长隧道施工的通风技术和粉尘治理方法

当隧道（洞）长度过长时,用常规钻爆法进行隧道施工将需要相当长的工期,隧道掘进机法施工则适合长隧道施工的需要。隧道掘进机英文名称是Tunnel Boring Machine,简称TBM。

延庆至崇礼高速公路龙泉口特长隧道河北段起点位于怀来县金家口村村南，终点位于怀来县杏林堡村村南，为分离式特长隧道，本标段隧道左幅ZK21+018~ZK22+730，长1712m，隧道右幅K21+006~K22+700，长1694m。

本项目全线共设置隧道2座，分离式长隧道1座长2200m，双联拱隧道1座长415m。 隧道设计标准 公路等级：高速； 汽车荷载等级：公路—Ⅰ级； 地震：设防烈度Ⅷ度，地震动峰值加速度为0.20g ； 设计速度：100km/h；车道数：双向六车道； 行车道净空：限界净高为5m。

随着时代的进步和发展，在工程施工中常常会遇到长隧道工程。当隧道（洞）长度过长时, 用常规钻爆法进行隧道施工将需要相当长的工期,隧道掘进机法施工则适合长隧道施工的需要。本文将深入探讨长隧道中应用隧道掘进机（简称TBM）存在 的问题以及发展趋势。

长隧道交通工程预留预埋管件施工设计图纸，包括 　　隧道交通工程设施布设桩号图、 　　隧道COVI系统设备洞、 　　PLC设备洞、 　　闭路电视系统设备洞、 　　车辆检测器设备洞、 　　紧急电话设备洞、 　　风机控制箱设备洞、 　　风机预埋件、 　　隧道横洞预埋件、 　　横洞指示标志预埋管件、 　　交通信号系统设备洞、 　　紧急停车带指示标志预埋管件、 　　亮度检测器、 　　风向风速预埋预埋管件、 　　维修电源插座、 　　隧道消防设备洞、 　　有线广播预留预埋管件、 　　隧道照明设备洞等

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在以往山岭隧道防排水施工中，均采用了防、截、排、堵施工措施，但效果不甚理想，隧道竣工后均出现了局部渗漏、砼开裂现象，我们通过对以往隧道防排水的经验总结，采用分区防排水的施工技术，在隧道各个分区段内综合应用防、截、排、堵措施，取得了较好效果。目前，隧道二衬已竣工，通过检查，该隧二衬没有渗漏和砼开裂现象，确保了隧道整体质量。

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圆梁山隧道进口非煤系地段施工中出现瓦斯等有害气体，针对这一地质情况及时地调整了通风方案，并采取了有效的瓦斯处理措施

安龙铺隧道是一座上下行分离的四车道高速公路长隧道，隧道山体最高海拔高程约为1580m，谷底最低海拔高程为1320m，隧道最大埋深约为226m，左线隧道起讫桩号为ZK35+240～ZK36+790，隧道长1550m，右线隧道起讫桩号为ZK35+246～ZK36+842，隧道长1596m，隧道进口为削竹式洞门，出口为端墙式洞门，边仰坡采用圆角法开挖，边仰坡临时开挖边坡坡率可采用1：0.25，回填完成后再按设计线刷边仰坡。隧道洞顶截水沟用M3.15浆砌片石砌筑。 隧道位于曲线上。隧道净空为10.5m×5.0m（宽×高）。隧道单线Ⅱ类围岩295m，Ⅲ类围岩565m，Ⅳ类围岩2286m。 隧道建筑限界净宽10.5米，净高5.0米，在隧道检修道下设置尺寸为0.8×0.65m电缆沟，在隧道右侧检修道下设置尺寸为0.80×65m电缆及消防沟，路面下两侧设Φ30cm的侧排水沟排除围岩渗水，在路面底侧设置一Φ20cm预留边水沟排除路面清洗水。

xx 隧道是特长隧道，本合同段承担隧道出口段施工任务。隧道出口右线 里程为 YK95+205，左线为 ZK95+215，隧道中央分界里程为：右线 YK93+700、 左线 ZK93+710，左洞 1505m，右洞 1505m，洞内纵坡：左洞-1.65%，-2.5%； 右洞-1.65%，-2.5%。 隧道洞身穿越地层较为单一，除在河谷，冲沟底，山坡分布第四季全新 统坡、洪积物砂土、碎石、冲、洪物块石、卵石外，其余地段大部分为基岩裸 露，基岩为太古界花岗片麻岩等。洞身围岩主要以Ⅱ、Ⅲ级为主。

