楊昌林

(四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司公路隧道分公司，四川省 雙流縣 610200)

高速公路瓦斯隧道施工技術(shù)要點(diǎn)分析

楊昌林

(四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司公路隧道分公司，四川省 雙流縣 610200)

瓦斯隧道具有較強(qiáng)的隱蔽性和不可預(yù)見(jiàn)性，施工過(guò)程中極易發(fā)生瓦斯爆炸而造成重大地質(zhì)災(zāi)害及經(jīng)濟(jì)損失，甚至人員傷亡。因此，加強(qiáng)高速公路瓦斯隧道施工技術(shù)管理和安全預(yù)防控制尤為重要。文章分析了高速公路瓦斯隧道施工技術(shù)要點(diǎn)，提出施工技術(shù)控制方法，可供類(lèi)似工程參考。

高速公路 瓦斯隧道 施工技術(shù)

引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)高速公路建設(shè)的飛速發(fā)展，隧道工程在整個(gè)高速公路建設(shè)中所占的比例不斷增加，其施工技術(shù)也有較大進(jìn)步。但是，由于高速公路隧道具有橫斷面大、長(zhǎng)度長(zhǎng)、施工空間狹小閉塞、隱蔽工程較多、地質(zhì)條件復(fù)雜等特點(diǎn)，不僅在技術(shù)管理和質(zhì)量管理方面有嚴(yán)格的要求，而且在安全管理方面也有嚴(yán)格的要求。如果發(fā)生安全事故，極有可能導(dǎo)致工作人員人身傷亡、工程工期延誤，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。鑒于此，加強(qiáng)高速公路瓦斯隧道施工技術(shù)管理和安全預(yù)防控制成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)之一。

1高速公路瓦斯隧道施工技術(shù)要點(diǎn)

1.1 瓦斯檢測(cè)

要保證隧道中的瓦斯含量始終處于較低的水平，就要時(shí)常檢測(cè)隧道中的瓦斯含量?，F(xiàn)在檢測(cè)瓦斯含量的儀器種類(lèi)繁多，一些國(guó)產(chǎn)儀器也已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平，不僅性能優(yōu)越，而且操作簡(jiǎn)單。但是，每一種儀器都有它本身不可避免的劣勢(shì)，所以，要使用不同類(lèi)型的儀器多次檢查，以確保結(jié)果準(zhǔn)確。如今，在瓦斯隧道施工中，瓦斯的檢測(cè)也有它特定的方法。在瓦斯隧道施工中，鑿眼過(guò)程中和放炮之后兩個(gè)程序產(chǎn)生的瓦斯最多。其原因在于放炮過(guò)程中可能連接隧道與瓦斯層，從而造成瓦斯泄露，而在放炮之后，可能使新鮮的巖石層大量暴露，因而使深埋地下的瓦斯層暴露，導(dǎo)致瓦斯大量泄漏。因此，在這兩個(gè)過(guò)程中，瓦斯的檢測(cè)尤為重要。在瓦斯的檢測(cè)過(guò)程中，還有一個(gè)問(wèn)題要特別注意，因?yàn)橥咚沟南鄬?duì)密度與空氣不同，又有較強(qiáng)的擴(kuò)散性，所以瓦斯檢測(cè)時(shí)應(yīng)特別注意隧道上方與一些死角，這樣，才能做到安全施工。

1.2 使用防爆電器和作業(yè)機(jī)械

根據(jù)《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》內(nèi)容規(guī)定，在除低瓦斯工區(qū)以外的工區(qū)施工時(shí)，使用的電器設(shè)備和作業(yè)器械必須為防爆型。因?yàn)樵谕咚顾淼乐校３?huì)出現(xiàn)一些意想不到的意外，采用防爆電器和作業(yè)機(jī)械，能最大程度的避免意外的發(fā)生。不過(guò)，在一些低瓦斯工區(qū)和瓦斯含量較低時(shí)，也可以使用非防爆電器和工作器械。

