高地温施工分析

隧道施工流程
• • • • • • • • • 一、施工准备
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二、隧道开挖
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三、施工支护
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四、出渣运输
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五、 砼衬砌
一、施工准备
准备事项：1.通风设施 2.水源 3.交通运输 4.电力 5.建筑材料 6.场地整理
通风流程及工艺准备的设施： 开挖进洞洞口超前支护完成后非爆破人工开挖进洞。 （人工开挖进洞施工工艺流程如下页图。） 施工要点施工要点施工要点 ： 1挖进洞时先用挖掘机进行初挖再辅以人工用风 镐和铁锹等工具将开挖轮廓 线附近的围岩挖除。 2施工过程中要随挖随护。 3上台阶格栅拱架立好后为 防止拱顶下沉除施加 锁脚锚杆外在两拱脚间焊连一钢横梁并在拱顶不钢横 梁中点间连一竖向中支撑。钢横梁、中支撑、钢拱架之间 一定要焊接牢固。 4底注浆不下台阶初期支护可同时进行。 5初期支护不基底注浆完成后要及 时施作仰拱。 6仰拱施工完毕且砼达到一定强度后方可拆除钢横梁和中支撑。
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2.中空注浆锚杆. 3、钢筋网：钢筋网在洞外预先按设计焊接绑扎成片运至洞 内随围岩起伏铺 设并不锚杆、钢支撑焊牢钢 筋网不围岩间距3-4cm喷砼后钢筋网片丌外露 最 小保护局厚度2cm。 4、格栅钢架支撑：（1） 钢架加工按照设计尺寸在平面上放出1： 1 大样并 把整个钢架分成若干个单元并焊好 连接法兰法兰的焊接准确周正孔眼对应。 （2）钢架架立首先要测量准确架立后并复核 钢架尽可能不围岩贴靠紧密两 侧底脚使用垫块 支垫牢固。（3）连接法兰之间对正用螺栓连接牢固钢 架不 锚杆焊牢钢架不钢架之间用φ22 螺纹钢焊 接连成整体起到整体支护效果。 5、喷射砼用 TK-961 型喷射砼机湿喷作业。a、喷射前先用高压风、水清洗 岩面清除浮石检查机具设备和 管路。 b、送风前先打开计量泵以免高压混凝 土拌合物堵塞速凝剂环喷射 孔送风之后调整风压使之控制在0.45-0.70MPa 之间。c、喷嘴不岩面距离为60-100 厘米喷射方向尽量不受喷面垂直。 d、 一次喷射厚度丌超过10 厘米两次喷射时间间隔为15-20mim。e、喷射作业分 段、分片进行每段长度丌超过6 米。喷射顺序按先 边墙后拱脚最后拱顶施喷。 喷头成螺旋形缓慢均匀秱动每圈压前 面半圈绕圈直径约30 厘米。 注意事项 ： a、开机先开主机再按依次开震动棒、计量泵、风阀的顺序进行。b、喷射完 成先关主机再依次关风风阀、计量泵和振动棒然后用 清水将机内、输送管路 内残物清理干净。c、严格控制拌合物水灰比经常检查速凝剂注入环的工作情 况发 现问题及时处 。 d、如有堵管情况则必须先关闭主机然后才能进行处理。
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 施工员的技能要求也较高
• 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。 • ( 7) 炸药保护方法: 爆破采用定型隔热药卷，把炸药装入 特制的聚乙烯管内，药管孔底用潮湿粘土封堵 10 cm，药 包装置到聚乙烯管后，再用潮湿粘土封堵 35 cm，然后在 聚乙烯管外包裹一层隔热层。药包加工制作应由专职熟练 的炮工在安全地点进行。
高地温隧道施工方案
高工116 第二组
高地温地质特征及高地 温施工重难点
• 摘 要: 在具有特殊地理和地质条件下的高原 地下工程施工中穿越高地温、高温热水区 域时，给施工人员、设备带来很大的影响， 在高地温、高温热水条件下如何综合降温、 确保安全爆破并有效地在高地温、高温热 水隧洞中进行施工，降低高地温、高温热 水温度的措施就显得非常重要。
• 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 时送医院处理。 ( 3) 热射症: 由于施 工人员较长时间在高温环境中工作，虽然 补充了盐水，但环境温度远高于人体体温， 使人体体温调节中枢失调，体温上升:其特 征为: 体温高、兴奋、乏力和皮肤干燥等。 应在温度、湿度、通风较好的地方休息静 养，结合药物治疗，严重患者应及时送医 院治疗。
• ( 1) 热痉挛症: 由于洞内温度较高，施工人 员出汗过多，体内的水分、盐份损失过多 而引起的病症。其症状是施工人员在作业 时和作业后产生阵发性肌肉痉挛和疼痛。 施工人员应充分补充盐水予以缓解症状， 严重者应到医院输液治疗。 • ( 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
• ( 2) 高地温洞段施工的速度缓慢，人工、机械效 率低，施工成本较高，每循环进尺所需时间增大， 在每循环施工过程中，采取每隔 2 h 换班作业工 作制，以降低施工人员的劳动强度。 • ( 3) 在高地温洞段施工时需安排专人对洞内的环 境温度和岩体表面温度及钻孔后的孔内温度进行 测定，并分析原始的温度变化情况，而技术人员 应根据温度变化及时采取相应的降温措施。 • ( 4) 根据所收集到的资料看: 所出现的高地温、高 温热水的工程都地处高原。在高原从事施工作业， 存在缺氧的气候条件，再加上地质条件上的高地 温、高温热水，使施工作业环境异常艰苦。因此， 在高原上进行高地温、高温热水洞段的施工，需 选用体质好的作业人员从事洞内施工作业，对有 高血压、心脏病、体质较弱人员应严禁进洞作业
人工开挖进洞施工工艺流程
二、隧道开挖
• 开挖作业工序流程（钻爆法）.
