洞室群施工通风规律及粉尘浓度分布规律研究

吴勇

摘要：随着城市化进程的推进和基础设施建设的不断扩展，洞室群工程作为城市交通和交通设施的重要组成部分，正发挥着日益重要的作用。然而，由于城市中的洞室群工程往往位于地下或半地下，施工环境受限，环境复杂，因此，在施工过程中，通风规律和粉尘浓度分布规律成为需要重点关注的问题。本文主要对洞室群施工通风规律进行了分析，并对粉尘浓度分布规律进行了阐述，从而提出了相应的策略，以期促进洞室群施工的进步。

关键词：洞室群施工；通风规律；粉尘浓度；分布规律

引言

洞室群工程作为城市建设不可或缺的重要部分，其施工过程中的通风问题和粉尘浓度分布规律对工程的质量和持续运营产生重要影响。随着城市化进程的推进，对于洞室群施工中通风规律和粉尘浓度分布规律的深入研究和有效控制，显得尤为重要。本文旨在系统探讨洞室群施工中通风规律及粉尘浓度分布规律，为工程施工提供可行的指导方案。

一、洞室群施工通风规律研究

1.研究背景与意义

随着城市化进程的加快，地下洞室群工程的建设越来越受到重视，然而，由于洞室群施工环境的封闭性和特殊性，其中的通风问题成为影响施工质量、工人健康和环境安全的重要因素。因此，深入研究洞室群施工的通风规律，揭示其特点和影响因素，对于保障施工安全和提升工程质量具有重要意义。

2.施工环境特点与通风影响

洞室群施工环境通常处于半封闭状态，且工程空间复杂多变，这种特殊性使得通风问题显得尤为重要。通风对于确保工人的健康和安全、控制气体浓度、减少粉尘堆积等方面具有关键作用，研究将着重探讨洞室群施工环境特点对通风效果的影响。

3.通风参数及其测量

在洞室群施工中，通风参数如风速、风量、空气流动路径等是衡量通风效果的重要指标，采用先进的通风参数测量技术，如风速仪、气体浓度检测仪等，能够客观评估通风效果的优劣，本研究将对通风参数的测量方法进行探讨。

4.施工过程中的通风模拟

通风模拟是研究洞室群施工通风规律的重要手段之一，通过数值模拟软件，可以模拟不同施工阶段中的气流分布、气体浓度分布等情况，通过模拟，可以预测潜在通风问题，为施工提供有针对性的改进措施。

二、粉尘浓度分布规律研究

1.研究背景与意义

在建筑和工程领域，粉尘是一种常见的污染源，其浓度分布对于环境质量和工人健康具有重要影响，特别在洞室群施工等封闭性环境下，粉尘浓度的分布规律更为复杂且影响深远。深入研究粉尘浓度分布规律，能够为粉尘控制、环境监测和健康保护提供有力支持。

2.施工环境特点与粉尘产生

洞室群施工中，由于爆破、钻孔、砂石搬运等活动，大量粉尘会产生并在空气中扩散，分析洞室群施工环境的特点和施工活动对粉尘产生的影响，对于揭示粉尘浓度分布规律具有重要意义[1]。

3.粉尘浓度测量与分析方法

研究将探讨粉尘浓度测量方法和分析技术，通过空气质量监测设备，如粉尘浓度计、颗粒物分析仪，可以实时测量粉尘浓度，分析这些测量数据，能够反映出不同施工阶段和区域的粉尘浓度差异。

4.粉尘扩散与传播模型建立

建立粉尘扩散和传播模型是深入研究粉尘浓度分布规律的重要方法，通过数值模拟，可以预测粉尘在空气中的传播路径和浓度分布，分析这些模型的建立原理和应用情况，有助于更好地理解粉尘的行为。

