浅谈隧道施工中有毒有害气体防治措施
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隧道工程施工的危险源及防范措施隧道工程是现代交通运输中不可或缺的一部分,其施工过程具有复杂性、长期性和高风险性。
在隧道工程施工过程中,危险源的存在对工程质量和施工人员的安全构成严重威胁。
本文将对隧道工程施工的危险源进行分析,并提出相应的防范措施。
一、隧道工程施工的危险源1. 塌方:隧道工程施工过程中,地层稳定性差、地质结构复杂,容易发生塌方事故。
塌方不仅影响施工进度,还会造成人员伤亡和设备损失。
2. 涌水:隧道工程施工过程中,地下水位的波动和富含水层的存在会导致涌水事故。
涌水会影响施工进度,增加施工难度,同时对施工人员的生命安全构成威胁。
3. 瓦斯:隧道工程施工过程中,地质条件复杂,可能会遇到瓦斯气体。
瓦斯具有易燃、易爆的特性,如不及时处理,可能导致严重的安全事故。
4. 高温:隧道工程施工深度较大,地热较高,容易导致施工现场温度过高。
高温环境会影响施工人员的身体健康,降低施工效率。
5. 空气质量差:隧道工程施工过程中,由于施工产生的粉尘、有害气体等,会导致施工现场空气质量差。
长时间在空气质量差的环境中施工,会对施工人员的身体健康造成损害。
6. 施工设备故障:隧道工程施工过程中,设备故障可能导致施工中断,影响工程进度。
同时,设备故障可能引发安全事故,对施工人员的安全构成威胁。
二、隧道工程施工的防范措施1. 地质勘查:在隧道工程施工前,进行全面、详细的地质勘查,了解地质结构、地层稳定性等信息,为施工提供依据。
对于地质条件复杂的隧道工程,应进行补充勘查,确保施工安全。
2. 支护措施:根据地质条件,合理选择隧道支护方案,提高地层稳定性。
在施工过程中,加强对支护结构的监测,确保支护效果。
3. 防水措施:针对隧道工程施工中的涌水问题,采取有效的防水措施,降低涌水对施工的影响。
对于富含水层的隧道工程,应采取降水措施,确保施工安全。
4. 瓦斯防治:在瓦斯隧道工程施工中,采取通风、抽排、监测等手段,有效防治瓦斯。
盾构施工空气检测和有毒有害气体的防治引言:盾构施工是一种地下隧道施工方法,随着城市的发展和人们对交通便利的需求增加,盾构施工在城市中的应用逐渐增多。
然而,盾构施工中也存在一定的安全风险,其中包括空气质量问题和有毒有害气体的排放。
为了保证施工过程中的安全性,必须对空气进行检测和有毒有害气体进行防治。
本文将详细介绍盾构施工空气检测的重要性和方法,以及有毒有害气体的防治措施。
一、盾构施工空气检测的重要性盾构施工现场通常是一个封闭的环境,施工人员长时间工作在其中,容易导致空气质量下降。
空气质量下降可能会导致施工人员出现呼吸困难、头晕、恶心等不适症状,甚至可能对人体健康造成严重影响。
因此,对盾构施工现场空气进行检测,及时发现和解决空气质量问题,对保障施工人员的健康非常重要。
二、盾构施工空气检测的方法1. 盾构施工现场空气环境的检测项目常见的盾构施工现场空气环境检测项目包括氧气浓度、一氧化碳浓度、二氧化硫浓度、二氧化氮浓度、颗粒物浓度等。
这些指标能够反映现场空气的质量状况,从而判断是否存在空气污染问题。
2. 盾构施工现场空气检测的方法盾构施工现场空气检测可以使用便携式气体检测仪或固定装置进行。
便携式气体检测仪通常体积小、重量轻,可以方便携带并进行实时检测。
而固定装置则一般用于连续性监测,可以设置报警系统,及时提醒和采取相应措施。
