摘要：由于受外界环境影响，很多公路工程施工中会采取隧道施工，提高公路工程的完整性。公路工程隧道施工中常常会遇到瓦斯，由于隧道工程具有较高的隐蔽性，如果没有加强隧道瓦斯管理，很容易引发瓦斯爆炸、涌出等地质危害，影响人们的生命财产安全。因此，为了有效降低公路隧道工程瓦斯事故的发生概率，要加强对瓦斯地控制。下文将对瓦斯控制技术进行分析，并以具体工程案例进行分析，希望为相关人员提供参考。
关键词：公路隧道瓦斯；安全控制技术；工程案例
引言
我国国土面积山地占比较多，因此，山区公路交通建设会涉及隧道工程，并经常会穿越煤系层，使隧道中含有大量瓦斯。另外，由于隧道工程的具有隐蔽性，施工空间较小，在瓦斯环境中，容易发生爆炸、人员中毒等状况，威胁施工人员生命安全。因此，为了保证隧道施工安全，要加大隧道瓦斯安全管理力度，对施工过程进行监控，动态掌握施工中存在的问题，并采取安全控制技术，排查安全隐患。
1公路隧道瓦斯安全控制技术
1.1监测技术
瓦斯监测技术能有效防止瓦斯爆炸、瓦斯涌出等事故，保障施工人员人身安全。瓦斯监测技术需要建立一个安全监控系统，系统中涉及的各项检测仪器要符合国家标准，进而提高监测的准确性。对隧道中瓦斯的监测需按照三个步骤进行：首先，运用信息技术在隧道中设置一个全天候实时监控系统，监控的内容包括瓦斯分布位置、瓦斯含量、瓦斯纯度，监控数据用系统图表的方式反映出来；其次，监测人员需要定期收集监测数据，将数据和瓦斯爆炸指数做对比，分析出潜在危险区域，对潜在危险区域实施重点监测并及时进行通风处理，降低瓦斯浓度；最后，为了防止监测数据出现误差，施工人员要定期去监测现场进行采样调查。
1.2瓦斯抽排放技术
瓦斯抽排放技术主要是抽放和排放隧道中的瓦斯，以降低隧道中瓦斯压力和含量。瓦斯抽、排放技术具体措施如下：首先是抽放瓦斯，抽放方位是隧道轮廓线向上8m，向下5m，左右8m，钻孔布置为三花眼，终孔间距为4m；其次是排放瓦斯，排放范围是隧道轮廓线外向上8m，向下5m，左右8m，钻孔布置为三花眼，终孔间距为2m。抽放瓦斯技术在布置时，设置的终孔间距比排放瓦斯技术设置的大，因此，在实际作业中，抽放瓦斯施工较为容易。利用抽放、排放的方式，排放出隧道中部分瓦斯，然后，在利用压入式通风的方式再将剩余瓦斯排放出去，从而避免隧道中瓦斯累积过多而发生瓦斯爆炸的状况。此外，在隧道施工过程中，瓦斯的出现通常会伴随着煤层出现，因此，在抽排放瓦斯时还要防止瓦斯和煤层碰撞，防止发生意外危险。
1.3超前地质预报技术
在公路隧道施工中，会专门设置一个地质检查小组，此小组会采用相关方法对隧道周围情况进行整体探测，例如TSP地震波方法、地质水平钻探方法、地质素描方法、以及地质雷达等，并预报隧道施工中可能发生的问题，一旦出现预报中出现的异常，就可以直接采取防治措施。另外，在施工前，需要对施工隧道细地质情况进行扫描勘察，根据扫描结果判断前方区域是否安全，为了提高判断的准确性，还可以同时运用TSP超前预报方法，TSP要求每次预报测定的距离维持在100米，监测员根据预测结果，将判断为断层或有裂缝的洞实施重点监测。
除上述方法，还可以采取超前钻孔的方法验证异常洞段，超前钻孔设置为两种规格：第一种为长距离钻孔（孔长50m），在执行时探测50m，每30分钟循环一次；第二种为短距离钻孔（孔长30m），在执行时探测25米，每25分钟循环一次。此外，地质雷达也是一种很好的检测方式，地质雷达不会破坏隧道结果，其具有较强的抗电磁干扰能力以及强分辨率，地质雷达每次探测范围在40m左右，探测员可以根据雷达提供的隧道剖面记录图，直观了解当前地质情况。
