穿越含有害气体地层的大直径、长距离泥水盾构隧道通风技术浅析

1 工程概况

某越长江盾构隧道工程位于G15沈海高速苏通长江大桥附近，隧道（综合隧道）自南岸（苏州）始发工作井向北，下穿南岸长江大堤进入长江河道，依次穿过常熟港专用航道、长江主航道及营船港专用航道，而后下穿长江北岸大堤，抵达北岸（南通）接收工作井，隧道（综合隧道）总长度约5 468 m，盾构刀盘直径12.07 m，隧道内直径10.5 m。

2 有害气体赋存情况与渗入隧道可能性分析

根据地质详勘资料，有害气体主要分布在0+000～1+780的范围内，其中，成分甲烷（CH4）占85～88%、氮气（N2）占8%～10%、氧气（O2）占2%～3%.气体压力0.4～0.6 MPa。根据泥水盾构施工的特点，其泥浆循环系统将会是有害气体释放的主要通道，隧道中存在因管路泄漏的少量有害气体的可能性。

3 通风方案的选择

3.1 通风要求

给隧道内作业人员提供足够的新鲜空气，稀释并排出各种有害气体和粉尘，调节隧道内空气的温度、湿度，保证穿越有害气体地层段的施工安全。

3.2 通风方式的选择

隧道施工通风中，主要的通风方式有抽出式、压入式、混合式通风三种使用风筒通风的方式。

管理会计主要是对资金流动的情况和具体方向进行剖析研究，而财务会计主要研究企业资金的预算和使用情况，对企业怎样筹集资金进行研究。实质上，二者在研究对象上基本一致。不同的是，财务会计注重对企业经济活动实际状况进行管理，而管理会计则直接或间接对资金流动以及未来资金流动方向进行管理分析，同时把相关数据整理出来，递交到决策层。二者都是为了企业能谋取更大利润而提供服务的。所以说，财务会计和管理会计的服务对象基本一致[2]。

3.2.1 抽出式通风

把通风机安装在盾构机后方地面上，隧道内工作环境对通风机的运行安全不影响。新鲜风流沿隧道流入，污风通过负压（刚性）风筒由通风机排出。

3.2.2 压入式通风

通风机和启动装置安装在施工隧道之外的地面清洁环境处，多级通风机或串联风机把新鲜风流经风筒压送到盾构工作面，污风沿隧道排出。

3.2.3 混合式通风

式（4）中：S为允许最低风速，0.5 m/s；A为隧道结构面积。稀释有害气体最大风速的通风量大于排尘风速的通风量，因此，隧道掘进风筒出风量应选择最大风量2 596.4 m3/min。

2015年7月，伊朗与伊核问题六国（美国、英国、法国、俄罗斯、中国和德国）达成伊朗核问题全面协议。根据协议，伊朗承诺限制其核计划，国际社会将解除对伊制裁。2018年5月，美国总统特朗普宣布美国退出伊核协议。8月，美国重启对伊朗金融、金属、矿产、汽车等一系列非能源领域制裁。

为解决残山地球化学景观区水系沉积物采样方法，提高样品的代表性和有效性，笔者依托中国地质调查局 2008—2012年开展的《青海拉陵灶火地区1∶5万化探》和《青海库郎米其—布伦台地区1∶25万区域化探》项目成果[7]，在青海柴达木盆地周缘残山地球化学景观区进行化探野外采样和科研工作，进行了大量的野外调查、室内分析与研究工作，总结出一套适合青海柴达木周缘残山地球化学景观区新的化探采样方法[8-11]，使本区的化探找矿工作有了新的突破。

  

图1 有害气体稀释通风区压入式通风

3.3 风筒出风量的计算

式（2）中： Q CH4为掌子面有害气体涌出量，m3/min。

3.3.1 按排尘风速计算风量

（三）学生情感的教育，对其影响和形成不是一蹴而就的事情，更不是在教师强行指导学习情景下能够完成的。它需要的是教师和学生交流合作的基础上，经过理论学习到实践升华再到实际运用这样一个周而复始的过程，所以在对初中学生的情感教育上，教师应该遵循由简单到复杂、由容易到困难、由近期目标到长远目标的合乎发展的教育教学规律，从培养一个积极向上、热情奔放、善于助人的中学生到以后养成良好教育的优秀接班人的一个过程，这是符合孩子们身心发展规律的。因此，教师应注意从点滴做起，在细小之处关爱孩子们，这才是为孩子情感的成熟打下坚实的基础。

