對(duì)大斷面復(fù)雜地層瓦斯隧道施工技術(shù)的分析

PAGEPAGE1關(guān)于大斷面復(fù)雜地層瓦斯隧道施工技術(shù)研究摘要：在本文的分析中，就主要針對(duì)當(dāng)下在某鐵路擴(kuò)能改造的建設(shè)過程中，基于隧道的實(shí)際施工情況，以及對(duì)國內(nèi)外的瓦斯隧道技術(shù)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和技術(shù)的借鑒，提出在施工建設(shè)的過程中，所采用的相關(guān)措施，以此保障工程項(xiàng)目可以順利的開展下去，保障相關(guān)工作人員的基本工作安全。關(guān)鍵字：瓦斯隧道；施工機(jī)制；開挖；襯砌引言：在現(xiàn)階段對(duì)該項(xiàng)目的前期調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，由于存在著大量的地下水，使得對(duì)混凝土?xí)斐奢^為強(qiáng)烈的強(qiáng)腐蝕性，同時(shí)在地層可能存在著積聚的情況，在之后的施工建設(shè)中，有可能會(huì)從隧道當(dāng)中涌出。因此，在進(jìn)行評(píng)估之后，將其項(xiàng)目認(rèn)定為高瓦斯隧道，需要設(shè)計(jì)出一套完善的建設(shè)方案。1瓦斯隧道在進(jìn)行項(xiàng)目評(píng)估的過程中，其地下空氣當(dāng)中存在著大量的有害氣體，并成為了礦井當(dāng)中的瓦斯組成。由于存在瓦斯層，使得一旦出現(xiàn)溢出，就會(huì)導(dǎo)致對(duì)工程項(xiàng)目造成嚴(yán)重的影響。伴隨著我國近些年的現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的加快，使得經(jīng)常會(huì)受到瓦斯氣體的影響，從而導(dǎo)致出現(xiàn)各種類型的工程事故。一般情況下，在進(jìn)行建設(shè)的過程中，首先是受到瓦斯爆炸的威脅，其次是存在著瓦斯在地應(yīng)力的作用下，可能會(huì)出現(xiàn)土壤迸發(fā)的情況。特別是在瓦斯層當(dāng)中的軟分層，由于穩(wěn)定性較低，就需要較高水平的支護(hù)施工建設(shè)，才能夠充分的保障建設(shè)可以順利的進(jìn)展下去。因此，在該項(xiàng)目的建設(shè)中，就要進(jìn)行針對(duì)性的建設(shè)方案分析。2工程概況為了能夠順利的推動(dòng)擴(kuò)能改造技術(shù)可以順利的開展下去，首先就需要對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)把控建設(shè)環(huán)節(jié)。該項(xiàng)目工期為40個(gè)月，同時(shí)在檢測的過程中，發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)天然氣井，進(jìn)行地質(zhì)評(píng)估中，壓力表顯示為10MPa，天然氣源距離隧道的垂直深度為3000m，因此洞身段存在著一定天然氣聚集的可能性。在長期的分析以及評(píng)估之后，認(rèn)定為該項(xiàng)目的開展，為高瓦斯項(xiàng)目，需要進(jìn)行針對(duì)性的建設(shè)和施工，保障施工人員可以在后續(xù)的建設(shè)過程中，滿足相應(yīng)的建設(shè)要求。3瓦斯隧道的施工建設(shè)3.1完善施工機(jī)制在進(jìn)行建設(shè)的過程中，首先需要成立出兩個(gè)瓦斯監(jiān)控領(lǐng)導(dǎo)小組，首先是由建設(shè)公司的項(xiàng)目經(jīng)理為領(lǐng)導(dǎo)，對(duì)其瓦斯進(jìn)行監(jiān)控。并基于實(shí)際的項(xiàng)目建設(shè)情況，設(shè)計(jì)出一套完善的瓦斯監(jiān)控方案，并對(duì)其項(xiàng)目開展較為詳細(xì)的監(jiān)督和管理，最終充分的落實(shí)下去。其次，是需要在讓現(xiàn)場項(xiàng)目經(jīng)理當(dāng)作項(xiàng)，目小組長，同時(shí)讓項(xiàng)目總工程師為副組長，這樣構(gòu)建出的瓦斯監(jiān)控小組，可以在項(xiàng)目開展的過程中，充分的進(jìn)行負(fù)責(zé)人組織以及方案的有效推進(jìn)。在項(xiàng)目的后續(xù)開展過程中，還要設(shè)置出鉆探檢測組，并配備充足的瓦斯監(jiān)測裝置，以此可以通過針對(duì)性的探測，對(duì)其不同地段進(jìn)行有效的瓦斯檢測。該小組也需要為其工作提供全面的技術(shù)性指導(dǎo)，幫助工作人員順利的開展后續(xù)工作。在隧道當(dāng)中的施工人員，要在進(jìn)入到現(xiàn)場之前，就要接受較高水平的瓦斯培訓(xùn)工作，特別是對(duì)于瓦斯安全員以及兼職安全員等崗位，都要經(jīng)歷過較為專業(yè)性的培訓(xùn)，才可以充分的保障項(xiàng)目可以順利的開展下去。