1、工程概況
大別山隧道地處大別山腹地湖北省麻城市境內(nèi)，穿越大別山山脈孟匠巖主峰，隧道全長(zhǎng)13 256m，是合武線上最長(zhǎng)、控制工期的隧道。以大別山隧道中部分界，由兩個(gè)單位共同負(fù)責(zé)組織施工，其中，我單位負(fù)責(zé)出口端6 908m和1077m的2斜井施工任務(wù)。
大別山隧道出口端分為出口和斜井兩個(gè)工區(qū)組織施工，其中出口工區(qū)獨(dú)頭施工4182 m，設(shè)計(jì)為5%的上坡，隧道正常段襯砌后高9. 25 m，寬10. 08 m，為單心圓斷面。采用鉆爆法開挖，無軌運(yùn)輸，在施工過程中，隧道內(nèi)從掌子面往后最多有14個(gè)作業(yè)面和8臺(tái)臺(tái)架同時(shí)施工，洞內(nèi)作業(yè)人員多達(dá)百人以上，并且有裝載機(jī)、挖掘機(jī)、運(yùn)碴汽車、運(yùn)噴漿料汽車、運(yùn)混凝土汽車等行走設(shè)備。因此，施工通風(fēng)是改善洞內(nèi)作業(yè)環(huán)境的主要措施和方法。
2、通風(fēng)的設(shè)計(jì)及計(jì)算
根據(jù)國(guó)內(nèi)一部分已建成或在建隧道的施工通風(fēng)情況來看，通風(fēng)效果都不是太好，尤其是長(zhǎng)距離隧道獨(dú)頭通風(fēng)。因此，在開工之初，就將大別山隧道長(zhǎng)距離獨(dú)頭通風(fēng)作為施工的重點(diǎn)、難點(diǎn)來進(jìn)行組織，施工與科研結(jié)合，以專業(yè)設(shè)計(jì)、專業(yè)通風(fēng)的方式進(jìn)行協(xié)作。根據(jù)工程特點(diǎn)，采用壓入式通風(fēng)方式。
2.1通風(fēng)量計(jì)算
施工通風(fēng)所需風(fēng)量按洞內(nèi)同時(shí)工作的最多人數(shù)、洞內(nèi)允許最小風(fēng)速、一次性爆破所需要排除的炮煙量和內(nèi)燃機(jī)械設(shè)備總功率分別計(jì)算，取其中最大值作為控制風(fēng)量。
2. 1.1主要計(jì)算參數(shù)
①洞內(nèi)同時(shí)工作最多人數(shù)按Ⅳ=150人考慮；
②洞內(nèi)允許最小風(fēng)速Vmin=0.15 m/s；
③洞內(nèi)每人應(yīng)供應(yīng)新鮮風(fēng)3 m3/min；
④內(nèi)燃機(jī)械設(shè)備作業(yè)供風(fēng)量3 m3/( min．kW)；
⑤風(fēng)管平均百米漏風(fēng)率為0. 015，風(fēng)管摩阻系數(shù)為0. 02；
⑥開挖斷面面積A=117.6m2。
2.1.2風(fēng)量計(jì)算結(jié)果
(1)按人數(shù)計(jì)算風(fēng)量
所需要風(fēng)量為Q =3 x150 =450 m3/min (1)
(2)按最小風(fēng)速計(jì)算風(fēng)量
所需要風(fēng)量為
Q=Vmin×Ax60 =1 058 m3/min (2)
(3)按開挖面爆破排煙
5、通風(fēng)管理
5.1組織機(jī)構(gòu)及職責(zé)
隧道通風(fēng)重在管理，為了解決好大別山隧道通風(fēng)，專門設(shè)通風(fēng)負(fù)責(zé)人1名，下設(shè)四個(gè)班組：技術(shù)組、風(fēng)管安拆組、風(fēng)機(jī)司機(jī)班、風(fēng)管修補(bǔ)班，職責(zé)分工見表2。
5.2通風(fēng)技術(shù)管理
①風(fēng)管安裝必須平、直、順，通風(fēng)管路轉(zhuǎn)彎處安設(shè)鋼性彎頭，并且轉(zhuǎn)彎平緩，避免轉(zhuǎn)銳角彎，以減小管路沿程阻力和局部阻力，并且要加強(qiáng)日常維修和管理。
②專業(yè)技術(shù)人員經(jīng)常對(duì)現(xiàn)場(chǎng)通風(fēng)效果進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果及時(shí)進(jìn)行階段調(diào)整。
③必要時(shí)可以根據(jù)檢測(cè)結(jié)果及時(shí)對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)作局部調(diào)整，必須保證洞內(nèi)氣溫不得高于28℃、一氧化碳(CO)和二氧化氮(N02)濃度在通風(fēng)30 min后分別降到30 mg／m3和5mg／m3以下，以滿足施工需要。
④風(fēng)機(jī)必須由專業(yè)風(fēng)機(jī)司機(jī)負(fù)責(zé)操作，并作好運(yùn)轉(zhuǎn)記錄，上崗前必須進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，培訓(xùn)合格后方可上崗。
