高地温隧道施工工艺
铁路隧道高地温段爆破施工技术
铁路隧道高地温段爆破施工技术摘要：近年，施工中不时遇到高地温隧道，有的岩温（深孔）达到80℃以上，而国内隧道掘进多采用钻爆法，均需用工业炸药，以往的施工经验及《爆破安全规程》[1]均无详细高温爆破施工技术。
本文根据《爆破安全规程》、相关爆破专著以及国内工业爆破器材的性能，结合拉林铁路桑珠岭隧道岩温测定情况，对高岩温下钻爆作业进行设计、现场实施、反馈效果，总结出针对高岩温的钻爆施工技术，指导高地温隧道钻爆作业。
关键词：铁路隧道；高温爆破；施工技术引言拉林铁路桑珠岭隧道全长16.449Km，隧址位于西藏藏南桑加峡谷上游段，穿越岩层以闪长岩、花岗岩为主，隧道最大埋深约1347m，隧道在穿越沃卡地堑东缘活动断裂时，活动断裂带附近有温泉出露，存在高岩温、高温热水。
桑珠岭隧道1#横洞进洞70米时岩温高达70℃，后逐步升高，最高时曾达到89.9℃，随后基本稳定在70℃左右。
[2]本施工技术根据桑珠岭隧道1#横洞高温施工经验总结形成。
桑珠岭隧道1#横洞高温段最高地温达到89.9℃，属超高地温[3]，采用普通爆破器材及爆破方式容易导致导爆管软化，易产生瞎炮、哑炮，无法达到正常爆破效果。
同时炮孔内温度过高可能导致非电雷管提前引爆，产生较大安全隐患。
为杜绝超高地温对隧道开挖爆破的不利影响，现场采用耐120℃高温的高强导爆管、导爆索[4]，并对炸药进行隔热包裹后再进行装药。
为改进装药结构，高强导爆索与炸药装入炮孔内，非电雷管在孔外连接高强导爆索。
超高地温段辅助眼采用连续装药方式增加装药量，且连接簇采用双雷管激发，确保激发正常，并由非电雷管在炮孔口激发高强导爆索，再由高强导爆索在炮孔底部反向起爆炸药。
1高温爆破对于什么是高温爆破，在《爆破安全规程》中规定：在超过60℃的高温矿井爆破时，应采取防自爆措施。
高温爆破时，孔底温度超过50℃，必须采取防止自爆措施；爆破专著中多数将在温度高于50℃硫化矿岩中进行的爆破称为高温硫化矿爆破，或将在炮孔周围介质温度高于60℃情况下进行的爆破作业，称为高温爆破。
高原高寒地区高地温隧道施工方案
新建铁路川藏线拉萨至林芝段LLZQ5标段(D1K173+655～D1K190+104.35) 桑珠岭隧道高温段施工专项方案中铁xxx公司拉林铁路工程指挥部2015年9月西藏.山南目录1、编制范围和编制原则 (1)1.1、编制范围 (1)1.2、编制原则 (1)2、工程概况 (1)2.1、桑珠岭隧道概况 (1)2.2、地质情况 (1)2.3、设计高地温情况 (1)2.4、设计措施 (2)3、风险评估 (6)3.1、现场情况 (6)3.2、高温形成原因分析 (6)3.3、风险辨识 (7)4、高温地段检测方法 (7)4.1、检测设备 (7)4.2、检测项目及频率 (8)4.3、检测方法 (10)5、施工工艺 (11)5.1、开挖爆破 (11)5.2、环境温度控制 (13)5.3、超前地质预报 (16)5.4、人员防护 (17)5.5、机械防护 (18)5.6、其他 (18)6、人员，机械配置 (18)6.1、人员配置 (18)6.2、机械配置 (19)7、安全质量环保措施 (20)7.1、高温应急组织体系 (20)7.2、现场应急组织体系 (20)7.3、预防与应急 (21)7.4、加强应急处理措施 (21)7.5、质量保证措施 (22)7.6、安全环保措施 (22)8、通风计算书 (24)8.1、桑珠岭隧道1号横洞工区通风计算 (24)8.2、计算过程 (25)8.3、阶段通风布置 (28)9、需解决的问题 (31)桑珠岭隧道高温段施工专项方案1、编制范围和编制原则1.1、编制范围桑珠岭隧道正洞及横洞高温施工段。