三、有毒有害气体的防治1. 盾构施工中常见的有毒有害气体盾构施工过程中常见的有毒有害气体包括一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、氮氧化物等。
这些气体在高浓度下对人体有害,能够导致呼吸困难、眼睛刺激、肺部疾病等健康问题。
2. 有毒有害气体的防治措施(1)通风换气:盾构施工现场应建立起良好的通风系统,及时将含有有毒有害气体的空气排出,保持施工现场空气的新鲜度。
(2)监测和预警:安装有毒有害气体的检测装置,及时监测现场空气中的气体浓度,并设置报警系统,当气体浓度超过安全范围时即时发出警报,提醒施工人员采取相应措施。
隧道施工安全防护措施1. 引言隧道施工是一项复杂而危险的工程活动,需要在地下挖掘或围护的条件下进行。
施工过程中存在许多潜在的安全风险,如坍塌、地质灾害、气体积聚等。
因此,为了确保隧道施工的安全,必须采取一系列有效的防护措施。
本文将介绍隧道施工中常见的安全风险,并提出相应的防护措施。
2. 安全风险及防护措施2.1 坍塌风险隧道挖掘过程中,地下土壤和岩石受到破坏,容易发生坍塌。
为了防止坍塌事故的发生,需要采取以下防护措施:•在施工现场周围设置围护网或挡土墙,防止土壤掉落。
•使用钻孔、锚杆和喷浆等技术加固周围土壤和岩石,增加稳定性。
•定期检查和维护施工现场的围护结构,确保其稳定和完整。
2.2 地质灾害风险隧道施工过程中,可能遇到地质灾害,如地震、地面沉降等。
为了应对这些风险,需要采取以下防护措施:•在施工前进行地质勘探和工程地质评价,了解地质条件和可能出现的灾害类型。
•根据地质评价结果,制定相应的灾害防治方案,包括加固地基、采取减震措施等。
•在施工过程中,加强对地质灾害的监测,及时采取应对措施,确保施工安全。
2.3 气体积聚风险隧道施工过程中,可能会出现气体积聚的情况,如瓦斯积聚或有毒气体积聚。
为了防止气体积聚引发事故,需要采取以下防护措施:•在施工前进行气体检测,了解地下存在的气体种类和浓度。
•根据气体检测结果,采取相应的防护措施,如通风、排气等。
•施工现场人员必须佩戴防护设备,包括护目镜、防毒面具等。
2.4 火灾风险隧道施工过程中,由于电气设备的使用、施工材料的堆放等原因,可能引发火灾。
为了防止火灾事故的发生,需要采取以下防护措施:•严格控制现场用火,对于必要的焊接和切割工作,应使用防火毯和灭火器进行保护。
•对临时电气线路进行合理布置,避免电路短路引发火灾。
•对易燃物品进行储存和运输时,要采取防火措施,如使用防火罐等。
3. 人员培训和应急演练除了以上防护措施,还应加强人员培训和应急演练,以提高人员的安全意识和应对能力。
浅谈隧道施工中有毒有害气体防治措施摘要:大临铁路红豆山隧道1号斜井施工中发生疑似高压气体暴突,造成人员伤亡。
经检测发现,主要有毒有害气体为硫化氢(H2S)、二氧化硫(SO2)、二氧化碳(CO2)、氢气(H2)等气体。
本文结合红豆山隧道1号斜井的施工条件和检测情况,提出了相应的有毒有害气体防治措施。
关键词:大临铁路红豆山隧道 1号斜井硫化氢有毒有害气体防治措施0.引言大临铁路北起既有大理站,南至新建临沧站,正线全长202.095km,设计行车速度160km/h,为客货共线单线电力牵引铁路,共有新建隧道35座,总长155.692km,占正线线路总长的77.0%。
全线长度大于10km的隧道共4座,总长48674m。
最长隧道为林保山隧道,全长14076m。
2017年6月21日位于临沧市凤庆段的红豆山隧道1号斜井发生疑似有毒有害气体暴突事故,造成6名施工人员遇难。
本次事故表现为非煤系地层中气囊式疑似有害气体突然喷出灾害,在云南及全国范围内的铁路隧道建设中,尚属于首次遇到,为一种新型的自然灾害。
