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秦岭公路隧道通风竖井岩爆预测和防治措施

秦岭公路隧道通风竖井岩爆预测和防治措施
秦岭公路隧道通风竖井岩爆预测和防治措施

第30卷第6期 岩 土 力 学 V ol.30 No. 6 2009年6月 Rock and Soil Mechanics Jun. 2009

收稿日期:2008-08-05

第一作者简介:徐士良,男,1972年生,博士研究生,讲师,主要从事岩土工程方面的教学和研究工作。E-mail: slxubest@https://www.wendangku.net/doc/7013942549.html,

文章编号:1000-7598 (2009) 06-1759-05

秦岭公路隧道通风竖井岩爆预测和防治措施

徐士良1, 2,朱合华1,丁文其1,刘宝许3

(1. 同济大学 岩土及地下工程教育部重点实验室,地下建筑与工程系,上海 200092; 2. 安徽建筑工业学院 岩土工程系,合肥 230022;3. 中交隧道工程局有限公司,北京 100011)

摘 要:秦岭公路隧道2号通风竖井,为国内乃至世界公路隧道规模最大的竖井工程。根据工程地质资料分析,岩爆是该竖井施工过程中的主要难题。为了从岩性角度评价竖井围岩的岩爆倾向性,开展了室内岩石单轴压缩变形试验和物理模型试验,根据改进脆性指数指标和模型试验的结果,表明竖井围岩有岩爆倾向性,必须加强岩爆预测和防治。根据水压致裂法的地应力测试结果和地应力分布特点,采用三维有限元回归分析反演了竖井工程区域的初始应力场。根据竖井围岩地应力场和Kirsch 解得到的围岩二次应力场,结合Russenes 和陶振宇岩爆判据,进行了竖井岩爆综合预测和分析,得出竖井有轻微和中等岩爆发生的结论,并提出岩爆防治措施。

关 键 词:隧道工程;通风竖井;岩爆预测;地应力;有限元 中图分类号:U 459.2 文献标识码:A

Rock burst prediction for ventilation shaft of Qinling highway

tunnel and its countermeasures

XU Shi-liang 1, 2,ZHU He-hua 1,DING Wen-qi 1,LIU Bao-xu 3

(1. Key Laboratory of Geotechnical and Underground Engineering of Ministry of Education, Department of Geotechnical Engineering, Tongji University,

Shanghai 200092,China ;2. Department of Geotechnical Engineering ,Anhui Institute of Architecture and Industry ,Hefei 230022, China;

3. CCCC Tunnel Construction Engineering Co., Ltd., Beijing 100011, China)

Abstract: No.2 ventilation shaft of Qinling highway tunnel is one of the largest ventilation shafts in the highway tunnel field at home and abroad. Rock burst is a serious problem during the shaft excavation according to the analysis of in-situ engineering geological data. For evaluating rock burst tendency from the perspective of lithological character, the uniaxial compression deformation test and physical model test are carried out. There is a high tendency of rock burst in surrounding rock by analyzing the modified brittleness index and model test result, so it is essential to strengthen rock burst prediction and control. The initial stress field of surrounding rocks of shaft is regressively analyzed by 3D finite element method according to in-situ measured data by hydro-fracturing and distribution properties of in-situ stress. Then the comprehensive rock burst prediction and analysis based on Russenes and Tao criteria are made according to the induced stress field obtained by Kirsch solutions and in-situ stress distribution of surrounding rock of shaft respectively. The result shows that the weak and moderate rock burst will occur during shaft excavation. Finally, some countermeasures to rock burst are proposed. It provides valuable references for other projects.

