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【摘要】結合成都經濟區環線高速公路簡陽至蒲江段二峨山低瓦斯隧道的施工經驗，對高速公路低瓦斯隧道施工技術及控制要點進行分析論述，以期能夠為相關業內人士提供理論參考。
【關鍵詞】高速公路；低瓦斯隧道；施工技術；控制要點
1引言
隨著我國高速公路網的不斷發展，如今隧道施工項目的數量也在逐年上升，特別是在我國的西南部地區。由于該區域的山區地質情況復雜多變，因此，在進行實際高速公路隧道施工中，難免會遇到瓦斯隧道問題。因此，如何加強對瓦斯隧道的施工控制，從而在保證施工質量的同時，避免出現瓦斯爆炸等事故將是眾多業內人士都在思考的一個問題。本文就低瓦斯施工技術在二峨山隧道施工中的應用做簡要的闡述。二峨山隧道是低瓦斯隧道且工程地質復雜，施工過程中可能出現瓦斯突出、瓦斯爆炸等，隧道施工有其特殊性及復雜性。為確保低隧道施工安全，必須在瓦斯預報、監控、控制等方面進行重點控制。
2工程概況
二峨山隧道是成都經濟區環線高速公路簡陽至蒲江段重難點控制工程，設計為雙線三車道分離式隧道。隧道左線全長2254m，隧道右線全長2282m。隧址區位于四川盆地西部，屬淺-中切構造剝蝕低山地貌，受龍泉山背斜的影響，山體多為平緩的單面山。隧道穿越龍泉山背斜，砂巖體及巖體裂隙中含有可燃氣體，地質勘探在K255700L20孔深度至128m砂巖時有甲烷溢出，因此，隧道初步判定為低瓦斯隧道。隧道巖體大部分為粉砂質泥巖，薄～中厚層狀構造，巖體破碎，裂隙較發育，屬于軟巖～較軟巖。
3高速公路低瓦斯隧道施工技術
3.1地質超前預報
二峨山隧道采用地質素描、TSP202/203、瞬變電磁儀、地質雷達及超前鉆孔探測等方法綜合探測（詳見表1和圖1）。堅持以工程地質綜合分析為核心，粗查與精查相結合、物探與鉆探相結合的原則，綜合預測開挖前方是否有不良地質體，及其不良地質體的規模和位置。通過超前瓦斯探孔探測前方是否有瓦斯，同時驗證物探預測的準確性。綜合超前地質預報工作流程：1）隧道爆破開挖后立即進行地質調查并進行地質素描，每開挖循環記錄一次。記錄隧道圍巖地層巖性特征、構造發育特征、巖體結構類型、地下水狀況、圍巖穩定性等。2）利用TSP每隔100m探測1次，預測掌子面前方100m范圍內是否存在斷層破碎帶、隱伏斷裂、節理密集帶、透鏡狀儲集砂體、巖性突變位置、富水區等不良地質體。3）根據TSP探測預測結果，如前方存在不良地質體，用瞬變電磁儀或地質雷達在接近不良地質體約30m時探測1次，進一步核實與了解不良地質的分布情況。地下水豐富時用瞬變電磁儀探測斷層破碎帶、隱伏斷裂、節理密集帶和富水區等地下水富集情況；地下水較貧乏時用地質雷達探測巖體的破碎程度、斷層破碎帶、隱伏斷裂、節理密集帶、透鏡狀儲集砂體、巖性突變處等的空間方位與規模。4）預測前方有不良地質體時，調整孔位，實施瓦斯超前鉆孔；預測前方無不良地質體時，按設計孔位，實施瓦斯超前鉆孔。超前瓦斯鉆孔平面布置圖及橫斷面圖如圖2所示。超前鉆孔在掌子面均勻分布6個鉆孔，鉆孔直徑65mm，每個鉆孔深度50m，其中孔2、孔3為水平鉆孔，孔1、孔4～孔6鉆孔為傾斜鉆孔，孔1、孔4鉆孔終孔點超出隧道開挖輪廓線10m，前后兩循環鉆孔搭接長度為5m。5）根據鉆探結果，并結合前期地勘成果及地質調查資料，確認不良地質體的規模與方位。檢測孔內是否有瓦斯等有害氣體并做壓力和涌出速度測試。
3.2瓦斯檢測及監控