1.工程概况红豆山隧道1#斜井起讫点里程X1DK1+799~X1DK0+000,全长1799m。
斜井纵坡为10%的下坡。
1#斜井平导长1124m,洞身纵坡同正洞,采用双车道无轨运输,内净空尺寸为7.5m(宽)×6.2m(高)。
洞门端墙前设置5m挡墙,洞顶仰坡自然坡面采用锚杆框架梁防护。
于坡面防护外5~8m设置天沟。
该段属高中山侵蚀、剥蚀地貌,地形起伏大,红豆山呈北东向展布,沟谷发育。
上覆第四系全新人工填筑土、坡崩积碎石土、坡残积碎石土;下伏三叠系中上统变质砂岩、板岩、片岩,印支期黑云母花岗岩等。
澜沧江及南汀河断裂挟持地段,岩体总体破碎,风化存在差异,区内地质构造复杂,褶皱较多,活动断裂及深大断裂发育,受构造运动的影响,基岩岩体节理、裂隙发育。
为地下水及有害气体的流通、溢出及富集创造了条件。
同时强烈的岩浆活动构建了区内复杂的水热活动环境,加上复杂的地层岩性,为CO2、H2S等有害气体的形成提供了良好的条件。
公路隧道施工中有害气体的治理与安全措施摘要:有害气体的存在给公路隧道的施工带来了很多困难,操作不当很容易导致安全事故。
因此,有必要在设计过程中安装破坏性监测系统,以便及时发现并有效监测隧道中含有潜在危险的有害气体。
对于带有危险的气体,应确保隧道施工人员的安全,并应保证施工人员的健康,以进行其他处理和保护。
关键词:公路隧道施工;有害气体;治理;安全措施前言隧道技术中的有害气体问题通常与诸如沼气、二氧化碳、硫化氢和氨气之类的气体有关。
这些有害气体相对接近于煤系列的地层,有害气体不仅危害人体健康,而且使隧道的建设条件恶化,并因突然的衰变燃烧或爆炸而造成灾难性破坏。
例如贵昆线岩脚寨隧道、成昆线沙木拉达隧道、达成线炮台山隧道等都曾发生了大量瓦斯喷发或爆炸等,会造成重大的经济损失。
在岩脚寨隧道修建隧道期间,瓦斯爆炸死了70多人,而炮台山隧道中的瓦斯爆炸则有13人遇难。
然而,在中国,山区公路隧道的钻爆法技术被大量使用,但大多数工程机械都不能满足火灾或爆炸的要求。
对有害气体(尤其是烟道气)的保护程度很低,因此需要对其进行调查。
在我国目前的建设形势下,需要加强公路隧道施工中有害气体的预防和控制措施。
1公路隧道施工中有害气体的种类公路建设常见的有害气体有瓦斯、沼气、二氧化碳和硫化氢等。
瓦斯是公路隧道建设中常见的危险气体,由烯烃组成,其主要成分是甲烷。
由于该气体是混合气体,因此暴露于火焰中时很容易爆炸,威胁到人体健康。
沼气气体类似于气体,是最常见的有害气体之一。
而二氧化碳很普遍,很容易引起二氧化碳窒息,隧道结构很小。
如果通风条件不佳,二氧化碳的过多积累对人员安全有非常大的危害。
硫化氢气体是会损害人体器官的有害气体,因此,它也是公路隧道施工过程中威胁人类生命的危险气体。
2公路隧道施工中有害气体的治理方法2.1优化雷管系统雷管的操作系统是公路隧道施工中非常重要的工作材料。
由于隧道中的某些岩石具有相对耐用的常规施工要求,因此这些岩石会爆炸,这是系统非常重要的建筑保证。
建筑施工中毒和窒息事故预防措施1、在易产生有毒有害气体的狭小或密闭的缺氧空间作业前,应检测有毒有害气体和氧含量,根据检测结果及时通风或排风,并应符合列规定:1)地下管道、烟道、涵洞施工前。
应强制送风,且空气中有毒有害气体和氧含量符合要求后方可作业,并应保持空气流通2)当挖孔桩开挖深度超过5m或有特殊要求时,下孔作业前,应采取机械送风,送风量不应小25L/s;3)当隧道施工独头掘进长度超过150m时,应采用机械通风,每人供应新鲜空气量不应小3m³/min,风速不得大于6m/s,全断面开挖时风速不应小于0.15m/s,导洞内不得小于0.15m/s,风管出口距离掌子面不得大于15m;作前应检测有毒有害气体;4)作业过程中,应监测作业场所空气中氧含量的变化,作业环境空气氧含量不得小于19.5%5)不得用纯氧进行通风换气。