Key words: tunnel engineering; ventilation shaft; rock burst prediction; in-situ stress; finite element method

1 前 言

岩爆是高地应力区的地下工程在开挖过程中或开挖完毕后,围岩因开挖卸荷发生脆性破坏而导致储存于岩体中的弹性应变能突然释放,且产生爆裂松脱、剥落、弹射甚至抛掷现象的一种动力失稳地质灾害。岩爆直接威胁人员、设备安全,影响工程进度。随着深部资源开采和核废料存储等地下工程

建设的发展,岩爆已成为世界性的难题之一。目前国内外对于岩爆还没有统一的定义,通常把岩爆分为应变型、断层型和矿柱型3类。很多学者都针对具体工程展开了岩爆预测[1-2]研究,取得了许多有价值的结论。岩爆预测的目的是为岩爆防治提供可能发生的位置、烈度等信息,保证工程建设的顺利进行。

目前国内外关于竖井发生岩爆的记录较少,加

岩土力学 2009年

拿大核废料地下工程研究实验室(URL)在竖井开挖过程中有岩爆现象发生[3]。由于竖井垂直向下,工作面空间有限,施工人员和机械设备密集,一旦发生岩爆,危害性较大。本文根据秦岭公路隧道2号通风竖井的工程地质资料,采用改进脆性指数和物理模型试验分析了竖井围岩的岩爆倾向性,并利用三维有限元回归分析反演了工程区内的初始应力场。最后采用Russenes和陶振宇岩爆判别准则,对竖井岩爆发生进行综合预测分析,并提出岩爆防治措施,对于制定合理的开挖支护方案和保证施工安全有重大指导意义。

2 工程概况及工程区地质条件

秦岭终南山特长公路隧道位于新建西安至安康高速公路西安至柞水段的青岔乡与营盘镇之间,是我国最长的平行双车道公路隧道,全长18.02 km。该隧道采用3竖井通风方案[4],其中2号竖井是该隧道通风系统主体工程,也是国内乃至世界公路隧道规模最大的竖井工程,如图1、2所示,该竖井位于秦岭北坡水洞子沟中上游右侧30 m,竖井中心地面高程1 703 m,井筒设计深度为661.1 m,净直径为11.20 m,掘进荒径为12.12~16.20 m。该竖井为进、回风合一的通风井,采用的施工方案为全断面一次爆破掘进,采取锚喷支护施工至井底,再从井底向上施作二次衬砌和中隔板。

图1 秦岭公路隧道竖井工程

Fig.1 Shaft project of Qinling highway tunnel

图2 2号竖井井塔

Fig.2 Derrick of No.2 ventilation shaft 2号竖井穿过的地层主要为混合片麻岩,具有强度高、脆性大的特点,部分地段夹黑云母斜长角闪片岩残留体,岩体受构造影响轻微,岩体完整,以大块状砌体结构为主,视电阻率为2.0~30.0 k?·m,岩体波速为4.7~6.7 km/s,属于Ⅱ级围岩。

3 围岩岩爆倾向性研究

岩性是决定岩石能否发生岩爆的内在因素,根据岩石力学试验和物理模型试验来评价岩爆的倾向性,是一种既有效又经济的方法。

3.1 岩石单轴压缩变形试验

地下工程开挖面周围的岩体近似处于单轴压缩状态,故通常开展单轴压缩变形试验,并采用波兰学者Kidybinski提出弹性能量指数,即W ET =E R /E D 进行岩爆倾向性评价。其中E R为加载到单轴抗压强度70 %~80 %时,卸载后仍然储存在岩石中的应变能;E D为塑性变形和内部产生微破裂而消耗的能量。由于岩石单轴抗压强度具有统计分布特征,在试验过程中,卸载点很难确定[5],影响评价结果。为了解决这个问题,Aubertin提出了用改进脆性指数进行评价[6],公式为

12

/

BIM A A

=(1)式中:BIM为改进脆性指数;A1为峰前应力应变曲线与横坐标围成的面积;A2为过峰值点斜率E50的直线与横坐标围成的面积,如图3所示。

图3 BIM计算示意图

Fig.3 Calculation of BIM

BIM的值越小,岩爆的倾向性越大。判别指标为

1.0 1.2 ,

1.2 1.5 ,

1.5 ,

BIM

BIM

BIM

??

?

??