图文结合详细以实例为例介绍巷道式隧道通风技术

合理的通风方案是通风节能的根本，隧道通风方案的常见问题有：过量设置通风系统，是目前高速公路隧道的普遍现象 也是隧道通风不节能的主要原因。

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XXX隧道位于XXX县至XXX境内，洞长6·3公里，属于XXX公司承接的2合同段，地质条件较差施工难度不太大。上、下行分离的四车道高速公路长隧道，采用钻爆暗挖法修建。

安龙铺隧道是一座上下行分离的四车道高速公路长隧道，隧道山体最高海拔高程约为1580m，谷底最低海拔高程为1320m，隧道最大埋深约为226m，左线隧道起讫桩号为ZK35+240～ZK36+790，隧道长1550m，右线隧道起讫桩号为ZK35+246～ZK36+842，隧道长1596m，隧道进口为削竹式洞门，出口为端墙式洞门，边仰坡采用圆角法开挖，边仰坡临时开挖边坡坡率可采用1：0.25，回填完成后再按设计线刷边仰坡。隧道洞顶截水沟用M3.15浆砌片石砌筑。

分区防排水是在总结过去隧道施工中防排水效果不太理想的情况下，采用新材料、新工艺、新设备、新技术的防排水施工方法，在山岭隧道建筑中具有广泛的应用前景，分区防排水能有效防止隧道不渗不漏不裂，确保隧道一次成优。 分区防排水可适用于山岭隧道及人工开挖的地下空间建筑物，与其它防排水工法比较，本工法在实际应用中与其它工序干扰较少，在施工上可以单工序作业；在质量上可控，所用防排水材料均是厂家生产出的成品，均通过国家检验部门验证的合格产品；在造价上，因使用面较大，厂家均是批量生产，成本相对较低；在施工上操作简单易于被工人接受。

分区防排水是在总结过去隧道施工中防排水效果不太理想的情况下，采用新材料、新工艺、新设备、新技术的防排水施工方法，在山岭隧道建筑中具有广泛的应用前景，分区防排水能有效防止隧道不渗不漏不裂，确保隧道一次成优。

本工法作用机理：通过采用以上措施，分区防排水相当于对全隧防水化解成每一小片防水，这就是我们通常所说的化整为零的方式，对隧道不同方式产生的水均可起 到防排堵的作用，其中柔能性防水板起到防止水渗入砼内形成细小裂纹，塑料盲沟起到将较大的水排出封闭的岩体内，减少水压对二衬砼的挤压，止水条及止水带起到防止毛细水从施工接缝处外渗，从而防止其响影砼外观质量。

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内容简介 二、 工法特点 1． 综合利用悬吊钢丝绳，减少稳车投入。 2． 根据工期要求，开挖采用人工钻爆法进行施工，避免投入伞钻，减少设备投资。 3． 衬砌混凝土分别采用3.5m整体下滑模板、井身上部1.0m一组钢模板、1.1m一组（三组为一板）中隔板模板，进行施工。 4． 井口30m以下井身采用衬砌紧跟开挖面，保证施工安全。 三、 适用范围 适合公路长大隧道中5.0m～7.0m净径，深度在200m以上的的深大竖井工程，且地下水流量＜1.5m3/h，无瓦斯等不良地段。 四、 工艺原理 根据现有设备，在保证安全的前提下做到设备的综合利用，尽可能提高开挖、衬砌施工工序衔接，以求得最大效益。施工流程 见图1 五、 施工工艺及要点