其次，還需要積極的構(gòu)建出一個(gè)項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)小組，以此保障后續(xù)的建設(shè)過程中，對(duì)其不同的建設(shè)階段質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，并制定質(zhì)量控制計(jì)劃，以此形成事前、事中以及事后的建設(shè)工作開展。最后，則是需要保障開展全面的安全管理工作，對(duì)其隧道施工建設(shè)進(jìn)行相應(yīng)的安全管控。3.2開挖與襯砌現(xiàn)階段在進(jìn)行建設(shè)中，有關(guān)人員一般都會(huì)全斷面的掘進(jìn)方式，其正洞圍巖位置，需要利用正臺(tái)階法施工，并在瓦斯地段的位置，采用上下導(dǎo)坑的方式，以此形成高質(zhì)量的施工建設(shè)。而對(duì)于其他位置的建設(shè)方式上，則選擇平導(dǎo)通過橫通道的方式，將其進(jìn)行導(dǎo)坑之后，才可以進(jìn)行相應(yīng)的掘進(jìn)處理。最后利用全斷面的開挖方式，使得隧道的施工建設(shè)工作，都要在有軌運(yùn)輸?shù)姆绞较逻M(jìn)行有序進(jìn)展。在全段隧道的建設(shè)過程中，可以利用提示模注襯砌方式，基于資質(zhì)簡易門架式的小模板與大模板，進(jìn)行針對(duì)性的綜合建設(shè)，保障其項(xiàng)目的合理性。其次，在混凝土的自動(dòng)計(jì)量減半的過程中，同時(shí)軌行式的混凝土管束運(yùn)輸?shù)倪^程中，還需要使用振搗棒對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的振搗處理，形成較強(qiáng)的密實(shí)程度[1]。3.3瓦斯檢測現(xiàn)階段在進(jìn)行建設(shè)的過程中，為了能夠保障建設(shè)的安全性，就要及時(shí)的了解到建設(shè)過程中，其不同建設(shè)階段當(dāng)中的瓦斯實(shí)際情況。在進(jìn)行檢測的過程中，一旦導(dǎo)坑內(nèi)的瓦斯?jié)舛群浚幱?.5%以下的售后，就需要每隔0.5H小時(shí)，進(jìn)行一次相應(yīng)的檢查，而在瓦斯的體積大于2%的時(shí)候，就需要保障附近的20m的位置上，都需要馬上停止相應(yīng)的工作，還是需要全部撤離該區(qū)域。之后進(jìn)行瓦斯檢查的過程中，其相關(guān)工作人員需要保持一個(gè)較高的工作能力，進(jìn)行安全的操作。并在施工建設(shè)的過程中，需要全面的加強(qiáng)通風(fēng)，特別是對(duì)于施工期間的處理中，需要讓施工建設(shè)期間的通風(fēng)設(shè)備保持在一個(gè)穩(wěn)定的運(yùn)行周期當(dāng)中。因此，為了保障建設(shè)的工作穩(wěn)定性，就需要在瓦斯斷電儀器的使用過程中，積極的保障其工作開展的過程中，能夠有效的將其瓦斯傳感器，設(shè)置在掌子面位置。而一旦瓦斯?jié)舛仍诟哂?.75%之后，就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警，以此對(duì)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化的斷電處理，避免設(shè)備可能出現(xiàn)的火花問題。這樣的建設(shè)模式下，可以很好的將平導(dǎo)內(nèi)部空氣全部抽出，最大程度上提升施工現(xiàn)場的安全性和穩(wěn)定性[2]。3.4防突與支護(hù)現(xiàn)階段所使用的鉆孔排放、真空抽放以及水力沖孔的相關(guān)建設(shè)結(jié)構(gòu)的使用過程中，其主要的建設(shè)目的在于需要對(duì)煤層當(dāng)中的瓦斯含量進(jìn)行有效的控制。之后，在進(jìn)行瓦斯排放的過程中，一旦瓦斯的具體含量并不大，就可以進(jìn)行相應(yīng)的自然排放處理，或者利用風(fēng)筒的方式，將其空間內(nèi)的瓦斯排入到回風(fēng)流，或者排入到距離施工建設(shè)位置20m以上坑道當(dāng)中，這樣的形式就可以順利的開展后續(xù)的開挖工作。另一方面，為了有效的避免底部的一些瓦斯出現(xiàn)溢出的情況，對(duì)后續(xù)的建設(shè)工作開展埋下不良的安全隱患，就要積極的保障實(shí)現(xiàn)仰拱開挖方式之后，需要馬上對(duì)其底部位置，進(jìn)行開挖面的混凝土封閉處理，這是充分的保障這樣的施工建設(shè)方法下，可以有效的提升建設(shè)的安全性。所采用的混凝土為C20等級(jí)（構(gòu)成見表1）。