⑤電工必須定期檢修風(fēng)機(jī)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決故障，保證風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
⑥加強(qiáng)日常通風(fēng)檢測(cè)，保證足夠的風(fēng)量和風(fēng)壓，并且要愛護(hù)通風(fēng)管路，避免對(duì)通風(fēng)管路的破壞，降低漏風(fēng)率。
⑦洞口風(fēng)機(jī)需要安設(shè)在距離洞口20 m以外的上風(fēng)向，避免發(fā)生污風(fēng)循環(huán)；風(fēng)管出風(fēng)口距開挖工作面的距離不許超過30m。
⑧因?yàn)樗x擇的風(fēng)管直徑較大，必須保證隧道有足夠的凈空，避免發(fā)生過往車輛和機(jī)械刮破風(fēng)管而影響施工。
⑨運(yùn)輸車輛的尾氣排放口必須安設(shè)凈化裝置，以降低對(duì)隧道內(nèi)施工環(huán)境的污染程度。
⑩因?yàn)樗淼纼?nèi)采用的內(nèi)燃設(shè)備較多、功率較大，所以排放的尾氣量很大，隧道開挖產(chǎn)生的有害氣體和粉塵也較多。為了避免對(duì)施工人員和大氣造成危害，對(duì)洞內(nèi)排出的污風(fēng)進(jìn)行空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)不符合排放標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)采取有效的處理措施，以滿足環(huán)境保護(hù)的要求。
6、通風(fēng)效果的檢測(cè)及評(píng)價(jià)
6.1 隧道內(nèi)作業(yè)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)
①空氣中氧氣含量，按體積不得小于20%。
②隧道內(nèi)允許最小風(fēng)速Vmin，=0.15 m/s。
③隧道內(nèi)氣溫不得高于28℃，隧道內(nèi)噪音不得大于90 dB。
④粉塵容許濃度，每立方米空氣中含有10%以上的游離二氧化硅的粉塵不得大于2 mg，每立方米空氣中含有10%以下的游離二氧化硅的礦物性粉塵不得大于4 mg。
⑤爆破30 min后，有害氣體二氧化氮體積不得大于5 mg／m3，一氧化碳不超過30 mg/m3，瓦斯?jié)舛炔坏贸^0.5 %～1,0%。
6.2有害氣體主要檢測(cè)對(duì)象、檢測(cè)儀器及頻率
對(duì)于無軌運(yùn)輸隧道，出碴等行駛的機(jī)動(dòng)車輛，其排放的尾氣中氣態(tài)的CO、氮氧化物是主要的有害成分。目前，對(duì)隧道空氣污染的治理方法是以稀釋有害成分濃度為目的的通風(fēng)換氣法。
大別山隧道WHSD -2標(biāo)段對(duì)風(fēng)速、風(fēng)量、CO濃度、NO2濃度等各項(xiàng)指標(biāo)都有嚴(yán)格要求。以上述四項(xiàng)指標(biāo)為基準(zhǔn)，定期進(jìn)行檢測(cè)，決定各項(xiàng)施工工序的合理性，如果某項(xiàng)指標(biāo)超標(biāo)，立即上報(bào)安全環(huán)保部，理順環(huán)境保護(hù)與隧道施工的關(guān)系，重視其環(huán)境危害，積極主動(dòng)采取合理措施，使其危害降到最低限度。檢測(cè)對(duì)象和方法見表3。
6.3效果評(píng)價(jià)
2006年12月1日，大別山隧道開挖至DK222+840，累計(jì)開挖長(zhǎng)度2 842m時(shí)，對(duì)隧道有害氣體進(jìn)行了檢測(cè)，空氣質(zhì)量在通風(fēng)15 min時(shí)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，比國(guó)家要求的30 min提前了15 min，N02濃度最高值為0.2 ppm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)5mg／m3。檢測(cè)結(jié)果見表4和圖2。
7、結(jié)論
在機(jī)械化施工中，良好的通風(fēng)是安全生產(chǎn)的重要前提，也是保護(hù)施工人員身心健康，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的必要條件。同時(shí)對(duì)加快工程進(jìn)度，確保工程質(zhì)量也起著重要作用。目前大別山隧道出口已開挖2900多m，自開工至今，平均月進(jìn)度達(dá)到200m以上，無一例安全事故發(fā)生。
