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隧道工程灾害与防治十篇

发布时间:2024-04-26 01:04:13

隧道工程灾害与防治篇1

关键词:隧道;施工;灾害

1隧道施工地质灾害的特点

交通运输工程作为国家基础设施建设的重要构成部分之一,这类工程的建设非常受重视。隧道作为一种交通运输工程,其的施工质量也会影响交通运输业的发展速度,进而影响到国家基础设施建设的速度。在隧道施工过程中,地质灾害是对隧道施工质量造成影响的一个重要因素,而引发隧道施工出现地质灾害的特点主要包括下述三个方面:第一,隧道施工缺乏科学的规划,存在盲目施工现象,是导致隧道施工出现地质灾害的一个根本原因,会对隧道施工的质量造成较大的影响。第二,在隧道施工过程中,隧道施工地质灾害与自然地质灾害相比,前者的影响力更大、危害性也更高,对隧道施工造成的影响与自然地质灾害相比也更为严重。第三,从灾害防治上来看,隧道施工地质灾害与自然地质灾害相比,前者能够被预防和治理,但后者的预防效果不理想。基于此,在隧道施工过程中,为防治因多方面的因素而引发的地质灾害,施工单位应制定全面的地质灾害防治措施,利用相应的防治措施对隧道施工可能引发的地质灾害进行防治,以此保证隧道施工的质量,并提高隧道施工的安全性。为实现这一目标,针对隧道工程的施工,施工单位应重视并做好隧道施工地区的地质勘察工作,针对隧道施工可能引发的地质灾害,应制定多种防治方案,对隧道施工可能出现的重大地质灾害的防治工程的可行性进行深入研究,采用科学、适宜的施工方法,按照科学的施工流程,完成隧道施工工作,并对隧道施工的各个环节进行严格监测,以此保障隧道施工的安全性,避免因地质灾害的发生而影响到隧道施工的质量,从而确保隧道施工的质量能够达到安全使用的标准。

2隧道施工地质灾害的类型

2.1塌方问题

隧道施工的作业环境主要是在地下,在施工过程中,施工地区地质结构发生变化是影响隧道施工的一个重要因素,不仅会影响到隧道施工的安全性,也会对隧道施工的质量造成影响。在隧道施工过程中,地质结构的不稳定,会导致岩层薄体区域出现褶曲,在这种情况下,若是在该区域进行穿岩作业,很容易导致施工地区的地面出现不均匀沉降,严重情况下还有可能引发塌方问题,并对隧道施工人员的人身安全造成威胁。在隧道施工过程中,如果隧道施工涉及到在岩层破碎地带或断层地带的施工,则在上述地带进行施工的时候,该地区的地质结构会因岩体内地应力的释放而变得松散、不稳定,再加上地质结构所承受压力的逐渐变大,很容易导致在隧道开挖作业过程中出现塌方问题,以至于影响到隧道施工的安全性和施工质量。一般情况下,在隧道施工涌水区域,塌方现象最常发生,而这不仅会提高隧道施工出现安全事故的几率,也会对隧道施工的质量造成不利影响。

2.2涌水问题

在隧道施工过程中,涌水是隧道施工比较常见的一种地质灾害,也是发生几率最高的地质灾害问题,并且对隧道施工造成的影响也比较大。在隧道施工中,隧道施工区域的地质结构发生变化或隧道在开凿作业时被破坏等因素,是导致隧道施工出现涌水灾害的主要因素。在上述因素的影响和作用下,会导致地下水通过隧道涌出地面,而这不仅会对隧道施工的速度造成影响,也会影响到隧道施工的质量。从涌水灾害的表现形式来看,在隧道施工过程中,岩层破碎地带存在裂缝会引发严重的渗漏现象,并导致岩溶裂缝水与管道水涌出,进而对隧道施工造成较为严重的影响。

3隧道施工地质灾害的防治措施

3.1塌方灾害的防治

若隧道塌方事故出现,施工人员应在第一时间撤离施工现场。负责人员及时调查塌方的原因,并制定合理有效的应急处置方案。

1)处理塌方应先加固未塌地段,防止继续发展。对于开洞高度较低,延伸长度较短的隧道项目,首先应对洞体两端进行加固处理,采取锚喷联合支护对侧面和顶部岩层结构进行加固,稳固岩层支架后清理残渣,拆除临时支架。对于开洞高度高,而塌渣数量较大的隧道项目,塌渣全部封堵洞口时应及时采取支护,并探测塌穴的位置和规模,采取注浆加固方法封堵渣体,待结构稳定后再按照先上后下的顺序清理渣体,尽快完成洞体的衬砌。当隧道施工地质结构不良,导致塌方出现冒顶时,应在陷周围及时打设地表锚杆,并采取钢架支撑等进行加固。当洞口塌方延伸到地表层,应采取暗洞明作的策略,避免塌方进一步扩大。

2)在处理塌方事故时应加强对地下水的防排工作。引截地下水防止对塌方区域造成侵蚀,避免出现二次塌方。

a.岩层地表下沉或出现裂缝,应采用不透水土壤夯实结构,并防止地下水渗入塌方区域。

b.塌方体存在地下水活动时,应及时引流地下水。

c.塌方通顶时,塌方区域回调高度要高于地表,并用不透水黏土封堵回填口,四周开发排水通道,用防水布遮盖陷。

3)塌方出现后必须增加检测强度,增加监测点数,根据实时监测数据调整施工方案。

4)根据塌方地段规模和地质特点加强衬砌。塌方规模较小,可以用干砌片石及时封堵塌穴,如果塌方区域较大,则必须在回填一定量干砌片石后,用钢支撑加固周围岩层。对于特大塌方事故,应开展专项应急处置方案。

3.2涌水灾害的防治

涌水地段是施工过程经常要处理的问题。断层地带经常会造成涌水,洞顶岩层厚度太小,裂隙扩张,降雨时水分渗漏也会造成涌水。我们一般采用的方法是超前钻孔排水、超前小导管预注浆堵水和辅助坑道排水。超前对于围岩堵水处理,要根据地质和水文条件做好方案再施工。围浆注浆堵水是灌注浆液至围岩区富水区域,封堵地层渗水裂隙,减少围岩渗水。注浆液通常包括水泥浆液、水泥-水玻璃浆液以及化学浆液,注浆时候通过从地表钻孔或者径向、超前向方式进行。各浆液的材料特点也有差异,水泥浆液优点是结石强度高,配置容易,材料丰富,成本低廉,缺点是颗粒粗,易沉淀,不稳定。水泥-水玻璃浆液来源丰富,结石率高,无毒,易配置,可靠。可以通过改变水泥和水玻璃的配合比,调节扩散范围。化学浆粘度低,凝胶时间可控制,稳定性好,抗渗性强,结石率高,但是有点毒性。岩石裂缝、浆液粘度、凝结的时间、注浆的速度和压力等等,会影响浆液扩散半径。扩散半径与压浆压力和压入时间成正比,与浆液粘度成反比。注浆过程还要注意涌水压力,裂缝大小和粗糙度及浆液性质和浓度对注浆的压力大小的影响。修建隧道的时候,要注意减少地下水渗流带的泥沙,因为

这些会使得围岩粘聚力下降,加大衬砌的风险,同时,大量的泥沙会堵塞排水管道,造成隧道渗流。采用围岩注浆好处是能够封堵渗水通道,形成隔水保护效果,固化的浆液使得围岩力学性质改善,减轻隧道结果外水压力。此外的涌水集中大范围的地方,可采用开缝的摩擦锚杆排水后喷锚。也可以使用排水管和汇水孔后,喷射混凝土进行防水。

4结语

隧道施工中出现地质灾害是影响隧道施工质量和效率的主要因素,也是制约交通运输行业发展的重要因素。基于此,针对隧道施工过程中较常出现的塌方、涌水等地质灾害,施工单位可采用适宜的防治措施对其进行处理,以此保证隧道施工的顺利实施,据此提升隧道施工的质量,进而为安全使用隧道奠定基础。

参考文献:

[1]张彦.长大隧道施工地质灾害及其控制技术[D].昆明理工大学,2005.

隧道工程灾害与防治篇2

关键词:深埋隧道;灾害地质;岩爆;塌方;涌水

一、隧道地质灾害形成的因素

隧道地质灾害预防工作需要做好地质的勘测,确定防治的目标,优化防治方案,选择防治施工的方法,加强施工管理和监督,只有这样,才能控制好隧道地质灾害形成的因素,使隧道施工中的常见地质灾害问题减少发生的频率。

随着我国交通行业的飞速发展,隧道施工项目越来越多,施工技术得到了很大的进步。受长度和深度等多方面的影响,使隧道施工的地质环境越来越复杂,施工遇到地质灾害问题更多,还有很多不可预料的灾害,只有进一步提高施工技术,加强预测与防治措施,才能真正保证隧道的安全施工和顺利完成。

二、深埋隧道工程主要灾害地质问题

(一)岩爆

岩爆是高地应力区的地下工程在开挖过程中或开挖完毕后,围岩因开挖卸荷发生脆性破坏而导致储存于岩体中的弹性应变能突然释放且产生爆裂松脱、剥落、弹射甚至抛掷现象的一种动力失稳地质灾害。其直接威胁人员、设备安全,影响工程进度,已成为地下工程世界性难题之一。近几十年来,国内外在岩爆预测方面作了大量的研究工作,提出了一系列的理论和方法,如失稳理论、强度理论、能量理论、断裂损伤理论和突变理论等;并采用了数值分析方法、模糊数学综合评判方法、分形几何法和人工神经网络法等。岩爆预测的目的是为岩爆防治提供可能发生的位置、烈度等信息。然而,由于岩爆预测问题的复杂性,到目前为止还没有哪一种理论或方法能准确地预测岩爆,满足工程建设的需求。

