新.gif)
世界級(jí)難度 94%都是巖爆段的隧道怎么破 |
| 文章來源：魚泡隧道 提供人：劉剛 提供日期：2022-12-11 |
巖爆的官方解釋是：處于較高地應(yīng)力地區(qū)的巖體，由于外界活動(dòng)等因素導(dǎo)致其內(nèi)部?jī)?chǔ)存的應(yīng)變能突然釋放，圍巖塊體以猛烈的方式突然彈射出來的一種現(xiàn)象，對(duì)工程施工安全危害極大。 簡(jiǎn)而言之，就是巖石被積壓變形，毫無征兆地突然彈射出來，威力巨大。
巖爆石塊掉落在挖掘機(jī)上 中鐵十二局集團(tuán)承建的拉林鐵路巴玉隧道，位于青藏高原，地處亞歐板塊與印度洋板塊交匯地帶，地殼活動(dòng)活躍，地層以花崗巖堅(jiān)硬石為主，獨(dú)特的地質(zhì)構(gòu)造，使隧道巖體中聚集了很強(qiáng)的地應(yīng)力，形成了重度巖爆。全長(zhǎng)13037米的隧道正洞和8131米的平行導(dǎo)洞，巖爆地段占94%。
巖爆留下的爆坑 巴玉隧道巖爆發(fā)生的強(qiáng)度、頻率和形態(tài)多樣，單次最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間達(dá)20余小時(shí)，在國(guó)內(nèi)外隧道施工史上均屬罕見，堪稱隧道巖爆博物館。由于巖爆出現(xiàn)的時(shí)間、位置、強(qiáng)度等均難預(yù)測(cè)，不僅給施工人員心理上造成畏難情緒，其對(duì)機(jī)械設(shè)備的損壞、工序的影響，不僅加大了施工成本，更降低了施工效率。
隧道進(jìn)口平導(dǎo)拱部強(qiáng)烈?guī)r爆 為有效應(yīng)對(duì)巖爆，建設(shè)者與國(guó)內(nèi)知名高校和科研單位合作，對(duì)掌子面前方地應(yīng)力、巖爆等級(jí)、巖爆預(yù)警及預(yù)防等進(jìn)行深入分析研究，采取有效支護(hù)措施，力求做到萬全準(zhǔn)備，確保施工全過程有序可控。
注射高壓水 開挖爆破前，施工人員對(duì)巖面噴灑高壓水軟化圍巖，并在巖壁上開鑿釋放孔，在孔內(nèi)注射高壓水，劈裂巖體或裝藥弱爆，破松動(dòng)圍巖，提前釋放應(yīng)力，降低巖體剛性，減小地應(yīng)力爆發(fā)強(qiáng)度。
水壓爆破 在爆破技術(shù)上，技術(shù)人員反復(fù)優(yōu)化爆破方案，采用“直眼掏槽”法，配合水壓爆破技術(shù)，先將液態(tài)水滲透到巖體裂隙，實(shí)現(xiàn)軟爆破，提高光面爆破效果的同時(shí)，減輕爆破應(yīng)力對(duì)圍巖的擾動(dòng)。
漲殼式預(yù)應(yīng)力中空錨桿 在初噴支護(hù)時(shí)，他們加強(qiáng)錨網(wǎng)噴支護(hù)技術(shù)。使用鋼纖維混凝土增大強(qiáng)度，提高整體支護(hù)強(qiáng)度。初期支護(hù)后采用漲殼式預(yù)應(yīng)力中空錨桿，即通過錨桿將兩者緊密鏈接在一起，增強(qiáng)圍巖支護(hù)強(qiáng)度，減少地應(yīng)力沖擊空間。
使用三臂鑿巖臺(tái)車降低安全風(fēng)險(xiǎn) 在爆破鉆孔和初期支護(hù)過程中，項(xiàng)目管理人員通過加強(qiáng)機(jī)械化配套施工，減少人工人員，降低安全風(fēng)險(xiǎn)。例如，他們采用三臂鑿巖臺(tái)車，實(shí)現(xiàn)超前鉆孔、加深炮孔、錨桿及開挖作業(yè)一體化，使作業(yè)人數(shù)由原來的10多人降低至3-4人。他們還采用濕噴機(jī)，可快速完成噴錨作業(yè)，縮短人員在洞內(nèi)停留時(shí)間。