1.2、编制原则1）《桑珠岭隧道实施性施工组织设计》；2）《D1K181+879.5桑珠岭隧道设计图》（2014年10月）；3）《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10417-2003）；4）《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）；5）《高温作业分级》（GB/T 4200-2008）6）现场实际施工情况，本单位类似工程施工经验、施工水平、资源情况及其它有关规定。
铁路高地温隧道施工技术研究
2020年9月铁路工程技术与经济第35卷第5期铁路高地温隧道施工技术研究霍建勤(中国铁路经济规划研究院有限公司，北京100038)摘要：高地温地区修建隧道逐渐成为工程界的新难题，本文结合大瑞铁路高黎贡山隧道工程实践，分析了高地温隧道施工面临的施工降效严重、施工环境恶化等难点，提出了高地温隧道混凝土选择要求及配合比建议，给出了高地温隧道施工降温、高温水防治、围岩封闭隔热等技术措施，阐述了高地温隧道施工作业人员个体降温、防高温热水烫伤等人员防护措施。
实践表明，采用上述措施，能够有效降低隧道内环境温度，改善施工作业条件，降低施工风险，保障施工人员安全。
关键词：隧道工程；高地温；混凝土；降温；抱工技术中图分类号：U25文献标识码：A文章编号：1007 -9890(2020)05 -0005 -05Study on Tunneling Construction Technologyin High Geo - temperature AreaHUO Jian-xun(China Railway Economic and Planning Research Institute Co. Ltd. , Beijing 100038, China)Abstract：The tunneling construction in high geo—temperature areas has gradually become a new problem in engineering field.Relying on the Gaoligongshan tunnel project of the Dali to Ruili railway,this paper analyzes the difficulties existing in the construction of high temperature tunnels,such as serious reduction of construction efficiency,deterioration of construction environment,etc.This paper puts forward the selection requirements and mix proportion suggestions of concrete for the tunnels in high geo- temperature area and gives the technical measures for cooling construction,prevention and control of high- temperature water,surrounding rock sealing and heat insulation.The body temperature cooling and protection measures for construction workers are expounded.The practice shows that the measures above can effectively