(中铁十二局集团第一工程有限公司 陕西 西安 710038)
【中图分类号】TU455 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2017)16-0141-02
1.工程概况
米拉山隧道所在地位于工布江达县境内,与拉萨市墨竹工卡县相界,隧道南北向横穿米拉山。左线起讫桩号为:ZK4475+960~ZK4481+687,长5727m,最大埋深约375m;右线起讫桩号为:YK4475+980~YK4481+700,长5720m,最大埋深约391m。进口设计高程约4752m,出口设计高程约4774m。
2.环境控制工作常见的问题
环境控制工作常见的问题是多方面的。就洞内空气而言,通风设施往往不能满足现场施工要求。空气中含有大量有毒物质或者是气体。并且粉尘含量较高,严重危害到工作人员身心健康。洞内照明灯光不足,影响到施工正常进行。道路不平,并且存在一定量积水,存在弃碴,工作人员与施工车辆行进困难。水沟不畅或者是个别地方没有水沟,洞内积水严重,并且在低温环境下容易结冰,不仅影响到工作正常开展,同时也存在安全问题。现场材料放置随意,现场管理工作不到位,工作环境杂乱,严重影响到工作效率,增加了时间成本。施工人员安全意识未到位,没有完全依据施工安全要求开展作业,防护工作未到位。
3.环境控制措施
隧道施工环境控制工作可以从多个方面来开展。首先是要让工作人员了解环境与施工二者之间存在的关系。为了达到这一目标,可以不定期对工作人员开展教育与培训工作。让员工认识到环境控制工作与自身存在密切联系。从而形成一种意识,而意识能够指导人的行为。当意识形成后,员工就会在工作的过程中不自觉践行。从而达到环境控制工作的目的。环境控制工作与工作人员健康息息相关。企业要在工作开展过程中重视此方面。
除过培训与教育工作外,还可以对施工工序进行调整,以此来对施工环境进行控制。环境控制工作中,重点要加快隧道贯通,隧道贯通则能够解决通风与排水等两个重点问题。初期支护工作必须要能够跟上。调平层施工往往需要提前进行,紧随开挖工作不断推进。同时与掌子面需要保持一定距离。解决隧道内路面不平,车辆轮胎磨损严重问题。而临时水沟施工则要紧跟掌子面,以此来解决隧道内湿气过重与积水问题。
对环境质量进行严格控制。施工过程中要避免打干钻,通常采用的是湿式凿岩法。对于爆破所产生的灰尘通常是利用人工洒水喷雾的方法来消除。而在出碴时,可以依据其具体情况,开展除尘作业,作业依旧利用的是洒水喷雾的方法。也可以增加通风时间,并利用设备等产加强通风导向,将隧道内的粉尘含量控制在一定范围内。
4.施工环境控制标准建立
依据项目所处自然情况,遵循以人为本,改善环境,保护冻土的施工原则。确定隧道开挖时的温度,隧道沿程的温度,洞内粉尘,有害气体保持在国家标准以内。
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5.洞内施工环境温度场建立
隧道通风与供暖相结合,将洞外的冷空气加热后送入到洞内,之后沿着已经施工的隧道送出洞外。以此来达到排烟与降尘的目的,改善与控制洞内的环境温度,保证隧道内部的空气处于流动的状态。送风与供热,供热量与供热时间,空气流动的状态等过程与边界条件情况十分的复杂。如果要对其所有的因素考虑到位,难度非常大。因此只需要考虑到其主要的影响因素即可。将隧道回风流传热问题与风筒供风流之间的问题转换为彼此关联的热力学问题。
6.冻土围岩温度场建立