(二)软弱围岩塌方

1、地壳在构造运动的作用下,薄层岩体形成小褶曲,错动发育地段,隧道施工从此处通过,常发生塌方。

2、隧道穿过断层及其破碎带,一经开挖,潜在应力释放,承压快,围岩失稳而塌方。

3、通过各种堆积体时,由于结构松散,颗粒间无胶结或胶结差,开挖后引起塌方。

4、隧道穿过浅埋或隧道进出口附近,围岩自稳能力差或受偏压影响,开挖中引起坍塌。

5、岩层软硬相间或有软弱夹层的岩体,在地下水的作用下,软弱面的强度大大降低,因而发生塌方。

6、地下水的软化、浸泡、冲蚀、溶解等作用,加剧岩体的失稳和塌方。

7、围岩比较差、断层或节理面呈楔型状态,构成不利组合,在内应力或地下水的作用下,产生突然塌方,这种塌方是最不易观察和发现的,也是比较危险的。

(三)涌水

涌水处理深埋长隧洞的涌水具有涌水量大、水头压力高、补给丰富的特点。隧道岩体的突水、涌水是影响施工进度和安全的一个重要因素,适时处理涌水对tBm施工是非常重要的。目前国内外对岩体裂隙涌水预测预报的研究有一定发展,但准确性有待进一步提高。

(四)其它地质灾害

对于深埋隧道,除了高地应力引起岩爆,软弱围岩塌方以及岩溶引起的涌水地质灾害外,在施工中还可能存在着由于隧道开挖卸荷引起的围岩局部或者拱形的变形破坏(衬砌开裂、塌方以及冒顶等),由于隧道内长期涌水或大量抽取地下水、隧道顶板冒落或者塌方引起的地面沉陷和塌陷,以及由于有害气体的存在引发的瓦斯爆炸等不良地质问题。

三、深埋隧道工程主要灾害地质问题的防治

(一)岩爆的防治措施

1、改善围岩体物理力学性质

在爆破后立即向掌子面及附近洞壁喷洒高压水或利用炮眼及锚杆孔向岩体深部注水,这是目前最常用且有效的措施。

2、应力解除

采用超前钻孔和纵向切槽等方法提前释放部分应力,减小岩爆发生的能量。

3、及时施作锚喷支护

工程实践表明,该方法在防治岩爆方面有一定成效。

4、采取“短进尺、弱爆破”,并严格控制炮眼利用率,可以降低岩爆的发生频率。

(二)塌方的防治措施

很多松散和破碎的围岩都会发生深埋隧道的塌方,一般情况下,要对围岩整体进行稳定性和强度的处理。施工中常见的处理方法有:超前长管棚和超前锚杆等措施,这些措施都可以使围岩进行稳定与强度的加固处理,使隧道塌方机率降低。而断面大隧道在开挖中,一定要对软弱围岩的部分采取逐步开挖的施工方法,这样既可以使围岩大大缩短暴露的时间,在开挖后,也可以立刻进行支护处理,使隧道围岩稳定性大大增加。

(三)突水与涌水的防治措施

深埋隧道施工出现的突水与涌水等地质灾害可以通过排、堵的措施,或者排堵结合使用的措施进行相应的处理。在对突水与涌水治理的同时,也要对施工工程附近暗河及溶洞的突水部位做好监测与预控。通过监测与预控实现对施工阶段地质的预报。监测与预控工作既要准确的分析出溶洞与暗河和隧道的交汇位置,在隧道施工出现突水与涌水后,对非岩溶深埋的隧道要进行排水导坑及钻孔疏干的治理措施。岩溶隧道和浅埋隧道的治理要以堵为主,在最大程度上阻止地下水位下降,防止地面出现塌陷及井泉干涸等现象,这些问题会直接破坏周围的生态环境。

施工中还可以使用先隔水层然后再进行含水层的开挖,可以有效防止发生突水的地质灾害,有时也可以使用超前引排和超前预注浆等施工方式,都可以有效减少突水的地质灾害程度。

(四)有害气体

通风是隧道施工中不可缺少的一部分,在隧道施工过程中会产生各种有害气体如Co,瓦斯等,所以必须源源不断地将外界空气输送到隧道内部的各个工作面,保证人员正常呼吸,稀释并排除有害气体和灰尘,保证隧道中的空气质量。而在高海拔、高寒区冻土隧道施工中,为了开挖的安全,保护冻土,又能在冬季进行混凝土工程作业,通风系统的功能除排烟降尘外,还必须具有控制施工环境的功能(即保证施工温度在-5~5℃之间)。目前,在国内外,隧道施工通风的自动控制水平还不够高,人们还要投入大量的人力物力去解决隧道施工通风问题。通风要保证两方面的施工要求:一是施工中有害物浓度的控制,二是温度符合施工要求。施工工作面的温度受初始条件、围岩温度、通风量、风流温度等影响,而人为可以改变的就是通风量和风流温度;在实际情况不变的条件下,施工工作面的有害物浓度的变化只受通风量的影响。

利用钻爆进行施工时,凿岩、爆破、装运石渣、喷射混凝土(特别是干喷)等作业及运输机械的开动,会产生大量的粉尘和有害气体,如Co和no2等,煤系地层中的隧道,还存在瓦斯,致使洞内空气质量严重恶化。浑浊的空气不仅损伤施工人员的身体健康,降低工作效率,影响洞内照明,而且会因洞内缺氧,使内燃设备效率降低,废气排放量增多,使空气质量进一步恶化。因此,除长度不足300m的短隧道可以依靠自然通风外,所有隧道施工都必须进行人工通风。

结语

综上,深埋隧道施工中做好常见地质灾害的防治措施,可以采取地质勘察、确定防治目标及进行优化施工方案的选择等方法,加强隧道施工的地质监测和预防,对隧道施工常见的地质灾害问题如塌方、突水和岩爆等进行及时的预防和控制,通过科学的判断,有针对性的采取适当的措施做好防治处理措施。

参考文献

[1]张建华,王亚东.固原市东岳山地质灾害问题及治理措施[J].宁夏工程技术.2012(02)

隧道工程灾害与防治篇3

关键词:山岭隧道;岩溶地质;处理措施

在山岭隧道的修建中,岩溶地质常常是阻碍施工进程的大问题,也是施工进程中涉及到安全的大问题,随着我国经济社会的不断发展,能源技术方面的不断提高,在这类问题的解决上也有了一些新的方法和措施,只有处理好这类问题,才能保证整个工程的顺利进行。

一、山岭隧道的修建

山岭隧道是穿过山岭进行隧道的修建,在这种工程的建设中,常常会遇到很多类型的地质灾害,岩溶地质就是其中遇到的一种。岩溶指的是可溶性岩石被含有二氧化碳的流水溶蚀后,受沉积作用而形成的地貌,往往是奇形怪状的,通常这种地质能形成景观,有石林、洞穴、溶洞等,这些景观能够促进旅游业的发展,但是在山岭隧道的修建中,这种地质往往成为了修建隧道工程的障碍。

图一山岭隧道

随着社会的不断发展,在很多地区都有修建山岭隧道的工程,如图一所示,山岭隧道的修建在社会的经济发展中有着重要的作用,它能够加强区域间的交流,对于很多受山岭影响造成封闭的区域,山岭隧道的修建对当地的社会经济有着积极的作用。

二、关于岩溶地质

岩溶地质多是在很多物质的化学作用下形成的。在石灰岩地区,地下水的长期溶蚀会形成溶洞。在石灰岩的主要成分中,碳酸钙占了很大一部分,在遇到水和二氧化碳的时候,会发生相关的化学反应生成碳酸钙,在遇水后逐步形成空洞并不断的扩大。

按照岩溶的演化过程,可以分成六种形式:第一种是长期的地下水的溶蚀与塌陷作用下形成的天生桥与坡立谷;第二种是地表水沿着石灰岩内部的节理面等发生的溶蚀,形成溶沟,而原来的石灰岩被溶沟分开,形成了石笋或者是石柱;第三种是地下溶洞的形成,造成了地表塌陷,按塌陷的程度分为塌陷漏斗和陷塘;第四种是从落水洞下落的地下水,流到含水层以后发生了横向的流动,形成了溶洞;第五种是地表水沿着石灰岩的缝隙向下溶蚀和渗透,形成了落水洞;第六种是随着地面上升,原来的溶洞与地下河等被抬出地表,形成了石林和干谷。

对岩溶地质的勘探也是非常重要的一项工作,最常见的方法就是地质勘探,尤其在山岭隧道的修建中,更要重视对于岩溶地质的相关勘探工作。在岩溶地质中,如果不做好防范措施会形成很严重的后果,因为岩溶地质会形成岩溶地面的塌陷,这种自然灾害是指在溶洞上的松散土体在人为或是外在动力的作用下,突发性的对地面形成的变形破坏,大多数是形成圆锥形的塌陷坑。

岩溶塌陷会造成很严重的后果,在城市中会影响交通,对交通网络的正常运行造成一定的影响,同时对公路和铁路的安全也构成比较大的威胁。在农村地区,岩溶塌陷会毁坏农田,使田地中的农作物被毁,耕地面积的减少,给人民群众的生活造成了很严重的后果。在塌陷后还会对地下水造成污染,同时大规模的塌陷还可能引起地震效应。由此可见,岩溶地质形成的地质灾害,会造成很严重的后果,给人民群众的生命财产安全造成了很大的威胁,所以,在相关的防治工作中,要做好及时的勘探,尽量减少该地质灾害的不良影响。

三、岩溶地质灾害的产生与防治

岩溶地质灾害是由多方面因素造成的,其中人为因素在其中占主要的地位,除此之外,相关的自然因素也是原因之一。在人类的活动中,大型的工程项目是主要的诱发因素。随着生活质量的提高,人们开始了大型工程的修建,如矿产资源的开发、修建大型的水电站等,这些工程的修建,势必会对土地造成一定的影响,岩土的力学强度降低,同时对地下水的动力条件也进行了相应的改变,加上岩溶地区本身带有的特点,这些因素综合起来就容易导致岩溶塌陷。