根据2014年8月1日实施的《公路隧道通风设计细则》编制，并参考了《城市地下道路工程设计规范》（CJJ 221-2015）、上海市《道路隧道设计规范》（DG/TJ08-2033-2017）和国际道路协会PIARC D.5 2019报告中的通风卫生标准。，主要实现公路隧道营运通风、火灾通风设计计算的程序化，可以提高设计效率，免除手工运算的强度和差错，而且便于进行各种模拟计算分析，通过调整各种通风设计参数以达到优化设计之目的，使工程设计经济合理，具有很强的工程实用价值。 本软件包括以下功能模块： (1)公路隧道营运通风分析模块，公路隧道营运通风分析模块包含如下功能： a. 交通量和交通组成分析 b. 需风量计算，包括：考虑设计年限内各特征年的单向正常交通的需风量、单洞双向交通、阻塞交通、按换气频率要求计算的需风量等。 c. 通风计算，包括：纯射流风机式、单竖（斜）井送排风式结合射流风机通风、多竖（斜）井送排风式结合射流风机通风、全(半)横向通风、竖井排出式通风、静电吸尘式通风、互补式通风模式 d. 结果输出和绘图，包括需风量计算书、各种通风方式计算书和不同工况通风系统运营控制表的编制，通风系统图绘制等。 e. 轴流风机动力设计，通过对风道沿程损失和局部损失的计算结果，计算轴流送风机、排风机、排烟机的升压力、轴功率、电机功率。 f. 项目库管理，可以将单个隧道存入项目库，已方便管理。 (2)公路隧道火灾工况通风分析模块，支持两种排烟模式：纵向排烟及带独立排烟道的重点排烟。

涌水原因分析： 1.2.1水文地质条件 1.2.1.1根据该隧道的岩溶地下水系统特征，涌水点附近的裂隙、岩溶发育情况的调查，以及涌水点水量的变化、淤泥特征分析，该隧道突水地段处于三山交汇其中一山脚下，虽然该处隧道埋深较深，但在山体形成过程中两座山体岩体间形成多条支流，使原山体水平发育的薄状岩层出现斜向裂隙，水压增大切断了支流的末梢系统，雨季雨水通过裂隙渗入岩体初支表面，由于压力较大破坏防水系统流入隧道。 1.2.1.2隧道围岩在YK16+042处发生质的转变，由原来的灰白色白云岩转变为黑色薄层状泥质页岩，层间夹有黄泥，遇水软化、膨胀呈泥状，软硬相间；节理裂隙发育，岩层走向与洞面成15度角，有斜向裂隙，并且揭穿了走向300°、倾角∠70°的溶蚀裂隙（该溶蚀裂隙呈上宽下窄，隙宽10～30cm不等，延展性较强）。 1.2.1.3由于揭穿该溶蚀裂隙时正逢雨季，地下水水位相对较高，灯影组岩溶含水层中的水量也较丰富，因此，当时该处的涌水量相对较大，随着时间的延续、降雨的停止和减少，水压力和涌水量也呈明显下降趋势，此后隧道的初期支护和二衬的施工也在一定程度上堵塞了该溶蚀裂隙，裂隙中的地下水逐渐恢复到原天然的状态，继续向东南方向径流汇入龙洞窝岩溶管道系统排泄，从而表现出了目前它对隧道拱顶、隧底的破坏。 1.2.2水文地质条件的影响 季家坡隧道地处亚热带大陆性夏热潮湿气候区，降水量大，地表水丰富，该段隧道正处于三山交接在地表形成的“V”型洼地的下方。2010年5月19日至22日，该地区连日降雨，雨水汇集于“V”型洼地内，因隧道围岩裂隙发育，地表水直接渗入洞内，隧道上方由于裂隙水的浸润破坏二衬背后防水系统导致涌水，该隧道段的地下水水压力约在0.2~0.3MPa，最大涌水压力可达在0.5 MPa。