对以上5种计算方法计算的通风量大小进行比较，确定掌子面（盾构机引风机处）的送风量，取计算最大值2 596.4 m3/min为风筒末端出风量。

据统计，95%的糖尿病患者为2型糖尿病[1]，临床上会伴随血脂异常、高血压、肥胖症、冠心病等疾病，其中，高血压伴糖尿病是最常见的综合症，且两者联发病情凶险。临床上一般使用氯沙坦通过降血压和降血糖来治疗高血压伴糖尿病，虽有一定效果，但成效未达到理想状态。理论上，联合用药治疗高血压伴糖尿病效果应该更明显，为验证此猜想，该次研究选取2017年1月—2018年1月收治的92例患者为研究对象，对比了单一使用氯沙坦和联合使用氯沙坦、氨氯地平治疗高血压伴糖尿病的疗效，发现联合用药的确效果更显著。现报道如下。

 

3.3.4 按照需氧量供应的通风量

3.3.2 按稀释有害气体浓度计算风量

隧道内泥浆管路泄漏引发有害气体溢出，计算公式为：

 

隧道及工业通风的主要目的为消除有害气体、粉尘、热害的影响以及人员身体健康的需氧量要求的送风量，选择其中的最大风量作为通风系统的风量。隧道施工通风量按照规范要求分别计算四种情况的需风量，取其中的最大值作为风筒出风量的设计值。

假定泥浆管有害气体溢出的量与泥浆管泥浆泄漏的量相等（无相关实测数据，本案考虑管路泄漏的流体全部为有害气体）。每小时泄漏在隧道内的有害气体体积为管路总流体容量的1%（参照城镇供热规范中供热管道的漏水量计算漏气量），此外，因为压力由0.9 MPa（地层最大压力）减小至0.1 MPa（一个大气压下），温度不变，由理想气体状态方程可知，其容积将扩大9倍，则：

 

式（2）（3）中：V为隧道内泥浆管最大容积，m3；BC为工作面允许甲烷浓度，取0.5%；BPC为送入工作面的风流中甲烷浓度，0%；K为有害气体涌出不均衡系数，K=1.5.

因缺少具体参考数据，稀释有害气体的通风量根据《煤炭工业矿井设计规范》计算。《煤炭矿井设计规范》7.1.4条支出，抽排有害气体专用巷道的风速不得低于0.5 m/s。因此，按照稀释有害气体最低风速0.5 m/s计算，稀释有害气体通风量：

 

抽出式通风与局部送风系统结合，有长压短抽与长抽短压两种方式，长压短抽方式时，施工隧道内污浊空气污染整个隧道，与压入式相比没有改善隧道的空气质量。长抽短压又分为前压后抽与前抽后压两类，前压后抽式主要用于有轨运输施工的隧道，抽出式通风管道用刚性风筒，造价高。

3.3.3 按照盾构机自带风机供风量计算

随着智能手机、智能腕表等可穿戴设备的快速发展,基于可穿戴传感器的跌倒检测系统吸引了越来越多的关注。与其他基于环境设备(如摄像头[4]、体感传感器[5]、WiFi[6]等)的跌倒检测系统相比,可穿戴传感器(如加速度计、陀螺仪、方向计等)可以被随身携带,实现全天候全方位的监测,因此在实际生活中具有更广泛的使用价值。另外,摄像头等设备设计用户隐私问题,部分老年人不希望受到摄像头的监视,而可穿戴传感器则较好的避免了这个问题。

盾构机自备风机的通风量为20 m3/s（1 200 m3/min），2台风机的送风量为2 400 m3/min，压入风量必须大于盾构机内置风机的引风量。

式（1）中：V为允许最低风速，0.3 m/s；A为隧道结构面积。

综合盾构隧道内渗入的有害气体的途径分析、通风运行成本与安全管理等因素，隧道内优先采用地面风机压入式通风为主导。具体布置如下：①盾构隧道段压入式双风机双风筒送风（DK0+700之前）。此时根据有害气体探测浓度，实施一台风机运行，另一台风机备用。②压入式双风机双风筒通风。（DK0+700～DK1+780，有害气体探测赋存量较大的区域）风机变频运行，回风平均速度0.5 m/s，以风量为基准调节电机频率。③DK1+780之后，长距离压入式双风机双风筒送风（定风量变频运行），以出风口风量恒定调节风机频率，并保证含有害气体地层区的隧道内的回风平均速度不低于0.5 m/s（DK0～DK1+780），实现风机节能。送风系统如图1所示。

根据《盾构法隧道施工及验收规范》12.0.9条规定，计算的供风量为：

 

式（5）中：V为允施工人员每分钟需风量；M为施工人员数量。

2月22日，国务院水利普查办主任、水利部党组副书记、副部长矫勇主持召开第十四次主任办公会议。会议听取了国务院水利普查办工作汇报，对水利普查下阶段重点工作进行了研究和部署。

藏族同事给他起了个别名——钟大胆，因为不管山多高、水多凉，不管多么危险、多么困难，只要对研究有帮助，他就一往无前。他说：“有些事情是难，但再难，总要有人去做。只要国家需要、人类需要，再艰苦的科研也要去做。”