岩溶地区的灾害防治工作是非常重要,在该项工作中,首先要做好的是监测与预报。在对岩溶地区的地质和水文情况充分了解后,要建立起相对应的监测与预警系统,监测与预警工作对于防治岩溶地质灾害有着极其重要的意义。

对于岩溶地质灾害的防治要从两方面进行分析:一方面是对岩溶地区边坡地的防治。对这方面进行防治可以通过增加岩溶地区的抗滑力以及降低边坡的滑力等进行防治,还可以采用工程措施,通过对岩溶地区的危岩坡脚设置抗滑桩的方法,提高危岩的抗滑力,同时还可以降低边坡危岩的地下水位;另一方面可以通过提高岩溶地区的生态环境质量来进行岩溶灾害的防治。由于人们大肆的进行工程的修建,破坏了原始的生态环境,给环境造成了极大的影响,许多地质灾害事故都是受此影响而发生的,因此,加强对岩溶地区的生态环境保护是非常重要的,在岩溶地区的资源建设中,要秉承着合理开发利用的理念。

四、山岭隧道在岩溶地区的施工要求

山岭隧道在岩石地区进行修建前,应该做好前期的地质勘探工作,根据勘探的资料以及现场的实际情况进行工程的准备工作,尤其是要确定好溶洞的类型、分布的范围、地下水的水流情况等,然后根据实际的勘探结果,进行隧道的修建工作。

在施工的过程中,如果遇到了面积较大的溶洞,对穿越造成困难的,加大工程量的,要进行合理的避让,尽量选取垂直的角度进行避让。如果遇到了水溶洞,要及时的对其进行引流,不然会给施工人员与相关的机械设备带来极大的危险,因此,在施工地区要做好相应的地质水源调查,对于有长期补给来源的地下水,要充分进行保护,不能破坏它的循环规律。在进行到溶洞边缘的各项工序时应该将它们进行紧密的衔接,在进行下一道工序的时候要做好前一道工序的工作,及时做出紧急情况的处理方案。

结语:

山岭隧道的修建对社会的进步与发展起着积极的作用,在相关的工程建设中要做好前期的准备工作,要对施工地区的地质情况做深入的调查与分析,在工程的建设中要充分尊重大自然,要在保护生态环境的前提下开展相关的建设工作,尤其在遇到复杂的地质状况下,要从实际情况出发,进行解决方案的制定,同时要利用先进的科学技术,在山岭隧道的修建工作中,及时发现问题,及时解决问题,及时做好防治地质灾害的工作,让岩溶地质灾害对山岭隧道建设的不利影响降到最低。

参考文献:

[1]王晓峰.山岭隧道岩溶地质处理探讨[J].天然气与石油,2010(01).

[2]马栋.深埋岩溶对隧道安全影响分析及处治技术研究[D].北京交通大学,2012.

[3]赵维刚.岩溶地段隧道施工技术[J].价值工程,2014(01).

隧道工程灾害与防治篇4

关键词:煤系采空区;瓦斯隧道;安全风险控制

1瓦斯隧道

对瓦斯隧道的迁移深入研究,瓦斯隧道区域地质环境和构造的天然气沿着裂缝形成的隧道,相比于隧道煤系地层和煤层风险会低一些。采用模糊的评价方法,在煤系采空地层对瓦斯隧道进行评估。结果证明,瓦斯隧道需要注意的要点增加。如,总结了矿床是国内外隧道工程,建立了煤系地层隧道,煤系采空地层的隧道需要注意,由于煤系的原因而导致的天然气火灾、爆炸、爆发等,而且还提出了必须把隧道进行强化安全管理、风险管理,对瓦斯隧道产生的伤害得到有效的治疗[1]。应用风险管理理论,采用调查分析对瓦斯隧道进行了模糊安全性评价和风险评价,利用科学技术并成功地应用于隧道之中,隧道瓦斯防治技术的系统是瓦斯隧道建设的一个重要的价值。瓦斯爆炸是煤矿、铁路、公路、地铁施工建设中最严重的灾害之一,它很容易发生灾难性的人员伤亡和经济损失,因此,对瓦斯隧道建设安全是有标准的。分析了巷道的破坏,对隧道施工事故类型,并且对瓦斯隧道进行相应的有效的安全措施为减轻风险[2]。瓦斯爆炸是最严重的灾害之一,加强安全瓦斯隧道的建设是非常重要的。随着西部大开发战略的实施,公路、铁路、水电建设、市政等大型隧道越来越多的需求,通过煤矿采空区煤地质学、天然气,一批城市燃气隧道建设在不断发展,地铁隧道施工是在瓦斯隧道施工中的大项目,如有不当,气体往往可能导致煤气中毒和窒息,直接对人产生巨大危害。在工人隧道建设史上有许多重大瓦斯爆炸发生,这些事故对人们造成巨大的损失,在运输和基础设施发展上,隧道工程产生的气体,而气体瓦斯灾害是威胁隧道施工安全的主要灾害之一。因此,在设计技术研究建设,必须小心。瓦斯灾害是地下铁路、公路和一个最大的灾害在西部地区建设中最后常见的地质灾害,灾害发生时,人员损失很重,给企业带来巨大的经济损失。

2瓦斯隧道危害

在有危害气体的隧道中施工安全管理是软件瓦斯隧道灾害,煤气、岩等化学物质在释放过程中会产生的各种气体,在隧道中其基本成分是甲烷(CH4)、二氧化碳(Co2)和氮气(n2),还有少量的硫化氢(H2S)、一氧化碳(Co)、氢气(H2)、二氧化硫(So2)和其他烃类气体。这些气体有危害,因此需要注意以下几点:①燃烧的火;②煤矿爆炸,导致致命的气体浓度的增加;③如果空气中氧浓度相应降低。当瓦斯浓度超过40%,就有可能有人窒息的情况发生[3]。在我国快速发展的前提条件之下,中国已经建成了大约100多条的隧道,在这些隧道中,大约有75.8%是瓦斯隧道,其中有22.6%的是公路隧道。比例的气体水平低是高瓦斯煤气站,并且占43.5%的隧道,这些数字对于隧道来说隧道是个极大的危险。发生煤气安全事故的大部分都是瓦斯隧道中的气体造成的。对瓦斯的性质和临界分析,建设天然气是煤(岩)层的有害气体的总称,主要是甲烷(CH4)、二氧化碳(Co2)、二氧化硫(So2)和少量的一氧化碳(Co)气体组成。对瓦斯的性质进行了分析,主要体现在两个方面:①气体含量多会造成人员窒息。甲烷是无色无味的,当发生漏气的时候,甲烷气体不断的充满整个空间,这时的隧道,空气中的氧气氧含量降低到一定程度,工作人员因为无法吸收足够的氧气窒息而死;②一定要避免火种,甲烷是易燃气体,遇见火种会燃烧,严重的话会爆炸,甲烷气体在一定条件下,容易发生燃烧引起火灾和爆炸,突然的高温高压气流通过强大的冲击波,爆炸的冲击点的速度向外沿轨道扩散,形成巨大的火花[4]。隧道施工过程中,发生事故的概率往往是比较高的,而且其中较多时因为煤气中毒或窒息而死,甚至还有可能会产生的是瓦斯气体的点燃、煤尘爆炸、煤和天然气等爆炸造成的,除了上述的爆炸事故之外,还有可能出现煤机或压力机的爆发,这对于工程的后期安全开展起到很大的影响作用。瓦斯隧道的特点,隧道与隧道施工的新法律的基本原则,通过人工开挖钻孔爆破方法,爆破后在隧道表面大幅气体泄漏的情况下进行检验,有时由于通风条件不理想,气体浓度会迅速增加,从而造成瓦斯涌出造成瓦斯事故。此外,由于气体在瓦斯隧道的顶端变化,并且隧道的截面面积较大以及隧道模板台车很宽,所以我们需要根据相应的情况,做出对应的解决方法。如果效果不理想,就很容易在一个隧道通过气体收集层减少损失。如果隧道里存在一定浓度的瓦斯与空气,它们相互混合并被点燃火,就会导致火灾或爆炸[5]。

3瓦斯隧道安全风险控制

3.1监测预报

针对大多数瓦斯爆炸案件,从中吸取很多的经验和教训,也找到了这些事故发生的主要的原因。因此,在瓦斯隧道进行施工的过程中,一定要及时、准确地将这些燃气在隧道中的信息进行检测,只有监测好了,才可以保证后期隧道施工的安全进行。根据现有的规格,为监测气体的隧道施工中设计一系列的监测技术方案,建立完善的监测、预警管理系统,形成安全的瓦斯隧道。在隧道施工中安全生产,减少瓦斯隧道灾害所带来的严重后果。

3.2隧道工程

根据前期的数据统计我们发现,瓦斯隧道中实际的通风效果一般,一般接近于80%或70%的瓦斯爆炸事故是因为瓦斯矿井通风不好的原因造成的。因此,消除气体是减少瓦斯爆炸的主要部分,也是隧道施工的一个重要地方。高瓦斯隧道施工过程是合理的,拥有理想的通风系统,防止瓦斯隧道中甲烷、二氧化碳和其它有害气体积聚,防止瓦斯窒息、燃烧、爆炸事故的发生,有利于建设。天然气领域可以与新闻界相互联系。隧道掘进工作面是必须避免的,并且独立的。

3.3分离气体

将气体从顶板上分离,这样可以有效地防止气体的泄露问题,在隧道突泥中,充分利用好绝缘气体的优良特性,在矿山法隧道开挖中,一般都是使用封闭结构的气体,所以常采用以下三种方式进行气体的封闭:①封闭注浆开挖防线防线低瓦斯量,形成一道防线防御;②如果气体量特别高,则形成两道防线,在第一道防线的基础上进行第二道防线防御;③在瓦斯隧道中对瓦斯气体设立最多的是第三道防线,开挖围岩进行防御。