三、洞室群施工通风与粉尘控制策略

1.不同施工阶段的通风策略

（1）在爆破施工阶段：需要针对爆破施工引发的烟尘，设置合理的通风通道，引导烟尘迅速排出洞室，避免烟尘在施工区积聚。同时在爆破前进行预通风，通过正压通风将洞室内部空气排出，减少烟尘扩散和堆积。（2）在钻孔施工阶段：钻孔过程中产生大量粉尘，应使用负压通风系统，将粉尘源直接抽出洞室，减少粉尘扩散。在钻孔区域设置局部通风装置，可以有效控制粉尘产生，避免粉尘向其他区域传播。（3）在施工后期阶段：在施工后期，需要采用正压通风系统，保持洞室内部正压状态，防止外部空气进入，减少污染物的侵入。同时，对已完成的区域进行封闭通风，避免施工区与非施工区之间的空气交流，控制粉尘的外扩。（4）在施工工艺切换阶段：在施工工艺切换时，适时进行通风调整，排除过渡期间可能产生的污染物，可以保障空气质量。在工艺切换时，采用交替通风方式，将清洁空气与污染空气进行交替通风，可以降低污染物浓度。不同施工阶段的通风策略需要根据具体情况进行调整和优化，通过合理的通风策略，能够有效地控制污染物扩散、保障工人健康，同时提高施工效率和工程质量。综合考虑施工环境特点、工程要求和通风技术，制定适用的通风方案，可以为洞室群施工提供有力的技术支持[2]。

2.粉尘控制措施与技术

（1）湿法处理：在产生粉尘的作业区域喷水或喷雾，将悬浮的粉尘颗粒湿润，减少飞扬，同时，使用湿地处理装置，将产生的粉尘与水混合，可以减少粉尘浓度，提高空气质量。（2）封闭施工：对粉尘产生源进行封闭，如在搬运、装卸粉尘物料的区域设置密封罩，阻止粉尘外扩。并使用隔音封闭设施，不仅可以降低噪音，还能有效控制粉尘的扩散。（3）粉尘收集装置：安装粉尘收集器，如旋风分离器、电除尘器等，将空气中的粉尘颗粒过滤或分离，减少粉尘排放。同时，将粉尘收集后进行处理，如回收再利用或专门处理，减少环境污染。（4）喷洒抑尘剂：使用环保型抑尘剂，对施工区域进行喷洒，将粉尘颗粒固定在地面或物体表面，减少扬尘。抑尘剂还可以降低土壤颗粒的可飞扬性，控制地表扬尘。通过采用上述粉尘控制措施和技术，能够有效地减少施工现场的粉尘排放，改善空气质量，保障施工人员的健康和环境的安全。综合考虑施工工艺、施工环境和技术可行性，制定全面的粉尘控制方案，可以确保洞室群施工过程中的粉尘污染得到有效控制，从而保证洞室群施工的顺利进行

[3]。

3.通风设施的设计和布局

首先，需要根据洞室群施工的规模和特点，选择适合的通风设施类型，如正压通风、负压通风或正负压组合通风等。并考虑通风设施的实际运行效果、能耗和经济成本，权衡不同类型的利弊，选择最优方案。其次，需要在洞室群内外合适位置设置通风口，确保空气能够流通，避免死角和积尘。通过考虑通风口的大小和数量，使通风口能够满足通风需求，同时不影响洞室的结构和功能。最后，设计通风道时要考虑风道的尺寸、形状和布局，以确保通风风道能够有效地传导空气。同时，采用光滑的内壁材料，减小风道的阻力，提高通风效果。此外，合理布局风机，使其能够均匀地供给或排出空气，可以避免局部通风不足或过剩，通过配置可调节风量的风机，可以根据施工阶段和空气需求，灵活调整通风量，以达到最佳效果。因此，通过科学合理的通风设施设计和布局，可以确保洞室群施工现场的空气质量和通风效果，为施工人员提供一个舒适、安全的工作环境。设计阶段需要充分考虑洞室的特点、施工活动和通风要求，制定适用的通风方案，确保通风设施能够在不同施工阶段保持高效运行。

结论

总之，本文通过深入研究和分析，对洞室群施工中的通风规律及粉尘浓度分布规律进行了系统探讨。通过合理的通风和粉尘控制策略，能够显著改善施工环境，提升工程的安全性和质量。未来，随着科技的进步和工程实践的不断积累，洞室群施工的通风与粉尘控制将持续得到改进和优化，为城市化建设注入新的活力和可持续发展的动力。

参考文献

[1]李昱熙,张恒,张志强等.复杂地下洞室群施工污染气体及粉尘通风运移[J].科学技术与工程,2023,23(11):4773-4781.

[2]伊克拉木江·依力哈木.恰木萨水电站地下洞室群施工通风方案优选[J].山东水利,2021(10):70-72.

[3]王波,杨建林.洞室群施工通风规律及粉尘浓度分布规律研究[J].水利水电技术,2019,50(03):85-89.