天山胜利隧道“TBM法+钻爆法”施工期间服务隧道粉尘浓度测试与分析

为探索高海拔超特长隧道在“TBM法+钻爆法”共同施工期间洞内气象条件和粉尘浓度时空分布规律,以乌尉高速公路天山胜利隧道为依托,通过现场监测分析洞内风速、风向、气压、温湿度等气象参数时变规律与粉尘浓度时空特性,对比分析不同工况(爆破期间与非爆破期间)下服务隧道和联络通道粉尘浓度分布特征,揭示多工作面条件下服务隧道内粉尘沿程分布规律,探索不同位置工作面爆破对服务隧道及联络通道粉尘浓度的影响。研究结果表明:服务隧道和联络通道内温度、气压、湿度及粉尘浓度的时变规律基本一致,但风速和风向受断面过风面积和施工影响有所不同,联络通道风速较服务隧道风速波动大,受右洞近距离爆破冲击影响,联络通道内风向短期会发生变化,由服务隧道向联络通道排风转变为向服务隧道送风。服务隧道内粉尘浓度从洞口向洞内呈三个梯度递增,竖井自然排风效应显著。主洞非爆破时段,服务隧道中粉尘浓度基本稳定,PM_(2.5)、PM_(10)、PM_(100)浓度分别维持在0.8 mg/m^(3)、3.7 mg/m^(3)、9.5 mg/m^(3)水平,均满足隧道施工粉尘浓度阈值;主洞爆破时段,服务隧道内粉尘浓度急剧增加,PM_(2.5)、PM_(10)、PM_(100)浓度达到峰值,分别高达1.4 mg/m^(3)、6.9 mg/m^(3)、21.3 mg/m^(3),该时段除PM_(2.5)浓度未超标外,PM_(10)、PM_(100)浓度均严重超过其容许浓度,超限比例分别为38%和113%,此时服务隧道应增大供风量为128.5 m^(3)/s。在主洞未与联络通道相连阶段,风流需经过服务隧道排出,主洞爆破会同步驱动服务隧道和联络通道内粉尘浓度变化;当主洞与联络通道直接连通时,主洞爆破会显著影响联络通道内粉尘浓度,但对服务隧道内粉尘浓度影响较小。