2、在狭小或密闭空间进行电焊、油漆、明火等作业时,应保持空气流通。
3、在密闭容器内使用氩气、二氧化碳或氦气进行焊接作业时,应在作业过程中通风换气,氧含量不得小于19.5%。
4、在已确定为缺氧作业环境的场所作业时,应有专人监护,并应采取下列措施:1)无关人员不得进人缺氧作业场所,并应在醒目处设置警示标志;2)作业人员应配备并使用空气呼吸器或软管面具等隔离式呼吸保护器具,不得使用过滤式面具3)当存在因缺氧而坠落的危险时,作业人员应使用安全带,并在适当位置可靠地安装必要的安全绳网设备;4)在每次作业前,应检查呼吸器具和安全带,发现异常应立即更换,不得勉强使角5)在作业人员进入缺氧作业场所前和离开时应清点人数。
5、当进探、挖掘隧道等作业时,应采用试钻等方法进行预测调查。
当发现有硫化氢、二氧化碳或甲烷等有害气体逸出时,应先确定处理方法,调整作业方案,再进行作业6、在通风条件差的地下管道、烟道、涵洞等作业场所,当配备二氧化碳灭火器时,应将灭火器放置牢固。
二氧化碳灭火器的有效期应符合说明书要求,放置灭火器的位置应设立明显的标志。
隧道工程环境保护要点隧道工程作为现代交通建设的重要组成部分,对于城市发展和人们的生活起到了关键作用。
然而,由于施工过程中涉及大量的爆破、挖掘和排放等工作,隧道工程也会对周边环境造成一定的影响。
因此,隧道工程环境保护显得尤为重要。
本文将介绍隧道工程环境保护的要点,并提出相应的措施。
1. 减少土壤和水源污染在隧道工程建设中,大量的土壤需要被挖掘,这可能导致土壤的破坏和污染。
为了减少这种影响,可以采取以下措施:(1)实施管控措施:在施工区域周围设置挡土墙和防护网,阻止土壤流失和水源污染。
对于需要暂时存放的土壤,应选择合适的场所,并采取覆盖等措施,防止土壤中的有害物质逸散。
(2)做好排水处理:在挖掘隧道的过程中,大量的地下水会被泵出,这样可能导致地下水位下降。
因此,对于排出的地下水,应进行适当的处理,避免对周边环境造成不良影响。
2. 控制空气污染在隧道工程中,爆破作业和机械作业可能会产生大量的粉尘和有害气体,这会对周边空气质量造成影响。
为了控制空气污染,可以采取以下措施:(1)粉尘控制:在施工现场设置喷淋设备,通过喷淋来控制粉尘的扬尘情况。
同时,选择低尘土壤或植被覆盖的方式来减少扬尘的产生。
(2)有害气体处理:对于爆破过程中产生的有害气体,应采取适当的措施,如安装通风设备,以保证施工人员及周边居民的健康。
3. 噪音控制隧道工程施工过程中产生的噪音会对周边居民的生活造成干扰和影响。
为了控制噪音,可以采取以下措施:(1)使用降噪设备:选择低噪音的机械设备和工具,减少噪音的产生。
并在施工现场设置隔音墙等装置,减少噪音的传播。
(2)控制施工时间:合理安排施工时间,尽量在噪音对周边居民生活影响较小的时间段进行。
4. 生态保护隧道工程的建设可能会破坏周边的生态环境,对野生动植物造成威胁。
为了保护生态环境,可以采取以下措施:(1)建立生态保护区:在工程施工前,对周边的生态环境进行调查和评估,并划定生态保护区。
在施工过程中,要严格遵守保护区的限制,并采取相应的保护措施。
2024年盾构施工空气检测和有毒有害气体的防治近年来,随着城市建设和地下工程的不断发展,盾构施工在地铁、隧道等领域得到了广泛应用。