强烈岩爆

中等岩爆

轻微岩爆

(2)

本次试验采用混合片麻岩按高径比2:1加工成标准岩样,在Instron伺服控制试验机上进行单轴变形试验。采用竖向位移控制方式加载,速率为

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第6期 徐士良等:秦岭公路隧道通风竖井岩爆预测和防治措施

0.02 mm/min ,直到岩样发生破坏。通过对6个岩样进行计算,BIM 值为1.12 ~1.36,表明竖井围岩有中等或强烈的岩爆倾向性。 3.2 岩爆物理模型试验

地下工程岩爆多为应变型,本质上是脆性围岩压应力集中区发生破裂或爆裂,是由微裂纹发生、扩展、贯通以致失稳扩展引起的。很多学者都通过物理模型试验模拟岩爆是否发生[7-8]。本文利用工程现场岩石材料,通过开孔岩石试样物理模型试验进行岩爆倾向性分析。混合片麻岩长方体试样规格为长×宽×高=150 mm ×120 mm ×25 mm ,中心圆孔直径为40 mm ,在Instron 伺服控制试验机上进行单向加载试验,采用轴向位移控制方式加载,速率

0.1 mm/min 。

试样的破坏过程如图4所示,当竖向荷载为

500 kN 时,在孔壁压应力集中区有岩片弹出,见图4(b),并发出“噼啪”声响;当荷载施加到560 kN ,孔壁压应力集中区出现裂纹,并逐渐扩展,见图

4(c)。最后由于试验机系统释放弹性能,试样发生突发性破坏,见图4(d)。在试验中孔边缘发生了脆性破裂,具有明显的岩爆特征,说明竖井围岩发生岩爆的可能性很大。

(a)

(b)

(c) (d)

图4 岩爆物理模型试验

Fig.4 Physical model test of rock burst

4 竖井地应力场反演分析

地应力是地下工程的荷载来源,与岩爆的发生密切相关[9]。竖井所在工程区域属于典型的峡谷地形地貌,地应力分布非常复杂,一般分为应力释放

区、集中区和平稳区[10]。本文通过类比临近铁路隧道工程秦钻1和秦钻4的地应力现场测试结果,并利用三维数值地应力回归分析方法,分区反演了竖井围岩初始地应力场的分布。 4.1 地应力场特点分析

秦岭特长铁路隧道工程采用水压致裂法进行了秦钻1、3、4、5四个钻孔的地应力测量[11],其中秦钻1和4位于谷底附近,与竖井中心位置类似。地应力分布具有以下特点:①地应力分布分区明 显,有很大构造应力场和很高的地应力;②应力集中区在离地表120~300 m 深度之间,区域内最大水平地应力大于垂直地应力;应力平稳区在深度为

300 m 深以下,区域内最大水平地应力接近垂直地应力;③最大主应力方向为N30°~80°W ,地应力以 NW 向挤压为主。

4.2 地应力场三维有限元反演分析

三维数值地应力回归分析方法是利用数值分析和多元回归法原理,将计算区域的地应力场视为自重应力场和边界构造应力场的线性叠加,通过分别模拟自重应力场及边界单位荷载应力场,最后回归分析并组合成计算地应力场[12]。

根据竖井工程区1:5 000平面地形地质图[7],取650 m ×850 m 的一块长方形区域作为主要计算范围以比较真实模拟周围高山、峡谷等地形。计算模型底面离竖井地表800 m ,模型计算参数见表1,有限元计算模型见图5。

表1 岩体物理力学参数

Table 1 Physico-mechanical parameters of rock masses

岩体类型

弹性模量/GPa

泊松比

密度/(kg/m 3)

地表段 22.5 0.24 2 600 基岩段 40.7

0.22 2 650

图5 有限元计算模型

Fig.5 Calculation model of finite element method

具体反演过程为:①自重应力场模拟。采用岩

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岩 土 力 学 2009年

体实测密度,计算在自重作用下产生的自重应力场,计算模型侧面及底面施加加法向位移约束;②构造应力场模拟。在2个侧面分别施加水平方向单位均布压力来模拟水平方向构造作用力,对非加载侧面边界和底部边界的约束条件与自重应力场模拟时相同。

