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        公路瓦斯隧道施工技術(shù)探討

        2013-08-15 00:46:05
        黑龍江交通科技 2013年5期
        關(guān)鍵詞:區(qū)域檢測(cè)施工

        劉 鋒

        (貴州省公路工程集團(tuán)有限公司)

        公路瓦斯隧道施工技術(shù)探討

        劉 鋒

        (貴州省公路工程集團(tuán)有限公司)

        公路的隧道工程在施工過(guò)程是在復(fù)雜的環(huán)境中進(jìn)行,需要面對(duì)許多的問(wèn)題,如高瓦斯隧道的施工,其具有一定的危險(xiǎn)性,需要在設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的施工方案,兼顧工程施工人員的人生安全,又保障施工中既保證工程的進(jìn)度。從公路瓦斯隧道施工中的瓦斯隧道區(qū)域計(jì)劃分、隧道開(kāi)挖、瓦斯監(jiān)測(cè)、通風(fēng)處理、電氣設(shè)備等各個(gè)方面闡述了相關(guān)施工技術(shù),總結(jié)出了一些經(jīng)驗(yàn),給公路瓦斯隧道的施工提供了一定的參考。

        公路施工;隧道;瓦斯;技術(shù);探討

        1 公路瓦斯隧道的施工過(guò)程

        1.1 劃分區(qū)域

        在公路隧道施工中,采用技術(shù)手段判斷出隧道中含有瓦斯,在含瓦斯層前10 m及后10 m的區(qū)域內(nèi),根據(jù)其地址條件、預(yù)測(cè)的瓦斯含量、壓力等因素,將瓦斯層分為各個(gè)區(qū)域,如一般瓦斯區(qū)域、重度瓦斯區(qū)域等,在按照不同區(qū)域的各種特點(diǎn),科學(xué)調(diào)配施工設(shè)備、合理設(shè)置通風(fēng)措施、布置不同的安全防護(hù),并采用相應(yīng)的施工手段,如一般瓦斯區(qū)域在一般防護(hù)與通風(fēng)的條件下,配置一般的防爆施工設(shè)備及電氣設(shè)備;重度瓦斯地區(qū)則必須配備防爆設(shè)備;有煤塊與瓦斯噴涌可能的地區(qū)設(shè)施要求較高,不僅需配備防爆設(shè)備,還需搭配災(zāi)害防治裝備。根據(jù)不同區(qū)域分配不同設(shè)備及施工手段的方式,可以有效簡(jiǎn)化施工程序,減少了設(shè)備搬移是的繁瑣,更好的包工程進(jìn)度及控制成本。

        1.2 預(yù)測(cè)瓦斯情況

        在開(kāi)挖之前,需提前做好各個(gè)區(qū)域的瓦斯預(yù)測(cè)工作。一般檢測(cè)方法分以下三種:(1)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械檢測(cè)法及使用測(cè)量?jī)x器或機(jī)械設(shè)備直接在施工區(qū)域內(nèi)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察;(2)取樣分析法取樣分析法也稱為是實(shí)驗(yàn)室分析法。先將隧道即將施工的區(qū)域內(nèi)鉆開(kāi)一定大小的洞口,分析人員從中采集氣體樣品,帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析,其優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確度高,缺點(diǎn)是檢驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng);(3)遠(yuǎn)距離遙測(cè)法即運(yùn)用高科技的自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)或遙測(cè)系統(tǒng),進(jìn)行長(zhǎng)期的定點(diǎn)檢測(cè)。其優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)于地質(zhì)情況把握較為全面,并呢個(gè)分析出瓦斯情況的變化,缺點(diǎn)是檢測(cè)額所需時(shí)間較長(zhǎng),且使用的是高精尖的設(shè)備,施工單位若要備齊該設(shè)備,成本較高。

        上述三種方法中,運(yùn)用最為廣泛的是現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械檢測(cè)法。可以使用便攜式檢測(cè)儀器,在施工區(qū)域內(nèi)檢定現(xiàn)場(chǎng)空氣中的氣體的濃度及含量,或者使用全液壓鉆機(jī)進(jìn)行施工前的測(cè)試鉆探,過(guò)程分為兩次;在距離煤層40 m左右的位置,打約三個(gè)孔,確認(rèn)煤層的分布,測(cè)試瓦斯壓力、含量;在距離煤層15 m左右的位置打約3個(gè)孔,并將煤層穿過(guò),采集煤塊作為檢驗(yàn)地層穩(wěn)定性及堅(jiān)固度的樣品,并測(cè)試瓦斯含量、壓力及排放的初速度。

