摘要：文章分析了某段隧道所處的自然環(huán)境，由于山體頂部有天然氣管道，故施工安全十分重要。主要講解了在鐵路隧道下穿天然氣管道施工方案設(shè)計和鐵路隧道下穿天然氣管道施工的主要措施。其安全施工措施主要有量測措施和安保措施兩部分是文章重點闡述的內(nèi)容。對于同行遇到類似問題，具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：鐵路；隧道；天然氣管道；安全施工；安保措施

中圖分類號：TD352+.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 鐵路隧道下穿天然氣管道現(xiàn)狀

該文所描述的鐵路隧道為某一山區(qū)，其隧道全稱長度為151米，現(xiàn)場勘查得知隧道所在的山頂有一直徑為30厘米的城市天然氣管道，該段天然氣管道設(shè)計的壓力為4Mpa。天然氣的管道在隧道線路的里程為DK111+410，方向上與鐵道線路幾乎垂直。天然氣的管道在山頂埋深約為1.25米，距離DK111+410隧道的斷截面距離洞頂?shù)拇怪本嚯x為14米左右，如圖1所示。火車隧道進(jìn)出口距離天然氣管道的距離分別為65米和84米。

圖1天然氣管道過隧道頂部的截面圖

該火車路過丘陵地區(qū)，隧道處于一座剝蝕低山的丘陵區(qū)，山頂?shù)缴侥_的相對高度差約有六十米，山體坡度比較平緩，不到30°，山上植物茂盛，多數(shù)都是楊梅，也有茂密的灌木叢。山體的圍巖由兩級構(gòu)成Ⅴ級圍巖129米和Ⅳ級圍巖20米。

2 鐵路隧道下穿天然氣管道施工方案設(shè)計

我國對于石油天然氣管道保護(hù)有相關(guān)文件，要求在石油天然氣管道中心線兩側(cè)或者管道設(shè)施場區(qū)外各50米范圍內(nèi)禁止爆破。因為石油天然氣遇到火星會發(fā)生爆炸，為了避免惡性事故出現(xiàn)，因此限定場區(qū)外五十米的范圍內(nèi)不得有爆破之類的施工。而隧道必須進(jìn)行爆破施工環(huán)節(jié)，所以選擇大于五十米范圍以外采用控制爆破的方法來實施，爆破的孔深控制在0.75米至1米之間，孔的周邊眼單孔裝藥量，進(jìn)行嚴(yán)格的控制，采取裝藥量控制在每米0.1千克的量，斷面開挖取每米0.15千克的量范圍內(nèi)，這么做的目的是能控制隧道安全震動的速度小于每秒1厘米的量，這樣不會出現(xiàn)天然氣管道斷裂的現(xiàn)象。對于在距離天然氣管道小于50米的范圍不采取任何的爆破施工作業(yè)，對于這種地方就只有采用鉆孔灌膨脹劑結(jié)合鑿巖機(jī)進(jìn)行開挖和破碎巖石的施工方法。當(dāng)進(jìn)入到天然氣管道下部的施工時候，必須要考慮到隧道開挖后可能會出現(xiàn)的地表沉降問題，這樣也會影響天然氣管道的安全。因此，設(shè)計方案采取鋼桁架懸吊天然氣管道的方案施工，以確保隧道在開挖過程中管道不因地表沉降而受到影響。

3 鐵路隧道下穿天然氣管道施工的主要措施

鐵路隧道下穿天然氣管道施工中先要監(jiān)控量測、地質(zhì)超前預(yù)報、防止地表下沉，安全方面要設(shè)置天然氣管道事故應(yīng)急預(yù)案、通風(fēng)技術(shù)、質(zhì)量加固等措施。

3.1 對于量測的監(jiān)控

量測監(jiān)控是為了了解隧道圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)和支護(hù)、襯砌可靠的程度，為二次襯砌及仰拱施工做鋪墊，確保工程施工的安全和結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定。在隧道施工中，要實時進(jìn)行監(jiān)測、提供可靠、及時的信息用以評定隧道施工過程中施工期間的安全性，并對可能發(fā)生的安全問題和存在的隱患進(jìn)行評測，能做到及時、準(zhǔn)確的預(yù)報施工情況，目的是為了能避免突發(fā)情況的出現(xiàn)，同時也便于指導(dǎo)和設(shè)計施工，達(dá)到動態(tài)設(shè)計、動態(tài)施工的目的。量測監(jiān)控主要包含這幾個方面的內(nèi)容：首先和產(chǎn)權(quán)單位進(jìn)行簽訂監(jiān)控協(xié)議，由他們負(fù)責(zé)天然氣管線的調(diào)研工作和監(jiān)管天然氣管道位置的變化等內(nèi)容。再就是，作為施工單位，我們自己做好隧道內(nèi)、外的測量監(jiān)控工作，及時的掌握隧道拱頂?shù)淖兓艨兆兓?、地表沉降情況，為安全施工做好全面的準(zhǔn)備工作。具體實施流程是，第一步監(jiān)控量測斷面及測點設(shè)計，第二步布置主要監(jiān)測項目測點，第二步中還有水平收斂、拱頂下沉、地表沉降等需要注意的內(nèi)容。