3.4在隧道中的设备和电源配置问题

在瓦斯的隧道建设过程中,一般是需要电气的照明设备的。这样在产生爆炸等突发状况的过程中,可以有效地进行应急的操作等,在固定固定安装照明、通信、信号等事情的时候,我们要控制电缆并且采用铠装电缆,利用塑料的隔绝性,安装照明变压器、电气开关,利用这些来进行防爆[6]。

3.5发展燃气事故应急预案隧道

瓦斯隧道中有许多不可控因素,一旦发生就会造成严重的大事故,往往造成的事故,会导致巨大的人员伤亡,甚至有些事故在一瞬间发生,没有能够思考解决问题的时间。因此,为了避免大事故发生,做了应急预案,对事故或灾害组织了应急措施,进行了安全风险控制,在瓦斯隧道施工前,根据瓦斯隧道中所发生的重大事故。如,瓦斯窒息事故、瓦斯爆炸等,做出了应急措施。在瓦斯事故发生时,能达到快速的得到救援工作,最大限度地减少人员伤亡和经济损失,所有的员工在培训期间进行了多次的应急演练,在第一时间减少伤亡。

3.6提前预测瓦斯隧道的安全性

在瓦斯隧道施工中,应根据地质构造和瓦斯溢出的隧道综合情况,进行分析超前地质预报瓦斯隧道的特点。为确保地质预报的准确性,需要进行试验证明,首先,试验气,根据以往的瓦斯爆炸事故,明确的知道爆炸的主要原因,就是在隧道施工中存在信息遗漏、泄漏等情况。因此,为了确保瓦斯隧道的安全,在隧道施工过程中,会在瓦斯隧道中的气体浓度进行检测;其次,要考虑隧道通风系统可靠性,在相关的不连续通风瓦斯隧道时,隧道内的瓦斯浓度标准溶液不应超过国家标准值,而且稀释烟雾和粉尘,主要目的是必须按照设计和规范进行执行。

3.7瓦斯隧道塌方防治场作业

对于穿越煤层和以及空区的瓦斯隧道而言,由于受到了开采之后的松动干扰和控制,整体的结构比较松散,稳定性能一般比较差,所以极易产生塌方的问题,并且,也十分容易引起塌方事故的发生,造成巨大的灾难。比如,2004年12月7日,在都江堰到汶川某地的隧道,在施工的过程中就突然发生塌方事故,塌方掉落的物体导致了隧道整体的气流无法较好的流通。原本蕴含在岩层中的一些瓦斯就直接流出,遇到火源后就直接产生了爆炸,直接造成了大量的人员伤亡。2005年12月22日,都汶高速公路在进行隧道挖掘的过程中产生了较大的塌方,瓦斯向外涌动后造成了较大威胁,由于某处配电箱的电线短路,从而带来了火花,直接引发了特大级别的瓦斯爆炸事故,一方面造成多人死亡;一方面带来了巨大的经济损失。

4结束语

由此可知,瓦斯隧道一旦发生塌方的事故,那么所带来的危害是巨大的。所以一定要高度重视起瓦斯塌方的事故和问题,尽组最大的可能避免塌方发生。如果发生塌方事故,就需要及时处理,保证后期没有二次塌方事故的发生,最大限度的减少人员的伤亡。

参考文献:

[1]赵阶勇.铁路瓦斯隧道施工特点及问题探讨[J].隧道建设,2011,31,(1):82-87.

[2]莫现叁.跳花坡瓦斯隧道安全设防综合技术研究[J].企业科技与发展,2015,(5):61-64.

[3]汤世良.浅谈瓦斯隧道施工安全监理[J].都市科技与企业,2015,(5):120.

[4]罗太友.公路工程瓦斯隧道施工期安全管理要点[J].黑龙江交通科技,2013,33,(4):139-140.

[5]陈磊.煤矿瓦斯治理技术探讨[J].工程技术研究,2016,(8):37.

隧道工程灾害与防治篇5

【关键词】特殊地质;公路隧道;地质灾害;预测;施工对策

随着我国的公路建设不断的发展,公路隧道建设也进入了快速的发展时期。但是,由于隧道周围的地质情况具有复杂性和多变性,在施工的过程中,出现了大量由于不良地质引起的工程事故,所以对不良地质隧道进行科学有效的设计与施工是当前所需要解决的首要问题。特殊地质中主要包含了软弱黄土地层、膨胀性地层、含水未固结围岩、断层、溶洞、岩爆、流沙等地质和含有瓦斯以及其他有害气体溢出地层等。这些问题的出现直接影响到了公路隧道的正常设计施工。本文则对这些问题的现象、特点做出一个详细的阐述,以方便在施工中及时的辨别出地质灾害,减少损失,同时对这些问题也提出了具体的防治、处理措施,为公路隧道的设计施工打下一个良好的基础。

一、特殊地质条件下公路隧道地质灾害的主要现象和特点

(一)膨胀性围岩

膨胀性围岩本身具有潜在应力以及湿胀干缩、往复变形的特征,干燥土质的膨胀性岩层,岩质相对较硬,容易开裂,具备明显的水平、垂直的裂缝,当受到水的浸湿之后,裂缝会产生变窄或是闭合活动,强度出现明显的减低。软质膨胀性围岩受到断裂以及褶皱的作用会产生明显的破碎带,隧道在进行开挖以后,破碎带受到风化与水的影响,体积会发生膨胀,隧道的衬砌与支撑就会受到相当大的膨胀压力。所以,在进行围岩施工的过程中,经常会出现初期围岩变形过大,发展的速度过快等多种不良现象,导致围岩的压力增加,进而造成围岩出现普通开裂、围岩膨胀、坍塌、坑道下沉、衬砌变形、隧道底部隆起以及破坏等多种形式的地质危害。

(二)岩爆

岩爆是在进行高地应力环境下的地下工程洞室开挖的过程中,由于开挖卸荷所产生的周边脆性围岩发生巨大的应力分异现象,围岩中原本储存的弹性应变能被快速的释放,同时出现爆裂松脱、弹射、剥离以及抛掷等强烈的破坏现象,这是一种由于动力失稳造成的地质灾害。岩爆对施工人员以及机械设备的安全有着巨大的威胁,对工程的进度有直接的影响,所以必须要对容易出现岩爆现象的部位做好预测活动,对已经确认会出现岩爆的部位做好防治措施。

(三)流沙

流沙是由砂土或是粉质的粘土在受到水的作用后,丧失了内在的聚力而形成的,主要表现为浆糊状。流沙本身具有多样性,主要的原因就是地质受到河水的冲击后,随着地质的变化而形成的一种砂层,在受到水流的侵袭后,砂层会进行整体的流动,导致了流沙层的形成。

(四)瓦斯

地下坑道内部的有害气体总称为瓦斯,主要的成分就是沼气(甲烷CH4),人们也习惯性的称沼气为瓦斯。在煤系地层之中,在进行隧道开挖的过程中,经常会出现瓦斯,瓦斯对在隧道内部施工的工作人员以及机械设备的安全都有直接的威胁。

二、特殊地质环境下的地质灾害施工对策

(一)膨胀性围岩的施工对策

在膨胀性底层中进行隧道开挖的过程中,尽量采取短台阶法或者是中央导坑法,开挖的部分不能太多。在开挖的过程中需要及时的对围岩进行约束,可以采用锚喷构筑法进行施工,运用钢拱架式隔栅进行支护,当膨胀的压力较大的时候,可以在隧道的底部加设锚杆,在隧道的顶部也可以加设斜向的超前锚杆或者是小型导管,以此来形成闭合环。斜向锚杆的间距、范围、杆长和外斜的角度都需要按照隧道的设计规范来进行设定。在开挖的过程中应该避免扰动围岩,防止围岩遭到水的浸湿,所以最好可以采用无爆破掘进法进行施工。

(二)岩爆的施工对策

岩爆产生的主要原因就是围岩的应力远远超过了围岩的强度,而且围岩又是坚硬、脆弱的岩石。可以根据发生岩爆的具体环境进行分析,对岩爆进行防止的主要办法就是改善围岩的应力条件以及对围岩进行加固。以下就是岩爆的施工对策。

1、改善围岩的应力

必须要对隧道的位置进行科学、合理的布置,使隧道的轴线方向尽可能的与主应力方向形成平行线,选择合理、科学的洞形,可以采用高压注水法、钻孔泄压法、岩面喷水以及分布开挖使岩体逐渐的软化。

2、对围岩进行加固

对已经开挖的洞壁进行加固,对掌子面的前方进行超前加固,进行加固的主要方法是钢丝网锚喷、锚喷、钢支撑、锚杆锚固以及钢纤维喷混凝土等。

3、采取防护措施

在隧道中安置钢丝保护网,用来保护施工人员和机械设备的安全。

(三)流沙的施工对策

当在进行隧道施工的过程中,一旦遇到流沙的时候,一般情况下都需要及时的进行排除,尽快的将流沙通道封闭,特别是流沙出现在开挖面附近的时候,更是需要采用有效的措施进行排除,不然就会遭受流沙的影响,导致封洞处理,强制停止施工。必须要对形成流沙的原因以及流沙带来的危害有所了解,对隧道周围的砂层、地下水位等地质情况都要有充分的了解,在进行实际施工的时候,采用科学、合理、有效的措施来进行处理。

(四)瓦斯的施工对策

当前,防止瓦斯的主要措施有通风稀释瓦斯,安装瓦斯报警器,进行超前钻孔排放瓦斯,对瓦斯的浓度进行测试,来判断是否会出现瓦斯爆炸的情况,在隧道内部严禁使用会令瓦斯发生爆炸的热源。在进行隧道掘进的过程中,避免瓦斯出现燃烧或爆炸的主要办法就是加强通风的效果,减少瓦斯的浓度。在条件允许的情况下,可以采用以下的措施。

