特長隧道施工環境控制技術

唐金仕

1 工程概況

向莆鐵路高蓋山隧道是一座雙洞單線特長隧道。左右線線路中線線間距19.25 m～30 m～18.39 m,有進口～出口變化,左線全長17 587 m,右線全長17 605 m。隧道斷面基本形式為三心圓;隧道凈空寬7.6 m,高8.18 m。其中5號斜井總長 705 m,綜合坡率為-7.7%,斜井與左線前進方向夾角為45°。斜井設計凈高6.37 m,凈寬9.3 m,斜井有效路面寬度為6.8 m。5號斜井施工任務為正向3 250 m,反向485 m。該隧道圍巖條件差,跨越強富水斷層多(19條),施工難度大。為了解決特長鐵路隧道施工環境問題,本文以向莆鐵路高蓋山隧道5號斜井(單個輔助通道施工正反四個工作面)為依托,通過大量調研和對現場的深入分析,研究了特長鐵路隧道施工環境控制技術,解決了許多關鍵問題,獲得了很好的管理經驗。

2 現狀調查

為了進行特長鐵路隧道輔助斜井施工正洞(四個工作面)環境控制技術研究,在研究開展前進行了隧道施工現狀調查,并對調查結果進行了評價,基本情況見表1。

由表1可見：

1)隧道空氣污染嚴重;2)隧道洞內溫度高;3)洞內照明不足;4)洞內路面凹凸不平;5)洞內排水不暢;6)洞內材料堆放困難;7)施工人員及車輛環保意識差;8)施工進度緩慢。

由此,隧道施工環境已嚴重影響施工進度和施工質量,必須采取有效措施,改變目前現狀。

表1 高蓋山隧道5號斜井(單個輔助通道四個工作面)環境與施工狀況調查表

3 原因分析

針對上述情況,進行了原因分析,基本情況見表2。

由表2可以看出主要影響因素為：

1)職工環保意識差;

2)工序安排不合理;

3)除塵、降溫措施不完善。

4 對策制定

根據上面的主要影響因素,制定的相應對策見表3。

表2 原因分析表

表3 對策制定表

5 現場實施

5.1 大力宣傳環境與施工的關系

通過工地廣播、板報等宣傳方式,定期不定期組織安全學習向職工傳述環保的重要意義,使每個職工都能認識到環境是關系到每個職工切身利益的大事;環境差,危害職工的身心健康,進而對施工造成很大的影響;公司不少人患有職業病,如風濕、矽肺病及洞內傷殘,這一切都是由于洞內施工環境差所釀成的苦果。現在,國家已對建筑行業提出了新的標準,那就是施工環境的要求,提創文明施工、規范施工。

5.2 調整施工工序

重點加快隧道左線大里程方向與出口工區的貫通,隧道的貫通解決了通風和排水的主要問題,初期支護必須緊跟;調平層施工提前開工,緊隨開挖向前推進,距掌子面最大距離保持在100 m以內,徹底解決了洞內路面凹凸不平、出碴速度慢、車輛輪胎磨損嚴重的問題;洞內兩側臨時水溝施工緊隨開挖掌子面,解決洞內積水,濕氣過重的問題。

5.3 嚴格控制環境質量

嚴格禁止打干鉆,采用濕式鑿巖法;響炮后,采用人工噴霧灑水的方法消除爆破產生的灰塵;出碴時,視具體情況,噴霧灑水除塵;增大通風機功率,延長通風時間,增加射流風機加強通風導向,保持洞內粉塵含量處于2 mg/m3之內。

6 效果檢查

6.1 施工效果

洞內施工環境大有改善。三管兩線布局科學合理,線條順暢。照明線路順直,燈具布置合理規范,洞內光線充足,滿足施工要求;路面平順,無殘碴,無積水;洞內施工車輛緊張有序的工作;洞內材料堆放規范有序;排水順暢,洞內空氣有很大改善。

施工環境明顯改善,帶來的直接效果則為施工進度與質量都有很大的提高。

由于開展了本項目研究,不但開挖任務比預定目標提前了13 d,比施組計劃提前43 d,而且施工質量也有較大提高(有100 m還曾經被管段業主評為光爆樣板工程)。

6.2 經濟效果

洞內環境改善以后,整個工作質量有了很明顯的提高,經濟效益也很顯著。光面爆破質量高,噴射混凝土、二次襯砌混凝土得到有效的控制,僅此兩項就節約資金237萬元;材料消耗也得到明顯降低,光是汽車輪胎消耗每月就比原來節省兩萬元;身心健康也得到保障,公司醫療人員X射線檢查,隧道施工人員無一人患矽肺病。

7 結語

本文以向莆鐵路高蓋山隧道5號斜井(單個輔助通道正方向四個正洞工作面)為依托,通過大量調研和對現場的深入分析,研究了特長鐵路隧道單個輔助通道多個正洞工作面施工環境控制技術,解決了許多關鍵問題,獲得了很好的管理經驗,主要包括：

1)建立了特長鐵路隧道——井多面施工環境控制的基本思路,即：現狀調查→原因分析→對策制定→現場實施→效果檢查。

2)有效的特長鐵路隧道施工環境控制技術可以有效地提高現場施工效果。

3)有效的特長鐵路隧道施工環境控制技術可以極大地提高經濟效益。

[1]鄒在邦,史慧昌.建井通風與安全[M].北京：煤炭工業出版社,1989.

[2]關寶樹.隧道工程施工要點集[M].北京：人民交通出版社,2002.

[3]關寶樹.隧道工程設計要點集[M].北京：人民交通出版社,2003.

[4]中川浩二.考慮環境對策的機械化施工[J].隧道譯叢,1994(1)：3-4.

[5]涂文軒.隧道與環境保護[J].隧道譯叢,1993(8)：112-113.

[6]JTJ 026-90,公路隧道設計規范[S].