具體的施工操作步驟如下：對于凈空變化、拱頂下沉和地表下沉等必測項目設(shè)置在同一斷面，其量測斷面間距及測點數(shù)量根據(jù)圍巖級別、隧道埋深、開挖方法等按表6進(jìn)行，洞口及淺埋段量測斷面間距取小值。下表1列出了必測的項目。

表1 量測斷面間距和每斷面測點數(shù)量

根據(jù)表1所示數(shù)據(jù)，對斷面點進(jìn)行詳細(xì)測量，認(rèn)識其圍巖級別和開挖的方法，從而確保施工中不出現(xiàn)意外。對于沉降觀測，我們根據(jù)測量的數(shù)據(jù)按圍巖的級別來確定，該隧道Ⅴ級按5米、Ⅳ級按10米布設(shè)一個監(jiān)測斷面。對于隧道洞口的里程、隧線的分界里程、明暗分界的里程、有仰拱和無仰拱等變化歷程以及隧道襯砌沉降縫的兩側(cè)，這些都設(shè)置一個斷面。量測時除了變形縫外每斷面布置2個沉降觀測點，還需要分別布置在隧道中線兩側(cè)各4.70米處，對于變形縫處的每個觀測斷面布置4個沉降觀測點，分別布置在隧道中線兩側(cè)各4.70米的位置和變形縫前后各0.50米的位置。

3.2 鐵路隧道下穿天然氣管道施工的安保措施

因為隧道要穿過的山體有天然氣管道，因此安全保護(hù)措施是必須的。在安保方面，要做到這幾點：制定天然氣管道突發(fā)事故應(yīng)急預(yù)案、隧道施工必須做好通風(fēng)技術(shù)、隧道施工時要確保工程質(zhì)量，另外也要做好天然氣管道加固工作。

制定天然氣管道安全事故預(yù)案是防患于未然的必備措施，如果施工中出現(xiàn)天然氣管道被損壞的問題。要在第一時間切斷氣源、封鎖事故現(xiàn)場和封鎖危險區(qū)域，同時將現(xiàn)場人員迅速的撤離，設(shè)置警示標(biāo)志，保護(hù)相鄰裝置和設(shè)備，確保安全。接著要做的就是?；稹⑼ｋ?、防止靜電火花，搬離易燃易爆等危險品，防止事態(tài)進(jìn)一步的擴(kuò)大和引發(fā)次生災(zāi)害。之所以這么做，主要是因為石油天然氣遇到了火星就會發(fā)生爆炸，后果不堪設(shè)想，因此決不允許出現(xiàn)這種事情。接著設(shè)置警戒線和劃定安全區(qū)域，對事故現(xiàn)場和周圍地區(qū)的可燃?xì)怏w進(jìn)行分析，同時分析有毒氣體、對大氣環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測和氣象預(yù)報，必要的時候要將附近的居民撤離現(xiàn)場。還需要預(yù)防大事故出現(xiàn)，這時就需要制定事故應(yīng)急救援的方案，組織實施，由相關(guān)主要領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)，現(xiàn)場的救援工作要做好人身安全防護(hù)、避免天然氣中毒或燒傷等傷害，保護(hù)國家重要設(shè)施和標(biāo)志，防止對江河、湖泊、交通干線等造成惡劣影響，對人民生命財產(chǎn)購置威脅。

因為施工的隧道是雙口掘進(jìn)的方式，由于山體有天然氣管道，則設(shè)置兩臺110KW×2的通風(fēng)機(jī)，各置于隧道的進(jìn)口和出口處。在保證有效凈空的前提下，可以選用大直徑的風(fēng)管來減少風(fēng)阻，同時要控制通風(fēng)時間，確保置換掌子面附近的施工距離足夠安全。

為了保證隧道施工的質(zhì)量，需要增加隧道開挖的保證措施、砂漿錨桿的施工措施、噴射混凝土的施工措施、襯砌混凝土的施工措施，以此來確保隧道施工過程中，其工程的質(zhì)量得以安全、不出現(xiàn)施工事故。

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