1、瓦斯排放

如果瓦斯的含量较小时,可以进行自然排放,如果瓦斯的含量较大,喷发强度较大,而且持续的时间过长的时候,可以进行插管排放,如果开挖面的瓦斯含量大、裂缝较多、分布范围广的时候,就需要将坑道封闭,进行瓦斯排放。

2、水力冲孔

在挖开进行之前,可以采用高压水枪,进行高压水射流冲孔,使瓦斯得以解析、排放。

3、煤层注水

在进行开挖的过程中,可以对煤层进行注水活动,让煤层逐渐湿润,以此来改变煤体的物理性质,降低、消除原本非常突出的威胁。

4、深孔松动爆破

可以在开挖的过程中,运用炸药将煤体前部的应力集中部位进行破坏,以免出现瓦斯突出的危害。

结语:

由于隧道地质本身就具有复杂、多变的特性,在对特殊地质下的公路隧道进行施工的过程中,除了要按照常规的施工办法进行施工之外,还必须要采取一些特殊的措施进行加固和施工。本文列举了几种在隧道施工的过程中经常出现的地质灾害的特点和防治方法,希望能够尽量减少地质灾害的出现,降低灾害所造成的损失,保证施工的质量和安全。

参考文献:

[1]于宁,朱合华,苏生瑞.公路隧道施工中的地质灾害及相应措施的分析[J].地下空间,2003(2).

[2]王跃飞,张志龙,罗卫华.深埋长大公路隧道超前地质预报技术方法研究现状[J].中南公路工程,2006(1).

隧道工程灾害与防治篇6

关键词:隧道瓦斯,灾害,防治

目前,社会主义建设如火如荼,基础建设正加速推进,在“县县通高速”的指示下,高速公路正以前所未有的步伐全面铺开,此时,“瓦斯”的出现对公路隧道的施工带来巨大的安全隐患,稍有不慎,将会造成巨大的财产损失和生命伤害,故了解瓦斯和怎样处理好隧道瓦斯迫在眉睫。

一、有关瓦斯

1、瓦斯定义:

地下工程开挖过程中从煤(岩)层内逸出的各种有害气体的总称,其主要成分为甲烷(CH4)。

2、瓦斯灾害:

瓦斯的特性是易燃、易爆,且较空气轻,容易扩散到空气中,当风速较低时可成层积聚,尤其是在顶板附近容易发现浓度较高的瓦斯。瓦斯容易造成的危害有:

(一)瓦斯窒息

瓦斯气体不断从煤层中涌出,氧气含量低于12%时,人会因缺氧窒息死亡。

⑵瓦斯燃烧

瓦斯气体从煤层中涌出,遇明火或高温后被点燃。瓦斯燃烧容易引起火灾事故,且在狭小空间里容易产生Co、Co2,造成人员中毒、窒息。

⑶瓦斯爆炸

当空气中的瓦斯浓度达到5-15%时,遇高温热源即有可能发生爆炸,浓度在9.5%时爆炸威力最强烈。

爆炸危害主要来源于爆炸冲击波、爆炸火焰、改变隧道中气体成分3个方面。

⑷煤与瓦斯突出

当所揭露煤层所处环境地压大、煤层中富含大量瓦斯(>8m3/t),且瓦斯压力>0.74mpa时,极有可能发生煤与瓦斯突出。

突出发生时,高速瓦斯气流裹挟着破碎的煤炭迅速涌入到隧道自由空间中,隧道内的瓦斯浓度可在瞬间达到90%以上。突出煤炭分布长度可到数百米,突出煤炭量可达数千吨,突出瓦斯可喷涌至数千米外。

二、瓦斯隧道划分

通过地质勘探或施工检测表明存在瓦斯的隧道即为瓦斯隧道。瓦斯隧道的等级划分如下:

瓦斯突出工区判定的四个条件

①瓦斯压力p≥0.74mpa;

②瓦斯放散初速度p≥10;

③煤的坚固性系数f≤0.5;

④煤的破坏类型为Ⅲ类及以上。

三、瓦斯灾害防治

1、防治措施

⑴瓦斯爆炸

瓦斯参与爆炸的主体为CH4,其爆炸反应式为

爆炸需要有氧气参与,同时爆炸开始时需要吸收热量,爆炸需满足三条件:

①空气中瓦斯浓度达到爆炸浓度范围(5~15%);

②空气中有足够的氧气(12%以上);

③存在一个足以点燃瓦斯的能量(0.28mJ,500~650℃)。

在三个条件中,氧气条件是不能切断的,故防止瓦斯爆炸的技术措施,只能从另外两个条件中寻找。

Ⅰ、防止瓦斯积聚

瓦斯涌出入隧道空间是不可避免的。如果能够有效降低瓦斯在空气中的含量,则瓦斯不会爆炸。在施工作业区域瓦斯的浓度不能超过1%。

通风排出瓦斯

通过加强通风可有效的稀释工作地点瓦斯。

据测算,隧道的工作面必须保证800m3/min的风量才能使风速保持在0.25m/s以上,0.25m/s是瓦斯隧道施工的最低风速,风速<0.25m/s,瓦斯将从空气中游离出来聚集在隧道顶部,很容易发生事故,瓦斯隧道施工中防止瓦斯积聚的风速不宜小于1m/s。隧道常利用大功率对旋式轴流风机配接大直径风筒,采用压入方式向隧道迎头通风。

当在自由空间中0.5m3范围内,瓦斯浓度达到2%,即为瓦斯积聚。瓦斯积聚开始多发生在自由空间顶部。

对积聚瓦斯的处理方法主要是:利用硬质风筒或板类引风稀释。

对有瓦斯涌出源的超限地点,在稀释后,还需要采取封闭及抽放措施,以免再次出现瓦斯积聚。

Ⅱ、防止瓦斯引燃,消除一切火源

防止瓦斯引燃的措施是严禁和杜绝一切火源,严格管理和控制生产中可能发生的火、热源,防止它的产生或限制其引燃瓦斯的能力。

Ⅲ、防止瓦斯灾害爆炸事故扩大的措施

平行作业隧道中间不得设置贯通风流。

隧道回风流中采取隔爆措施。

隔爆措施主要有:设置隔爆水棚与隔爆水幕,防止瓦斯灾害发生时,波及范围扩大。

隧道中工人随身携带自救器。

⑵煤与瓦斯突出

防突技术可归纳“四位一体”的综合防突措施:

(一)突出危险性预测,

(二)防治突出措施,

(三)防突措施的效果检验,

(四)安全防护措施。

隧道施工防突工作可分为2大部分:揭煤作业与煤层中施工作业。其对应的安全措施有一定区别。

突出危险性预测

1)揭开煤层前的突出危险性预测

在距煤层法线距离10m前(构造复杂区域20m),即应布置至少2个能够贯穿煤层的钻孔,以控制煤层,同时进行突出危险性预测工作。

在距离煤层5m前(构造复杂区域7m),必须停止掘进作业,采取防突措施消除突出危险后,用安全方法揭开煤层。

预测方法选用综合指标法、钻屑瓦斯解吸指标法或其他经试验证实有效的方法进行。

2)在煤层中施工时的突出危险性预测

可采用钻屑指标法、复合指标法、R值指标法或其它验证有效的方法。所有实测值均小于临界值,并且无其它异常时,可判定不具有突出危险,否则任何一项指标超过临界指标,则判定具有突出危险。

防治突出措施

1)用于揭开煤层的防突措施

防治措施较多,如预抽瓦斯、排放钻孔、水力冲孔、金属骨架、固化煤层、震动放炮等。

推荐采用预抽瓦斯、排放钻孔、金属骨架、固化煤层与震动放炮。预抽瓦斯与排放钻孔原理相同,区别在于前者采用瓦斯抽放泵将瓦斯抽出,后者采用通风排除瓦斯。这里只针对排放钻孔作介绍:

在隧道迎头布置瓦斯排放钻孔,钻孔长度应能控制所穿煤层,并进入顶、底板0.5m,终孔应控制住隧道轮廓线外5m以上。

钻孔呈环形、排状布置,钻孔完毕形成空眼排放。

2)在煤层中施工的防突措施

防治措施较多,如预抽瓦斯、大直径钻孔、超前钻孔、松动爆破、前探支架、水力冲孔等。常用的有预抽瓦斯、大直径钻孔、超前钻孔,这里不再叙述。

防突措施效果检验

均可采用煤层钻屑指标法。

当效果检验的防突指标均在临界值以下时,说明措施有效;否则需采取补救措施,补救措施有补孔、水力冲孔、继续抽放等。

安全防护措施

为防止意外突出发生,需在隧道内采取安全防火措施。

①避难硐室

距离作业迎头每隔40m左右,在隧道一侧布置一处避难硐室,硐室内布置水管、压风自救袋组、电话等。

②压风自救系统

隧道内引入压风管路,并每隔60~100m在隧道一侧布置一组。压风自救袋。水管与压风管路同侧布置。

2、瓦斯检查与监测

⑴人工瓦斯监测的基本要求

人工监测采用瓦斯检测仪器进行,基本要求:

①洞内瓦斯浓度在0.3%以下时,正常通风和作业。

②洞内瓦斯浓度在0.3%~0.5%时,正常通风。

③洞内瓦斯浓度在0.5%~1.0%时,发出一次警报,加强监测、通风。

④洞内瓦斯浓度在1.0%~1.5%时,进行警戒预防,指挥员、安全员随时监测,禁止放炮,切断掌子面电源,加强通风。

⑤洞内瓦斯浓度大于1.5%时,发出警报,须撤出施工人员,停止一切作业,加强通风,同时打开掌子面的高压风,并采取相应的处理措施。

⑥洞内瓦斯浓度大于3%时,不能立即采取措施进行稀释时,必须立即对隧道进行封闭。

⑵瓦斯浓度监测频率

①当瓦斯浓度在0.5%以下时,瓦检员每小时检查一次,每次检测应在测定地点测读3次,且以3次读数最高者作为该处检测结果值;