然而,盾构施工过程中产生的空气污染问题也逐渐引起了人们的关注。
特别是有毒有害气体的排放对施工人员和周边环境造成了潜在的危害。
因此,在盾构施工中对空气进行检测和有毒有害气体的防治具有重要意义。
本文将探讨2023年盾构施工空气检测和有毒有害气体的防治措施。
首先,针对盾构施工中的空气污染问题,我们应该建立一套全面有效的空气检测机制。
这一机制应包括监测点的设置、监测参数的确定以及监测数据的采集与分析等方面。
监测点的设置应根据施工现场的特点和环境要求进行合理布置,以确保对施工现场空气质量的全面监测。
监测参数的选择应包括常规检测指标如颗粒物、二氧化硫、一氧化碳等,同时也应考虑到有毒有害气体如硫化氢、氰化物、苯等的检测。
监测数据的采集与分析可借助先进的传感器技术和数据处理手段,实现实时、准确地监测和分析施工现场空气质量状况。
其次,在空气检测的基础上,我们应制定针对有毒有害气体的防治措施。
盾构施工过程中,一氧化碳等有毒有害气体的排放是主要问题之一。
因此,在施工现场应该配备高效的通风设备,及时排除一氧化碳等有害气体,减少其对施工人员的危害。
同时,还需建立完善的个人防护措施,如佩戴防毒面具、防护服等,减少工人直接接触有毒有害气体的风险。
在盾构施工过程中,还应严格控制燃烧过程和挖掘过程中产生的有害气体排放,通过优化工艺和降低排放浓度,达到有毒有害气体的有效防治。
此外,对于施工现场周边的环境影响也应引起足够重视。
在2023年盾构施工中,我们应着力减少施工对周边环境的污染。
一方面,通过加强监测和管理,及时发现和处理施工过程中的空气污染问题,以减少对周边居民的影响。
另一方面,我们应提倡使用绿色环保材料,在设计和施工中考虑减少有害气体的排放。
盾构施工中应优先选择无毒、低挥发性的材料,减少有害气体的产生。
隧道有害气体监测施工安全方案一、前言隧道施工过程中,由于工作面的切削、爆破和地质条件的不同,会释放出一些有害气体。
这些有害气体对工人的健康和安全构成潜在威胁。
因此,在隧道施工过程中,必须采取有效的有害气体监测措施,及时发现和判别各种有害气体的浓度,保护工人的生命安全。
本文将针对隧道有害气体监测施工安全方案进行详细介绍。
二、有害气体的种类和特点隧道施工过程中可能遇到的有害气体主要包括:一氧化碳(CO)、硫化氢(H2S)、一氧化氮(NO)、二氧化硫(SO2)等。
这些气体在不同的浓度下对人体健康的危害不同,因此需要进行有效监测和评估。
1. 一氧化碳(CO):一氧化碳是一种无色、无味、无臭的气体,它具有很强的毒性。
当工人暴露在高浓度的一氧化碳环境中时,会引起一氧化碳中毒,导致头晕、恶心、呕吐、昏迷甚至死亡。
2. 硫化氢(H2S):硫化氢具有刺激性气味,呈酒、蛋一样的臭味。
高浓度的硫化氢会对呼吸系统、中枢神经和心血管系统造成严重损害,引起皮肤灼伤、眼睛刺激、神经毒性等疾病。
3. 一氧化氮(NO):一氧化氮具有刺激性味道,是一种无色气体。
当工人长时间暴露在高浓度的一氧化氮环境中时,会引起烟雾病,表现为头痛、胸闷、气喘、咳嗽等症状。
4. 二氧化硫(SO2):二氧化硫具有刺激性气味,有酸味。
高浓度的二氧化硫会引起眼睛、呼吸系统和皮肤刺激,严重时会导致肺水肿和严重呼吸困难。
三、隧道有害气体监测设备及使用方法为了及时监测隧道中的有害气体浓度,保护工人的健康和安全,需要使用专业的有害气体监测设备。
目前市场上有很多种类的有害气体监测仪器,具体选择要根据隧道施工环境和有害气体的种类决定。
1. 多参数气体检测仪:多参数气体检测仪可以同时监测多种有害气体的浓度。
