【文章內容簡介】 米空氣中含有10%以上游離二氧化硅的粉塵為2mg；含游離二氧化硅10%以下時，不含有害物質的礦物性和動植物性的粉塵為10mg；含游離二氧化硅在10%以下的水混粉塵為6mg”。通過對粉塵濃度的硬性規(guī)定，以達到保護施工人員身體健康的目的[[]鐵路工程設計手冊[M]..(1):427]。在《鐵路隧道工矽塵接觸與矽肺危險度評價》中，由龔建新、陳啟光、汪國雄等人根據(jù)樣條函數(shù)法及矽肺患病率曲線的模型擬合所做的矽肺危險度評價模型, 可計算出在隧道中主要接塵工種估計患病率為1%時的工作年限。當現(xiàn)場幾何平均粉塵濃度為5，10，15，20 mg/m3時, 則工作年限分別為20，10，7，5年[[]龔建新,陳啟光,[J].(06)：348—349]。這些閾值可以為相關部門確定特殊工種工作時間提供理論依據(jù)。 粉塵防治方法的研究目前，對粉塵的主要防治措施有：濕式鑿巖、水封爆破、機械通風、噴霧灑水和個人防護。其中，前幾項的研究已有一定成果，并得以推廣。而個人防護措施僅限于佩戴防塵口罩。相比國內，國外的防塵口罩的效果更佳，有自吸式防塵口罩和空氣過濾式防塵口罩等類型，在美國的尤卡山隧道項目中，提供給工人配有高效率微粒空氣（HEPA高效）過濾器，能夠過濾 %，這在個人防護領域已經(jīng)屬于頂級水平。國內的防塵口罩大多數(shù)采用內外兩層紗布夾一層熔噴布作為過濾器的構造，由于熔噴布的工作原理是靜電吸塵，因此這種防塵口罩不能洗，也就意味著是一次性的，導致它無論在防護能力還是在性價比上都遜于國外使用的自吸式防塵口罩。 鄧家灣隧道防塵方案鄧家灣隧道工程采用如下措施：(1)采用人工風鎬開挖輔以弱爆破和光面爆破兩種方式；(2)開挖后及時濕噴混凝土封閉巖面，噴射混凝土采用3臺TK961濕噴機，采用濕式噴射作業(yè)，用濕噴法比干噴法可降低粉塵 85%；(3)通風采用混合式通風，另外，在襯砌作業(yè)面附近設置一臺DTJNO5射流風機，以加速洞內空氣流通，加速排污速度，進出口隧道洞口各設置250m3空壓站一座，各配置4臺SA5150Ⅱ型螺桿式電動空壓機，送風管采用φ200mm鋼管，法蘭盤聯(lián)接；(4)出碴為無軌運輸，采用人工配合挖掘機扒碴裝運，自卸汽車運輸。經(jīng)調查比較，提出如下補充方案：(1) 在距掌子面 30m處和其他粉塵濃度較高的地方安裝除塵機 ,采用機械除塵 ,達到降低粉塵濃度的目的，可采用KCS濕式除塵機，對懸浮粉塵的除塵效率可達99%，對導致人體塵肺疾病5微米左右的可吸入性粉塵除塵效率可達到94%。(2)爆破或在其它產(chǎn)生高濃度粉塵的工作之后，及時進行水霧除塵，可采用3WD200060型風送式噴霧機，可將其裝載在運輸車后，也可固定在地面，耗水量較小，相對覆蓋面積較好。(3)個人防護方面，人工風鎬開挖時可采用一般的防塵口罩，光面爆破的情況下建議采用自吸式防塵口罩，采用硅膠作為內部材料，重量輕；21孔中空濾片，阻塵效果良好，濾片可更換，再利用效果較好，性價比較好；立體進氣窗，呼吸空間較大；同時佩戴時可進行語言交流。(4)建議配備專用灑水車，在運輸通道周圍進行經(jīng)常性灑水，以減少由運輸車輛帶起的粉塵量。 噪聲聲級控制的研究及方案 噪聲的來源及危害隧道施工噪聲可分為兩大類，一是氣體振動所產(chǎn)生的，如軸流風機等；一是固體振動所產(chǎn)生的，如鑿巖機等。具體分為5種：施工噪聲、機械噪聲、交通噪聲、磨擦噪聲、人為噪聲。主要來源有：爆破、通風機等機械設備、運輸車輛、勞動工具與巖壁摩擦、多人喧嘩、高音喇叭。噪聲對工人身心健康是十分有害的，普通的噪聲實驗表明,當環(huán)境噪聲達到90dB左右時,人的聽力可能受到損害，如一臺（95分貝以上的）空壓機會吵得施工人員徹夜難眠，會產(chǎn)生頭痛、耳鳴、失眠、多夢、惡心、疲勞無力等癥狀；如在此環(huán)境下長時間不間斷的受到噪聲侵害，就會感到刺耳難受，會引發(fā)“噪聲病”，即導致聽覺閾限上升，通俗來講就是會導致對聲音的敏感性降低。