②瓦斯浓度在0.5%以上时,应随时检查,检查作业不得离开该工作面;

③瓦检员必须保证“一炮三检制”和“三人连锁放炮制”。

④瓦斯监测需覆盖隧道内各工作面,且不漏过任何可能产生积聚和可能产生火源的地点。

③瓦斯记录

当班瓦斯检测员在下班前必须如实认真填报瓦斯台帐记录表,并履行规定的交接班制度。瓦斯监测和管理机构人员必须按规定的时间认真分析处理当前瓦斯监测结果,并及时向施工主管部门汇报。

3、电气设备的安全技术规定

⑴所有洞内机电设备,不论是移动式或固定式都必须采用安全防爆类型;

⑵在进风隧道段,可采用安全型照明灯,但在工作面或回风地段,必须采用矿用防爆型照明灯,且照明电压不超过127V;

⑶各种电动机械必须配备专职司机,其它任何人不得开动或停止机械运转;

⑷向洞内送电的母线应设有自动切断漏电母线的检漏装置,洞内电器设备禁止接零;

⑸检修和迁移电气设备(包括电缆移动、更换防爆灯泡)必须停电进行,不准带电作业。普通型携带或测量仪表(电压、电流功充率表等)只准在瓦斯浓度1%以下的地点使用;

⑹电气设备应定期进行检查和调整。洞内任何操作人员(包括电、钳工),不得擅自打开电气设备进行处理。电气设备的修理工作应在洞外进行;

⑺防爆性能遭到破坏的电器设备,必须立即处理或更换,禁止继续使用;

⑻电缆互接或分路时,应增设与电气设备性能一致的防爆接线盒进行连接;

⑼瓦斯隧道供电,应采用双回路直供电源线路;

⑽洞内供电做到“三无、四有、二齐、三全”(三无:无鸡爪子、无羊尾巴、无明接头;四有:有过电流和漏电保护、有螺钉和弹簧垫、有密封圈和挡板、有接地装置;二齐:电缆悬挂整齐、设备洞室清洁整齐;三全:防护装置全、绝缘用具全、图纸资料全);

⑾经由地面架空线路引入隧道中的供电线路,必须在隧道洞口外安设避雷装置;

⑿由地面直接接入隧道的轨道或管路,都必须在隧道口附近将金属体进行不小于两处的良好的集中接地;

⒀洞内使用的各种机电设备,必须安设自动检测报警断电装置,并安装“瓦电闭锁”和“风电闭锁”;

⒁洞内各种机电设备的开关、保险丝盒等均应密闭,主要闸刀应有加锁装置。

4、安全管理制度及注意事项

⑴编制瓦斯灾害防治预案与处理瓦斯爆炸事故计划,对所有工人均需进行瓦斯基础知识培训和岗前技术交底,执行严格的培训上岗制度,特殊工种必须持证上岗,使工人具有必要的安全意识和安全生产技能,并熟悉相关计划与规章制度;

⑵建立必要的安全生产制度,如瓦斯检测登记制度,瓦斯检测工作细则、瓦斯仪表校正检修制度、电气设备检查和修理保养制度、煤层采样试验规程、超前探孔施工作业细则等;

⑶牢记“瓦斯无小事”,严防麻痹大意思想;

⑷进洞实际严格的检身制度,洞内及洞口20m范围禁烟,严禁任何人穿化纤衣服或携带火柴、香烟、打火机、手机、手电筒、易燃物品等进洞;

⑸严防施工中的撞击火花、放炮火花:拆卸钢模板和铺设轨道使用木锤,所有炮眼都在炸药与封泥之间装水炮泥,并密实不漏气,严禁使用其它可燃性材料堵炮眼,采用正向爆破进行装药;

⑹炸药采用煤矿许用炸药,雷管采用煤矿许用瞬发或毫秒电雷管,煤矿许用毫秒电雷管最后一段延时不大于130ms,不论煤层预测突出与否,均采用震动爆破;

⑺建立“一炮三检”和“三人连锁放炮制”制度。

⑻开挖揭露工作面时尽快施作锚喷初期支护,及时跟进衬砌混凝土,尽早封闭瓦斯地段。

四、结束语

隧道瓦斯处理的中心环节就是预防和治理,但瓦斯的防治是一个比较繁杂和系统的工程,它需要在施工中不断进行探索和创新,本文通过对瓦斯的危害和在隧道瓦斯治理进行浅要分析,并提出一些建议,希望对大家有一定的借鉴作用。

参考文献

[1]《煤矿安全规程》(国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局2005年)

[2]《防治煤与瓦斯突出细则》(煤炭工业出版社1995年)

[3]《公路隧道施工》(人民交通出版社2001年)

[4]田代亮,陈沅江,瓦斯隧道施工期监控量测预报技术

隧道工程灾害与防治篇7

abstract:thegroundwaterinkarsttunnelisoneofthemaincausesofgeologicaldisastersinthetunnel.Scientificandreasonablemethodofgroundwaterpreventionandcontrolisthebasisofensuringconstructionsafety.Basedonthepracticalengineering,thispaperintroducesthebasicprinciplesandengineeringcountermeasuresofthetreatmentofgroundwaterinkarsttunnels,andputsforwardsomesuggestionsforthetreatmentgroundwaterinkarsttunnels.

关键词:隧道;地下水;防治

Keywords:tunnel;groundwater;control

中图分类号:tU46文献标识码:a文章编号:1006-4311(2017)12-0140-03

0引言

造成隧道工程地质灾害的重要因素就是岩溶与地下水,高压富水岩溶地层是经过地表层水以及地下水在补给、渗漏、循环以及径流过程中,可溶性岩层受到了物理破坏作用和化学物质溶解,使之形成了一种特殊性的地质环境。隧道穿越高压富水岩溶地层,由于地下水的渗透性和对岩层的侵蚀作用,极易发生涌水、突泥、坍塌等地质灾害,也造成了对地下水资源的浪费。如何解决富水岩溶隧道灾害防治和对地下水的有效利用问题,是亟待解决的技术难题。本文依托工程实践,应用超前预报、超前钻孔、超前帷幕注浆及地下水引流利用技术,解决了上述问题,以期对类似工程提供参考。

1工程背景

沪昆客专贵州段5标中铁十七局承担DK593+466.41~DK623+941,该项目施工任务共30.520km。全长20761m,管段内共12.5座隧道。属云贵高原剥蚀―溶蚀低中山、低山丘陵和高原盆地地貌,沿线主要位于云贵高原及边缘过渡地带。岩性主要是灰岩、白云岩类可溶岩,板岩、泥岩、砂岩、页岩及煤系地层相间分布,局部地段有玄武岩分布。不良地质主要有岩溶,且岩溶发育。线路穿越可溶性碳酸盐岩地层,地下形态主要是溶洞、落水洞等。地下水入渗条件较好,主要为岩溶裂隙水,在开挖过程中经常遇见地下岩溶洞穴、溶洞以及岩溶裂隙水等,并伴随着突水、突泥,且出水点多而分散。其中以茅坪山隧道涌水最为严重,最大涌水量可达到72200m3/d。地质灾害风险极大,岩溶水防治是隧道工程施工的重点和难点。

2溶洞水处理的基本原则

在溶洞处理过程中应本着"方案合理、结构安全、保持水土环境、施工易操作、工程成本低"的原则,确保隧道通过岩溶地段时顺畅安全。对于岩溶水的处理原则主要采用排堵结合、以排为主、带水施工,二衬施工时对隧道结构防排水进行加强设计施工的处理方法,部分地段采用超前帷幕注浆堵水方式进行处理。

3岩溶水预防技术

对于已探明的岩溶区域,为保证隧道施工的安全性,主要是以预防为主,常用的岩溶预防措施主要有地质预报与超前钻孔、超前支护、短进尺与弱爆破、信息管理等措施。

3.1地质预报与超前钻孔结合运用

由于隧道地质复杂,必须未雨绸缪,在正式施工前掌握隧道地质情况,即在管理实施中纳入超前地质预报,根据设计文件有关资料,在隧道施工前利用tSp、红外探水、地质雷达及地质素描等手段对掌子面实施超前地质预报,以查明溶洞的分布范围、类型情况(大小、有无水、溶洞是否在发育中及有无充填物)、岩层的稳定程度和地下水流情况(有无长期补给来源,雨季水量有无增长)等。在施工时根据地质预报资料并结合现场情况采用超前地质水平钻孔手段进一步探明前方岩溶地质,尽量摸清其分布及发育的状态和规模,由此来判断其产生的危害性及影响程度,从而决定下一步的施工预防和技术措施。

施工时利用超前水平地质钻机对开挖前进方向进行30~60m的钻探,一般可按照断面大小布设3~6个孔,拱顶及拱_尽量都布设钻孔,钻机钻孔时要固定牢固,不得随意摆动。在岩溶高发地段,必要时结合风钻进行5m超前钻孔,对洞身前方进行全方位空间探测,探孔成放射形布设。

3.2超前帷幕注浆

当探明前方为可溶岩与非可溶岩接触带、断层破碎带及向斜核部地段时,根据地质预报资料,预测水压大于1.5mpa,涌水量难以控制,开挖后围岩无法自稳极可能产生严重突水突泥地段,采用超前帷幕注浆。注浆钻孔的布置,应综合考虑多项因素,包括钻孔作业要求、毛洞断面大小、含水层分布情况、岩溶(岩层裂隙)发育情况、单个注浆钻孔的作用范围、注浆段长、注浆范围等,超前预注浆注浆钻孔宜长短结合并呈伞形辐射状布置,施工中则应根据具体情况适当调整。帷幕注浆孔口布置图见图1,注浆纵断面布置见图2。

