小結缺氧隧道挖掘辦法

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1隧道施工供氧方式

現場試驗根據目前在建和已建高原上的的施工經驗，高原隧道內供氧方式主要有2種：掌子面局部彌散式和個人攜氧方式，2種供氧方式各有優劣，下面以在建的巴郎山隧道（隧道長7954m，設計高程3852m）為依托，從受測人員的生理指標和受試者的心理感受兩方面對照了兩種供氧方式的優缺點。個體背負式供氧試驗本次個體背負式供氧實驗，選取的測試對象為該隧道開挖作業中的3名掘進工人，均為男性，無疾·18·病史，已在該隧道工作兩年以上，能適應高原，年齡在25～35歲，將這3名工人按照實驗組2人（個體背負氧氣瓶吸氧）和對照組1人（未吸氧）進行分配實驗。高原醫學研究表明：人體在高原缺氧狀態下，即使小流量短時間吸入氧氣，缺氧造成的影響仍然可以得到有效的改善。綜合隧道中實際情況，確定供氧時間為1h，開始施工的同時進行供氧，參考《飛機設計手冊》，人體劇烈運動時的總耗氧為2．8L／min，據此確定氧氣瓶供氧量人均增氧流量3L／min，被測試的工人照常進行開挖掘進工作。評價指標及試驗測試儀器對工人進行供氧增補的效果則通過對比供氧前后工人的生理測量指標和觀察指標兩部分的變化進行評價。生理指標包括人體動脈血氧飽和度、心率和血壓共3項；觀察指標為Borg呼吸困難評分指數，評判標準分為無、輕度、中度、重度。同時測定各單一供氧設備的使用時間，更換設備的間隔時間等。

2個體背負式供氧測試結果

心率－供氧時間關系心率的測試結果是衡量心臟工作狀態的一個值，特別是在參加施工作業前后的變化通過觀察對比實驗組和對照組人員心率均有不同程度的上升，隨著對實驗組人員的持續供氧，實驗組人員的心率有明顯的下降；而對照組人員的心率達到一定值后會趨于穩定，但是明顯要高于實驗組人員，且在降低作業強度前一般不會有明顯的下降。由此可見，個體背負式供氧能夠明顯增強降低施工作業人員的心率，在高海拔條件下有利于降低體力勞動對心臟產生的負擔。血氧濃度－供氧時間關系血氧飽和度的測試結果直接反應人體動脈血中氧氣飽和程度，由于血氧飽和度的高低直接影響人體的新陳代謝快慢，從而影響人體的生理機能。同時，血氧飽和度又受到氧分壓的影響，也就是說血氧濃度的高低可以間接反映氧分壓的大小。受試者血氧濃度變化百分比可以看出，在施工作業時，供氧受試人員的血氧變化基本提升5％左右，而不提供供氧設備的對照組成員其血氧濃度下降5％～6％，下降幅度非常顯著。由此可見，高海拔隧道進行高強度體力勞動的同時，個體背負式供氧對提高人體血氧飽和度有非常顯著的意義，而未進行增氧的施工人員由于高海拔和體力勞動的多重作用下，人體血氧飽和度出現了明顯下降。動脈壓－供氧時間關系血壓的測量結果包括收縮壓、舒張壓、壓差（收縮壓－舒張壓），通過對比幾位受測人員所得的實驗數據，發現與血壓相關的這幾個值在高原生理評價中意義并不太顯著。在相關高原醫學研究中表明，高原肺水腫在發病過程中，肺動脈壓升高是發生肺水腫的原因。肺動脈壓醫學上用肺平均動脈壓表述，故將本實驗中血壓測量值按照近似公式肺平均動脈壓＝1／3×（3×舒張壓＋脈壓差）進行轉換，轉換后血壓均用平均動脈壓表述。對比分析，得出施工人員平均脈動壓變化趨勢并不隨增氧與否發生改變，這說明短時間的增氧不會對高原環境人員的血壓變化造成明顯影響，這也與研究高原缺氧治療時提到的短時間增氧不會對人體血壓造成影響的結果相一致。受試者的感受調查試驗期間，受試者感覺設備沉重，影響作業速度和施工連續性，耽誤施工進度。同時，接受調查的施工人員均反應背負氧氣瓶作業不方便施工，影響自身作業速度，且感覺危險。

作者：蔚艷慶 鄭金龍 韋遠飛 單位：四川省交通運輸廳公路規劃勘察設計研究院