1.3 電源

在高瓦斯隧道和瓦斯突出隧道中，配備兩路電源是非常有必要的，其目的是保證施工隧道內(nèi)能連續(xù)通風(fēng)。防止因停電或是線路故障而造成隧道內(nèi)瓦斯?jié)舛冗^(guò)高，從而引發(fā)事故。 如果不能再施工隧道中設(shè)置雙電源，那么就一定要有符合通風(fēng)機(jī)功率要求的發(fā)電機(jī)。只有如此才能保證隧道中瓦斯含量保持平穩(wěn)。同時(shí)要設(shè)置風(fēng)電、瓦電閉鎖裝置。

1.4 通風(fēng)

瓦斯隧道在施工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)大量有害氣體(主要成分為CH4)，容易引起火災(zāi)、爆炸等事故，對(duì)隧道施工安全影響極大。同時(shí)，在隧道施工過(guò)程中，涉及到很多諸如開(kāi)挖、噴漿等產(chǎn)塵環(huán)節(jié)，對(duì)職工的健康造成影響。因此，在瓦斯隧道施工過(guò)程中應(yīng)特別注意瓦斯的排放及揚(yáng)塵，保證施工安全及人員健康。瓦斯隧道中，及時(shí)的通風(fēng)是降低隧道內(nèi)瓦斯含量的最好方法，也是工作人員最常用的降低瓦斯含量的手段。在一般的瓦斯隧道內(nèi)，最常用的就是壓入式和混合式通風(fēng)。在長(zhǎng)度較長(zhǎng)的隧道內(nèi)，為了增強(qiáng)通風(fēng)效果，往往使用兩臺(tái)風(fēng)機(jī)同時(shí)工作，以增強(qiáng)通風(fēng)效果。對(duì)于特長(zhǎng)隧道一般在1.5公里以上時(shí)，可采取巷道式通風(fēng)。

2高速公路瓦斯隧道施工技術(shù)措施

2.1 選擇科學(xué)合理的施工方案

針對(duì)特定的隧道地質(zhì)及施工情況選擇科學(xué)合理的施工方法，是對(duì)施工單位的綜合能力的有效驗(yàn)證，也是隧道安全施工的強(qiáng)有力保障。實(shí)踐已經(jīng)證明，絕大多數(shù)的隧道塌方都與隧道施工方案制定的不合理有關(guān)。比如，當(dāng)隧道圍巖發(fā)生變化時(shí)，為了不影響施工進(jìn)度或者節(jié)約施工成本，一些現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)管理人員可能不會(huì)及時(shí)改變施工方案，而是抱著僥幸心理繼續(xù)工作，從而造成隧道塌方，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)o作業(yè)人員帶來(lái)人身危險(xiǎn)。其次，即使一些技術(shù)方案制定的很好，在實(shí)施過(guò)程中也有失敗的可能，這主要是因?yàn)楣こ虒?duì)施工工藝的控制不嚴(yán)。比如，在隧道施工中，超前支護(hù)不符合設(shè)計(jì)規(guī)范時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致掌子面的圍巖坍塌和一次襯砌的塌落。這些確實(shí)可以歸結(jié)為質(zhì)量問(wèn)題，但細(xì)究其根源，還是由于施工時(shí)對(duì)工藝控制不嚴(yán)。因此，在施工中選擇科學(xué)合理的施工方案，同時(shí)注重工藝控制，才能保證施工的安全.

2.2 實(shí)施地質(zhì)預(yù)報(bào)，預(yù)防隧道塌方

隧道地質(zhì)勘探工作貫穿于隧道的整個(gè)施工過(guò)程之中，地質(zhì)狀況的好壞會(huì)對(duì)隧道施工產(chǎn)生很大的影響，對(duì)于不良的地質(zhì)狀況尤其需要關(guān)注。隧道塌方會(huì)影響施工進(jìn)度、耽誤施工進(jìn)程，甚至形成災(zāi)難性事故，導(dǎo)致人員傷亡、影響經(jīng)濟(jì)效益。因此應(yīng)將地質(zhì)預(yù)報(bào)工作納入隧道施工技術(shù)管理中來(lái)，為隧道施工安全提供有力的制度保證。由于隧道地質(zhì)具有相當(dāng)?shù)膹?fù)雜性，地質(zhì)預(yù)報(bào)工作在預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性上尚待提高。但是，隨著地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)隧道的地質(zhì)狀況進(jìn)行探測(cè)的方法越來(lái)越多。綜合考慮工程設(shè)計(jì)提供的地質(zhì)資料以及施工過(guò)程中對(duì)隧道圍巖的觀察分析，相關(guān)人員可以優(yōu)化組合預(yù)報(bào)手段，從而使對(duì)地質(zhì)狀況的預(yù)測(cè)與圍巖的實(shí)際狀況盡量符合。這對(duì)于制定合理的施工方案、有效預(yù)防及控制隧道塌方、保證隧道施工的安全有很大的作用。