reduce the environment temperature in tunnels,improve the construction conditions, reduce the construction risk and ensure the safety of construction personnel.Key words：Tunnel engineering；High geo- temperature；Concrete；Cooling；Construction technology〇引言随着交通强国战略的实施以及西部交通建设的 发展，深埋高地热条件下的长大隧道逐渐增多m。
隧道高地热段设计施工关键技术
道洞身地温偏高。
4 . 2 隧道施工热源分析
隧道施工中的热源因素较多，主 要 有岩体散热、工程设备 及 照 明 放 热 、洞 内 化 学 热 源 放 热 等 。
56
1)
高 温 岩 体 。对 于 恒 温 层 以 下 的 岩 体 ，埋 深 越 大 ,温 度 越
高 。高温岩体向隧道内的放热量与多种因素有关,包括热物理性
55
工程建设与设计_ _
Construction & Design For Project
此 外 ，根 据 GBZ/T 229.3—2010《工作场所职业病危害作 业 分 级 第 3 部分 :高 温 》® 及 安 监 总 安 健 〔2012〕8 9 号 《关于 印 发 防 暑 降 温 措 施 管 理 办 法 的 通 知 》，认 为 影 响 隧 道 施 工 的 主 要因素是施工环境温度、湿 度 。结合工程经验，在 0.8〜1.2 m/s
施 。通 过 渝 黔 铁 路 天 坪 隧 道 高 地 热 段 的 设 计 及 施 工 实 例 ，分 析 了 地 热 对 隧 道 工 程 施 工 产 生 的 不 利 影 响 ，系 统 地 阐 述 了 隧 道 在 高 地 热
段 采 取 的 各 种 降 温 及 保 证 快 速 施 工 的 技 术 措 施 ，最 终 保 证 了 施 工 人 员 的 安 全 和 工 程 顺 利 推 进 ，为 今 后 类 似 工 程 的 设 计 提 供 参 考 。
5 设计及施工措施
5 . 1 分段接力加强通风 为 加 快 隧 道 内 空 气 流 通 速 度 ,增 加 氧 气 含 量 ，快速降低
隧道内温度，需在洞口处增设^功率风机。本工程设2x132 kW 大功率通风机，如 图 1 所 示 。
2〜3 m 漏空段
高地温隧道综合降温施工工法
高地温隧道综合降温施工工法高地温隧道综合降温施工工法一、前言高地温隧道综合降温施工工法是一种通过综合运用清洗降温、蓄冷、通风降温、结构保温和空气处理等技术手段，在高地温隧道施工中有效降低温度，保障施工安全和质量。
二、工法特点1. 综合性：工法综合运用了多种降温技术手段，能够充分发挥各种技术的优势。
2. 灵活性：根据实际情况和环境需求，可以灵活调整和组合多种降温技术。
3. 安全性：工法采取多重保障措施，确保施工过程中的安全。
4. 可控性：工法可根据实际情况精确控制降温效果，提高施工效率。
5. 经济性：与传统降温施工方法相比，该工法可降低成本，提高施工效益。
三、适应范围该工法适用于高地温隧道的施工，特别是在夏季和高地温区域施工时，能够有效降低温度，减少对施工人员和设备的影响。
四、工艺原理该工法基于以下几个原理：1. 清洗降温原理：通过洒水降温、高压雾化和冷却设备等手段，使隧道空气中的温热能量通过蒸发带走，达到降温效果。
2. 蓄冷原理：利用冷库或冷却设备等，将低温能量储存起来，然后通过送风系统或水循环系统等，将低温能量释放到隧道中，实现降温。
3. 通风降温原理：通过机械通风或自然通风等方式，将新鲜空气引入隧道，并排出热空气，从而降低隧道中的温度。