它具有高精度、可靠性强、灵敏度高的特点,适用于监测复杂环境中的有毒气体。
2. 可移动式气体检测仪:可移动式气体检测仪适用于隧道施工现场的移动监测。
它具有体积小、重量轻、操作简便的特点,方便施工现场的实时监测。
2023年隧道有害气体监测施工安全方案隧道施工过程中,由于封闭空间和机械设备的使用,会产生大量的有害气体。
如果没有有效的监测和控制措施,这些有害气体可能对工人的生命安全和健康造成严重的威胁。
因此,在隧道施工前应制定一套完善的有害气体监测施工安全方案,以确保施工现场的安全。
一、隧道有害气体的种类及危害1. 一氧化碳:是一种无色无味的气体,由于其与血红蛋白结合能力强,会阻断氧气的输送,造成机体缺氧。
高浓度的一氧化碳会导致恶心、呕吐、头痛、意识丧失甚至死亡。
2. 二氧化碳:高浓度的二氧化碳会引起呼吸困难、头痛、头晕、不安、血压升高等症状,严重时可能导致昏迷和死亡。
3. 甲醛:是一种刺激性气体,会引起眼、鼻、咽喉的刺激和疼痛,导致咳嗽、气喘、呼吸困难等症状,长期暴露可能导致鼻咽癌。
4. 硫化氢:具有强烈的刺激性气味,高浓度的硫化氢会引起头痛、头晕、恶心、呕吐、烦躁、中毒甚至死亡。
5. 甲苯、二甲苯等有机溶剂:长期暴露会引起头痛、头晕、疲劳、嗜睡等症状,严重时可能导致中毒。
二、隧道有害气体监测施工安全方案1. 制定监测计划:在隧道施工前,应根据设计图纸和施工方案,结合地质条件和气象因素,综合评估可能产生的有害气体种类和浓度,制定监测计划。
监测计划应包括监测点位的设置、监测频次、监测方法和设备、监测人员的培训要求等。
2. 设置监测点位:根据隧道的长度、断面和地质条件等因素,合理设置监测点位。
一般来说,应在每个施工区域设置监测点,包括进隧道口、掘进工作面、尾追工作面等。
监测点位应覆盖整个施工过程,以实时监测有害气体的浓度。
3. 使用合适的监测设备:选择适合的有害气体监测仪器,确保其准确度和灵敏度。
一般可选用多参数有害气体监测仪,能够同时监测多种有害气体的浓度。
并根据监测需要,配备相应的气体采样装置和数据记录仪,记录监测结果。
4. 进行监测前的准备工作:在监测前,要确保监测设备的正常运行和标定。
检查仪器的电源、传感器、泵等部件是否正常,检查各项参数是否符合要求。
浅谈隧道施工中有毒有害气体防治措施
摘要:大临铁路红豆山隧道1号斜井施工中发生疑似高压气体暴突,造成人员伤亡。
经检测发现,主要有毒有害气体为硫化氢(H2S)、二氧化硫(SO2)、二氧化碳(CO2)、氢气(H2)等气体。
本文结合红豆山隧道1号斜井的施工条件和检测情况,提出了相应的有毒有害气体防治措施。
关键词:大临铁路红豆山隧道 1号斜井硫化氢有毒有害气体防治措施
0.引言
大临铁路北起既有大理站,南至新建临沧站,正线全长202.095km,设计行车速度160km/h,为客货共线单线电力牵引铁路,共有新建隧道35座,总长155.692km,占正线线路总长的77.0%。
全线长度大于10km的隧道共4座,总长48674m。
最长隧道为林保山隧道,全长14076m。
2017年6月21日位于临沧市凤庆段的红豆山隧道1号斜井发生疑似有毒有害气体暴突事故,造成6名施工人员遇难。
本次事故表现为非煤系地层中气囊式疑似有害气体突然喷出灾害,在云南及全国范围内的铁路隧道建设中,尚属于首次遇到,为一种新型的自然灾害。
1.工程概况
红豆山隧道1#斜井起讫点里程X1DK1+799~X1DK0+000,全长1799m。
斜井纵坡为10%的下坡。
1#斜井平导长1124m,洞身纵坡同正洞,采用双车道无轨运输,内净空尺寸为7.5m(宽)×6.2m(高)。
