浅议隧道施工应重视作业环境

隧道作业环境主要指：光亮度、空气质量、粉尘、噪音、杂散电流、温度、涌水。如何保证洞内整个作业环境能控制在有效范围以下，是当前发展和改善施工技术的一个重要出发点。 在现代地下施工中，粉尘已成为恶化洞内环境的重要因素，不可忽视。隧道作业内环境有很大关系的基本因素还有湿度、温度及风速，如果这些条件不合理，就会降低作业效率，使灾害发生率上升，也会危及施工人员身心健康。 在隧道内影响温度的因素有：隧道埋深、地热、温度、各种施工机械释放的热量、混凝土的硬化热以及硫化矿物和碳质物的氧化热等。通常在气温为15～20℃，温度为40%～50%的环境中，作业是最舒适。但人体对外部的气温又相当的调节适应能力，再配合以衣物的调节要到达舒适的温湿环境，其变化范围很大。因此，气温最好控制在28℃以下。 隧道内的风速是把由机械排放的气体、粉尘、爆破后气体、天然瓦斯等稀释到安全浓度所需风量决定的。国际隧协规定的最小风速为0.17m/s，国外一些国家规定为0.2~0.3m/s，在有可燃性瓦斯时，如果风速不大于0.5m/s，就很难排出停滞的甲烷气体。 为使洞内形成一个能满足作业安全，提高功效的舒适环境，最根本的措施是消除和减少发生源。许多技术的开发都是与此有关，如少粉尘、低回弹的喷射混凝土技术；无粉尘、无回弹的湿喷技术；水封爆破技术、集装箱运输及管道运输技术等，这些技术的应用对改善洞内环境都能起到主要的作用。 在发展少污染或无污染技术的同时，目前采用的基本措施是通风和集尘。通风是把隧道内有害气体、粉尘、污染的空气排除洞外或者送入新鲜空气稀释它，所以要在考虑隧道形态、规模、施工方法等条件，从强制通风方式中选择最合适的通风方法。 集尘是改善隧道作业环境的重要措施，一定要改变“重通风、轻集尘’的观念，在隧道中集尘可采用多种方法，如洒水、喷雾等，但最有效的方法是采用集尘机，即在粉尘发生源设置集尘机，在粉尘未扩散前有效地扑集粉尘。但是，隧道中的粉尘有的是局部的，有的是整个隧道内的。因此，有效地扑集粉尘，处理粉尘比较困难。由于这些限制条件在隧道施工中选择满足下列条件的集尘机：轻重、小型、对微小粒径（小于7.07μm）的粉尘机扑集率高（至少在95%以上）；高温下能连续使用、构造简单、检查维修方便、设备费用、维修费用较低等。 对粉尘来说，只用通风管通风法来稀释是不能彻底解决问题的，最好方法是在粉尘未扩散前，把污染空气直接导入集尘机中加以清除。为了把含有粉尘的空气诱导到集尘机里，可把小型集尘机装在风管内，采用通风集尘一体化的系统技术，是目前隧道施工通风技术发展的重要趋势。 为了改善洞内的作业环境，确保安全和提高作业效率，隧道内施工照明要有确保充足亮度的设备，尤其实为防止劳动灾害，确保洞内事先与通风一样是不可缺少的。除直接进行作业的工作面和通道的最暗处要有足够的照明。 在有瓦斯危害或缺氧的场合，如何预测和防治瓦斯缺氧等的危害也是极为重要的。 洞内运输道路的好坏，不管是有轨的还是无轨的，对车辆运行效率维护洞内的良好环境以及提高生产效率都是具有重要的意义。 洞内作业环境恶化的原因主要有： 钻孔、爆破、装渣及喷射作业产生的粉尘，有害气体；内燃机车的废气及排烟；有机溶剂产生的有害气体；天然发生的可燃气体、有害瓦斯及缺氧空气；高温、高湿等。 作为通风对象的主要项目可分为： 可燃性气体：甲烷（CH4）等；有害气体：一氧化碳（CO）、氮氧化合物（NOx）；吸入性粉尘、排烟；缺氧空气；高温高湿等。 通风计划应考考虑以上项目的事前调查结果，隧道段面、延长等的规模，开挖、支护、衬砌等的施工方法，使用机械，进度等，选定通风方法，计算通风量以及选择通风设备。 作为一位高素质的技术员，应该对隧道内可能发生的各种有害气体及其性质、来源、发生以及国家对这些有害气体的控制标准等等，有比较明确的认识。 各种有害气体的发生量因炸药及内燃机车排烟的状态、车辆走形状态及其它各种条件而异。计算稀释有害气体的通风量，并根据通风量，考虑通风方式机械效率等，进而决定通风管直径、通风机容量。一般来说，因为CO的发生量较多，洞内不要使用材油和LPG机车。 通风差的场合，空气中的氧消耗或者缺氧空气的发生，作业人员会发生缺氧症，因此要采取措施使氧浓度在容许浓度（18%）以上。特别是砂跞层中的隧道，当使用压缩空气方法和不能进行通风的坑道中，要充分注意。 为了防止高温、高湿对健康的影响，要采取通风，空调等适当调节温湿度的措施。 开挖、装碴、弃碴、喷射砼等作业时，会产生大量的粉尘，长时间吸入后有可能引起矽肺病。 在隧道施工中的粉尘浓度，因地质条件、施工方法、使用机械、通风方式等因素而变化，为了改善洞内环境，要长期地测定粉尘浓度，切实掌握粉尘的实际情况。 噪音不仅使人感觉不舒适，也会恶化生理功能。长时间在噪音中工作，是造成听觉疾病的原因之一。听力下降的程度，声音越大下降越大，暴露时间越长下降越大。同时即使声音大小相同、高频的有害性要大。 我国《工业企业噪音卫生标准》（1979）规定了新建企业的噪音卫生标准为：若工作时间为8h，噪音不超过85dB；若噪音达到88dB(A)，工作时只能在4h内听力才能得到保护。《铁路工程设计技术手册•隧道》中规定，噪音不大于90dB。 隧道施工中，由于钻眼，炸药爆破、装碴、喷射砼、内燃机械和运输汽车的排气，开挖时地层中放出有害气体等因素，使洞内狭窄空间的空气非常污浊，对人体的健康影响较严重。因此，必须向洞内供给新鲜空气、排除有害气体及降低粉尘浓度，同时也应尽量控制不利于施工的因素如地热、噪音等。 施工中为了确保安全卫生的作业环境，必须高度重视作业环境；必须将因钻孔、爆破、装渣、喷射所产生的粉尘，爆破后产生的有害气体、机械排放烟尘、废气、围岩中发生的可燃性气体、有害瓦斯、缺氧空气等除去，就必须采用必要的措施，给施工创造良好的工作环境。