浅谈长距离引水隧洞通风系统的解决方案

浅谈长距离引水隧洞通风系统的解决方案

程俊云

云南省滇中引水工程有限公司      云南 昆明     650000

摘要：长距离引水隧洞通风系统在进行设计的时候，需要对实际施工环境的隧道地质、水文情况进行深入的了解，从而保障设计方案的合理性和可行性，因为长距离引水隧洞通风系统的质量和水利工程的后期使用质量有着不可分开的关系。当国家水利工程稳定推进的时候，很多专业人员对长距离引水隧洞通风系统的解决方案进行深入研究。本文的解决方案在进行探讨的时候，对长距离引水隧洞通风系统的设计工作原则进行研究，从而设计出更加科学的通风系统，保证水利工程的建设质量。

关键词：长距离；引水隧洞；通风系统；解决方案

引言

当水利工程在展开建设的过程当中，小断面长距离引水隧洞给予施工带来了许多的困难，需要由专业的施工人员和设计工作人员进行良好的沟通与交流，并制定出健全、完善的管理制度，在具体施工当中，将制度真正地落到实处，并且做好各项技术的协调和交接工作，只有这样才能够确保小断面长距离引水隧洞施工与质量要求相符合。基于此，本文主要对小断面长距离引水隧洞施工技术进行深入的探讨。

1长距离引水隧洞通风标准

在长距离引水隧洞中，常见的通风设备工作原理主要是完成向引水隧洞内部进行风的输入，并由另一台风机往外抽风，这个风循环工作依靠的是内外风压不同来完成。在进行设备安装的时候，抽风管与压风管之间管口的间距应至少保持10m，这样才能够保证设备之间不会发生碰撞，从而保障通风效果。随着隧洞的距离增加，抽风机设备的安装位置需要跟随引水隧洞的掘进朝前移动，从而完成空气净化工作目的，减少空气污染物的含量。因为长引水隧洞内部空间非常的有限，因此，在进行通风设计工作的时候，要考虑到空间的利用问题。在设计方案的基础上，对空间进行重新划分配置，保障在最大限度上合理有效地利用有限的洞内空间。因此，在进行水利工程建设工作的时候，对于长距离引水隧洞通风要有基本的了解，才能够将系统的解决方案科学合理地完成。

2引水隧洞不良地质情况

2.1富水软弱破碎带

破碎带一般是由地质构造作用及风化作用生成，破碎带处往往节理较为发育，夹杂软弱风化碎石，层间接触面粗糙度小，结构面抗剪强度低。TBM穿越富水软弱破碎带，由于岩体稳定性差，强度较低，刀盘前方围岩易失稳，TBM卡机风险较高。本工程桩号10+705～10+773段受水平地应力挤压影响，围岩沿片理面向洞内卸荷发生松弛变形破坏，岩石较破碎，局部片状剥落，易掉块，且该段基岩裂隙水较丰富，导致涌水涌泥和围岩失稳风险高。

2.2软弱围岩

膨胀岩作为一种典型的软弱围岩，遇水后体积膨胀且容易颗粒化，失水后体积显著缩小，其工程特性使得膨胀岩在施工扰动下以及地下水的作用下，往往会产生软岩大变形，若不及时进行支护并进行围岩加固，常会造成围岩坍塌、TBM卡机等。受构造作用影响，桩号14+402～14+413处岩石蚀变强烈，原岩中的部分长石矿物蚀变生成大量亲水性软岩矿物，软岩矿物遇水软化膨胀，隧洞底部产生膨胀性压力，最终导致该工程底板产生隆起。

3长距离引水隧洞通风系统的解决方案

3.1风量和风压

长距离引水隧洞的内部空气压力和风量的条件决定着通风系统的设计，对风量进行采集的时候，要选择使用科学的设备完成相关的工作。隧洞内部的风量的决定性因素主要是人的基本新鲜空气基数。对于风压的计算，主要是进行隧洞内部的风力阻力的摩擦力和局部阻力等。风压在隧道的不同表面压力阻力会有所不同，如拐弯、分支等，都会对风压产生影响。在进行通风系统设计工作的时候，需要保证隧洞内部的空气风量能够到达地面，和出口保持一定的速度，进而保障内部风压处于标准。

