中国葛洲坝集团第一工程有限公司 湖北宜昌 443002
摘 要：本文从分析水电站地下洞室施工的主要污染源开始，介绍地下工程施工环境的标准，最后介绍地下洞室施工过程中采用的通风方式和通风方法。
关键词：水电站；地下洞室；通风研究
1、引言
水电站地下洞室在施工过程中，经常出现有害气体、粉尘等污染源，这些污染源的存在影响了施工的连续性，对施工进度和质量造成直接影响，另外还极大的损害工作人员的身心健康，所以必须要建立合理的通风系统，合理组织风流，改善地下洞室的通风条件。
2、水电站地下洞室施工的主要污染源
近年来随着我国对西部的开发，许多西部的水电站正在设计和施工中，由于西部特有的地质条件，给水电站的施工带来了新的挑战，巨大型的水电站地下洞室的施工给通风增加了设计难度，巨大型水电站地下洞室规模比较大，结构比较复杂，支洞在进行布置时纵横交错，形成许多的交叉路口，在施工过程中，由于大量爆破产生的烟尘，还有柴油机挖运设备排放的有害气体，进一步增加了通风的难度。
地下洞室施工过程中选用的配套设备，其在开挖面爆破时产生的浓烟和灰尘，柴油机装运设备排放的有害气体，良好的通风措施可以推进工程的顺利进行，将施工过程中遵循的“以人为本”生产理念贯彻到实际，深入研究地下工程施工过程中的产生的污染源显得尤为重要。
3、地下工程施工环境标准分析
在进行地下工程施工过程中，需要注意以下几个方面，主要包括地下洞室内的有害气体浓度、空气温度和湿度、粉尘和烟尘浓度以及风速和噪音等，这些内容都有相应的标准和规定。
3.1有害气体
我国对各行业地下工程施工过程中允许的有害气体浓度基本是一致的，其中《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》（DL/T5099-2011）规定允许的有害气体浓度标准见表1。
注：CO允许的浓度，作业时间在1h以内的可以放宽到50mg/m3,作业时间在0.5h以内的可以放宽到100mg/m3,15-20min内可以达到200mg/m3,在此条件下反复作业时，两次作业的间隔时间至少在2h以上。
3.2空气温度和风速
《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》（DL/T5099-2011）规定洞下、井内的空气温度一般不能超过28℃，在空气温度和相对湿度一定情况下可以提高风速来提高散热效果，空气温度在小于15℃时，适宜的风速为小于0.25m/s，空气温度在15℃-20℃时，适宜的风速为小于1m/s，空气温度在20℃-22℃时，适宜的风速为大于1m/s，空气温度在22℃-24℃时，适宜的风速为大于1.5m/s，空气温度在24℃-28℃时，适宜的风速为大于2m/s。洞、井内的最小风速和最大风速要满足以下要求：（1）施工过程中洞、井内的最低风速要不小于0.15m/s。（2）施工过程中洞、井内的最大风速根据位置的不同风速要求也不同，其中最大不超过15m/s。
3.3噪声
《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》（DL/T5099-2011）规定洞内进行作业的噪声分贝在超过90（A）时，要采取相应的防护措施，如果达不到标准要求，要限制工作人员接触噪声的时间，噪声在90（A）分贝允许接触的时间是6h，噪声在93（A）分贝允许接触的时间是4h，噪声在96（A）分贝允许接触的时间是2h，噪声在99（A）分贝允许接触的时间是1h。
3.4其他
除了上述内容外，《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》（DL/T5099-2011）规定地下工程施工应注意以下几个方面：（1）在地下工程施工过程中，每人每分钟需要供新鲜空气3m3。（2）井下使用柴油机械进行作业时，按照每千瓦每分钟4m3的风量进行计算，另外还要与工作人员所需要的通风量相加。（3）洞内空气中的氧气含量不能低于20%。
4、地下洞室施工通风方式及通风方法
4.1地下洞室施工通风
洞室施工通风方式主要有管道式通风（独头通风）和巷道式通风两大类，管道式通风主要在单口掘进3KM以内的隧洞，3KM以上的隧洞比较常用巷道式通风。
（1）管道式通风
管道式通风系统主要由风机和风管组成，通风方式主要有分压入式、压入式、吸出式、吸出可逆式以及混合式等，压入式和吸出式又分为采用局扇式和不采用局扇式。在较短时间内，快速解决洞内集中于开挖工作中炮烟，主要采用吸出式通风方式。当运输车辆排放出有害气体，散步在全洞内时，易于采用压入式通风方式。在采用轮胎无轨运输方式和钻爆方式时采用吸出式排放，出渣时采用压入式通风方式。
（2）巷道式通风
巷道式通风系统主要由主隧道、主风机、平行巷道、风墙和风门组成，平行巷道和主隧道每隔一定距离就要用横通道贯通，在平行隧道和主隧道的一端设置一条较短的通风洞，以此来布置主风机。巷道通风方式根据主风机的工作方式不同可以分为压入式通风和抽出式通风，两种通风方式主要由总体布置的需要决定。
巷道通风和管道通风相比，前者比较安全可靠、阻力小、设备简单、通风断面大、管理方便以及维修起来比较容易，在单口掘进长度大条件下，用管道式通风比较困难的都可以采用巷道通风。
在采用平行巷道方式进行通风时，在最后一个横通道以后的隧洞开挖需要采用管道式通风，在这种情况下，将管道压风口移到洞内，将管道的长度控制较短的范围之内，这样比较容易解决长隧道施工的通风方式。
4.2地下厂房系统的施工通风
地下厂房主要有三大洞室组成，分为主副厂房、尾调洞和主变洞，在进行开挖三大洞室时，开挖断面较大，进行施工时一般先采用开挖导洞，在进行三大洞室的中部开挖时，上层施工的通道进风路径和阻力要比中层施工通道的进风小，为了保证有效的散烟，保持风流从中层施工通道内进入，从顶部排出。在布置通风系统时，在上层施工的通道内布置风门，阻止风流的进入，这样可以保证中层施工通道进风的目的。在进行下部开挖时，除了在上层施工通道内布置措施阻止进风外，也可以在中层施工通道内布置相同措施，另外可以在下层通道中布置风机来增加下层通道的进风量。
5、结语
地下洞室施工的通风方法和通风形式有很多种，涉及到的因素也很复杂，在进行计算地下洞室通风量时，要结合实际情况，选取合理的通风方法和通风形式以满足地下工程的需要，满足国家对地下工程施工的卫生标准。
参考文献：
[1]钟登华，刘东海.大型地下洞室群施工系统仿真理论方法与应用［M］． 北京: 中国水利水电出版社，2003．
[2]陈艳梅，杨兴国.电站地下洞室群施工通风的动态模拟.四川水利，2007,第8期
论文作者:彭焱烽
论文发表刊物:《防护工程》2017年第24期
论文发表时间:2018/1/16
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