为了保证地应力反演的准确性,根据实测资料分别对应力集中区和平稳区进行分区反演,最后拟合得到竖井轴线沿深度上的地应力分布规律(见表

2)。表中H σ为最大水平地应力,h σ为最小水平地应力,v σ为垂直地应力。

表2 竖井地应力分布与深度的拟合结果

Table 2 Fitting results of distribution of in-situ stress

with depth along shaft

区域 σ H /MPa σ h /MPa σ v /MPa

应力 集中区 0.067 1H +8.557 0.058 7H +0.023

应力 平稳区

-0.003 9H +24.628 -0.004 8H +16.313

0.0265H

5 竖井岩爆预测分析

目前国内外学者在对岩爆形成机制和岩爆发生资料研究的基础上,提出了很多判据,主要分为理论法和实测法。在施工前,根据2号通风竖井的实际情况,岩爆预测采用理论法,并选择使用较多的

Russenes 和陶振宇判据,分别对竖井应力释放区以下各个断面依次分析,综合评价了各个断面岩爆发生的可能性和发生的等级。

(1) Russenes 判据

该判据利用有限元法和Kirsch 方程计算的围岩最大切向应力θσ与岩样单轴抗压强度c σ的比值判断岩爆烈度,公式为

θc /R σσ= (3)

判别准则为:

0.20 , 0.200.30 , 0.300.55 , 0.55 , R R R R

?

?

≤≤≥无岩爆轻微岩爆中等岩爆强烈岩爆 (4)

(2)陶振宇判据

该判据又称为地应力判据,为岩石单轴抗压强度c σ和最大主应力1σ的比值,公式如下:

c 1/T σσ= (5)

判别准则为:

2.5 , 2.5 5.5 , 5.514.5 , 14.5 , T T T T

?

?

≤≤≥强烈岩爆中等岩爆轻微岩爆无岩爆 (6)

在岩爆进行预测过程中,井壁最大切向应力采用Kirsch 解θσ=3H σ-h σ,最大主应力1σ=h σ。根据上述单轴压缩变形试验,混合片麻岩天然岩样的单轴抗压强度c σ平均为120 MPa 。岩爆预测结果分别见表3和4。

考虑到竖井井壁会有淋水现象和岩体结构分布等因素会降低岩爆发生的等级,所以采用陶振宇岩爆判据的预测结果,表明竖井断面在-120~-200 m 之间会发生轻微岩爆,在-200~-661 m 之间会发生中等岩爆。

表3 Russenes 判据岩爆预测结果

Table 3 Prediction results of rock burst by

Russenes criteria

竖井断面/m

σ θ /MPa σ c /MPa σ θ /σ c 岩爆情况

-120 42.7 120 0.36 中等岩爆 -280 65.5 120 0.55 强烈岩爆 -300 68.3 120 0.57 强烈岩爆 -661 53.0 120 0.44 中等岩爆

表4 陶振宇判据岩爆预测结果

Table 4 Prediction results of rock burst by Tao criteria

竖井断面/m

σ 1 /MPa σ c /MPa σ c /σ 1 岩爆情况

-120 16.6 120 7.2 轻微岩爆 -200 21.9 120 5.5 轻微岩爆 -300 28.7 120 4.2 中等岩爆 -661 22.1 120 5.4 中等岩爆

6 岩爆防治措施

岩爆具有突发性、滞后性等特点,同时考虑到2号通风竖井深度大,所以岩爆危害性比较大,必须采取合理的岩爆防治措施,保证施工安全。秦岭公路隧道2号通风竖井的岩爆防治原则为“安全第一、预防为主、光面爆破、加强量测和支护”。具体措施为:

(1)充分发挥竖井双层吊盘的保护功能。在进行打眼和喷浆等作业时,采用铁丝网罩盖住吊盘喇叭口,防止井壁上部剥落围岩落入工作面;在下层盘预备多个安全绳梯,一旦发生岩爆危及工人安全,工人可以利用安全梯到吊盘上躲避,等待升井;