开挖后先对掌子面进行压浆固结,以增加掌子面的稳定性。压浆采取全断面超前帷幕注浆,加固范围掌子面及开挖轮廓线外5m~8m,钻孔深度30m,注浆压力0.5~3.0mpa。浆液扩散半径为2.0~3.0m,注浆方式采取前进式分段注浆,分段长3m~5m,即钻进3m~5m,注3m~5m。注浆材料采用水泥单液浆或水泥水玻璃双液浆。采用定量定压相结合方式进行注浆结束标准控制。结束注浆的标准是注浆压力达到设计终压,但是注浆量达到设计注浆量的80%以上,只有达到上述标准,才能结束注浆。注浆参数见表1。

4隧道地下水利用

对于失水地区可以采用设置洞口集水池收集涌水,安装多级泵,通过抽水向蓄水池送水,失水村落分别修建蓄水池进行输水。以茅坪山隧道为例,对隧道地下水的引流方案如图3所示。

地下水的再利用方法施工流程如下:施工准备――调查隧道仁屎先诵蠹肮喔仁褂盟源――“生活饮用水水源水”水质分析检验――测量水量――测绘布管路线位置及高程――施做集水池(与压力池及蓄水池可同时施做)――布设管道(泵房建设可同时施做)――安设水泵――初始调整――正常运营。地下水利用方案的关键在于:

①掌握了隧道区域水文地质和环境特点,即反坡隧道施工、大型充填溶洞、断层岩溶角砾岩等区段隧道施工涌水安全风险大;岩溶地下水难以和不宜水封堵,区域地面居民生活及生产的地下水资源施工流失风险大。

②根据本富水岩溶隧道反坡施工情况,设计并制订了隧道常规和最大涌水位置的反坡排水总体方法和设备选型配套,并在隧道底部具有落水洞处研发应用了浮力自动启闭单向排水装置,可减少按装隧道排水设施,降低工程费用及耗能。

③根据复杂岩溶地质区岩溶地下水不宜封堵、区域环境地下水资源流失敏感的特点,采用洞内岩溶裂隙地下水丰富区隧道洞内侧边钻井集水、引水洞、洞外引水管等措施,解决地表居民生活和灌溉用水,形成流失地下水的再利用方法。

5结论与建议

茅坪山隧道在施工过程中未发生一起安全事故,岩溶水的防治方案科学合理,保障是隧道施工质量和进度。对防治方案总结如下:①超前地质预报结合超前钻孔是指导隧道岩溶水防治的基础,其预测精细化程度直接关系到岩溶水处置方案的效果。②超前帷幕注浆对岩溶水具有一定隔断、封堵作用,工程应用效果显著。③对于特殊地理环境,要充分探查水文地质情况,在施工过程中对岩溶水的处置方案要充分考虑地下水的引流、地下的局部汇聚等特殊因素,防治地下水对铁路后期运营造成安全隐患。

参考文献:

[1]丁小平,骆文.试论六盘山特长隧道地下水问题[J].公路交通科技(应用技术版),2016(05):48-49.

隧道工程灾害与防治篇8

1.地质勘查与灾害预警

隧道施工队伍在地质方面防治超挖现象的出现,必须要严格做好地质勘查的工作,尽可能地提升勘察工作的精准度,同时结合该地区的具体地质状况,做好对于地质灾害状况的预警。这两项工作优化开展的措施大致如下。

(1)地质勘察人员要提升自身责任意识与技术设备操作能力,按照勘察施工的规范要求严格谨慎的开展勘察。同时,在进行勘察施工前依据拟建场地的具体状况,选择合理的勘察设备,比如,tSp超前探测仪(配有红外线探水仪、超前水平钻等设备)、雷达、GpS等。并且,要在实际进行勘察之前,做好对于手头各项设备缺陷的分析与记录,且根据现有设备的缺陷,预测可能出现的勘察偏差,然后再依据勘察方案开展实际的勘察工作。勘察人员还要结合各项设备的精度要求,做好对于偏差的读取,以避免勘察结果偏离实际状况。

(2)地质勘察队伍在进行勘察时,要做好与当地地质局的联系,根据地质局的地质状况分析结果,做好对于地质灾害发生诱因、频率与影响的分析,然后,结合已发生过的地质灾害、未发生的灾害状况,以及自身的地质勘察结果,确立合理的地质灾害预警指标,以保证超挖施工的合理开展。同时,勘察人员还应当结合隧道施工工期的气候、天气环境,做好对于常发地质灾害的分析,并重点对这些灾害的诱因做好勘察,为工程负责部门提出相应的防治建议。

2.优化工程的测绘工作

隧道施工队伍必须要聘用专业高素质的测绘人员组织开展隧道开挖施工的测绘工作,并且在他们进行测绘之前,向他们转动具体的勘察工作结果,为他们进行必要的思想教育,以提升他们在测绘工作中的责任新。同时,测绘人员必须严格依据测绘工作标准,做好对于各部分工程的多次测量,并对每一次测量结果进行对比分析,针对偏差过大的测量部位展开重复强化的测量,以尽可能提升其测绘结果的精准度。此外,测绘人员必须做好对于各项测绘数据的有效集录、存数及整合,并将其呈交给工程负责部门,接受负责部门的问询。

3.完善具体的施工管理

隧道施工队伍组织开展开挖施工,必须在对人员进行优化配置管理的基础上,重点针对施工中的爆破工作,认真地做好施工管理。具体来讲,此施工管理工作主要可以通过以下几点策略来实施。

(1)提升工作人员素质。管理者必须结合工程的爆破施工、开挖施工,做好对于施工人员的技术、经验、能力、素质考核,并且在开展此项工作前,全面地实施技术交底工作,引导施工人员实现对于待实施工作的有效掌握。同时,还要针对开挖的重点问题,做好对于施工人员的教育,并且借助于项目负责制,切实提升施工者的素质水平。

(2)优化爆破方案。施工队伍要努力加强对于爆破方案的优化设计,结合地质勘察与测绘的具体结果,为爆破施工确定具体的参数,然后预留一定的参数变化弹性,以保证具体爆破中方案的动态灵活调整,使爆破施工根据地质的不同变化,实现针对性的爆破施工。比如,施工人员可以结合围岩的裂隙状况,对炮眼密度、火药装配量进行合理的调整。同时,施工人员必须在进行爆破之前,针对选定的爆破设备、方法、技术等,做好爆破试验,进而推动各项参数的优化。

二、结语

隧道工程灾害与防治篇9

【关键词】地质灾害;映汶高速公路;防治

目前,我国公路建设正处于快速发展的重要时期,特别是高速公路建设,迎来了大建设、大发展的集中攻坚时期。随着建设规模的不断扩大,高速公路建设由过去平原、浅丘地区向山岭重丘及高原、高海拔地区延伸,一些高速公路建设项目已经进入地质灾害频发的山区。本文以四川省映秀至汶川高速公路(以下简称“映汶高速公路”)为例,分析探讨项目所处区域的地质灾害类型、防治措施等。

1工程概况

映汶高速公路起于都江堰至映秀高速公路龙溪隧道出口,经映秀、银杏、桃关、草坡、绵、玉龙,止于汶川县城南凤坪坝,全长48.27公里,采用双向四车道,设计速度80公里/小时,桥隧占路线总里程的76.3%,项目概算总投资约49.91亿元。映汶高速公路先期启动工程映秀隧道于2009年5月9日开工,主体工程于2009年12月全面动工,至2012年11月顺利完成建设并通车。

2自然及地质环境条件

映汶高速公路地处地震极重灾区,位于龙门山断褶带、北川~映秀断裂带及茂汶断裂带上。龙门山构造带受青藏高原与四川盆地强烈挤压,迄今仍处于活动状态。从宏观上来看,该地区是我国乃至全球山脉中地形陡度最大区带之一,处于我国第一地形台阶与第二地形台阶的转折地带,在100km的范围内,高差可达5000多米,形成高山陡谷,由于强烈的地质活动对山区高陡斜坡的巨大影响,极易触发大量高速远程滑坡,在山顶上的放大作用非常显著。该地区水系密集,主要有岷江、沱江、嘉陵江等水系,均为山区河流,坡陡谷深,相对高差极大。上述水系与龙门山构造带关系极为密切,同时也为触发滑坡、崩塌、泥石流等大型地质灾害提供了客观条件。

特别是“5.12”汶川特大地震发生后,映汶地区正处于龙门山构造断裂带中心区域,由地震引发的大量崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害最严重。由于余震及次生灾害频发(据统计,从2008年12月至建成通车,共发生余震上万次,其中3.0级以上的余震达161次),导致边坡堆积大量危石和松散体,为泥石流、滑坡等地质灾害的发生提供了大量危险物源,公路工程施工建设安全风险控制与管理难度极大。

3地质灾害类型及评估

该区内发育的地质灾害类型主要为崩塌、泥石流、滑坡和堰塞湖,且以崩塌、泥石流为主,具有规模大、数量大、分布广、种类多、随机性大、防治困难的特点。

地质灾害具有一定的空间分布规律,主要与地形地貌、地层岩性、地质构造等因素有关。按地形地貌分段,受“5.12”地震及暴雨的影响,区内地质灾害主要集中在中下游映秀~草坡大桥段“V”字形峡谷区,灾害252处,其中下游映秀~罗圈湾段122处,分布密度约8处/km;中游罗圈湾~草坡大桥段130处,分布密度约11处/km。而上游草坡大桥~汶川段“U”字形宽谷区,灾害132处,分布密度不足5处/km。