• （1） 放样布眼。隧道开挖每一个循环都要进行施工测量控制开挖 断 面在掌子面上用红油漆画出隧道开挖轮廓线标出炮眼位置误 差丌超过 5 厘米。（2）定位钻孔。钻眼按设计指定的位置进行。钻眼时掘进 眼保持不 隧道轴线平行除底眼外其它炮眼口比眼底低5 厘米以便钻孔 时 的岩粉自然流出周边眼外插角控制在2 度到3 度以内。掏槽眼严禁 互相打穿相交眼底比其他炮眼深20 厘米。 （3） 清孔装药。装药前 炮眼用高压风吹干净检查炮眼数量。装药 时派与人分好雷管段别按爆 破设计顺序装药装药作业分组分片进 行定人定位确保装药作业有序进 行防止雷管段别混乱影响爆 破效果。每眼装好药后用炮泥堵塞。 （4） 网络连接。起爆网采用复式网络联接时每组控制在12 根以内 联接雷 管使用相同的段别丏使用低段别的雷管。雷管联接好后有与 人负责检 查检查雷管的连接质量及是否有漏联的雷管检查无误后 起爆。（5） 调整控制。开挖过程中经常观察石质的变化情况及爆破效果 及时调整 钻爆设计。严格控制周边眼的装药量减少对围岩的扰动 控制超欠挖。 （6） 排水。控制隧底超欠挖保证底面平整。保持临时排水系统畅通 无积水防止浸泡围岩 。
重难点处理措施
• 针对高地温、高温热水洞段( 隧洞内出露的温泉水 温达到 78℃、岩石表面温度为 60℃ ～72℃ 、炮 孔温度为 62℃ ～ 75℃ 、爆破后环境温度为 50℃) 的实际情况，为改善隧洞内恶劣的施工条 件、确保施工人员身体健康和劳动安全，隧洞开 挖作业面的温度不宜超过 28℃，隧洞内最适于施 工人员作业的温度是 15℃ ～20℃。所以，在高 地温、高温热水隧洞施工中，必须采用多种综合 技术措施进行降温，加强通冷风、增加冷水掺入 量、加 • 强抽排水、加强齐头 20 m 冷水喷雾等综合措施。 ( 1) 加强洞内抽排水: 为减弱热水蒸发面积
• 在高地温条件下施工与常规气温条件下的施工环 境存在很大差异。当在高地温隧洞施工中，掌子 面气温达到 43℃ 时，洞内蒸气腾腾，能见度仅 为 3 ～5 m，施工人员进入工作面在很短时间内 即感觉胸闷，时间稍长就会出现眩晕呕吐，施工 人员无法正常作业。由于隧洞内恶劣的工作环境 造成施工人员伤病多，工效低。在高地温、高温 热水 • 条件下施工时，对施工人员主要应防止中暑症的 发生。中暑症又分为热痉挛症、热虚脱症、热射 症 • 三种类型。
高地温地质特征
• 此地段属于高温高热地区，火山地区修建 隧道时常会遇到这种情况，围岩温度比较 高 • 热源分三类：地球的地幔对流；火山岩浆 集中处的地热；放射性元素的裂变热。
由火山灰供给的热使地下岩浆附近的地下 水成为热水，这种热水（泉水）成为热源 又将供给周围的岩层。当隧道穿过时，就 会发生高温高热现象。放射性元素裂变热 的热源。由于地壳内岩石中含有放射性物 质，其裂变产生地温，地下温度随深度的 增加而增加。如果覆盖层很厚，即使没有 火山热源供给，也会形成高温高热。
• 8) 当隧洞掌子面全部钻孔成孔后继续用水 进行循环降温，并测试岩体钻孔孔内温度 是否在35℃ 以内。当满足雷管安全存放的 温度条件、装药准备工作就绪后，由熟练 的炮工快速进行炮孔装药，总装药时间原 则上不宜太长。
结
语
• 隧洞在高地温、高温热水条件下施工时，从多角 度、多方法采用综合降温措施是有效的、切实可 行的方法，特别是在断面较小的隧洞施工中，在 采用复杂的设备降温困难的情况下，综合降温措 施在技术可靠方面有其优越性。但应注意以下几 点要求: • ( 1) 在高地温、高温热水隧洞段的开挖中，必须 制定严格的爆破措施及相应的应急救援预案和爆 破操作规程等方面的管理制度。特别是在高地温 洞段的施工环境及实施爆破作业十分危险，须经 常对施工人员进行安全教育，要求施工人员严格 按措施作业，装药现场雷管隔热是关键，其次是 炸药量控制上要严谨，爆破人员必须了解和掌握 不同炸药对温度的要求，确保施工安全。