(2)加强光面爆破,提高开挖质量。在开挖过程中合理布置周边眼和掏槽眼,周边眼采用间隔装药结构等措施尽量使开挖面圆顺,避免应力集中现

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第6期徐士良等:秦岭公路隧道通风竖井岩爆预测和防治措施

象发生;

(3)加强施工期间的岩爆预测。采用地质预报

法和现场常规监控量测法展开现场岩爆预测工作,

为动态指导施工和调整设计提供重要依据;

(4)加强支护措施,必要时调整开挖方式。在

轻微岩爆处,喷射混凝土厚度提高到100 mm,局

部设置直径为φ8 mm、间距为250 mm×250 mm的

钢筋网和直径为φ22、长3 m的锚杆;在中等岩爆处,采用直径φ8 mm、间距为250 mm×25 0mm的

钢筋网,并布置系统锚杆,锚杆直径为φ22,长度

为3 m,间距为1.5 m×1.5 m。必要时缩短开挖进

尺或采用超前中心导洞法开挖,减少或提前释放岩

体集聚的弹性应变能。

7 结语

秦岭公路隧道2号通风竖井,通过加强岩爆预

测和积极防治,经过精心设计和施工,自从2007

年4月开工以来,取得平均月进尺超过55 m的好

成绩,并在2007年10月份创造了“大直径深竖井全

断面开挖月进尺80 m”的全国记录。针对该竖井工

程的具体特点,进行竖井围岩岩爆倾向性分析和竖

井地应力三维有限元反演,并采用Russenes和陶振

宇岩爆判别准则进行综合岩爆预测和分析,为制定

合理施工方案提供了依据。通过采用合理的岩爆防

治原则和防治措施,保证了秦岭公路隧道2号通风

竖井顺利施工,取得了良好的经济和社会效益。

参考文献

[1] 汪波, 何川, 俞涛. 苍岭隧道岩爆预测的数值分析及初

期支护时机探讨[J]. 岩土力学, 2007, 28(6): 1181-

1186.

WANG Bo, HE Chuan, YU Tao. Study on numerical

analysis of rockburst and primary support time in

Cangling Tunnel[J]. Rock and Soil Mechanics, 2007,

28(6): 1181-1186.

[2] 徐林生, 王兰生, 李永林. 岩爆形成机制与判据研究[J].

岩土力学, 2002, 23(3): 300-303.

XU Lin-sheng, WANG Lan-sheng, LI Yong-lin. Study on

mechanism and judgement of rockbursts[J]. Rock and

Soil Mechanics, 2002, 23(3): 300-303.

[3] READ R S. 20 years of excavation response studies at

AECL’s Underground Research Laboratory[J].

International Journal of Rock Mechanics and Mining

Sciences, 2004, 41: 1251-1275.

[4] 陈建勋, 乔怀玉, 尹增廉. 公路隧道通风竖井施工方法

[J]. 筑路机械与施工机械化, 2006, 23(5): 5-7. [5] 华安增. 地下工程周围岩体能量分析[J]. 岩石力学

与工程学报, 2003, 22(7): 1054-1059.

HUA An-zeng. Energy analysis of surrounding rocks in

underground engineering[J]. Chinese Journal of Rock

Mechanics and Engineering, 2003, 22(7): 1054-

1059.

[6] SIMON R. Analysis of fault-slip mechanisms in hard

rock mining[D]. Canada: McGill University, 1999.

[7] 何满潮, 苗金丽, 李德建, 等. 深部花岗岩试样岩爆

过程实验研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2007, 26(5):

865-876.

HE Man-chao, MIAO Jin-li, LI De-jian, et al.

Experimental study on rockburst process of granite

specimen at great depth[J]. Chinese Journal of Rock

Mechanics and Engineering, 2007, 26(5): 865-876.

[8] 陈陆望, 白世伟. 坚硬脆性岩体中圆形洞室岩爆破

坏的平面应变模型试验研究[J]. 岩石力学与工程学

报, 2007, 26(12): 2504-2509.

CHEN Lu-wang, BAI Shi-wei. Research on plane

strain model test of rockburst of circular cavern in hard

brittle rockmass[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2007, 26(12): 2504-

2509.