4.结构保温原理：针对高地温隧道结构，采用保温材料、隔热罩等手段，减少外界温度对隧道温度的影响。
5. 空气处理原理：通过调节空气湿度、空气流速和空气质量等参数，实现对隧道温度的控制和调节。
五、施工工艺施工工艺包括以下阶段：1. 工地准备：清理施工现场，搭建通风设备、蓄冷设备和清洗设备等。
2. 清洗降温：利用高压喷洗、雾化喷淋和冷却设备等手段，对隧道进行清洗降温，去除污垢和降低温度。
3. 蓄冷装置安装：安装冷库或冷却设备，将低温能量储存起来，为隧道降温提供保障。
4. 通风系统安装：安装机械通风系统或自然通风系统，保证隧道内的空气流通，达到降温效果。
5. 结构保温：根据隧道结构特点，选择合适的保温材料和隔热罩进行施工，减少外界温度对隧道温度的影响。
隧道高地温施工措施
隧道高地温施工措施为保证隧道施工人员进行正常的安全生产，尽可能降低隧道内温度，保证工程按期完工，隧道高地温段需要采取相应的措施。
当洞内高温情况突出时，为保障现场施工安全正常开展，从以下方面做好工作。
（1）开挖爆破①爆破器材使用普通导爆索、导爆管在环境温度达到60℃时，出现软化，性能不稳定，易出现瞎炮。
因此，普通导爆管、导爆索禁止使用。
爆破炸材使用选择见下表。
爆破炸材使用选择建议表②光面爆破设计采用不耦合装药，采用岩石乳化炸药，炮孔直径45mm。
③爆破耗材对比施工中经常出现掏槽效果不理想、瞎炮的情况。
因此实际施工中，高温段辅助眼采用连续装药方式增加装药量。
且连接簇采用双雷管激发，确保激发正常。
（2）环境温度控制①通风降温通过减少风阻、防止漏风、更换或增加风机，将通风软管出风口置于距掌子面25m之内的位置，加强通风管理、延长通风时间等措施加大进风量。
在通风量计算时，应尽量加大洞内风速，最低应按1级软风标准（0.3～1.5m/s），确保洞内风速不小于0.3m/s，使人感觉相对舒适。
②洒水、喷雾降温措施为防止高地温危害作业人员的安全和健康，改善洞内施工环境，提高工作效率，在洞内重新铺设一条高压水管，安排专人对隧道内作业面进行洒水降温。
设置一座泵站，铺设Φ100mm胶管接洞顶高压水池，增设增压泵，加大管内水压，泵站要满足65m高差抽水，洞内每天开挖用水、掌子面洒水、喷头降温洒水等现场需求。
③隔绝高温围岩喷射混凝土时，添加0.03%高效引气剂，使混凝土内部形成分布均匀的不连续的封闭球形气泡，气泡孔径范围为0.02～0.2mm，可起到一定的隔热作用。
④洞内接力通风，加快作业面风的循环为降低洞内温度，加快洞内空气流动速度，增加洞内氧气含量，提高工人舒适度，在大功率通风方案的基础上，在洞内增加接力风机加强洞内通风，接力通风方案基本为每1～1.5km增设2×110kW通风机，不间断通风。
进一步缩短了通风管路的长度，即减小了沿途风阻，减少了风损，提高了风机的运行效率，又保证了风量的供应，能够起到一定的降温效果。
浅谈高地温条件下隧道开挖施工技术
浅谈高地温条件下隧道开挖施工技术摘要：在隧道施工过程中，遇到高地温洞段,特别是超过50时，其对隧道开挖的影响非常大，必须采取特殊的施工方法和专门的爆破材料。
在边远地区施工时购买特殊材料是比较困难的，为了保证现场能够继续施工，可以采取调整施工方法和采用一些简单的施工措施来保证隧道爆破施工的安全，现简单介绍给大家。
关键词：隧道，高地温，隧道开挖1、工程概况及地质情况娘拥水电站位于四川省甘孜州乡城县境内，为硕曲河干流梯级开发自上而下的第二个梯级电站，装机容量93MW。
电站采用引水式开发，由首部枢纽、引水系统和厂区枢纽三部分组成。
引水隧洞全长15406.313m，为有压引水隧洞。
工程区位于川西面状强隆区的理塘－木里断隆内，该断隆地处中国西部强烈隆升区，为一级新构造运动单元内的一个次级断隆，区内发育北东向、北西向和近南北向的断裂。
