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。

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U442

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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。