高速公路瓦斯隧道施工技術(shù)要點分析

楊昌林

(四川公路橋梁建設(shè)集團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)要點分析

楊昌林

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

瓦斯隧道具有較強的隱蔽性和不可預(yù)見性，施工過程中極易發(fā)生瓦斯爆炸而造成重大地質(zhì)災(zāi)害及經(jīng)濟損失，甚至人員傷亡。因此，加強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，提出施工技術(shù)控制方法，可供類似工程參考。

高速公路 瓦斯隧道 施工技術(shù)

引言

近年來，隨著我國高速公路建設(shè)的飛速發(fā)展，隧道工程在整個高速公路建設(shè)中所占的比例不斷增加，其施工技術(shù)也有較大進步。但是，由于高速公路隧道具有橫斷面大、長度長、施工空間狹小閉塞、隱蔽工程較多、地質(zhì)條件復雜等特點，不僅在技術(shù)管理和質(zhì)量管理方面有嚴格的要求，而且在安全管理方面也有嚴格的要求。如果發(fā)生安全事故，極有可能導致工作人員人身傷亡、工程工期延誤，造成巨大的經(jīng)濟損失。鑒于此，加強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)注的焦點之一。

1高速公路瓦斯隧道施工技術(shù)要點

1.1 瓦斯檢測

要保證隧道中的瓦斯含量始終處于較低的水平，就要時常檢測隧道中的瓦斯含量?，F(xiàn)在檢測瓦斯含量的儀器種類繁多，一些國產(chǎn)儀器也已經(jīng)達到了國際領(lǐng)先水平，不僅性能優(yōu)越，而且操作簡單。但是，每一種儀器都有它本身不可避免的劣勢，所以，要使用不同類型的儀器多次檢查，以確保結(jié)果準確。如今，在瓦斯隧道施工中，瓦斯的檢測也有它特定的方法。在瓦斯隧道施工中，鑿眼過程中和放炮之后兩個程序產(chǎn)生的瓦斯最多。其原因在于放炮過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，導致瓦斯大量泄漏。因此，在這兩個過程中，瓦斯的檢測尤為重要。在瓦斯的檢測過程中，還有一個問題要特別注意，因為瓦斯的相對密度與空氣不同，又有較強的擴散性，所以瓦斯檢測時應(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，使用的電器設(shè)備和作業(yè)器械必須為防爆型。因為在瓦斯隧道中，常常會出現(xiàn)一些意想不到的意外，采用防爆電器和作業(yè)機械，能最大程度的避免意外的發(fā)生。不過，在一些低瓦斯工區(qū)和瓦斯含量較低時，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。防止因停電或是線路故障而造成隧道內(nèi)瓦斯?jié)舛冗^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機功率要求的發(fā)電機。只有如此才能保證隧道中瓦斯含量保持平穩(wěn)。同時要設(shè)置風電、瓦電閉鎖裝置。

1.4 通風

瓦斯隧道在施工過程中會出現(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，對隧道施工安全影響極大。同時，在隧道施工過程中，涉及到很多諸如開挖、噴漿等產(chǎn)塵環(huán)節(jié)，對職工的健康造成影響。因此，在瓦斯隧道施工過程中應(yīng)特別注意瓦斯的排放及揚塵，保證施工安全及人員健康。瓦斯隧道中，及時的通風是降低隧道內(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。在長度較長的隧道內(nèi)，為了增強通風效果，往往使用兩臺風機同時工作，以增強通風效果。對于特長隧道一般在1.5公里以上時，可采取巷道式通風。

2高速公路瓦斯隧道施工技術(shù)措施

2.1 選擇科學合理的施工方案

針對特定的隧道地質(zhì)及施工情況選擇科學合理的施工方法，是對施工單位的綜合能力的有效驗證，也是隧道安全施工的強有力保障。實踐已經(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，當隧道圍巖發(fā)生變化時，為了不影響施工進度或者節(jié)約施工成本，一些現(xiàn)場技術(shù)管理人員可能不會及時改變施工方案，而是抱著僥幸心理繼續(xù)工作，從而造成隧道塌方，嚴重時甚至會給作業(yè)人員帶來人身危險。其次，即使一些技術(shù)方案制定的很好，在實施過程中也有失敗的可能，這主要是因為工程對施工工藝的控制不嚴。比如，在隧道施工中，超前支護不符合設(shè)計規(guī)范時，可能會導致掌子面的圍巖坍塌和一次襯砌的塌落。這些確實可以歸結(jié)為質(zhì)量問題，但細究其根源，還是由于施工時對工藝控制不嚴。因此，在施工中選擇科學合理的施工方案，同時注重工藝控制，才能保證施工的安全.

