方 伟

(铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津 300142)

1 工程背景

某高速铁路隧道全长14.012 km。其中3号斜井设计长1 793 m，坡度为9%下坡，斜井宽7.7 m，高6.2 m，斜井与正洞以60°夹角相交。原计划承担正洞施工任务DK376+250～DK374+368共计1 882 m，现预计承担正洞施工任务1 978 m。该工程的特点是斜井长，通风距离长，埋深大，洞内地温高，洞外气压较大，造成隧道内通风排烟困难，致使施工作业环境差，通风排烟效果的好坏对施工影响很大。

2 施工通风控制标准确定

依据我国矿山安全规程及《铁路隧道施工技术规范》，隧道内施工作业段的空气必须符合卫生标准，初步确定该隧道施工通风控制标准如下:1)有害气体最高允许浓度值。一氧化碳:不大于30 mg/m3。当施工人员进入开挖面检查时，浓度可为100 mg/m3，但必须在30 min内降至30 mg/m3(37.5 ppm)。二氧化碳按体积计不得大于0.5%。氮氧化物(换算成NO2)低于5 mg/m3。2)粉尘容许浓度:每立方米空气中含有10%以上游离二氧化硅的粉尘为2 mg。3)温度:洞内气温不宜超过28℃。4)氧气含量:按体积计，不得低于20%。5)隧道施工时，供给每人的新鲜空气量，不应低于3 m3/min。6)隧道开挖时全断面风速不应小于0.15 m/s，分部开挖时不应小于0.25 m/s。

3 需风量计算

根据规范，对掌子面需风量计算方式由按照施工人员所需风量、按照同时起爆炸药量需风量、稀释机动车尾气需风量、按照掌子面最低风速要求需风量和按照降温除尘要求的需风量五种。最终的需风量取以上计算算得的最大值。

根据经验，施工中的最大需风量为降温排尘需风量，即:

其中，Qc为降温排尘风量，m3/min;vc为降温排尘风速，取0.3 m/s。……