高地温地段隧道工程的措施

近几年，国内学者经过研究和工程实践，依据高地温隧道传热学机理，建立传热学模型，理论推导了隧道内高岩温、高水温、开挖作业、渣石、初期支护、二次衬砌、机械设备、作业人员等热源散热条件下的放热量，并提出了通风系统降温模式下的热交换理论计算方法及通风降温系统配置的设计方法；针对隧道高温地下热水，建立了“通风降温＋减少热源＋个体防护＋局部冰块制冷或机械制冷降温”的综合防治体系；根据高地温隧道的地温分布特征及衬砌内外侧温差，对岩温28～45 °C地段可采用复合式衬砌，对岩温45 °C以上地段适宜采用复合式隔热衬砌，于初期支护与二次衬砌之间设置隔热层；针对高地温环境下初期支护喷射混凝土、二次衬砌混凝土早期强度较高、后期强度倒缩的特点，通过室内高温环境下建筑材料的耐热性能试验，研发出了掺矿粉、粉煤灰的耐热型喷射混凝土及掺粉煤灰的耐热衬砌混凝土。

（1）为保证隧道施工人员进行正常的安全生产，我国有关部门对隧道施工作业环境的卫生标准都有规定。如铁路部门规定，隧道内气温不得超过28 °C；交通部门规定，隧道内气温不宜高于30 °C。国外的资料介绍，日本规定隧道内温度应低于37 °C。

（2）为达到规定的标准，在施工中一般采取通风和洒水及通风与洒水相结合的措施。地温较高时，可采用大型通风设备予以降温。地温很高时，在正洞开挖工作面前方的一段距离，利用平导超前钻探，如有热水涌出，可在平导内增建降水、排水设施和排水钻孔，以降低正洞的水位。如正洞施工中仍有热水涌出，可采用水玻璃水泥系药液注浆，以发挥截水及稳定围岩的作用。

（3）高温地段的衬砌混凝土：在高温（如70 °C高温）的岩体及喷混凝土上浇筑二次衬砌混凝土时，即使厚度再薄，水化热也不易逸出。由于混凝土里面和表面的温差，在早龄期有可能存在裂缝。因此，对二次混凝土衬砌防止裂缝，应采取下述措施：

① 为了防止高温时的强度降低，应选定合适的水灰比，并考虑到对温泉水的耐久性，宜采用高炉矿渣水泥（分离粉碎型水泥）。混凝土配合比和掺合剂应做试验优选。

② 在防水板和混凝土衬砌之间设置隔热材料，可隔断从岩体传播来的热量，使混凝土内的温度应力降低。

③ 把一般衬砌混凝土的浇筑长度适当缩短。

④ 用防水板和无纺布组合成缓冲材料，由于与喷混凝土隔离，因此，混凝土衬砌的收缩可不受约束。(www.xing528.com)

⑤ 适当设置裂缝诱发缝，一般在两拱角延长方向设置。

（4）中暑的防治措施。在高温条件下施工除采用降温措施外，还应注意中暑的防治工作。中暑可分为热痉挛、热衰竭和热射病3种类型，其症状及处置如下：

① 热痉挛：由于出汗过多，体内的水分、盐类缺乏而引起。其症状为在作业中和作业后，发生发作性肌肉痉挛和疼痛。对此症应采取充分地摄取水和盐类予以缓解症状。

② 热衰竭：由于循环系统失调而引起。其主要症状为血压降低、速脉、细脉、头晕、头痛、呕吐、皮肤苍白、体温轻度上升。采取的措施是，循环器官有异常的人员严禁参加施工。对有症状者增加补水次数，并在阴凉处静卧休息。

③ 热射病：由于体温调节中枢失调，体温上升；症状为体温高、兴奋、乏力和皮肤干燥等。采取的措施，对高温不适应者应避免在洞内做重体力劳动。在高温施工地段采用冷水喷雾等方法降温，必要时对患者可采取医疗急救处置。

（5）合理安排高温作业时间：根据坑道内的高温程度、劳动强度和劳动效率，确定劳动工时，以策施工人员的健康和安全。

（6）加强健康管理：有高血压、心脏病的患者由于高温作业有引起症状恶化之虞，疲劳、空腹、睡眠不足、酒醉等容易诱发中暑，对此类人员应禁止参加劳动。在高温作业时，易发生维生素、水分、盐类的缺乏，对此需进行充分的补充。为缓解疲劳，应在适温适湿的环境下休息，或充分地进行卧床休息。