2.2 實施地質(zhì)預(yù)報，預(yù)防隧道塌方

隧道地質(zhì)勘探工作貫穿于隧道的整個施工過程之中，地質(zhì)狀況的好壞會對隧道施工產(chǎn)生很大的影響，對于不良的地質(zhì)狀況尤其需要關(guān)注。隧道塌方會影響施工進度、耽誤施工進程，甚至形成災(zāi)難性事故，導致人員傷亡、影響經(jīng)濟效益。因此應(yīng)將地質(zhì)預(yù)報工作納入隧道施工技術(shù)管理中來，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?shù)膹碗s性，地質(zhì)預(yù)報工作在預(yù)測的準確性上尚待提高。但是，隨著地質(zhì)預(yù)測預(yù)報技術(shù)的發(fā)展，對隧道的地質(zhì)狀況進行探測的方法越來越多。綜合考慮工程設(shè)計提供的地質(zhì)資料以及施工過程中對隧道圍巖的觀察分析，相關(guān)人員可以優(yōu)化組合預(yù)報手段，從而使對地質(zhì)狀況的預(yù)測與圍巖的實際狀況盡量符合。這對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)力變化的過程，在其降低之時做早期的保護支撐，以防圍巖的錯位和變形情況加劇。此方法將圍巖本身的承重能力恰當?shù)膽?yīng)用起來，進而可以極大的減少在施工后期對于圍巖支撐防護的需求，與以往的施工方法相比，“新奧法”的支護成本幾乎減少了三成?！靶聤W法”有很多優(yōu)點，總結(jié)起來就是其更為安全經(jīng)濟，能加快施工進度，對于地質(zhì)環(huán)境的適應(yīng)力也更強。此法更加適用于一些較為堅硬的粘土地質(zhì)、中等巖體、一些膠結(jié)不強的砂巖、泥質(zhì)灰?guī)r以及高應(yīng)力環(huán)境下依舊堅硬的巖石，這些地質(zhì)的共同特點就是自穩(wěn)時間相對較長。（1）應(yīng)用新奧法進行隧道圍巖的支護。隧道的圍巖應(yīng)力會根據(jù)隧道的施工開挖進程而重新分布，因而為保證卸載圍巖之后的強度不減，不斷加固圍巖是十分必要的。不過，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)的錯位以及變形，隨后可以在曲面施工之后構(gòu)成一個拱膜效應(yīng)，致使最終的受力環(huán)區(qū)的形成。并且，還要對圍巖的錯位移動速度嚴密監(jiān)控，以防因其而導致的大范圍圍巖變形破碎。所以，在隧道支撐防護中務(wù)必采用新奧法中的隧道支護。實施支護時，初期先要采用錨噴，第二次支護當用模筑混凝土做襯砌處理。（2）應(yīng)用新奧法加強隧道施工的監(jiān)測。在隧道施工過程中使用新奧法，其中心工作就是實時監(jiān)測。通過監(jiān)測，知曉圍巖的穩(wěn)定情況、支護架構(gòu)的承重狀況以及支護結(jié)構(gòu)的變形以及受力變化，進而可以更為精確的明確實施支護以及襯砌的時機，保障施工符合設(shè)計需求，保障隧道工程的施工進度以及質(zhì)量和安全。

結(jié)束語

瓦斯隧道防爆、防突、防塌為施工的核心問題，為防止災(zāi)害事故發(fā)生，必須認真做好超前地質(zhì)預(yù)報、施工通風及相應(yīng)的應(yīng)急救援預(yù)案，確保施工技術(shù)方案科學合理。同時，瓦斯隧道施工安全問題也是世界級難題，需要更多的工程人士和學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