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新奧法隧道開挖粉塵防治技術(shù)的研究

文檔作者：劉巧兵文檔來源：陽黎高速公路建設(shè)管理處		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年10月19日
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新奧法隧道開挖粉塵防治技術(shù)的研究
■ 劉巧兵
[摘 要] 新奧法是現(xiàn)階段隧道施工最常用的施工方法，其
設(shè)計(jì)與施工理念為世界各國所接受。在隧道施工過程中，
由于隧道開挖、隧道初期支護(hù)噴射混凝土支護(hù)、隧道車輛
尾氣等產(chǎn)生大量的粉塵，嚴(yán)重影響了隧道的施工環(huán)境。文
章基于對(duì)隧道施工中粉塵防治技術(shù)，從粉塵的來源、危害、
防治技術(shù)等方面進(jìn)行了全面的闡述，為隧道粉塵防治提供
了一定的參考。
[關(guān)鍵詞] 新奧法 隧道開挖 粉塵防治
一、 概述
1. 隧道內(nèi)粉塵來源
隧道內(nèi)粉塵的來源是在隧道施工過程中產(chǎn)生
的，主要是在隧道開挖、隧道初期支護(hù)噴射混凝土
支護(hù)、隧道車輛尾氣等產(chǎn)生大量的粉塵，嚴(yán)重影響
隧道的施工環(huán)境。
（1）隧道爆破開挖產(chǎn)生的粉塵
隧道爆破開挖所產(chǎn)生的粉塵主要來源于爆破過
程中產(chǎn)生的炮煙。隧道爆破開挖過程中產(chǎn)生大量粉
塵，并伴有大量有毒有害氣體，包括，SO2，NO2 等。
隧道內(nèi)粉塵濃度大，但隧道內(nèi)部是一個(gè)相對(duì)密閉的
空間，擴(kuò)散速度慢，對(duì)長時(shí)間在隧道內(nèi)施工的技術(shù)
人員傷害大。很多粉塵氣體通過呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體，
必須采用通風(fēng)設(shè)備將其排除洞外。
（2）出渣運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的粉塵
隧道施工過程中，采用挖掘機(jī)、裝載機(jī)、自卸
汽車、噴漿機(jī)等機(jī)械設(shè)備進(jìn)行出渣、初期支護(hù)施工
的過程中，使用機(jī)械設(shè)備對(duì)廢渣進(jìn)行鏟裝運(yùn)輸，機(jī)
械設(shè)備施工過程中產(chǎn)生大量粉塵。
（3）噴射混凝土施工中產(chǎn)生的粉塵
現(xiàn)階段隧道施工仍然以潮噴為主，與干噴相比
較，其產(chǎn)生的粉塵有所改善，但仍然很多。噴射混
凝土施工過程中，水泥材料飛散產(chǎn)生大量粉塵。施
工人員長期在這樣的環(huán)境中工作，容易引發(fā)塵肺等
呼吸系統(tǒng)疾病。
2. 粉塵的危害
粉塵被吸入人體后有一定的溶解度，且不同粉
塵的溶解度不同。有些粉塵含有一定的有毒有害物
質(zhì)，如鉛、砷等，溶解后被人體吸收，對(duì)人的健康
影響較大。還有一些礦物粉塵，如石英等，其溶解
度較低，單對(duì)人體的危害也較大。硬度堅(jiān)硬的固體
顆粒被吸入到呼吸道，會(huì)造成呼吸道損傷。而粒徑
微小的顆粒，進(jìn)入肺泡后由于環(huán)境濕潤，不易造成
機(jī)械損傷。
二、 隧道施工粉塵防治的技術(shù)方法
1. 減塵技術(shù)
（1）濕式鑿巖技術(shù)
濕式鑿巖技術(shù)是指采用鑿巖臺(tái)車和鑿巖機(jī)鉆孔
或開挖時(shí)，采用注水設(shè)備加入壓塵，是鉆桿在鉆孔
時(shí)產(chǎn)生的粉塵在水的作用下不產(chǎn)生飛揚(yáng)，隨水流流
出孔外?，F(xiàn)階段施工一般采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)，鉆孔前
先加水，再鉆孔，防止產(chǎn)生粉塵。
施工經(jīng)驗(yàn)證明，施工中采用濕式鑿巖技術(shù)，所
產(chǎn)生的的粉塵量較干式施工時(shí)減少10 倍左右。
（2）水封爆破技術(shù)
水封爆破技術(shù)是采用水泡泥堵塞炮孔，炸藥爆
炸后產(chǎn)生水霧，達(dá)到減塵效果。水泡泥是采用不可
燃燒的塑料薄膜裝滿水，堵塞在炮孔外部，施工爆