3.2风机和风管

通风系统中，各个风管的使用是必不可少的。因为风管的使用具备很多的使用优点，如设备简单、安置方便、易于拆装。这些优点吸引通风设计工作人员的注意力，因此，在实际设计工作中被广泛地使用。同时，使用风机通风的时候，风机的使用尽量选择使用风量大、质量轻、调装方便、便于装卸和运输的轴流式通风机。而对于风管设备的选择，主要是选用刚性风管。这种风管在使用的时候，基本的使用优点连接方便，能够和风机配合使用，提高通风系统的使用效率。

3.3辅助通风降尘措施

通风系统的设计工作中，还需要进行辅助通风降尘措施，以达到降尘的目的。因为在进行隧洞开挖工作的时候，施工的时候对隧洞进行施工会产生很多的粉尘，这些粉尘对施工人员的身体和施工进度都有一定的影响，因此使用通风系统完成降尘工作。隧洞施工时，施工工人进行钻眼、爆破、出碴等作业，将会产生大量的烟尘，对人体的危害性很大。因为施工的环境是隧洞，这些洞内的新鲜空气含量较低，与此同时，在高山区气压低的环境中，其氧气含量会更少，开展通风工作能够增加氧气含量，为人体提供基础的空气。为加强施工通风，确保通风效果，对通风系统进行相关的解决工作。在辅助通风降尘措施中，主要的工作方式有2种。（1）湿式凿岩标准化。这种技术使用通俗语言来解释，就是“水风钻”。使用这种技术能够降低80%的岩粉，从而极大地减少空气粉尘含量。与此同时，使用高压水来湿润破碎的岩粉，同样能够大大减少隧洞内部的空气粉尘。这种施工技术的施工要点是维持水压稳定和水量充足。操作要遵循施工规范，按照“开水后开风，先关风后关水”的施工步骤一步步地完成施工。（2）机械通风经常化。每次施工完成后，通风系统需要继续运行，才能够一直保障施工环境的空气质量是新鲜的。在爆破通风完毕，其他主要作业（出渣、挂网焊接喷混凝土等）进行期间，仍需经常通风。

3.4落实引排水措施

排水系统对于水工引水隧洞而言尤为重要，可以及时快速地排出隧洞中的给水，防止地下水流出或渗入对隧洞的运行安全造成影响，并且还能够避免地下水进入混凝土浇筑部位。在实施衬砌混凝土作业时，通常都是采取引排的策略来处置地下水，如若水量偏大的情况下，就要求在开始衬砌前边落实相应的阻水灌浆作业。部分区域含量水较为丰富的情况下，特别是在作业环节出现围岩面潮湿的现象，则要求在装置钢筋前能够做好全面的防排水工作，可以采取安装排水管道、将防水布铺设于墙面等方式来进行处理。如若有出水点存在于衬砌面处则应当要做好出水管的设置工作，科学配合环向以及纵向引水管可以在尽可能短的时间内将水排除，此时务必要确保纵向因排水管能够不断往前延伸，以有效降低出水压力，防止在后面的衬砌施工环节没有长距离出水的现象发生。在此过程中务必要确保能够稳固全部的引排水设备，方可在后面的混凝土入仓作业过程中不会有排水设施松动以及脱落等现象，并且能够有效确保整体衬砌作业质量，降低病害发生几率。衬砌完毕隧洞混凝土后，要求工作人员能够落实回填灌浆孔的预留，避免由于水压过大而导致衬砌面产生水击穿裂缝的问题。

结束语

本项目属于长距离小断面引水隧洞，在实际施工作业时，需优化通风方式并采取有效措施，在隧道外安装专用轴流风机，并在隧道内串联连接风机，以提供有利的施工条件；轴流风机接力通风，在设备投入上增加不大，但能很好地解决长距离小断面隧洞施工通风排烟问题，达到了安全可靠、经济最优的目的，为类似工程及小断面长隧道施工通风排烟问题的解决提供了新思路。

参考文献

[1]谌少英.长距离大断面水工隧洞掘进施工通风技术解析[J].四川水利,2021(S2):11-14.

[2]曹光辉.小断面长距离引水隧洞施工与技术分析[J].低碳世界,2021,11(06):127-128.

[3]陈翔.小断面长距离引水隧洞施工通风技术探讨[J].建筑技术开发,2020,47(23):42-44.