嚴重時會出現(xiàn)神經(jīng)衰弱，導致老年性耳聾、高血壓冠心病，更有甚者聽覺器管會發(fā)生急性外傷，聽力下降，易患中耳炎等疾病，造成神智不清等等[[][M].長沙：(01)：8796]。因此，在施工過程中，必須對噪聲有嚴格的檢測和控制，才能保證施工人員的身體健康。 噪聲的性質及防治研究噪聲，是一類引起人煩躁、或音量過強而危害人體健康的聲音。從環(huán)境保護的角度看，凡是影響人們正常學習，工作和休息的聲音凡是人們在某些場合“不需要的聲音”，都統(tǒng)稱為噪聲?！吨腥A人民共和國城市區(qū)域噪聲標準》中則明確規(guī)定了城市五類區(qū)域的環(huán)境噪聲最高限制：療養(yǎng)區(qū)、高級別墅區(qū)、高級賓賓館區(qū)，晝間50dB、夜間40dB；以居住、文教機關為主的區(qū)域，晝間55dB、夜間45dB；居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)，晝間60dB、夜間50dB；工業(yè)區(qū)，晝間65dB、夜間55dB；城市中的道路交通干線道路、內河航道、鐵路主、次干線兩側區(qū)域，晝間70dB、夜間55dB，（夜間指22點到次日晨6點）。要注意到，高于70dB就會影響談話；長期處于90dB的環(huán)境中，聽力會受到嚴重影響并產(chǎn)生神經(jīng)衰弱、頭疼、高血壓等疾病；突然暴露在高達150分貝的噪聲中，輕者鼓膜會破裂出血，雙耳完全失去聽力；重者則會引發(fā)心心臟共振，導致死亡。根據(jù)有關資料和施工現(xiàn)場經(jīng)驗，隧道噪聲是各種聲響的聯(lián)聲，比較復雜。雖然有些噪聲瞬間消失（如爆破），但集合噪聲一般都在85分貝，甚至更高，在施工中噪聲分工序產(chǎn)生，具有時間性、階段性?！端淼朗┕み^程作業(yè)環(huán)境職業(yè)健康及安全標準》中規(guī)定，隧道內噪聲不得大于90dB。隧道施工噪聲的防治研究從聲源、傳播途徑和人員保護三個方面入手：(1)聲源方面。采用低噪聲工藝是近幾年推廣較好的方法，并取得了良好的效果，例如采用弱爆破和光面爆破，可以減少噪聲的產(chǎn)生和振動的影響。在裝填炸藥的時候，選擇合適的裝藥量和炮眼間距，對減少噪聲有很大影響。設備的噪聲控制和改進也是研究的主要方向之一。在設備選型時需要把其噪聲產(chǎn)生量作為一個重要的考慮因素，同時對設備的加蓋和定期維護是減少噪聲的重要措施。設備的布局對噪聲的控制也有很大影響，將大功率高噪聲的設備盡量安排在偏僻的位置，通風機則設置在洞外。對運輸車輛進行監(jiān)管和控制，隧道內進出車輛應注意，不打喇叭，少急剎車，停車后及時熄火，減少發(fā)動機噪聲。(2)傳播途徑方面。吸音材料是降低噪聲傳播的主要研究方向。吸聲材料大多為疏松多孔的材料，其吸聲機理是聲波深入材料的孔隙，且孔隙多為內部互相貫通的開口孔，受到空氣分子摩擦和粘滯阻力，以及使細小纖維作機械振動，從而使聲能轉變?yōu)闊崮?。這類多孔性吸聲材料的吸聲系數(shù)，一般從低頻到高頻逐漸增大，故對高頻和中頻的聲音吸收效果較好。吸聲降噪最多可以獲得1015dB的降噪量。降噪量=10lg(A0/A1),未加入吸聲材料時室內吸聲量越少，加入吸聲材料后室內吸聲量越多，降噪效果越好。(3)個人防護方面。個人防護方面一般采用防噪音耳塞，其材質一般是硅膠或是低壓泡沫材質、高彈性聚脂材料，插入耳道后與外耳道緊密接觸，以隔絕聲音進入中耳和內耳（耳鼓），達到隔音的目的，從而使人能夠得到寧靜的休息或工作環(huán)境。防噪音耳塞可以對噪聲起到很好的防護效果，但是長期使用會產(chǎn)生健康隱患。