[9] 康勇, 李晓红, 王青海, 等. 隧道地应力测试及岩爆预

测研究[J]. 岩土力学, 2005, 26(6): 959-963.

KANG Yong, LI Xiao-hong, WANG Qing-hai, et al.

Research on in-situ stress measurement and rockburst

forecast in tunnels[J]. Rock and Soil Mechanics, 2005,

26(6): 959-963.

[10] 朱焕春, 赵海斌. 河谷地应力场的数值模拟[J]. 水

利学报, 1996, 5: 29-36.

ZHU Huan-chun, ZHAO Hai-bin. Numerical simulation for rock stress field in a valley[J]. Journal

of Hydraulic Engineering, 1996, 5: 29-36.

[11] 宋丙林. 秦岭隧道钻孔实测应力分析与探讨[J]. 铁

道工程学报, 1996, 4: 49-54.

[12] 袁风波, 刘建, 李蒲健, 等. 拉西瓦工程河谷区高地应

力场反演与形成机理[J]. 岩土力学, 2007, 28(4): 836-

842.

YUAN Feng-bo, LIU Jian, LI Pu-jian, et al. Back analysis

and multiple-factor influencing mechanism of high

geostress field for river valley region of Laxiwa

hydropower engineering[J]. Rock and Soil Mechanics,

2007, 28(4): 836-842.

1763

隧道通风计算书

隧道通风计算书 一、基本资料 公路等级:二级公路 车道数及交通条件:双车道,双向交通 设计行车速度:V=60km/h=16.67m/s 隧道长度:3900m 隧道纵坡:1.1% 平均海拔高度:1352.56m,(入口:1331.13m,出口:1374.03m)通风断面积:Ar=59.155m2 )隧道断面当量直径:Dr=7.871m(计算方法为 断面净空周长设计气温:T=297k(22℃) 设计气压:p=85.425kpa 空气参数:容重密度,运动粘滞系数二、交通量预测及组成(交通量预测10年) 大型车辆:280辆柴油车 小型车辆:1850辆汽油车 大型车比例:r=13.15% 上下行比例:1:1 设计交通量:N=280×2+1850=2410 辆/h 三、需风量计算 L×N=3900×2410=9.399×106>2×106 m●辆/h(使用错误,

查规范P22 式 4.1.1-1双向交通应为 ,单向交通为),故需采用机械式通风方式。 设计CO浓度:非阻滞状态 250ppm,阻滞状态:300ppm(使用错误。查规范P34 交通阻滞时,CO设计浓度 ,正常交通时,)设计烟雾浓度:K=0.0075m-1(使用错误,查P31 表5.2.1-1使用钠光源时,) 四、计算CO排放量 计算公式Q CO= 式中/辆km(新规定,P42,6.3.1正常交通CO 基准排放量0.007,交通阻滞 ),,,各种车型的,和根据相应的工况车速查表确定(P43) 1.工况车速时,, Q CO= 2.工况车速时,, Q CO= 3.工况车速时,上坡,下坡

Q CO= 4.交通阻滞时时,,, Q CO= 五、按稀释CO计算需风量(P43) 计算公式 其中为标准大气压,取101.325kpa 为隧址设计气压, kpa 为标准气温273k T为隧道设计夏季气温295k 1.非交通阻滞状态时,CO设计浓度(查规范P34 交 通阻滞时,CO设计浓度,正常交通时, ),时,CO排放量最大,此时需风量为 2.交通阻滞状态时,CO设计浓度时, 此时需风量为

隧道竖井施工方案

大庄隧道竖井施工方案

目录 1.编制依据 (1) 2.工程概况 (1) 2.1工程简介 (1) 2.2地质、水文情况 (1) 3.施工准备 (4) 3.1交通 (4) 3.2供电 (4) 3.3供水 (6) 3.4通讯 (6) 3.5设备、机械、人员的调配 (6) 3.6技术准备 (6) 3.7施工现场布置 (7) 4.总体施工方案 (8) 5.施工工艺流程 (9) 6.施工方法 (11) 6.1排水、地面设设施施工 (11) 6.2风水电、砼供应 (14) 6.3测量控制 (14) 6.4竖井的开挖及支护 (14)