内容简介 流沙是沙土或粉质粘土在水的作用下丧失其内聚力后形成的，多呈糊浆状，对隧道施工危害极大。由于流沙可引起围岩失稳坍塌，支护结构变形，甚至倒塌破坏。因此，治理流沙必先治水，以减少沙层的含水量为主。宜采取以下措施进行治理： 一、加强调查，制订方案： 施工中应调查流沙特性、规模，了解地质构成、贯入度、相对密度、粒径分布、塑性指数、地层承载力、滞水层分布、地下水压力和透水系数等，并制订出切实可行的治理方案。 二、因地制宜，综合治水： 隧道通过流沙地段，处理地下水的问题，是解决隧道流沙、流泥施工难题中的首要关键技术。施工时，因地制宜，采用“防、截、排、堵”的治理方法。 （1）防———建立地表沟槽导排系统及仰坡地表局部防渗处理，防止降雨和地表水下渗。 （2）截———在正洞之外水源一侧，采用深井降水，将储藏丰富构造裂隙水，通过深井抽水排走，减少正洞的静水和动水压力，对地下水起到拦截作用。 （3）排———有条件的隧道在正洞水源下游一侧开挖一条洞底低于正洞仰拱的泄水洞，用以降排正洞的地下水，或采用水平超前钻孔真空负压抽水的办法，排除正洞的地下水。

采用新材料、新工艺、新设备、新技术的防排水施工方法，在山岭隧道建筑中具有广泛的应用前景，分区防排水能有效防止隧道不渗不漏不裂，确保隧道一次成优。

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XXX隧道全长8836m，为XX铁路全线最长隧道，全线控制工程。隧道位于云南省镇雄境内，隧道穿越地层主要为二叠系、志留系、奥陶系泥质灰岩、灰岩、砂岩页岩夹煤层及白云岩，局部含石膏、盐岩。不良地质主要有岩溶、煤层瓦斯、危岩落石、断层及破碎带。隧道位于岩溶水水平循环带以内，预测隧道平常期涌水量为34672m3/d，雨期最大涌水量为80935m3/d。全隧道为低瓦斯隧道，隧道风险评估初始风险等级为“高度”。本标段承担出口3025m施工任务。XXX隧道的不良地质主要为岩溶、突水突泥、滑坡体、有害气体。隧道主要存在的风险有坍方掉块、涌水涌泥和有害气体溢出。

xx河为湘江一级支流，发源于广西东山六字界北麓。流域范围大部分位于xx区内，北行进入xx县后，于xx市注入湘江，干流全长67.3km，控制流域面积907km2，干流平均坡降3.23。 本次xx河流治理工程（xx段）以xx家村为起点，途经xx、xx乡政府等，直至xx附近止。长度为2.903km。保护区内共有3个行政村和2981人扣，稻田1895亩，旱土523亩。通过堤防建设、河道疏浚、护岸、新建涵闸和局部河段的河失控到及生态环境的改善等工程措施，增强治理区域防洪和抵抗自然灾害的能力，改善生态环境，保护人民的生命财产安全，保障社会稳定，为零陵区的经济发展创造有利条件。

分区防排水是在总结过去隧道施工中防排水效果不太理想的情况下，采用新材料、新工艺、新设备、新技术的防排水施工方法，在山岭隧道建筑中具有广泛的应用前景，分区防排水能有效防止隧道不渗不漏不裂，确保隧道一次成优。

分区防排水特点，劳动力组织，质量控制

介绍了深埋长隧洞存在的主要工程地质问题、勘察难点，以及航空航天地质遥感、综合物探、深钻孔、长探洞、深孔高压压水试验等勘探试验方法，指出人们对不良地质问题的认识，把握和解决能力的综合水平是完成深埋长隧洞的关键。并就隧洞工程各勘测阶段的目的和主要勘察方法进行了探讨。

资料目录 一、编制依据、范围、原则 二、工程概述 三、总体施工安排 四、主要工程项目的施工方案 (一)总体施工方案 （二）、斜井施工 （三）正洞施工 五、特殊部位及地段的施工方案 (一)、附属洞室施工 （二）、正洞与人（车）行横洞交接处马头门 

本标段里程为DK101+412～DK108+930，长7.518km，一次建成双线。主要工程有某隧道出口段6134m、小隧道2座共234m，桥梁3座共488.4m，涵洞3座共146.5m横延米，路基661.6m。 某特长隧道位于XXX，是全线控制工期工程。隧道出口位于XXX。某特长隧道出口段全长6.134km，洞口高程为1007.39m，洞身纵坡11‰的下坡，隧道最大埋深为580m。隧道洞身全部位于直线上。本次技术设计按双线隧道设平导方案进行设计，用钻爆法施工。平导设在双线隧道右侧，与正洞线间距为30m。