2.3 積極應(yīng)用新奧法

新奧法也就是根據(jù)圍巖應(yīng)力變化的過(guò)程，在其降低之時(shí)做早期的保護(hù)支撐，以防圍巖的錯(cuò)位和變形情況加劇。此方法將圍巖本身的承重能力恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用起來(lái)，進(jìn)而可以極大的減少在施工后期對(duì)于圍巖支撐防護(hù)的需求，與以往的施工方法相比，“新奧法”的支護(hù)成本幾乎減少了三成?！靶聤W法”有很多優(yōu)點(diǎn)，總結(jié)起來(lái)就是其更為安全經(jīng)濟(jì)，能加快施工進(jìn)度，對(duì)于地質(zhì)環(huán)境的適應(yīng)力也更強(qiáng)。此法更加適用于一些較為堅(jiān)硬的粘土地質(zhì)、中等巖體、一些膠結(jié)不強(qiáng)的砂巖、泥質(zhì)灰?guī)r以及高應(yīng)力環(huán)境下依舊堅(jiān)硬的巖石，這些地質(zhì)的共同特點(diǎn)就是自穩(wěn)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。（1）應(yīng)用新奧法進(jìn)行隧道圍巖的支護(hù)。隧道的圍巖應(yīng)力會(huì)根據(jù)隧道的施工開(kāi)挖進(jìn)程而重新分布，因而為保證卸載圍巖之后的強(qiáng)度不減，不斷加固圍巖是十分必要的。不過(guò)，在施工中，為了符合結(jié)果承重的要求，允許圍巖發(fā)生一定范圍內(nèi)的錯(cuò)位以及變形，隨后可以在曲面施工之后構(gòu)成一個(gè)拱膜效應(yīng)，致使最終的受力環(huán)區(qū)的形成。并且，還要對(duì)圍巖的錯(cuò)位移動(dòng)速度嚴(yán)密監(jiān)控，以防因其而導(dǎo)致的大范圍圍巖變形破碎。所以，在隧道支撐防護(hù)中務(wù)必采用新奧法中的隧道支護(hù)。實(shí)施支護(hù)時(shí)，初期先要采用錨噴，第二次支護(hù)當(dāng)用模筑混凝土做襯砌處理。（2）應(yīng)用新奧法加強(qiáng)隧道施工的監(jiān)測(cè)。在隧道施工過(guò)程中使用新奧法，其中心工作就是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。通過(guò)監(jiān)測(cè)，知曉圍巖的穩(wěn)定情況、支護(hù)架構(gòu)的承重狀況以及支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形以及受力變化，進(jìn)而可以更為精確的明確實(shí)施支護(hù)以及襯砌的時(shí)機(jī)，保障施工符合設(shè)計(jì)需求，保障隧道工程的施工進(jìn)度以及質(zhì)量和安全。

結(jié)束語(yǔ)

瓦斯隧道防爆、防突、防塌為施工的核心問(wèn)題，為防止災(zāi)害事故發(fā)生，必須認(rèn)真做好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、施工通風(fēng)及相應(yīng)的應(yīng)急救援預(yù)案，確保施工技術(shù)方案科學(xué)合理。同時(shí)，瓦斯隧道施工安全問(wèn)題也是世界級(jí)難題，需要更多的工程人士和學(xué)者致力于施工安全控制研究，研討出行之有效的方法，既保障安全施工，又節(jié)約施工成本。

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1007-6344（2015）04-0226-01