        1.3 開(kāi)挖及支護(hù)手段

        在開(kāi)挖隧道時(shí),應(yīng)遵循通風(fēng)便于瓦斯意外防止等原則進(jìn)行,不僅需要注意煤層的質(zhì)量、按操作規(guī)程進(jìn)行機(jī)械操作、斷面的挖掘、把握工程進(jìn)度等各方面,也需綜合考量爆破對(duì)周圍巖層產(chǎn)生的巨大振蕩累及。其開(kāi)挖時(shí)應(yīng)使用正臺(tái)階法進(jìn)行。按照施工區(qū)域的具體地質(zhì)條件及施工設(shè)備決定臺(tái)階的長(zhǎng)度。一般臺(tái)階宜長(zhǎng)不宜短。在爆破時(shí)必須采用安全性較高的爆破材料,若需使用雷管,應(yīng)選用瞬發(fā)式雷管,末尾段的爆破延期時(shí)間不可超過(guò)130 ms。因瓦斯的密度小于空氣,一般會(huì)浮于隧道的上方,因此在施工時(shí),應(yīng)保障爆破點(diǎn)周圍巖層平整,尤其是隧道頂部,避免瓦斯聚集于凹進(jìn)的死角內(nèi)。開(kāi)挖完成之后,應(yīng)設(shè)置后期防護(hù)措施,如將周圍巖層進(jìn)行封閉式處理、堵塞巖層縫隙、噴錨支護(hù)措施等,避免瓦斯?jié)B漏。在支護(hù)措施時(shí),應(yīng)使用封閉式復(fù)合襯砌,或帶仰拱式襯砌,且厚度應(yīng)大于17 cm,二次支護(hù)厚度應(yīng)大于40 cm,澆筑材料選用氣密性混凝土,主力澆筑流程,保證質(zhì)量,盡量不給后期工程埋下安全隱患。

        1.4 施工中的瓦斯監(jiān)測(cè)

        在施工的過(guò)程中,也應(yīng)同步進(jìn)行檢測(cè)工作。施工單位在建立健全檢測(cè)制度時(shí),嚴(yán)格執(zhí)行巡回式檢測(cè)方式,聯(lián)合使用多種方式定期對(duì)施工地點(diǎn)的排風(fēng)量及瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行測(cè)定,如定點(diǎn)報(bào)警器、便攜式瓦斯報(bào)警器及遙測(cè)裝置等,于隧道的風(fēng)頭的上方位置測(cè)定,較為準(zhǔn)確。當(dāng)隧道內(nèi)瓦斯含量不超過(guò)0.5%時(shí),應(yīng)1 h檢查一次,若含量超過(guò)0.5%,應(yīng)隨時(shí)檢查。合理調(diào)整風(fēng)量及機(jī)械設(shè)備的配置,保持施工地點(diǎn)排氣效果良好及排風(fēng)設(shè)備性能穩(wěn)定,避免瓦斯聚集,形成安全隱患。

        2 各種情況處理措施

        當(dāng)檢測(cè)結(jié)果顯示瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)時(shí),應(yīng)及時(shí)分析其原因,并采取應(yīng)急措施,并向管理層報(bào)告,以進(jìn)一步處理,按照監(jiān)測(cè)點(diǎn)的不同,其瓦斯?jié)舛鹊纳暇€標(biāo)準(zhǔn)也有所區(qū)別,處理原則也不盡相同:(1)總風(fēng)口或一側(cè)風(fēng)口當(dāng)甲烷及二氧化碳的含量超過(guò)0.75%時(shí),應(yīng)停止施工,施工人員撤離施工現(xiàn)場(chǎng),管理人員及時(shí)做出應(yīng)對(duì)措施;(2)電動(dòng)機(jī)和開(kāi)關(guān)20 m內(nèi)風(fēng)流中甲烷和二氧化碳的含量超過(guò)1.5%時(shí),機(jī)械設(shè)備應(yīng)停止運(yùn)轉(zhuǎn),斷開(kāi)電源,施工人員撤離施工現(xiàn)場(chǎng);(3)爆點(diǎn)和20 m內(nèi)風(fēng)流中甲烷和二氧化碳含量超過(guò)1%時(shí),應(yīng)禁止起爆;(4)工作面進(jìn)風(fēng)流甲烷和二氧化碳含量超過(guò)0.5%時(shí),應(yīng)先將局扇停工,查出瓦斯泄露的位置,進(jìn)一步處理;回風(fēng)流甲烷含量超過(guò)1%,二氧化碳超過(guò)1.5%是,應(yīng)停止施工,人員撤離施工區(qū);風(fēng)流中部甲烷含量超過(guò)1%時(shí),應(yīng)停止電鉆打孔工作;超過(guò)1.5%時(shí),應(yīng)斷開(kāi)電源,人員撤離施工現(xiàn)場(chǎng),再進(jìn)一步處理,二氧化碳的含量超過(guò)1.5%時(shí),應(yīng)直接停止施工,人員撤離現(xiàn)場(chǎng);(5)局部地點(diǎn) 甲烷含量大于2%時(shí),該地點(diǎn)周圍輻射20 m內(nèi)的施工應(yīng)停止,斷電撤離,并及時(shí)進(jìn)行處理;電氣設(shè)備周圍甲烷含量減少至1%一下,才能再次開(kāi)機(jī)工作;(6)停工區(qū)甲烷含量超過(guò)3%時(shí),必須在24 h內(nèi)將其完全封閉。

        [1]劉亞鋒.淺談蘭渝鐵路圖山寺隧道瓦斯監(jiān)測(cè)與安全管理[J].山西建筑,2011,37(12):159.

        [2]茍彪.瓦斯隧道施工控制及防治措施探討[J].現(xiàn)代隧道技術(shù),2011,48(2):20-27.

        [3]卿志銀,王強(qiáng),蔡磊.瓦斯隧道施工中的四個(gè)關(guān)鍵要素[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2009,(3):148-151.

        [4]何值勇.關(guān)于瓦斯隧道施工安全防治措施的研究[J].技術(shù)與市場(chǎng),2011,18(5):48-49.

        [5]朱得斌.瓦窯嶺瓦斯隧道安全施工控制要點(diǎn)[J].太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2010,(11):165-166.

        U442

        C

        1008-3383(2013)05-0132-01

        2013-02-25

        劉鋒(1984-),男,本科,從事公路橋梁隧道建設(shè)研究。

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