洞门端墙前设置5m挡墙,洞顶仰坡自然坡面采用锚杆框架梁防护。
于坡面防护外5~8m设置天沟。
该段属高中山侵蚀、剥蚀地貌,地形起伏大,红豆山呈北东向展布,沟谷发育。
上覆第四系全新人工填筑土、坡崩积碎石土、坡残积碎石土;下伏三叠系中上统变质砂岩、板岩、片岩,印支期黑云母花岗岩等。
澜沧江及南汀河断裂挟持地段,岩体总体破碎,风化存在差异,区内地质构造复杂,褶皱较多,活动断裂及深大断裂发育,受构造运动的影响,基岩岩体节理、裂隙发育。
为地下水及有害气体的流通、溢出及富集创造了条件。
同时强烈的岩浆活动构建了区内复杂的水热活动环境,加上复杂的地层岩性,为CO2、H2S等有害气体的形成提供了良好的条件。
有害气体一般均能沿节理、裂隙通道缓慢渗透、隐伏断裂及构造节理密集带等较为发育,遇有害气体的可能性较大,有害气体对隧道施工影响较大。
2.主要有害气体性质及危害
经对斜井内部和各探孔内有害气体的持续检测,发现红豆山1号斜井地层中主要有害气体为硫化氢、二氧化硫及二氧化碳。
(1)硫化氢(H2S)为无色,具有臭鸡蛋气味的可燃可爆且有剧毒的一种气体。
自燃温度为260摄氏度,可爆范围为体积百分比4.3%~46%。
地下洞室中硫化氢气体对工程和人最大的危害是它的剧毒性,对人体的毒害可以由慢性中毒到急性中毒死亡,同时,H2S可溶于水,腐蚀混凝土和钢材。
(2)二氧化硫(SO2)为无色、有硫燃烧的刺激性气味且有毒性的气体。
其中毒表现为咳嗽、打喷嚏、眼部刺激和胸痉挛。
(3)高浓度二氧化碳(CO2)对人的中枢神经系统有麻醉作用,中毒表现为头疼、头晕、注意力不集中等特征。
3.有害气体防治措施
3.1超前预报方法
1.地震波反射法(TSP法):
隧道地震波反射地质预报(Tunnel Seismic Prediction,简称TSP)和其它反射
地震波方法一样,以波的传播、反射原理为基础。
利用人工激发的地震波在不均
匀地质体中所产生的反射波特性来预报隧道开挖工作面前方的地质情况。
以对掌
子面前方100m左右范围内的构造、节理裂隙密集带、花岗岩蚀变带、岩脉等在
隧道内的大致位置和规模进行探测,初步判断隧道内有毒有害气体可能集中逸出
的具体重点里程位置,一般每100m施作一次,当有异常情况时适当加密测试频率,连续预报时前后两次应重叠10m以上。
2.地质雷达法:
利用地质雷达电磁波在隧道开挖工作面前方岩体中的传播及反射,根据传播
速度和反射脉冲波走时进行超前地质预报。
一般探测前方距离约10~30m。
连续
预报时前后两次重叠长度应在5m以上。
3.超前钻探法:
在地质调查法和物探法超前地质预报实施的基础上,对发现的不良地质体、
物探异常部位重点进行超前钻探(含超前地质钻孔、加深炮孔)法验证,进一步
探测掌子面前方不良地质情况,监测、检测孔口是否有有毒有害气体溢出,观察
钻探时是否存在气动力现象,初步判断隧道是否存在有毒有害气体。
超前钻探采
用YC920B型露天潜孔钻施做或进口C6钻机施做,以便观察是否有气体溢出现象。
打钻气动力现象是指钻孔过程中大量的瓦斯、煤浆、煤粉、水从钻孔中喷出(喷孔、喷水)或高压气体将钻杆向外推(顶钻)、夹钻、抱钻、顶水等现象。
加深炮孔探测:利用风钻或凿岩台车等在隧道开挖工作面钻小孔径浅孔获取
地质信息。
加深炮孔长度应较循环进尺深3m以上。
当加深炮孔探测存在异常情
况时,结合预测结果判释,应加密加深炮孔进行探测,必要时增加径向探孔,探
测深度不小于5m。
超前地质钻孔探测:利用YC920B型露天潜孔钻或进口C6钻机在隧道开挖工
作面进行钻探获取地质信息。
一般探测孔25m一个循环,单孔长度为30m左右,相邻探测孔之间的搭接长度为5m。
