淺談某山區(qū)隧道安全施工及技術(shù)探析

劉錫健　彭培宇

【摘 要】本文以某山區(qū)隧道為例，對此隧道施工中的安全、方法、主要技術(shù)進(jìn)行了探析，值得同行參考。

【關(guān)鍵詞】長大隧道；施工；技術(shù)

1.工程概況

某隧道長達(dá)約30000米，是此鐵路全線最長隧道，施工工藝標(biāo)準(zhǔn)要求高，施工條件非常惡劣，同時它也是國內(nèi)第三長隧道。設(shè)計(jì)為為一級風(fēng)險隧道，是全線工期控制性工程。工期緊，地質(zhì)條件復(fù)雜，斜井長，坡度大，進(jìn)正洞后通風(fēng)難度大，作業(yè)面多，施工組織復(fù)雜，后期施工制約因素多，難度大。在隧道DK129+255至出口DK139+930設(shè)計(jì)為雙洞隧道，管段內(nèi)設(shè)置3#、4#、5#三座斜井。

2.工程主要技術(shù)

2.1斜井?dāng)嗝娣桨傅拇_定是關(guān)鍵

隧道斜井?dāng)嗝嬖O(shè)計(jì)為5m×5.68m，采用無軌運(yùn)輸。出碴車根據(jù)設(shè)計(jì)斷面也只能采用單行道行駛。罐車高度為3.8m，其要與出碴車高，在洞內(nèi)通風(fēng)采用直徑為1.5m的通風(fēng)布向洞內(nèi)供風(fēng)，通風(fēng)排煙困難。針對這一問題，對斜井?dāng)嗝孀優(yōu)?.5m×6.43m，并每個200米設(shè)置一倒車洞，因此就解決了上述問題。

2.2通風(fēng)技術(shù)為主要技術(shù)

2.2.1施工通風(fēng)難點(diǎn)

首先，無軌運(yùn)輸，車輛機(jī)械尾氣污染嚴(yán)重；其次，上下邊坡在沿掘進(jìn)方向縱向存在，對于空氣流通有不利的影響；再次，隧道較長，通風(fēng)與排風(fēng)的距離較長；最后，每洞都有擴(kuò)大斷面，具有較大的風(fēng)阻。

2.2.2施工通風(fēng)方案

在左洞都布置有軸流和射流風(fēng)機(jī)，左洞引入新鮮空氣。由軸流風(fēng)機(jī)通過軟式風(fēng)管壓入新鮮空氣，這是左右掌子面都要進(jìn)行的，左洞掌子面經(jīng)過橫向通道流向右洞，其都由右洞排出。離掌子面最近的橫洞以外布置軸流風(fēng)機(jī)布置，而在軸流風(fēng)機(jī)以外布置有射流風(fēng)機(jī)，離軸流風(fēng)機(jī)最近的射流風(fēng)機(jī)距軸流風(fēng)機(jī)要小于200m，其他的則要小于400m。風(fēng)機(jī)布置位置隨著隧道開挖進(jìn)尺加深其向洞內(nèi)移動，可以根據(jù)具有情況適當(dāng)?shù)脑黾由淞黠L(fēng)機(jī)數(shù)量。射流風(fēng)機(jī)作用有：（1）向洞內(nèi)引入新鮮空氣；（2）阻止左洞掌子面返回的污風(fēng)通過左洞向外排放。

2.2.3實(shí)施預(yù)防及調(diào)整措施

（1）對現(xiàn)場施工人員的管理和教育進(jìn)行不斷地加強(qiáng)，放炮前一定要做好風(fēng)筒的保護(hù)工作，同時，風(fēng)筒維護(hù)班組成立是非常有必要的，他們對風(fēng)筒的日常維護(hù)和維修進(jìn)行全面地負(fù)責(zé)，從而保證漏風(fēng)損失降低到最低程度。（2）對通風(fēng)方案中行車線路的重要性進(jìn)行進(jìn)一步的明確，要規(guī)定各班組的司機(jī)在行走時一定要按照要求進(jìn)行，從而避免擾亂風(fēng)路。（3）還要建立路面養(yǎng)護(hù)班組，對洞內(nèi)路面定期進(jìn)行灑水，從而保證路面沒有塵土飛揚(yáng)，確保洞內(nèi)空氣的新鮮度。（4）把一臺射流風(fēng)機(jī)設(shè)置在右洞通風(fēng)通道口處，向洞外吹風(fēng)。