使用耳塞可能導致耳垢在耳塞插入耳道的同時被推進中耳,這能造成耳鳴,減弱聽覺，疼痛或細菌感染。防噪音耳塞也可能成為中耳炎的激發(fā)因素, 因為在溫暖的，潮濕的環(huán)境下，許多細菌會繁殖得更旺盛。插入耳塞的時候會導致中耳的氣壓上升，并推向耳鼓導致疼痛，這是因為耳塞插入過深。為了避免這個危險，應先將耳塞搓細再插入預先想好的理想位置，當耳塞完全膨脹后最好不再往里推。反之亦然，拔出耳塞時為了避免耳鼓受擠，應慢慢地將耳塞旋出，而不是強拉出來。因此，在使用防噪音耳塞時，要注意耳塞的使用衛(wèi)生和使用方法，一旦有感染的跡象出現(xiàn)，應立即停止使用，待治療后方可繼續(xù)。 鄧家灣隧道的噪音防治方案鄧家灣隧道工程中，主要的噪聲防治措施是選擇低噪聲的工藝和設備，同時對部分大功率設備進行加蓋或安裝消音設備。其中，風鎬選用G10型，風動鑿巖機選用YT28型，挖掘機選用CAT320C型，裝載機選用小松WA470型，濕噴機選用TK961型，空壓機選用SA5150Ⅱ型，注漿機選用KBY50型。結合其實際狀況，提出如下方案：(1)鑒于此工程已進行過半，故不對其工藝和設備的選擇進行討論。設備方面，建議將噪聲主要產(chǎn)生點普及加蓋，尤其是對自卸車的加蓋，應引起足夠重視。而現(xiàn)場觀察來看，設備的布局比較合理，無需過多改動。對設備的主要關注點應放在定期維護上。及時對設備進行維護，對設備零件進行潤滑，不僅可以減少噪聲的產(chǎn)生，還可以延長設備的使用壽命，減少經(jīng)濟消耗。同時建議給空壓機、鼓風機等添設消聲器，可選用XB型通風管道消聲吸音片，它選用的新型材料，在消聲效果上比傳統(tǒng)設備有進一步的提升。而隔聲罩的生產(chǎn)需要根據(jù)設備的尺寸來定，不同型號的設備無法共用，因此性價比不如消聲器。(2)洞內來往車輛所產(chǎn)生的噪聲是隧道噪聲的重要組成部分。鄧家灣隧道工程采用無軌運輸，自卸車輛型號為20t。因此，要對運輸車輛在隧道中的行駛有硬性規(guī)定，包括不鳴笛、不急剎車、禁止轟踩油門、待候時熄火等，同時對駕駛人員也提出不要過多喧嘩的要求。同時要求洞內主要道路鋪設良好，減少車輛行駛工程中與底面產(chǎn)生摩擦。(3)吸音材料在隧道施工中的應用目前還屬于空白范疇。經(jīng)調查比較，建議在主要設備下鋪墊大片木屑。木屑屬于多孔材質，在吸音方面有良好的效果，且價格便宜易得，不會造成過多經(jīng)濟負擔。缺陷在于木屑被踩壓后會產(chǎn)生粉塵，懸浮在空氣中，造成不必要的污染和影響。因此，在主要設備下鋪設木屑，并注意不要朝向通風口，以避免木屑飛揚。(4)個人防護方面主要手段為防噪音耳塞。但是由于其性價比不高，長時間使用還會引起中耳炎等耳膜疾病，最重要的是使用耳塞會影響施工人員之間的正常交流，這對工作效率會產(chǎn)生不良影響。因此，在鄧家灣施工現(xiàn)場，并沒有人使用防噪音耳塞。所以，建議從另一個方面來對個人防護實施一定措施，就是限定高分貝工作條件下的工作時間。相關文件規(guī)定，隧道內噪聲不得大于90dB，因此，當工作現(xiàn)場聲級達到85dB時，該工作條件下的連續(xù)工作時間應低于3小時。否則長期暴露在高分貝環(huán)境中，會對聽力造成不可逆轉的損傷。這就要求施工單位有嚴格的噪聲監(jiān)測制度和專職人員，一旦超過限定分貝，應提醒施工人員注意及時撤離進行休息恢復，同時按時測定各區(qū)域聲級，記錄并整理，以便對工作時間進行相關安排和改動。同時，施工人員應樹立自身保護意識，及時遠離超強噪聲環(huán)境，控制在高噪聲環(huán)境中的工作時間，對高分貝條件下的工作時間提出意見和要求。 高溫影響的研究及方案 高溫的來源及危害溫度的主要決定性因素是當?shù)氐臍夂颦h(huán)境和地質條件。湖南屬于亞熱帶地區(qū)，夏季溫度較高，而鄧家灣隧道的施工時間是2009年7月31日至2011年5月30日，期間經(jīng)過酷暑期。