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2案例分析
2.1隧道瓦斯情况
该隧道瓦斯在隧道进口端施工初期中发现，瓦斯浓度高大8.5％，进行电焊作业时，会出现燃烧现象，进而判定为高瓦斯隧道。隧道区域位于天然气溢出带，在2号进口端发现天然气气苗，隧址区钻遇砂体储集性能较差，但在低孔低渗背景下局部发育孔渗好的储集砂体。根据野外调查、隧道钻孔资料和油气勘探资料，结合区域地质调查研究成果，隧址区浅层及地表区域断层不发育，但节理缝发育，贯穿能力差，不具备形成规模气藏的条件。
2.2超前探孔预测预报
当隧道施工中遇到瓦斯后，施工难度大大增加，瓦斯隧道施工过程中，存在瓦斯窒息、燃烧、爆炸等危险。当前，公路工程对高瓦斯隧道监控研究较少，公路隧道施工规范中没有详细描述瓦斯监控相关工作，同时，也没有形成相关技术规范，只是提到了提高对瓦斯隧道的重视程度。通过总结分析以往隧道施工经验和教训，超前预测预报和瓦斯监测是确保公路瓦斯隧道施工安全的重要手段。
高瓦斯隧道施工中，必须采取有效的超前预报手段，探明前方天然气储气情况，以便及时制定或调整施工工艺，提前采取安全措施，保证隧道施工安全。超前探测既能探测前方的天然气分布状况，还可以同时预测前方的岩性、断层和地下水等地质状况，提供相关地质参数。
在掌子面上按照设计要求打四个探测孔，钻孔过程中，要特别注意地下水、断层、煤层、软弱层，并做详细记录。钻孔完毕后，封孔，测出瓦斯压力、涌出速度和有害气体。当瓦斯压力超过0.74MPa，或涌出速度超过4L/min时，表示有瓦斯涌出或突出危险，需增设瓦斯排放孔。此外，在钻孔及瓦斯排放过程中，要保持通风，并确保风量足够将瓦斯气体稀释。
2.3穿煤隧道瓦斯防治及施工通风技术
钻孔释放瓦斯，有利于保证安全施工，是一种经济、可行的方法，同时，也是防治瓦斯的重要手段。合理的通风系统既能够释放瓦斯，又能满足施工要求，
2.3.1瓦斯释放
随水平超前探孔的钻进，瓦斯也随之涌出或喷出，瓦斯逐步释放，使隧道开挖时瓦斯涌出量减少至安全量，确保施工安全。水平超前探孔起钻点应保证有足够的岩盘，又能尽快钻出瓦斯，达到安全排放瓦斯的目的。钻孔安全释放瓦斯必须具备一下条件：钻孔区域岩盘稳定，且具有一定厚度，在钻孔前，要加固掌子面或附近围岩，钻孔直径要小于130mm。此外，从钻孔释放出的瓦斯在进人工作面空间时，必须经过新鲜空气稀释，以保障施工人员人身安全。
2.3.2通风系统施工
按一般经验和要求，大断面隧道施工，洞内最低风速可达0.15m／s。瓦斯隧道通风中防治瓦斯的关键是尽快排出瓦斯和降低瓦斯浓度，防止空气静止区出现，产生瓦斯积聚。
瓦斯隧道施工通风与煤矿通风存在差异，在通风设计过程中，要明确区分含瓦斯施工区域和未含有瓦斯区域，并采取针对性的措施。通风系统要具备足够抵抗瓦斯灾害的能力，既能满足过煤段防爆施工要求，又能适应大型非防爆机械施工。
结束语
综上所述，在公路隧道施工中，通常会受到瓦斯影响，影响施工人员人身安全，因此，为了减少瓦斯爆炸、瓦斯涌出等事故发生，要加强瓦斯安全控制，采取合理技术措施，降低瓦斯带给人们的威胁，保障隧道施工安全。
参考文献：
[1]薛军波.公路隧道施工过程瓦斯安全控制技术研究[J].城市道桥与防洪，2017（12）：144-146+16.
论文作者:张伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/25
标签：瓦斯论文; 隧道论文; 钻孔论文; 地质论文; 超前论文; 技术论文; 公路论文; 《基层建设》2018年第4期论文;