按排尘风速计算风量，则：

3.4 管道漏风计算

隧道行业一般采用青函隧道公式计算风机风量，计算公式如下：

处理3、龙粳40，株行距为10cm*30cm，。水整地时施入二胺6公斤、50%硫酸钾3公斤、尿素2公斤。插秧时侧深施肥时加入20公斤云浩良河复合肥。

 

计算需要考虑风机与风筒的漏风备用系数，Ψ为漏风备用系数为百米漏风率。

考虑风机需要具有一定的裕量，经计算风机总出风量为60 m3/s，单台风机为30 m3/s。

3.5 风机出口风压计算

经计算通风系统总风阻为7 480.1 Pa，当通风机风压大于总阻力时，含有害气体地层隧道内回风速度不小于0.5 m/s，DK4.5～DK5.4段内回风速度约0.45 m/s，可以保证满足除尘、排除汽车尾气、隧道内工作人员需氧量的要求。

3.6 通风管选择

因为在隧道施工中采用压入式通风，极有可能遇到有害气体。为了防止事故发生，出于对经济性和适用性的考虑，本工程选用PVC拉链式高强度阻燃风管，其参数为φ1.5 m、每节100 m、平均百米漏风率≤0.5%.

3.7 风机选择

选择法国产ECE轴流风机，型号T2.140.4×75.4，共2台。匹配进口风机直径1 400 mm，4级风机，单级电机功率75 kW。风机风量30 m3/s，风压为7 675 Pa，满足计算要求。

4 通风系统安装要点及效果

4.1 风机安装

根据安全规程的要求，压入式局部通风机和启动装置安装在进风巷道中，距掘进巷道回风口不得小于10 m。因此，地面通风机设置位置距离工作井至少不低于20 m，距离泥浆池也不应低于20 m。地面风机进风口，保持清洁，无污染源。如设在施工斜坡通道的S7横梁处，其前后20 m范围内的工作井、施工通道必须用密封盖板将施工通道与工作井的部分井口覆盖密封，无泄漏。风机吸入口距地面2.0 m，防止吸入地面杂物与粉尘。

3)行间生草。贵州苹果主产区雨水多，杂草生长旺盛。配合种植生长量小的紫花苜蓿、白三叶等能够有效抑制杂草的旺长，还能刈割覆盖作为绿肥提供养分。

4.2 风筒安装

由于送风距离长，风筒风压大，选用带刚性圈的柔性风筒。且风筒具有阻燃、防水、防静电的功能，耐风压大于10 000 Pa。压入式风筒出口到盾构机风机吸入口的距离为2.7 m。柔性风筒采用拉链连接并要求配备性能良好的密封垫，风筒在隧道拱顶吊装。双风筒并排吊装在管片处的螺栓下，每2 m设1个吊装挂钩。风筒安装时，为带压移动安装，风筒事先装在出风箱内（100 m柔性风筒），随盾构机前进装设风筒吊架；出风箱内的风筒轮流更换或者检修班更换柔性风筒。出风口朝向盾构机自带风机吸入口，使得盾构机吸入新鲜风流。距离风机出口段较近的柔性风筒设风压监测传感器，靠近盾构机压入风筒的出风口设置风速与温度传感器，确保有害气体稀释通风区回风平局速度应不小于0.5 m/s，温度不高于30℃。

4.3 通风效果

通过定期对隧道回风速度、有害气体气体浓度进行检测，均达到设计要求，隧道有害气体气体浓度低于0.5%，隧道回风速度不小于1 m/s。

5 结束语

本工程穿越含有害气体地层大直径、长距离泥水盾构采用盾构隧道段压入式双风机双风筒送风，取得了良好通风效果，大幅度提高了隧道内的通风系统工作能力，将隧道内有害气体浓度降低至规范要求以下，满足了盾构隧道的施工安全要求。本文可为类似穿越赋存有害气体的大直径、长距离盾构工程施工提供可靠借鉴。

在软件产品发布并交付用户使用后，将面临严峻的考验，在各种复杂情况下涌现大量缺陷也会时有发生。若处理延误或不当，会造成十分严重的后果。因此，必须重视缺陷分析的作用，靠科学的手段来揭示软件缺陷偏多的内在规律和症结所在，有效地遏制缺陷的发生。为了使用户使用过程中发现的缺陷数据得到充分利用，必须引入度量的机制，对缺陷的信息进行统计和分析。缺陷分析是将软件使用过程中产生的缺陷进行必要的收集，对缺陷的信息进行分类和汇总统计，计算分析指标，编写分析统计报告的活动。因此，软件缺陷分析统计系统应具备的主要功能包括：

参考文献：

［1］杨立新，赵军喜，郝然.隧道中双软管混合式通风的风量问题［J］.世界隧道，2000（09）：282-287.

［2］李新.长距离独头巷道掘进的通风技术研究［J］.矿业安全与环保，2012，39（02）：45-46，49.

［3］赖涤泉.隧道施工通风与防尘［M］.北京：中国铁道出版社，1994.