斜井与竖井的选择

一、地形地质条件的影响

地形条件常是通风井方案选择的首要依据。如果选择竖井方案，则必须井口地面比较平坦，并且井口容易使人员与施工设备通达。因为不论采用何种竖井施工方法，井口地面的井架和提升绞车都是必需的，没有平坦的地面，施工将无法进行。斜井则有所不同，可直接利用反井法自下而上施工，可以不考虑井口地面平整与否。当然，在斜井采用正井法施工时，也要求井口容易使人员与施工设备通达。比较而言，竖井对井口的位置与地形要求高，斜井要求较低。

不论是竖井还是斜井，都希望能在稳定的地质条件下修建。但有时根据地形条件选择的通风井其地质条件却只适合修建竖井，或者相反，这时地质条件可能成为通风井方案选择需考虑的首要因素。一般而言，因竖井内施工空间狭小，一些施工措施不易实施，所以，相对来说对地质条件要求较高；斜井内施工空间相对较大，超前支护或加强支护也较易实施，工程质量容易保障，所以，斜井对其穿越的地质条件要求相对较低。

二、经济因素的影响

隧道通风系统的工程造价发生在建设期，相对容易计算和比较。计算工程造价并在不同方案之间进行比较时，必须全面准确。值得指出的是，不同的系统方案可能对施工便道的要求不同。一般来说，竖井对施工便道的要求高，斜井对施工便道的要求低。隧道运营期的费用计算和比较相对较难。一方面，由于排送组合通风系统的风压风量计算比较困难；另一方面隧道通风系统的运营时间需要估算，容易造成分析结果的多解性。在计算风压损失时，要注意局部阻力和沿程阻力两个方面，且应准确无误。各个隧道的通风井都有其特定的设计参数，无法给出斜井或竖井通风系统孰优孰劣的一般性结论。

三、施工因素的影响

不论是竖井还是斜井，相对于一般的隧道本身施工而言都是比较困难的，所以在选择通风井方案时必须慎重考虑施工因素。在断面、长度相同或相近的情况下，一般说来，竖井的施工比斜井的施工稍难。在大多数情况下，斜井的施工难度随其倾角的增加而增加。

竖井在施工时，随着开挖直径的增大，施工井架和井口其他设施的规格也随之增大；随着井筒深度的增加，施工的难度也随之增加。一些比较小的通风竖井，施工方法比较灵活，施工设施也较为简单。因此，设计时应尽量避免大而深的竖井的出现。

斜井的优点是，可以直接从隧道洞内（即斜井底部）自下而上地向地表施工，从而降低了对井口地表条件的要求。

斜井倾角的选择

斜井的倾角是斜井设计的一个重要参数。目前许多通风斜井的倾角都是由斜井的施工方法确定的。斜井的基本施工方法是自上而下的传统方法，此法通常要求斜井的倾角小于25，以便提升运输岩渣。传统方法的优点是施工技术成熟，施工风险小；缺点是：（1）要求在井口地面u201c三通一平u201d，工程造价高；（2）弃渣和便道工程会影响环境与生态；（3）排水通风不便，施工条件差。

斜井采用自下而上的方法施工时，关键工序是运渣。由于斜井具有一定的倾角，常规的运输机械不便安全使用，非常规的机械使用时又有特殊要求。事实上，在斜井设计过程中，如果考虑到斜井全长或部分采用自下而上的方法施工，则可将斜井的倾角调整到一个稍大的角度。该倾角使岩渣能自动地沿着斜井底板或专用的无动力运输溜槽下滑，便可使复杂的排渣运输问题变得比较简单。斜井倾角加大后带来的问题是钻爆作业比较困难，特别是在全断面开挖的情况下问题尤为突出。为了解决斜井施工的钻爆问题，可采用如下工艺流程：先自下而上开挖导洞，形成斜井的排渣系统与材料运输系统，并形成后续施工的通风通道；然后自上而下进行扩大开挖与支护，这时的施工条件与传统方法的条件相近，钻爆时斜井倾角稍大一些，但排渣十分容易；最后自下而上浇筑衬砌。