移動(dòng)式多功能防護(hù)臺(tái)車 在人員和機(jī)具防護(hù)方面，建設(shè)者也有應(yīng)對(duì)妙招。他們自主研制防巖爆設(shè)備，為巴玉隧道量身研制了多功能移動(dòng)防護(hù)臺(tái)車，施工到哪里就防護(hù)到哪里，在工作面形成保護(hù)傘，作業(yè)人員在防護(hù)傘下施工，特別是在爆破裝填藥作業(yè)時(shí)，可有效防止巖塊掉落飛出，保護(hù)人員及設(shè)備安全。
機(jī)械設(shè)備上安裝防護(hù)網(wǎng)
人員防護(hù)設(shè)施 對(duì)進(jìn)洞作業(yè)的人員和機(jī)械，規(guī)定必須“全副武裝”。人員全部佩戴安全防護(hù)用品，穿戴防爆服，主要施工設(shè)備上在關(guān)鍵部位架設(shè)防護(hù)網(wǎng)、防護(hù)鋼板等安全防護(hù)措施，以抵擋巖爆飛射，有效保護(hù)了人員和機(jī)械的安全。
微震監(jiān)測(cè) 巖爆發(fā)生前雖然并無明顯征兆，但技術(shù)人員通過詳細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，一般巖爆發(fā)生時(shí)間主要集中在爆破后2-6小時(shí)，特別是當(dāng)結(jié)構(gòu)完整、顏色泛白的巖體出現(xiàn)時(shí)，巖爆必然發(fā)生。 為此，他們主動(dòng)出擊，偵測(cè)巖爆動(dòng)態(tài)，并與中科院等單位合作，分別進(jìn)行地應(yīng)力檢測(cè)、巖爆微震監(jiān)測(cè)和超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，對(duì)前方圍巖特性、巖爆發(fā)生情況做出有針對(duì)性的預(yù)測(cè)，指導(dǎo)作業(yè)施工。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)配備專業(yè)地質(zhì)工程師，提前采取措施，提高巖爆預(yù)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)控制能力。
安全員尋找?guī)r爆頂 同時(shí)，還設(shè)置專職安全人員全天侯巡視警戒、找頂、監(jiān)測(cè)，聽到圍巖內(nèi)部有悶雷似的聲響時(shí)，立即通知人員和設(shè)備撤離。如今，經(jīng)驗(yàn)豐富的安全員聽聲音就能判別巖爆發(fā)生情況，能夠在巖爆發(fā)生前的短時(shí)間內(nèi)通知作業(yè)人員及設(shè)備及時(shí)躲避，直到巖爆平靜為止，為安全施工增添了又一道保護(hù)傘。
防爆應(yīng)急演練 為提高作業(yè)人員防護(hù)意識(shí)，項(xiàng)目部嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)技術(shù)和安全操作規(guī)程，并經(jīng)常開展防爆應(yīng)急演練，強(qiáng)化作業(yè)人員安全、紀(jì)律教育，學(xué)習(xí)巖爆常識(shí)、防護(hù)知識(shí)，提高險(xiǎn)情應(yīng)對(duì)意識(shí)。同時(shí)，在施工現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)地段增設(shè)照明并設(shè)置醒目警示標(biāo)志，做好應(yīng)急材料儲(chǔ)備工作，確保現(xiàn)場(chǎng)安全。 通過一些列有效的措施，巴玉隧道建設(shè)者將巖爆對(duì)施工的影響降到了最低，確保了施工穩(wěn)步推進(jìn)。開工兩年多來，開累完成正洞掘進(jìn)近7100米，8131米的平行導(dǎo)洞已于2017年9月11日掘進(jìn)到位，為川藏鐵路早日通車奠定了基礎(chǔ)。 |