6.6壁座施工 (22) 6.7竖井排烟风道、联络风道施工 (25) 7.施工组织 (26) 7.1组织机构 (26) 7.2劳动力安排计划 (27) 7.3主要施工机具设备 (28) 8.特殊季节施工 (29) 8.1雨季施工措施 (29) 9.工程质量管理 (30) 9.1组织保证措施 (32) 9.2管理保证措施 (33) 9.3技术保证措施 (34) 10.安全生产管理体系及保证措施 (34) 10.1安全生产管理体系 (35) 10.2安全生产保证措施 (36) 11.不良地质段施工 (41) 11.1涌水 (41) 11.2断层破碎带施工 (42) 11.3塌方 (42)

12.进度保证措施 (43) 13.文明施工管理 (44)

大庄隧道竖井施工方案 1.编制依据 1.1《大庄隧道通风系统施工图设计》 1.2《公路隧道施工技术规范》(JTG F60—2009) 1.3《现场施工调查所获取的相关资料》 1.4《公路工程质量检验评定标准》JTG F/1-2004 1.5《矿山井巷工程施工及验收规范》GBJ213—90 1.6《煤矿井巷工程质量检验评定标准》MT5009—94 2.工程概况 2.1工程简介 大庄隧道竖井位于利川市谋道镇上坝村,桩号为K31+372,竖井深h=85.499m,上部3m围岩级别为Ⅴ级采用SS0衬砌,往下5m围岩级别为Ⅲ级采用SS5衬砌,往下19m围岩级别为Ⅲ级采用SS3衬砌,往下48.45m围岩级别为Ⅳ级采用SS4衬砌,最后10m围岩级别为Ⅳ级采用SS5衬砌。竖井下设计有联络风道、排烟风道等将竖井与主洞相连,形成完整的排烟通风系统。 2.2地质、水文情况 大庄隧道竖井外露为砂岩,岩石为灰白色,中细粒结构,中厚层状构造,主要矿物成分为长石、石英等,质软,手捏易成砂,岩芯较破碎,成碎块状;井底为泥岩,岩石为暗黑色,泥质结构,中厚层状构造,主要矿物成分为粘土矿物,岩芯较完整,成柱状及短柱状,局部含砂质较重。

公路隧道通风竖井混凝土衬砌施工技术

公路隧道通风竖井混凝土衬砌施工技术 摘要:结合笔者工程竖井混凝土衬砌施工实践,详细介绍了竖井二衬的施工工艺、设备选型、安全防护措施和施工计划安排,为类似公路隧道通风竖井建设提供有益的借鉴。 关键词:通风竖井混凝土衬砌施工技术 1 工程概述 本隧道是XX高速公路控制性工程,左线长6750m,右线长6765m,隧道中部设置两处竖井,2#竖井位于笔者承建的标段,井口标高496.7,井底标高279.3,井深217.4米。 竖井断面为圆型,内轮廓线直径7.0m,中间设置钢筋混凝土隔板。井口段为钢筋砼衬砌结构,井身段衬砌结构按新奥法原理采用复合式支护结构,二次衬砌采用模注砼结构,初支和二衬之间设置防排水层,二次衬砌砼抗渗要求为S8。 2 施工方案 首先选择竖井二衬的施工机具,目前使用的有拉杆式液压滑模、提升式整体模架,吊盘式组合钢模等,通过技术、经济、安全、进度方面综合比较,确定采用提升式整体模架二衬施工方法,该方法具有操作方便、施工进度快、安全可靠等优点,缺点是配套设备(稳车)相对较多。 采用自下而上二衬顺序,先行施作竖井底板部分用C30砼进行浇筑并调平,按设计要求植入预埋钢筋;然后在底板上拼装整体模架,最后按施工放样采用提升稳车准确定位。 图1二衬整体模架平面图 二衬混凝土输送方法竖井底部利用隧道砼输送泵供应,当衬砌高度超过泵送能力时,改用竖井口搅拌站供料,采用溜灰管将砼料送入模仓后浇筑。 模架在中隔板处隔开,由6台JZ-10/600A提升稳车控制,进行定位和脱模后向上提升至下一模处。中隔板模板顶面下10cm处预留3个PVC定位孔,方便下模螺栓穿孔定位模架。 3 施工工艺流程及操作要点 3.1 工艺流程

