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特长隧道施工技术难点和解决措施

第一篇：特长隧道施工技术难点和解决措施特长隧道施工技术难点和解决措施叶俊豪摘要：随着社会发展，隧道施工技术不断更新，如何在特长隧道施工中快速施工，防止涌水、塌方、爆炸等恶性事故发生，就特长隧道施工技术难点和解决措施进行阐述。关键词：特长隧道施工，技术难点，措施一、引言随着国家基础设施建设的不断深入，高速公路建设重心已由沿海发达地区向西、北部，平原地带向山岭重丘地带转移，这就意味着高速公路建设隧道密集程度的加大，出现的特长隧道越来越多，且地质条件越来越复杂，可能出现的地质灾害越来越多。在此，以我单位承建的中条山隧道为例，中条山特长隧道是运城至灵宝高速公路的一部分，隧道全长9670米，左右分离式路基，复合式衬砌结构，地质设计上以Ⅲ级围岩为主，但施工过程中围岩变化复杂，各类型围岩交替出现，地质条件较为复杂，因此以中条山隧道施工为例，对于熟悉掌握特长隧道施工要点，如何确保特长隧道施工安全，防止涌水、塌方、岩爆等恶性群死群伤事故的发生，又获得应有的经济效益，值得深入思考。二、特长隧道的突出技术难点1、隧道长，地质更加复杂，施工通风更加困难，通风方案的选择成为控制安全及进度关键技术。2、特长隧道施工中，工期往往成为关键，进度压力通常较大。3、岩爆特长隧道由于贯穿山体比较长，因此埋深普遍较深，可能存在岩爆，岩爆的发生主要由地应力和岩性两个决定因素，在埋深大于200米的地段，在混合麻岩段，极其容易形成岩爆，岩爆对施工人员的安全威胁较大，其中爆炸抛射型岩爆对机械和施工人员的安全威胁较大，对隧道的破坏也有一定的影响。4、塌方这是任何隧道施工中，在不良地质段极其容易发生的施工，造成的群死群伤的事故教训的比较多。5、涌水特长隧道在施工过程中可能存在涌水现象，对施工人员安全威胁较大。6、车辆伤害因特长隧道施工作业面路线长且集中，施工车辆较多，且因路线过长驾驶员极容易形成视觉疲劳，对其他在洞内施工的人员容易造成车辆伤害。三、解决措施1、通风措施1.1、对于长隧道机械通风成为控制进度的关键技术，机械通风及时到位。但首先我们要对通风量参数进行计算，这在特长隧道中尤为重要。1.1.1施工人员所需风量按式Vp＝vpmK进行计算。式中：Vp----施工人员所需风量，m/min；vp----施工人员每人所需新鲜风量，取3m3/min；m----洞内同时施工作业的人数，取150人进行计算；K----风量储备系数，取1.2。则施工人员所需风量为：Vp=3×150×1.2=540（m/min）1.1.2爆破散烟所需风量按下列两式进行计算并取大值进入总风量的计算。按瑞典大断面隧道通风估算式：Vb=36Vq/t=36×160×1.2/20=345.6（m3/min）式中：Vb----爆破散烟所需风量，m/min；V-----爆破体体积，m；取爆破进尺3m计160m；q-----炸药单耗，Kg/m3；取1.2Kg/m3；t------通风时间，min，取t=20min。1.1.3使用柴油机通风量计算由于在使用柴油机通风量计算上尚无标准公式，采用以下通量计算公式：Vg=Vo×N=2.8×610=1708(m3/min)式中：Vg------使用柴油机时的通风量，m3/min；Vo------单位功率需风量指标，一般取2.8~8.1m3/Kw.min，计算取2.8m3/Kw.min；N------同时在洞内使用的柴油机的总额定功率，Kw，计算时取610Kw。1.1.4维持洞内最小风速所需风量Vd=60Vmin×Smax=60×0.50×50=1500（m3/min）式中：Vd------洞内最小风速所需风量，m3/min；Vmin------洞内最小风速，m/min；取0.50m/min；Smax------隧道断面积，m2；取50m2。1.1.5洞内需要的最大风量3根据以上计算，可知洞内需要的最大供风量由内燃装碴、运输设备控制，取其最大供风量为1708m3/min。1.2通风机工作风量Vl=(1+PL/100)V=(1+1%×2670/100)×1708=2164(m3/min)式中：Vl------通风机工作风量，m3/min；P-------100m风管漏风量，PVC风筒漏风量取1%；L------风管长度，m；取2670m；V------工作面需要的有效风量，m3/min；取1708m3/min。1.3通风方案的选择根据以上计算，特长隧道在进洞1500m后即采用三级混合式通风，将一台SDF(C)—NO12.52×110型压风机安设在离洞口20m处，并连接Ф150风筒布至掌子面附近，掌子面炮响后开始送风。通风10分钟后，掌子面100m范围内空气即可置换完毕；将一台SDF(A)—NO602×22型风机安设在1号衬砌台车上，掌子面炮响10分钟后开