18、隧道施工爆破烟尘自然扩散与研究生学术研讨课程建设

隧道施工爆破烟尘自然扩散与研究生学术研讨课程建设

隧道施工爆破烟尘自然扩散

随着社会经济和科技的快速发展，道路、铁路建设迅猛，隧道数量增多且长度不断增加。在隧道施工中，爆破是必要环节，但爆破产生的烟尘不仅危害施工人员生命安全，还对施工组织设计有重要影响。据1973 - 1978年中国100起爆破事故统计，爆破烟尘中毒占比达26%。因此，分析炸药、有毒气体及爆炸危害，采取预防措施保障工人安全和提高工程安全水平意义重大。

目前隧道通风措施较多，常采用自然通风竖井。其目的是及时将施工阶段的有害气体（主要是炮烟和粉尘）排出隧道，使隧道内污染物浓度不超标，确保人员生命财产安全。然而，要实现经济高效的通风，需掌握隧道内污染物的传输机制，明确气流分布。

爆破烟尘成分及危害

炸药主要由碳、氢、氧、氮四种元素组成。理想爆炸条件下，氢被氧化成水，碳被氧化成二氧化碳，氮被释放。若炸药氧平衡为负，会产生CO、H₂、C、NO或NO₂等产物。
- NO ：主要损害呼吸道，初期吸入仅有轻微眼睛和呼吸道刺激症状，如喉咙不适、咳嗽等，常经过数小时至数十小时潜伏期后引发迟发性肺水肿、成人呼吸窘迫综合征等。
- NO₂ ：红棕色气体，有特殊气味，主要在人体深呼吸时发挥毒性作用。吸入肺泡后，与肺泡饱和蒸汽缓慢作用产生硝酸盐和亚硝酸盐，对支气管和肺部有强烈刺激和腐蚀作用，导致肺水肿，毒性比CO大6.5倍。
- CO₂ ：其存在也会导致施工人员呼吸中毒，不过具体中毒机制尚不清楚。英国海军工程标准指出，人体暴露在体积分数为10%的CO₂环境中30分钟可致死。