断隆内新构造运动比较活跃，第四纪以来差异活动显著。
地质构造主要成生于印支燕山期，晚三叠世以来，受近东西向和挤压应力场作用，近场区内形成一系列走向NNW和近SN 向的压性断裂。
2、地温出现情况2.1、地质情况1#施工支洞位于热玉村上游约400m，硕曲河右岸，工区地层岩性为三叠系拉纳山组下段（T311）灰色厚～中厚层砂岩夹板岩。
进入引水隧洞后实际揭露地层岩性主要以花岗岩为主。
靠近地热高温段30m范围岩性为砂岩夹板岩2.2、引水隧洞温度变化过程2008年9月20日进入主洞施工，支洞与主洞交点桩号为K0+873.97。
当下游施工进入至K0+905时，右侧边墙出现一小股涌水，用大气温度计测量水温达到60℃。
至11月27日炮孔内温度最高达74℃，环境温度为58℃，孔口流水温度达80℃3、地温洞段的施工影响在1#支洞及主洞施工期间我们在现场发现高地温对以下几方面产生影响：1、火工品的使用：使用普通的硝铵炸药，产生膨胀甚至包装纸破裂；导爆管发生软化失去弹性，挤压后无法恢复原状，因高地温影响可能发生火工品自爆。
高地温施工讲解
高地温施重难点
• 当隧洞内出现高地温、高温热水等恶劣地质条件 时，造成隧洞内热气腾腾，能见度仅为 3 ～ 5 m ，施工人员进入工作面后在较短时间内就会使人 感觉胸闷，时间稍长即眩晕呕吐。由于洞内高温 热水涌出后产生大量的热蒸汽，裹去了一部分氧 气，使有高温热水的隧洞内氧气含量下降而导致 机械油料燃烧不完全，造成机械出力下降 30%左 右，使施工机具故障频率增高，隧洞内进行排水 的水泵由于长期抽排高温热水而造成水泵的损坏 率增高，洞内施工无法正常进行。
火山热源供给，也会形成高温高热。
地质对施工的影响
当隧道通过这种地区岩层时，会发生高温高热现象， 在高温隧道中施工时易发生工作人员被地层中喷出 的热水或硫化氢等等有害气体烫伤或中毒，从而恶 化工作环境，严重威胁施工人员健康和安全。影响 施工材料的选取，需要选取耐高温的材料。产生附 加温度应力，可能引起衬砌开裂，影响结构的耐久 性，导致机械设备工作条件恶化，效率降低故障增 多，进而影响整个隧道的施工进度。整个施工与普 通隧道相比，技术难度、安全隐患都有所增加，对
• ( 2) 热虚脱症: 施工人员在高地温、高温热 水的影响下，体内水分由于出汗而大量流 失，同时又没得到及时的补充，使施工人 员出现热虚脱症。该症的主要状况为血压 降低、脉搏加快，头晕、头痛、呕吐、全 身无力、脸色苍白，体温也产生变化。应 及
• 时把热虚脱人员送到阴凉、通风处静卧休
息，并增加补充葡萄糖盐水，严重者应及
• ( 4) 喷雾降温: 把洞外冷水管接入洞内后，对高温热 水流量较集中的洞段，从冷水管上接支管和喷雾喷 头向洞内喷射冷水雾幕，通过水雾冷却
• 洞内岩面，冷水雾和洞内热空气混合，也同样可以较好的 降低洞内温度，同时达到降低粉尘浓度、改善施工作业环 境的作用。( 5) 冷冻设备降温: 在高温洞内施工，有条件 的业主和施工单位可以采用机械降温的方式。冷冻设备能 使水结冰，温度降到 － 10℃ 以下。使用该设备将增大投 入，加大工程造价，一般情况下不采用。( 6) 合理安排高 温作业时间: 由于高地温、高温热水的特点而使施工人员 体力消耗大、劳动效率低，施工中采取2 h 换班1 次的工 作制度，每天6 个班交替循环作业，以降低施工人员的劳 动强度。
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新建贵广铁路北岭山隧道
新建贵广铁路北岭山隧道