因此，在夏季，高溫會對施工產(chǎn)生很大影響。在高溫環(huán)境中，人體為了維持正常體溫，會通過下列兩種方式增強散熱：(1)體表血管反射性擴張，皮膚血流量增加，皮膚溫度增高，通過輻射和對流使皮膚散熱增加。(2)汗腺增加汗液分泌能力，通過汗液蒸發(fā)使人體散熱增加。大量出汗對水鹽代謝有顯著影響，當水分喪失到達體重的5%8%，而未能得到及時補充時，就可能出現(xiàn)無力、口渴、脈搏增快、體溫增高、水鹽平衡失調等癥狀。高溫會對人體的消化系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)造成傷害，引起消化不良等腸胃病，心跳加速、血壓升高、心臟負荷增加等，還會造成人體免疫力下降，同時在高溫條件下，人的肌肉工作能力，動作的準確性、協(xié)調性，反應速度及注意力均降低，易發(fā)生事故。另一方面，高溫會對施工材料造成損壞，例如耐高溫炸藥和混凝土的耐久性。而且由于產(chǎn)生的附加溫度應力還將引起襯砌開裂 ,嚴重影響隧道的穩(wěn)定性。 高溫評定和防治的研究我國對高溫作業(yè)有明確的分級標準，即GB/T 42002008，其評定依據(jù)是WBGT指數(shù)，又稱濕球黑球溫度，它采用了自然濕球溫度(tnw)、黑球溫度(tg)和干球溫度((ta)三種參數(shù)，并由下列公式計算而獲得：WBGT=+ (室內作業(yè))WBGT=++ (室外作業(yè))按照工作地點的WBGT指數(shù)和接觸高溫作業(yè)的時間，將高溫作業(yè)分成4等級，級別越高則表示熱強度越大。經(jīng)實地調查，長沙進入5月份，平均氣溫將攀升至2628℃，在下旬將有3536℃的高溫，按照3小時工作時限，鄧家灣隧道高溫作業(yè)將屬于Ⅲ級高溫作業(yè)。因此，必須對高溫做出相關防治措施。目前國內外在隧道工程的高溫防治領域的研究較少，分人工制冷和非人工制冷兩個方面。其中，非人工制冷也就是依靠自然風進行空氣流通，以達到制冷效果，但這項措施受地理環(huán)境限制較大，無法作為常用性措施進行推廣；人工制冷即采用制冷設備對洞內空氣進行冷卻，其核心部分是制冷站，基本組成有：制冷站，空氣冷卻器，冷卻水的冷卻裝置，載冷劑管道，冷卻水管道，高低壓換熱器。人工制冷適合埋深較大且地處炎熱地區(qū)的隧道，制冷效果優(yōu)于非人工制冷，但是經(jīng)濟消耗較大，不適合中小型隧道工程。 鄧家灣隧道的高溫防治方案由于現(xiàn)場調查時間處于4月下旬，℃，相對偏低，不會對施工造成很大影響，因此，現(xiàn)場并沒有過多高溫防護措施。據(jù)了解，其主要的高溫防護措施是通風灑水, 在隧道凈出口洞口各設置250m3空壓站一座，各配置有4臺SA5150Ⅱ型螺桿式電動空壓機。結合相關調查研究，對鄧家灣隧道高溫防治方案提出一下建議：(1)采用冰塊作為冷源的降溫措施,在隧道內用冰來制取低溫水輸入到制冷器,以達到冷卻風流的目的；(2)隧道施工時要配置至少6臺大功率的立式電風扇用來降溫；(3)個人防護措施要做到位，高溫作業(yè)條件下，要穿耐高溫工作服，嚴禁穿纖維類服裝。(4)施工單位要嚴格規(guī)定高溫作業(yè)時間，堅決執(zhí)行貫徹，并盡量避開中午的高溫時段，選擇清晨或傍晚作為主要工作時段。在工作現(xiàn)場準備足夠的鹽水，并備好中暑藥品，以防中暑癥狀的發(fā)生，同時設置監(jiān)察員，一旦發(fā)現(xiàn)有身體狀況異常者，馬上停止工作，進行恢復治療。嚴禁體弱、有心臟病等特殊身體狀況人員進行高溫作業(yè)。 鄧家灣工程現(xiàn)存問題和缺陷在鄧家灣隧道工程的現(xiàn)場問卷調查中，60%的施工人員認為其粉塵防護措施為機械通風，21%選擇噴霧灑水，13%選擇濕式鑿巖，只有6%的人員認為有佩戴防塵口罩；80%的