2.2.4通風(fēng)方案的實(shí)施效果

現(xiàn)場施工通風(fēng)效果由于方案的調(diào)整和優(yōu)化得到了明顯的改善。尤其引入了射流風(fēng)機(jī)，使得軸流風(fēng)機(jī)送風(fēng)距離得到了大大的縮短，通風(fēng)效果得到了較明顯的提高，通風(fēng)時間縮短了，能耗減少了。經(jīng)過現(xiàn)場的檢測得到：一氧化碳濃度為20mg/m3，二氧化碳體積含量0.5%，二氧化氮濃度為3mg/m3，風(fēng)速為0.3m/s～0.5m/s，隧道內(nèi)溫度28℃～30℃，漏風(fēng)率基本在0.25%左右。有毒有害氣體濃度和粉塵濃度以及洞內(nèi)風(fēng)速和溫度等均達(dá)到了作業(yè)環(huán)境要求，從而為洞內(nèi)優(yōu)質(zhì)、安全、高效的施工提供了良好的作業(yè)環(huán)境。

2.3工程實(shí)施進(jìn)度控制方法

施工單位在施工進(jìn)度落實(shí)方面制定了有力措施，（1）實(shí)行工期目標(biāo)管理，作業(yè)隊(duì)長目標(biāo)責(zé)任制；（2）合理配置資源，滿足進(jìn)度要求；（3）優(yōu)化施工方案，科學(xué)組織施工；（4）抓關(guān)鍵環(huán)節(jié)，加快工程進(jìn)度；（5）加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備管理與維護(hù)；（6）加強(qiáng)材料供應(yīng)及物資儲備工作，避免因停工待料而影響工期。

2.4排水方案

隧道地下水類型分為四種，分別是：第四系孔隙潛水、基巖裂隙水、巖溶水、斷層水。賦存于溝谷或山坡中的是第四系空隙潛水，溝谷中有小股泉水涌出。區(qū)內(nèi)分布較為廣泛的碳酸鹽巖，其厚度較大，是主要的含水巖系的泉水涌出。隧道施工過程中，3#、5#裂隙水發(fā)育，每個洞口都要超過400m3/h的出水量，對于長隧道而言，隧道施工技術(shù)難題之一就是在最短時間內(nèi)排除作業(yè)面的水，通過排水的研究，在隧道施工中形成了一套完善的施工排水方案。斜井內(nèi)排水為：該隧道斜井平均坡度為12%，在斜井內(nèi)每隔550～600m出設(shè)置一個泵站，其容量大約400m3，泵站水池在斜井一側(cè)打一個長為20m、寬為6m、高度為3.5m的導(dǎo)洞，水池頂面與高出斜井底50cm為一宜，并把平臺搭設(shè)在水池上面，安防水泵，其采用55kW的渣漿泵，其揚(yáng)程為80m，流量為80m3/h，把水排出洞外采取泵站與泵站間逐級抽排的方式。3#、4#斜井采用三級抽排，5#斜井采用二級抽排。正洞內(nèi)的排水為：正洞設(shè)計(jì)坡度為11‰，反坡排水時，水池設(shè)置在正洞420m橫洞道位置，水池頂面與隧道隧底面一致，把型鋼以及鋼板鋪在上面，這樣做的目的就是為了方便過車。采用13kW的污水泵進(jìn)行逐級抽排，最終排入斜井內(nèi)一級泵站，再通過斜井內(nèi)其它泵站逐級排出洞外。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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