将冻土层隧道开挖,支护,隔热保温,二次衬砌等工艺变化的过程与洞内环境抽象成热力学体系。由于施工过程的随机性与动态性对围岩温度场的影响十分的复杂。需要抓住影响到施工质量的主要工序与影响围岩温度场的主要因素。并在在此基础上建立与之相关的冻土热力学导热控制微分方程。对施工的过程中可能会遇到的不同条件下冻土围岩场进行模拟计算。
7.隧道制氧与供氧系统的研制与应用
为防止高原缺氧和过度疲劳诱发重症高原病,保证施工人员的身体健康。采取如下措施,高原空气稀薄,并且气压低,在制氧方面采用的是吸附式制氧系统,以提升氧气的浓度与制氧工作的效率,能耗也能有所降低。在连续施工并且通风的环境下,供气系统组成包括了洞内氧吧与背负氧气瓶。系统投入使用,可以保证所有的工作人员呼吸到足量的氧气,高原病发病概率大幅度下降。
缩短工作时间并采用倒班制,并按一定富余系数配备施工人员;隧道施工采用现场制氧、洞内弥漫式供氧的供氧模式;在洞口设氧吧,规定作业人员进出隧道须在氧吧进行氧疗。宿舍采用弥漫式供氧,增加宿舍空气中的氧分压;规定作业人员每月进行一次高压氧舱的氧疗;对洞内氧分压、湿度、温度、大气压力、巷道风速、粉尘、CO、CO2等进行监测。据监测结果采取相应保障措施。
8.设备电力与供水等控制工作
高原冻土隧道特点体现在“高、寒、缺氧”等,设备在配套选择的时候也休依据相应的原则。最大限度采用机械化原则;考虑到经济性、效能:不追求单台设备最先进,力求设备间合理匹配;在运输方式上采用有轨运输;施工方法要与施工机械配套,动力选型以电动为主;单机选型需要考虑的问题有,质量高效、经济合理、维修方便,组合配套时要考虑各设备间生产能力要匹配;选型配套要与进度要求相适应;设备配备的富余系数又不宜过大同时需要考虑到高原机械工效降低带来的影响。
将设空压机站设置在洞口,采用集中送风的方式向洞内输高压风,作为钻眼风力。
在供水方面,打深井穿透冻土层取冻土层下水作为隧道施工用水。水池设在保温房里,并保持一定的正温。洞外的输水管保温有两种方法可以选择,一是利用=用电热毯包裹,该方法投入成本较大;二是由将水管埋入地表一定的深度,水管在水井至水池及水池至洞内只能按一字坡铺设,不能出现反坡,并在水管最低处设置阀门,每次抽完水,应及时将管内水放空。在电力供应方面,由于无高压供电,利用自发电供电,为了保障施工用电,发电机组采用等量备用原则。
施工通风,高原多年冻土隧道的施工应始终贯彻保护冻土的原则。同时为了利于人员施工及结构混凝土的养护,施工实践证明,应为高原多年冻土隧道的施工通风研制冷暖型通风系统,暖季往洞内输冷风、寒季往洞内输暖风。例如在青藏铁路开工之初,由于无经验可循,认为多年冻土隧道中气温极低,需往洞内通热风。专门研制了加温预热通风系统。但暖季施工,根据现场监测结果,发现一些新的特点。一是独头掘进施工,通风条件差,洞内尤其掌子面和衬砌施工段温度高,多为正温。二是由于洞外太阳辐射大,在自然通风条件下,洞内温度会上升,尤其是拱部围岩表面温度常处于正温,这加剧了冻土的热融,像昆仑山隧道这种节理发育、破碎的围岩易频繁出现掉块。由于工期紧,同时具备制冷和预热功能的风机研制需要一定周期。施工中采用如下两种通风系统。一是普通通风系统用于隧道的暖季开挖阶段;二是加温预热通风系统适用于寒季隧道开挖阶段。寒季,采用加温预热通风系统,将风机置于洞口保暖大棚内的通风方式。
论文作者:李培峰
论文发表刊物:《建筑知识》2017年16期
论文发表时间:2017/7/19
标签:隧道论文; 洞内论文; 冻土论文; 环境论文; 工作论文; 围岩论文; 高原论文; 《建筑知识》2017年16期论文;