在完成了混凝土的澆筑施工之后，則需要使用建議的臺(tái)車，對(duì)其墻部以及拱部進(jìn)行相應(yīng)的防水板設(shè)置，實(shí)現(xiàn)二次襯砌的操作，以此全面的完成平行流水作業(yè)方式。需要注意的是，在進(jìn)行防水板的處理過程中，往往要保障與隔離板形成一個(gè)較為緊密的連接方式，避免出現(xiàn)氣體方面的溢出[3]。表1C20混凝土構(gòu)成（單位：kg）構(gòu)成水泥砂石水比例11.612.320.513.5鉆眼施工現(xiàn)階段在進(jìn)行施工建設(shè)的過程中，其鉆眼施工建設(shè)是一種危險(xiǎn)系數(shù)較高的建設(shè)環(huán)節(jié)，一旦在排放的過程中出現(xiàn)不合理的情況，就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)嚴(yán)重的安全事故。因此，現(xiàn)階段在進(jìn)行施工建設(shè)的過程中，需要保障現(xiàn)場施工建設(shè)人員，需要對(duì)其現(xiàn)場的實(shí)際爆破圖表的炮眼位置、角度以及深度，進(jìn)行針對(duì)性的打眼處理，同時(shí)在工作面位置，需要控制在2臺(tái)以下的程度。一旦發(fā)現(xiàn)了鉆孔當(dāng)中出現(xiàn)返水的情況，或者出現(xiàn)夾帶煤粉、頂鉆的情況，就要針對(duì)這些異常情況進(jìn)行針對(duì)性的處理，馬上進(jìn)行工作人員的撤離，避免對(duì)其工作人員造成安全的威脅。在隧道洞當(dāng)中的設(shè)備，都需要采用較高防爆等級(jí)的設(shè)備，同時(shí)施工過程中，需要采用有軌運(yùn)輸?shù)姆绞健Ｗ詈?，為了提升建設(shè)的效率性，可以積極的采用一些先進(jìn)的建設(shè)方式，例如采用超前探空的方式，可以很好的保障在建設(shè)的過程中，發(fā)揮出應(yīng)有的建設(shè)效果。下圖2為鉆眼施工。圖2鉆眼施工3.6平行導(dǎo)坑在長瓦斯隧道的建設(shè)過程中，為了推動(dòng)建設(shè)的順利進(jìn)展，經(jīng)常都需要進(jìn)行輔助導(dǎo)坑的相關(guān)設(shè)計(jì)。通常情況下，都會(huì)基于平行導(dǎo)坑的方式進(jìn)行建設(shè)，但是一旦設(shè)置的平行導(dǎo)坑，出現(xiàn)僅僅是為了解決正洞的通風(fēng)問題，就并不需要進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，會(huì)浪費(fèi)較多的資源。這是由于在進(jìn)行平行導(dǎo)坑的設(shè)計(jì)中，斷面位置比較小，并且在高度方面也相應(yīng)的低于正洞的位置，使得無法對(duì)隧道頂部的瓦斯進(jìn)行及時(shí)的排出。而在正洞的瓦斯處理中，對(duì)于正洞的排樣處理方式，也相應(yīng)的無法起到一個(gè)良好的降塵的作用。甚至在正洞的位置上，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)循環(huán)風(fēng)的情況，導(dǎo)致這樣的建設(shè)方式并不利于施工建設(shè)的順利開展。3.7加強(qiáng)機(jī)電管理伴隨著建設(shè)的開展，一旦無法有效的開展機(jī)電管理，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目出現(xiàn)一些安全事故。因此，為了避免在建設(shè)中，出現(xiàn)一些靜電火花或者燃燒的事故出現(xiàn)，就需要保障施工建設(shè)人員在進(jìn)入到建設(shè)現(xiàn)場之前，需要配備完善的安全設(shè)備和服裝，例如需要穿著化纖衣物，并避免一切明火源物體。同時(shí)，在建設(shè)的過程中，對(duì)于鋼模板的拆除工作，要使用木槌的方式，這是避免出現(xiàn)火花，避免風(fēng)險(xiǎn)導(dǎo)致對(duì)施工建設(shè)造成安全性影響的關(guān)鍵所在。其次，還需要在洞內(nèi)的防爆區(qū)域的建設(shè)中，積極的保障照明燈的質(zhì)量性，以此有效控制其漏液、電線破損以及各種類型的問題，有效的對(duì)其問題進(jìn)行針對(duì)性的處理。這樣的建設(shè)模式下，才可以十分有效的發(fā)揮出應(yīng)有的建設(shè)質(zhì)量。特別是對(duì)于這種大斷面的復(fù)雜地形的建設(shè)項(xiàng)目而言，要進(jìn)行針對(duì)性的建設(shè)方案制定?？偨Y(jié)：綜上所述，在針對(duì)一些大斷面的瓦斯隧道施工建設(shè)中，只有保障施工技術(shù)的合理選擇，才可以最大程度上發(fā)揮出相應(yīng)的建設(shè)效果，同時(shí)重視起施工的建設(shè)管理，全面提升建設(shè)環(huán)節(jié)的安全性與質(zhì)量性，特別是在一些危險(xiǎn)的建設(shè)內(nèi)容中，制定出合