破時(shí)在炸藥的作用下將水泡泥炸開，產(chǎn)生水霧，起
到減塵作用。
采用水封爆破技術(shù)，所產(chǎn)生的粉塵首先與水霧
接觸，粉塵被水汽和水包裹，結(jié)成團(tuán)下落，使產(chǎn)生
的粉塵量大大減少。
（3）濕噴混凝土減塵技術(shù)
濕噴混凝土是采用濕噴設(shè)備，在施工現(xiàn)場拌制
噴射混凝土，噴射時(shí)加入速凝劑，起到減塵的作用。
濕式噴射混凝土施工采用濕式拌和的方式，一次性
將混凝土需要的水和其他原材料加入拌和設(shè)備進(jìn)行
拌和，采用壓縮空氣將混合料拌和后噴射出去，噴
射后基本不產(chǎn)生粉塵，回彈量也大大降低，是現(xiàn)在
隧道施工提倡的施工方式。
2. 降塵技術(shù)
（1）水霧簾幕降塵
水霧簾幕降塵是采用降塵裝置通過高壓水和高
壓風(fēng)將水霧化，通過水霧和粉塵之間的擠壓和剪切
作用起到降塵作用。水霧幕簾降塵效果取決于水霧
與粉塵顆粒的凝結(jié)效果，帶有電荷的水霧顆粒降塵
效果較好。試驗(yàn)證明，不帶電荷的水霧顆粒對(duì)10 μm
以下的粉塵顆粒凝結(jié)效果差，降塵效率低。另外，
隨著水霧壓力的增加，降塵效果有所提高，主要原
理是由于水霧的電荷值隨壓力的增大而增大，降塵
效果也有所提高。
（2）除塵器降塵
①靜電吸塵機(jī)除塵
靜電除塵機(jī)是采用電場將粉塵從空氣中分離出
來，并收集處理的一種裝置。帶負(fù)電的放電極將其
周圍的空氣電離產(chǎn)生電離區(qū)，電離區(qū)將空氣電離后
可以吸附帶有正電荷的粉塵顆粒。當(dāng)隧道內(nèi)的污濁
空氣通過靜電吸塵機(jī)電離區(qū)時(shí)，大多數(shù)粉塵獲得負(fù)
電荷，被吸附在正電板上，只有少數(shù)的粉塵顆粒獲
得負(fù)電荷，通過電離區(qū)，回到隧道內(nèi)。
②吸塵滾筒
吸塵滾筒是通過其內(nèi)部的滾筒螺旋葉片和搖臂
上的折流板來降塵的，其內(nèi)部裝有若干個(gè)水利吸塵
管，從噴嘴噴出后將粉塵顆粒包裹，達(dá)到除塵效果。
3. 隧道通風(fēng)排塵
我國隧道通風(fēng)排塵多采用壓入式隧道通風(fēng)除
塵，通過風(fēng)機(jī)將具有一定風(fēng)速和壓力的空氣輸送到
掌子面，將有毒有害氣體和粉塵排除洞外的一種施
工技術(shù)。壓入式隧道通風(fēng)的風(fēng)機(jī)一般設(shè)置在洞口，
空氣新鮮的地點(diǎn)，通過風(fēng)管將新鮮空氣送至掌子面。
通入掌子面的新鮮空氣，首先將有粉塵進(jìn)行稀釋，
然后在空氣壓力和風(fēng)速的作用下將粉塵排出到洞
外。
本法有效稀釋掌子面內(nèi)有害氣體，使掌子面快
速獲得新鮮空氣。采用隧道通風(fēng)排塵的方式，隨著
通風(fēng)距離的增加，其通風(fēng)阻力不斷增加，容易造成
風(fēng)壓損失。帶有粉塵的污染空氣的排出要流經(jīng)整個(gè)
隧道，會(huì)造成二襯作業(yè)面粉塵濃度大，粉塵最終從
洞口排出。
4. 個(gè)體防護(hù)技術(shù)
個(gè)體防護(hù)技術(shù)主要是工人在施工過程中佩戴防
塵口罩、防塵眼鏡等。在隧道內(nèi)粉塵中施工，采用
防塵工具可有效過濾帶有粉塵的氣體，保護(hù)施工人
員的呼吸系統(tǒng)等免受傷害。
三、 結(jié)語
隧道粉塵是隧道施工中長久以來難以解決的問
題之一，對(duì)施工人員的身體健康影響較大。通過采
用減塵技術(shù)、降塵技術(shù)、通風(fēng)排塵技術(shù)和個(gè)人防護(hù)
技術(shù)等進(jìn)行隧道粉塵處治，取得了較好的效果?，F(xiàn)
階段，隧道施工中對(duì)粉塵防治的力度不足，很多隧
道施工期間并未采取必要的措施進(jìn)行隧道粉塵處
治。采取有效的粉塵防治措施，改善公路隧道施工
環(huán)境，是保證隧道施工質(zhì)量的必要環(huán)節(jié)。
參考文獻(xiàn)
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[5]陳志強(qiáng).鉆爆法隧道施工粉塵防治的研究[D].濟(jì)
南：山東大學(xué)，2008.
（作者單位：陽黎高速公路建設(shè)管理處）

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