当超前地质钻孔存在异常情况时,结合预测
结果判释,可加密钻孔或加深钻孔。
(图1:超前钻孔施工中)
图1 超前钻孔施工中
3.2气体监测
自动监测:有害气体自动监测系统各探头自动采集数据,传输至洞口值班室
电脑中显示、记录、分析、保存。
每天对全天的浓度、风速的平均值、最大值进
行计算,自动控制,自动监测数据全部保存。
手持检测设备,按交接班检、过程
检及一炮三检制进行控制,检测结果纳入洞口台账管理。
人工监测:每日当班前及装药爆破前后对洞内空气、粉尘浓度、主要有害气
体及各探孔孔内密闭气压和有害气体浓度等进行人工监测,须符合规范值内,一
旦发现工作环境中有害气体异常情况须立即撤离所有工作人员。
图3 检测人员对径向探孔有害气体及压力进行检测
3.3洞内通风
加强通风工作可以有效降低有害气体浓度,是防治有害气体积聚的最有效的
手段,可以大大改善洞内施工环境。
本工程采用2台2×132KW轴流式通风机及1
台SJFJ-100台射流风机进行洞内通风。
保持掌子面工作环境最低风速为1m/s。
3.4洞内喷水
红豆山1号斜井所贯穿地层主要有害气体为硫化氢。
根据硫化氢可溶于水和
酸性的特点,对洞室内硫化氢浓度较高的部位可以采用生石灰水进行喷洒。
由于
生石灰的碱性,生石灰水既可以中和H2S(酸性气体),又可以借助水来溶解硫
化氢气体。
在斜井内不同部位也要预备多个盛有生石灰水的水桶,以备突发情况
下及时对洞内空气中进行喷洒,降低浓度。
必要时,可采用雾炮机进行喷洒生石
灰水。
图4 施工人员对掌子面进行喷水稀释
3.5水、气封堵与排放
借鉴在建成兰线跃龙门隧道水、气封堵与排放方案,结合本线自身特点,本
线地下水及有害气体治理总原则为“以堵为主、余量专排、治水防气、安全可控”,按此原则作设计预案。
极高度和高度危险区域采用径向注浆封堵围岩裂隙,以达到堵气的目的,地
下水、有害气体余量集中引排,洞外分离。
中度和低度危险区域地下水、有害气
体集中引排,洞外分离。
地下水、有害气体的封堵主要考虑如下措施:
(1)极高度和高度危险区域在开挖后对围岩进行全环径向注浆,封堵地下水及气体溢出裂隙,尽量减少气体涌出。
对探明前方地下水富集,有害气体涌出量
大时,可采用超前帷幕、周边注浆等方式进行预封堵。
(2)极高度和高度危险区域衬砌初期支护与二次衬砌之间设置瓦斯隔离板。
(3)二次衬砌拱部、边墙及仰拱混凝土抗渗等级不低于P12。
(4)初期支护及二次衬砌采用气密混凝土,喷射混凝土掺加气密剂后,透气
系数不应大于10-10cm/s,模筑混凝土掺加气密剂后,透气系数不应大于10-
11cm/s。
水、气集中排放:
集中引排方案主要为封闭式引排,即地下水及有害气体气体均不暴露,封闭
引排通过环向盲管及纵向盲管将地下水及气体引入洞内,并防止有害气体逸散,
接口应进行封闭处理。
维持既有排水系统不变,将地下水引入洞内经防渗防漏处
理的侧沟内,并排除洞外。
图4 水气集中封闭处理-水沟密封处理示意图
4.结论
非煤系隧道有害气体溢出位置的不确定性、随机性和有害气体的复杂性,决
定了制定非煤系隧道有害气体防护措施的困难度和重要性。
做好防护措施,最重
要的和首要的是要做好超前预报和施工条件预防措施:
(1)施工单位要认真对待超前预报工作,施工合理的超前钻孔、加深炮孔及
径向探孔;
(2)施工单位要认真做好有害气体检测工作,或委托专业检测单位进行协助
检测工作;
(3)隧道内必须保证有效的通风条件;
(4)创造低风险的施工条件,隧道内禁止明火,使用防静电装置,充分预备
有毒有害气体防护器具和灭火设备。