結合本隧道特點，二峨山隧道采用自動監控系統與人工監測相結合組成監控體系。其中，自動監控系統選用KJ90型安全視頻監控監測系統。根據瓦斯積聚特點在洞內不同部位安裝瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器、風速傳感器等儀器測定洞內瓦斯參數，當瓦斯濃度超標時系統自動進行聲光報警，并對被控設備自動斷電。該系統主要對洞內瓦斯、風量和主要風機實施風電瓦斯閉鎖及風量控制，及時準確地對洞內各工作面的瓦斯狀況進行24h全方位監控。瓦檢員攜帶便攜式瓦檢儀在洞內巡檢。
4施工中的控制
4.1通風管理
二峨山隧道首先采用獨頭壓入式通風，待隧道第一個車行橫通道貫通后采用巷道式通風，軸流風機進洞，距離掌子面約700m，射流風機誘導左洞為進風巷，右洞為回風巷，以靠近掌子面的車行橫通道為左右洞聯通風道。在瓦斯容易積聚的空間（模板臺車附近、塌方段落、防水板背后、斷面變化處），可采用空氣引射器等設備，實施局部通風的方法，消除瓦斯積聚。成立通風班組，專門負責對隧道中風機的維護、通風檢測、通風風管的維護檢修等工作，并要求通風班組人員嚴格按照預訂通風方案進行實際通風工作。在具體施工過程中，施工單位要多配置一組備用通風設備，然后通過2組風機輪換通風的方式實現隧道內24h不間斷通風工作。為能夠避免通風設備斷電問題，施工單位還要為通風機準備備用發電機，并定時對發電機進行試運行與檢修工作。同時，施工單位還要將通風設備的運行用電與其他隧道用電進行線路分離，保障通風機能夠有穩定持續的電力供應。除此之外，若是后期隧道內有著動火或者進行防水板焊接等特殊工藝環節，該施工區域還應增設局部通風扇[2]。
4.2防爆設置
防爆設置是低瓦斯隧道施工中的一個重點內容。首先，施工單位必須要對施工中所使用的各種諸如電纜、照明用具、配電箱、接線盒等用電設備進行防爆改造，并將每個工作面中的用電設備進行詳細記錄，方便設備檢修人員的日常檢修和定時檢修工作。其次，對于施工中所使用的各種用電設備，施工單位還要為其加設短路、過載、漏電等危險提示功能，每隔10m在隧道兩側分別設置1盞隔爆熒光燈。最后，在隧道掘進超過500m以后，施工單位便需要開始考慮高壓電進洞的防電問題。在洞中設置礦區專用的隔爆型干式變壓器，且變壓器隨著工作面的前移而不斷向前推進。
4.3門禁管理系統
施工單位要在隧道外設置1道或者多道門禁管理系統，并安排專人進行監督管理，從而對所有進入隧道中的工作人員進行全面的監督檢查，防止工作人員將手機、打火機等用火用電設備帶入隧道中，降低安全事故的發生概率。
4.4爆破施工管理
在低瓦斯隧道施工過程中，爆破施工將極易引發瓦斯爆炸或者瓦斯燃燒等問題，因此，施工單位必須要對該方面內容進行有效的預防，嚴格按照瓦斯隧道施工規范進行實際施工，絕不能疏忽大意。另外，對于爆破器材，施工單位也要采用礦區專用的爆破器材，再結合諸如濕式鉆孔等瓦斯隧道爆破工藝進行光面爆破，降低因隧道爆破施工所引發的瓦斯安全事故。
4.5動火管理
施工單位要建立完善的隧道動火管理制度，并將制度進行嚴格執行，在進行動火前，相關人員要對動火區域進行全方位的檢測工作，在確定施工動火不會出現安全事故問題以后，并經過工區經理簽字同意以后，方可以進行實際動火施工。
5結語
綜上所述，在高速公路低瓦斯隧道施工過程中，瓦斯的檢測與預防控制將是整個施工過程中重中之重。因此，相關工作人員必須要做好地質預報與隧道通風工作，再結合諸多預防手段，最終有效地避免高速公路低瓦斯隧道施工中的安全事故問題，從而保證所有工作人員的人身財產安全，同時促進我國高速公路網的進一步發展。
【參考文獻】
【1】孫夫學.文孝貴.劉寶川.淺談TRT及站探綜合地質超前預報技術在礦山的應用[J].地質裝備,2013(1):37-40.
【2】朱文衛.煤系地層隧道施工方案和安全措施[J].中國水運(下半月),2009(3):197-198.
作者:王應魁 單位:中鐵十四局集團第四工程有限公司