北岭山隧道全长8100米，是贵广铁路广东段最长隧道， 也是肇庆市历年来最长的隧道，因而倍受各界关注。 承担施工的四项目部高起点高标准，主动出击提前做， 统筹安排抓重点，进、出口和斜井三个作业面齐头并 进，创出五大亮点：一是贵广全线第一个进入正洞施 工，最长斜井提前贯通；二是施工管理规范化，第一 个把隧道施工控制要点放在施工现场进行比照施工； 三是安全质量好，施工进度快，基本实现了安全零事 故、工序零衔接、质量零缺陷；四是员工生活区别墅 化，员工住房像宾馆，环境绿化像公园，洞口布置、 绿化搞得好，标准高，让人耳目一新；五是施工内业 资料抓得好，抓得细。从而使北岭山隧道成为贵广铁 路标准化建设的样板，并绽放为肇庆市重点工程建设 的一朵奇葩。
高地温隧道工程
工程092班 第四小组 班 工程
高地温热源
1 2 3
地球的地幔对流产生的热能 火山岩浆集中处产生的热能 放射性元素裂变产生的热能
对隧道工程造成施工影响的主要是：
火山热的热源 放射性元素裂变热能
火山岩浆集中处的热能 是地下水变热， 是地下水变热，这种热 泉水）成为热源， 水（泉水）成为热源， 又将热供给周围的岩层。 又将热供给周围的岩层。 当隧道或地下工程穿过 这种岩层， 这种岩层，就有发生高 高热的现象。 温、高热的现象。
施工案例
第四项目部承担施工的北岭山隧道是贵广铁路重、难 点工程之一，也是广东省境内最长的一座隧道。该隧 道全长8100米，地质结构复杂，石质破碎，稳定性差， 断层多，地温高；项目部认真贯彻铁道部“六位一体” 要求和贵广公司“贵以道惠民，广以和致远”的理念。 在贵广公司佛山指挥部和中国铁建十六局集团公司贵 广指挥部的正确领导下，按照“进场快，展开快，施 工快，质量一次成优”的工作要求。不等不靠超常规， 又好又快争第一。实现了安全无事故，质量高标准， 施工进度快，文明工地建设好的目标要求，在5次铁路 信用评价检查中都名列前茅，受到各级领导的高度评 价和肯定。
高地温地段隧道 施工措施
4、中暑防止措施 、 根据坑道内高温程度、 根据坑道内高温程度、劳 动强度和劳动效率， 动强度和劳动效率，确定 合理的劳动工作时间， 合理的劳动工作时间，确 保施工人员的健康和安全 。
3、衬砌混凝土 、
1.选定合适的水灰比。 选定合适的水灰比。 选定合适的水灰比 2.设置隔热材料。 设置隔热材料。 设置隔热材料 3.每次浇筑长度适当缩短。 每次浇筑长度适当缩短。 每次浇筑长度适当缩短 4.用缓冲材料隔离二次衬砌 用缓冲材料隔离二次衬砌 5.适当设置裂缝诱发缝 适当设置裂缝诱发缝
向莆铁路青云山隧道
高地温地段的通风设备
施工现场龙厦段隧道 Nhomakorabea高地温隧道
1、施工温度规定 、 2、降温处理措施 、
为保证隧道施工人员进 行正常的安全生产， 行正常的安全生产，铁 道部规定， 道部规定，隧道内气温 不得超过28度 不得超过 度。
为达到规定的标准， 为达到规定的标准，在 施工中一般采取通风、 施工中一般采取通风、 洒水或通风与洒水相结 合的措施。 合的措施。
由于地壳内岩石 中含有放射性物 质，其裂变产生 地温。 地温。
高地温对隧道的不利影响
1 2 3 恶化工作环境，严重威胁施 工人员健康和安全 影响施材料的选取 产生附加温度应力可能引 起衬砌开裂。影响耐久性。 起衬砌开裂。影响耐久性。
导致机械设备工作条件恶化， 导致机械设备工作条件恶化， 4 效率降低、故障增多。 效率降低、故障增多。
施工过程中谨记： 施工过程中谨记： 加强健康管理：有高血压、心脏病的患 者，由于高温作业有引起症状恶化之虞； 疲劳、空腹、睡眠不足、酒醉等容易诱 发中暑症，对此类人员应禁止参加劳动。 在高温作业时，易发生维生素、水分、 盐类的不足，对此需进行充分的补充。 为恢复疲劳，在适温适湿的环境下休息， 或充分地进行卧床休息。
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