公路高瓦斯隧道施工风险分析

公路高瓦斯隧道施工风险分析

张春香

关键词：公路；高瓦斯隧道；施工风险；分析

引言

随着近年煤矿瓦斯防治技术的发展、安全生产要求的提升，该规范参照的矿井瓦斯等级划分有所调整，且随着大量交通瓦斯隧道的修建，瓦斯监测技术、施工通风技术、施工管理技术的进步和施工经验的积累，使得瓦斯隧道安全风险管理水平得以提升，该规范的缺陷也日渐显现。工程经验表明，TB10120—2002《铁路瓦斯隧道技术规范》中对瓦斯隧道分级分类方法和指标已经不适应隧道建设的需要，与隧道建设规模、施工效率、经济性的需要不相契合，作为瓦斯隧道瓦斯设防措施基础的瓦斯地段等级划分也暴露出一些先天不足。实际上，近年来公路部门已经在设计指南或规程中就瓦斯隧道等级划分进行了修改调整，TB10003—2016《铁路隧道设计规范》中也对瓦斯隧道等级划分进行了尝试性修改并相应调整了瓦斯隧道的部分设计要求。本文对TB10120—2002《铁路瓦斯隧道技术规范》中采用的瓦斯隧道分类方法存在的利弊和含瓦斯地段分级方法存在的问题等进行深入分析，按照隧道勘察、设计、施工及运营不同阶段对瓦斯隧道进行分级分类，并构建瓦斯隧道设防标准。

1瓦斯隧道危害

在有危害气体的隧道中施工安全管理是软件瓦斯隧道灾害，煤气、岩等化学物质在释放过程中会产生的各种气体，在隧道中其基本成分是甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）和氮气（N2），还有少量的硫化氢（H2S）、一氧化碳（CO）、氢气（H2）、二氧化硫（SO2）和其他烃类气体。这些气体有危害，因此需要注意以下几点：①燃烧的火；②煤矿爆炸，导致致命的气体浓度的增加；③如果空气中氧浓度相应降低。当瓦斯浓度超过40%，就有可能有人窒息的情况发生。在我国快速发展的前提条件之下，中国已经建成了大约100多条的隧道，在这些隧道中，大约有75.8%是瓦斯隧道，其中有22.6%的是公路隧道。比例的气体水平低是高瓦斯煤气站，并且占43.5%的隧道，这些数字对于隧道来说隧道是个极大的危险。发生煤气安全事故的大部分都是瓦斯隧道中的气体造成的。

2实例分析

2.1工程概况

都汶高速公路高瓦斯隧道简介都汶高速公路紫坪铺隧道和龙溪隧道（以下简称“两大隧道”），长度分别约4km和3.7km，均按33～39m间距双洞设置，每单线隧道按两车道高速公路标准设计，隧道结构均采用复合式衬砌，按新奥法原理组织施工。两大隧道原设计均定性为“低瓦斯隧道”，隧道穿越煤系地层之断层、褶皱十分发育，地质条件极其复杂。两大隧道于2004年1～4月先后开工，依据“铁规”标准，按低瓦斯隧道实施安全设防。2005年12月22日14：40许，C标段紫坪铺隧道右线发生“一二?二二”特别重大瓦斯爆炸事故，造成44人死亡，11人受伤，直接经济损失达2035万元。2006年1季度，两大隧道被相继变更为“高瓦斯隧道”，明确要求按高瓦斯隧道安全防范标准组织施工。事故发生后，两大隧道被四川省安监行政部门勒令停工，要求各参建单位在停工期间集中精力对工程区地质灾害的危害性和综合防治措施进行研究，拿出能保障施工安全的综合方案后方可复工。2.2