按地层岩性分段,在“5.12”地震及暴雨的影响下,评估区地质灾害主要集中在元古界晋宁~澄江期岩浆岩映秀镇~绵镇段,灾害305处,约占总数的80%,分布密度约8处/km;古生代变质岩系绵镇~汶川县段,灾害79处,仅约占总数的20%,分布密度约4处/km。

按地质构造分段,构造线的延伸方向与灾害点的空间展布方向近于一致,且离构造线距离越近分布的灾害越多,规模越大,地质构造对地质灾害的发生影响很大。受5.12地震及暴雨的影响,评估区地质灾害主要集中在映秀断裂段,灾害252处,约占总数的65%,分布密度约9处/km;而茂汶断裂段发育灾害132处,不足总数的35%,分布密度不到5处/km。

4防治措施

4.1动态地质灾害调查

一方面,通过航空遥感解译总体调查沿线灾害情况,确定灾害点位置,便于做出相应紧急应对措施。另一方面,通过地面调查对公路周边地质灾害隐患状况进行逐点复核,深入排查潜在隐患。

4.2地质灾害防治工程措施

充分利用已有工程,节省投资、缩短工期,采用“绕避、穿越、拦挡、治理”的综合处治方法:采用明洞方案将滚石及泥石流由洞顶直接导入岷江;采用挂网喷锚封闭岩土体松散、破碎的坡面,防止发生飞石;采用拦石墙加被动网等防护措施对坍塌体进行防护;隧道进口设置钢棚洞阻挡仰坡上面掉落的小型危石;修筑拦石坝、排导槽、防护堤坝等疏导或阻拦泥石流;采用动态设计优化路线规避地质灾害隐患地区;设置桥梁墩柱防撞钢套筒和梁体防落链;采用“全工序同步施工法”以及超前地质预报等防治隧道岩爆等。

4.3建设管理措施

一是全线推行“一法三卡”安全管理模式。“一法”即事故隐患和职业危害监控法;“三卡”是指安全检查提示卡、危险源点警示卡(事故隐患和职业危害监控卡)、有毒有害化学物质信息卡。这是一项全员参与、全员防范、全员监督、全员管理的安全管理与劳动保护工作的新模式。

二是认真开展安全隐患排查治理,加强实时动态管理。

三是做好相应应急预案,开展汛期、防坍塌等演练,抓好交通干线抢通保通工作。

5小结

地质灾害不可避免,但最重要的是灾害发生前的预警、预防和后续的科学合理的处治措施。通过科学合理的工程与管理措施,上述风险和隐患,在一定范围内是可以加以控制和防范的。

【参考文献】

[1]章勇武,马慧民.山区高速公路滑坡与高边坡病害防治技术实践[m].北京:人民交通出版社,2007.

[2]李志平.论西部公路建设的环境地质灾害及工程对策[m].北京:人民交通出版社,2002.

[3]甘建军,孙海燕,等,汶川县映秀镇红椿沟特大型泥石流形成机制及堵江机理研究[J].灾害学,2012,27(1)5-9.

隧道工程灾害与防治篇10

关键词:隧道;防火保护;防火涂料;发展前景

现在,由于我国的地形比较复杂,为了能够使交通更加得便利,由此,很多隧道开始施工,而且,隧道不仅仅是运用于交通运输,也可以应用于电缆的传输,所以,在各类事故中,隧道的火灾事故是比较严重的,会导致通车的中断,而且会引起通信的失常,火灾还会导致隧道的接缝产生裂缝,导致隧道漏水,因此,加强隧道的防火保护,从而能够促进我国各行各业的健康运行,也能够减少人员的伤亡。

一、隧道消防技术及理论分析

为了能够提高隧道的防火能力,在世界范围内进行了不同领域的探索,在20世纪80年代,国外对隧道的车辆的主要特征进行了分析,对汽车的燃烧指数进行了探究,而且通过实验的方式对隧道的衬砌在火灾中的有害物质的释放进行了分析,从而能够提出隧道消防救援的措施,通过对驾驶员在隧道内行驶过程中的行为习惯和心理特征进行,从而建立了隧道火灾模拟技术,从而对火灾级别的模拟,强化隧道的通风,加强对隧道内有毒气体的排放。我国也相继对隧道内火灾的有毒气体进行了分析,通过分析有毒气体的成分,加强隧道的通风,通过模拟的方式,提高隧道衬砌的抗压能力,对隧道的抗压能力进行了评估,我国在隧道消防中主要采用的是水消防的方法。我国分别对公路隧道和铁路隧道的消防工作进行了研究,在对铁路隧道的研究中,提出了更加系统的防火方法,在1992年以来,我国就对隧道的消防工作进行了深层次的研究,对隧道内的常用的设备进行分析,从而能够减少火源,对长隧道进行了初步的研究,对隧道发生火灾的原因加以确认,对火灾隧道的洞口处进行了防火措施的研究,运用简单的封堵式的方法,在隧道内部的灭火中,主要是运用自反应灭火器,运用自动报警系统,从而能够提醒人们隧道内发生了火灾,便于人们及时逃生。隧道内还安置了火灾级别评估的系统,能够对火灾带来的危害进行评估,这些都为隧道火灾的保护提供了有效地手段。

二、隧道设计技术标准和规范

在世界范围内都对隧道防火设计作出了一定的贡献,结果见表1。

三、隧道防火保护的措施

为了能够使隧道的耐火性能得到完善,可以采用下面的方法,可以运用不计入结构剖面的方法,增加混凝土的厚度,在混凝土中增加聚丙烯纤维,从而能够起到灭火的效果,也可以在隧道的衬砌中涂抹防火涂料,但是每种方法都存在自身的局限性,在使用的过程中应该根据具体情况加以分析。

(一)运用不计入结构剖面增加混凝土的厚度

这种方法是在混凝土上附加一层结构,从个人能够使隧道的结构保持完整,防止在火灾中隧道的结构发生变化导致坍塌。

混凝土本身是具有抗高温的能力的,然而,当混凝土在面临一定的温度的时候,其强度就会下降,导致混凝土结构的抗压能力不足,美国国家测试局分析,当混凝土面临300摄氏度的高温时,其抗压能力会减小20%,当混凝土在面临着600摄氏度的高温时,其抗压能力会降低60%。当火灾得到救援后,隧道内的温度会降低,这时混凝土的强度会进一步的降低。

当隧道发生火灾后,隧道内的水分会变成水蒸气,会给混凝土结构带来很大的压力,而且混凝土的结构是比较密集的,导致水蒸气在进入到混凝土结构中就不容易挥发出来,如果混凝土结构的压力过大,就会导致结构破裂,导致隧道内部的混凝土,新的混凝土在面临高温时,会发生进一步的爆炸。如果钢筋的温度大于250摄氏度时,这时钢筋的抗压能力也会下降。

通过对英伦海峡隧道的例子进行分析,当时,英伦海峡隧道在发生火灾的时候,混凝土的厚度骤减,由原来的400毫米降低到40毫米,而且,当混凝土结构发生爆炸的时候,不仅仅使消防人员受伤,同时也将疏散的通道封闭。

(二)安装喷淋灭火系统

为了能够使隧道内的火势能够得到控制,可以在隧道内安装喷淋灭火器,但是,要确保隧道内有充足的水源,否则喷淋灭火器就发挥不了作用,而且,喷淋灭火器的成本比较高,而且还要支付昂贵的维修费用,这种隧道防火技术在日本比较常见,在东京和大阪的隧道中都安装了喷淋灭火器。

(三)在隧道的墙壁上粘贴防火板材

隧道上粘贴的防火板材一般是由硅酸钙构成的,这类材质的防火板材质量比较轻,而且没有较大的强度,即使遇到高温后脱落,也不会将人员砸伤,但是,这类消防板材在粘贴的过程中流程比较复杂,而且在拧紧螺栓的过程中,如果稍不注意,就会导致板材出现裂缝,板材就不能继续使用了。而且粘贴这类板材时,成本比较高,而且这类板材遇水后性能会下降,板材运用龙骨进行固定,当龙骨遇到高温后会导致板材的脱落,不能够起到很好的防火效果。

四、我国隧道防火涂料的现状

我国在90年代以前,还是没有采取措施防火的,由于当时受到各种限制,隧道内的防火规范还不是很健全,而且,我国隧道防火涂料的使用是从2000年开始的,一些企业将防火涂料涂抹在厚型的混凝土结构上,而且对于不同功能的隧道要涂抹不同的防火涂料,在对电缆进行防火处理时,一般采用的是被动的防火涂料,其耐火极限比较低,不能够长时间的起到保护的作用,而且电缆防火涂料在接受高温后会释放出有害的物质,从而在隧道中使用还是存在一定的缺陷。在钢筋混凝土结构上涂抹防火涂料时,一般会出现涂层过厚的问题,而且防火涂料的粘结强度不足,导致涂料在遇到高温后,直接从钢筋混凝土结构上脱落的问题。而且防火涂料的耐水性比较差,当隧道内发生火灾后,隧道内的水汽蒸发,大量的水蒸气落在防火涂料上,导致防火涂料的脱落。

结语:

现在,我国隧道的数量越来越多,隧道的建设能够让交通更加得便利,而且能够让电缆能够顺利连接,但是,我国隧道火灾也时有发生,这时就要采取措施,在控制隧道火灾发生时,可以选用不计入结构剖面增加混凝土的厚度,安装喷淋灭火系统,在隧道的墙壁上粘贴防火板材,在隧道的衬砌上涂抹防火涂料,从而能够防止隧道火灾发生导致隧道的探讨问题。

参考文献:

[1]张硕生,张庆明,毛朝君.隧道防火保护的现状及发展趋势[J].消防技术与产品信息,2013,07:6-9.

[2]姚坚,朱合华,闫治国.隧道结构防火保护措施现状及评析[J].地下空间与工程学报,2012,04:732-736+741.

[3]彭玲.隧道防火涂料的研究进展与发展趋势[J].武警学院学报,2011,12:8-11.