹离地面，洞内作业依然能见度比较低，不仅影响到正常工效，还威胁到作业人员健康。为此该工程施工综合考虑下采用混合式分散供风，并对其展开综合试验，涉及内容有：（1）挂帘，在爆破之前在距离掌子面30~50cm内对软帘进行悬挂，同时在封闭区内设置水雾喷射装置，施工工程面所使用水管需要采用钢管，并将其设置为人字形，并分布多个喷水孔，针对高压水集水坑则使用塑料管，在完成放炮以后需要对高压水泵进行开启，所产生高浓度烟尘也会在水雾吸收之后进行沉降和下落，烟雾量减少可达到50%；（2）先洗后吹式通风，在封闭区内高浓度烟尘快速扩散难度比较大，在经过水雾迫降之后开动风机，烟尘就会随着风管被吸出到洞外，洞口新鲜空气也会被吸入到洞内，保障施工顺利进行；（3）串联风机，用串联的方式使常用风机进行分散式供风，每台风机间隔距离保持为300m，通风效果较良好[5-6]。
3.3通风排烟效果分析
该工程对上述通风排烟措施运用以后，对得到的结果进行分析，（1）挂帘，在隧道爆破之前，在距离掌子面50m、60m、70m和80m部位分别设置了悬挂软帘，但是受到使用非电毫秒雷管进行爆破影响，导致软帘被击碎，后来进行工艺流程优化，对火雷管进行应用，软帘悬挂距掌子面80m~100m位置可以抵挡70%以上炮烟；（2）水雾喷射装置，结合设计要求设置了水雾喷射装置，但是实际应用时发挥作用不够理想，主要是因为洞内较潮湿，使得有害气体、粉尘等被水分子自动吸附；（3）先吸后压式通风，前期阶段为了节约成本，使用供、收一体风带，受到线路太长影响，极大降低了通风排烟效果[5-7]。最终对通风排烟系统进行科学调整和优化，即在完成爆破以后先开启距离工作面100m处吹风机，使烟尘经过硬质风管进入到吹风机，然后通过200m长柔性风筒实现烟尘出洞口，在20min以后利用井口风机进行供风，整个通风时间与之前相比较减少1h以上。
4结语
本文是基于对小洞径隧洞通风排烟施工技术的探析，在阐述通风排烟工程施工要求以后，联系实际工程案例，对长距离小洞径隧洞工程通风排烟施工涉及到的挂帘、水雾喷射装置、通风方式、串联风机等进行详细论述，实际施工时也要结合工程实际情况，对通风排烟施工进行完善和优化，以起到排烟降尘和工程有序、安全施工目的。
参考文献：
[1]赵伟.对长隧洞通风排烟技术的有关探究[J].低碳世界,2017,(34):128-129.
[2]王涛.小洞径隧洞通风排烟的施工技术探讨[J].科技经济导刊,2016,(14):39-39.
[3]魏青,郭俊波.高原缺氧环境长隧洞小断面通风排烟技术研究[J].中国水利,2016,(20):62-65.
[4]于起洋,董奇德.高海拔地区小断面超长距离隧洞施工通风技术研究[J].房地产导刊,2017,(35):97-98.
[5]张志.试析小断面长隧洞施工的通风排烟及除尘[J].建筑工程技术与设计,2018,(30):3245-3246.
论文作者:何继锐,韦露,邓恩露,姜小平
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/20
标签：隧洞论文; 小洞论文; 排烟论文; 工程论文; 方式论文; 水雾论文; 工程施工论文; 《基层建设》2020年第1期论文;