3优化公路高瓦斯隧道施工风险的措施

3.1分离气体

将气体从顶板上分离，这样可以有效地防止气体的泄露问题，在隧道突泥中，充分利用好绝缘气体的优良特性，在矿山法隧道开挖中，一般都是使用封闭结构的气体，所以常采用以下三种方式进行气体的封闭：①封闭注浆开挖防线防线低瓦斯量，形成一道防线防御；②如果气体量特别高，则形成两道防线，在第一道防线的基础上进行第二道防线防御；③在瓦斯隧道中对瓦斯气体设立最多的是第三道防线，开挖围岩进行防御。

3.2瓦斯浓度控制

（1）强化通风管理，此乃控制瓦斯浓度的最有效手段。就一般情况而论，隧道洞口的主风机管理问题不大，实现24h连续供风，隧道内大面无瓦斯浓度超限现象。但隧道拱部坍腔、二衬台车、加宽带拱顶等易产生瓦斯聚集部位的局部通风仍是薄弱环节，需要加强监控。（2）加强工法和工序质量管理，竭力避免围岩长时间暴露和隧道坍塌，是降低瓦斯涌出量尤其是杜绝异常涌出的关键所在。（3）都汶高速两大隧道2006年下半年以来的施工历程表明，采取“洞口遥测和洞内移动式瓦检员巡测”相结合的方法，只要制度执行得力，根除监控盲区并非不可能。

3.3隧道突水突泥控制

要实现防突，管理核心是要持之以恒地严格坚持“超前地质预报→有水处治→效果检验→掌子面开挖”的监理工作程序，避免疏忽铸成大错。4.2.1坚持“探水超前”原则（1）要严格按《施工地质超前预测预报设计》规定，上齐预报手段，避免手段单一化，采用综合预报手段努力探明隧道掌子面前方地层富水状况，切实发挥超前地质预报在防突水突泥灾害中的龙头作用。（2）和隧道开挖、支护等工序一样，将超前地质预报纳入必备工序管理。凡未实施超前地质预报的段落，禁止开挖。（3）作出明确管理规定：凡未按设计规定实施超前地质预报的掌子面，作业人员有权拒绝进洞作业；对未按要求实施地质预报的，监理、业主要坚决予以停工整顿。

3.4监测预报

针对大多数瓦斯爆炸案件，从中吸取很多的经验和教训，也找到了这些事故发生的主要的原因。因此，在瓦斯隧道进行施工的过程中，一定要及时、准确地将这些燃气在隧道中的信息进行检测，只有监测好了，才可以保证后期隧道施工的安全进行。根据现有的规格，为监测气体的隧道施工中设计一系列的监测技术方案，建立完善的监测、预警管理系统，形成安全的瓦斯隧道。在隧道施工中安全生产，减少瓦斯隧道灾害所带来的严重后果。

3.5发展燃气事故应急预案隧道

瓦斯隧道中有许多不可控因素，一旦发生就会造成严重的大事故，往往造成的事故，会导致巨大的人员伤亡，甚至有些事故在一瞬间发生，没有能够思考解决问题的时间。因此，为了避免大事故发生，做了应急预案，对事故或灾害组织了应急措施，进行了安全风险控制，在瓦斯隧道施工前，根据瓦斯隧道中所发生的重大事故。如，瓦斯窒息事故、瓦斯爆炸等，做出了应急措施。在瓦斯事故发生时，能达到快速的得到救援工作，最大限度地减少人员伤亡和经济损失，所有的员工在培训期间进行了多次的应急演练，在第一时间减少伤亡。

结语

由此可知，瓦斯隧道一旦发生塌方的事故，那么所带来的危害是巨大的。所以一定要高度重视起瓦斯塌方的事故和问题，尽组最大的可能避免塌方发生。如果发生塌方事故，就需要及时处理，保证后期没有二次塌方事故的发生，最大限度的减少人员的伤亡。

参考文献

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[2]岳志华.瓦斯隧道施工安全管理[J].现代科技，2017（5）：98-100.

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[5]中华人民共和国交通运输部.公路隧道工程施工技术规范：JTGF60—2009[S].北京：人民交通出版社股份有限公司，2016.