隧道通风课程设计

通风计算 1基本资料 1.公路等级:一级公路 2.车道数、交通条件:2车道、单向 =80km/h 3.设计行车速度:u r 4.隧道长度:1340m;隧道纵坡:1.5% 5.平均海拔高度:1240m;隧道气压:101.325-10×1.24=88.925 6.通风断面面积:62.982 m,周长为30.9m 7.洞内平均温度:12℃,285K 2通风方式 根据设计任务书中的交通量预测,近期(2013 年)年平均日交通量为7465辆/每日,远期(2030年)10963辆/每日,隧道为单洞单向交通,设计小时交通量按年平均日交通量的10%计算,故近期设计高峰小时交通量为747辆/h,远期为1096辆/h。 根据设计任务书所给的车辆组成和汽柴比,将其换算成实际交通量,小客车:20%,大客车:27.2%,小货车:7.8%,中货车:20.6%,大货车:20.1%,拖挂车:4.3%,汽柴比:小客车、小货车全为汽油车;中货 0.39:0.61;大客 0.37:0.63;大货、拖挂全为柴油车,结果如表6.1所示 表6.1车辆组成及汽柴比 可按下列方法初步判定是否设置机械通风。 由于本隧道为单向交通隧道,则可用公式(6.1) L*N≤2×105式(1) 式中:L——隧道长度(m);

N ——设计交通量(辆/h )。 其中L 、N 为设计资料给定,取值远期为N=1096辆/h ,L=1340m 由上式,得 1340×1096=1.46×106 >2×105 以上只是隧道是否需要机械通风的经验公式,只能作为初步判定,是否设置风机还应考虑公路等级、隧道断面、长度、纵坡、交通条件及自然条件进行综合分析,由初步设计可知知本设计需要机械通风。 3 需风量计算 CO 设计浓度可按《公路隧道通风照明设计规范》查表按中插值法的再加上50ppm 。设计隧道长度为1340m ,查表知ppm =ppm δ()292。交通阻滞时取 =300ppm δ。烟雾设计应按规范查表,设计车速为80km/h ,k (m 2)=0.0070m -1 。同时,根据规范规定,在确定需风量时,应对计算行车速度以下各工况车速按20km/h 为一档分别进行计算,并考虑交通阻滞时的状态(平均车速为10 km/h ),鹊起较大者为设计需风量。 CO : n m m m-1f =?∑ (N )219×1.0+110×7+85×2.5+88×5+188+138+220+48=2235.5 烟雾:n m m m-1 f =?∑ (N )188×1.5+138×1.0+220×1.5+48×1.5=822 3.1 CO 排放量计算 CO 排放量应按式(6.2)计算 61 1()3.610n CO co a d h iv m m m Q q f f f f L N f ==????????∑ 式(2) 式中:CO Q ——隧道全长CO 排放量(m 3/s ); co q ——CO 基准排放量(m 3/辆·km ),可取为0.01 m 3/辆·km ; a f ——考虑CO 车况系数查表取1.0; d f ——车密度系数,查表取0.75; h f ——考虑CO 的海拔高度系数,海拔高度取1240m 查表取1.52; m f ——考虑CO 的车型系数,查表; iv f ——考虑CO 的纵坡—车速系数,查表取1.0; n ——车型类别数; m N ——相应车型的设计交通量(辆/h )查表。 稀释CO 的需风量应按式(6.3)计算

矿山竖井提升安全的方法和要求(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 矿山竖井提升安全的方法和要求(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-8605-68 矿山竖井提升安全的方法和要求(正 式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 竖井提升就是通过安装在竖井井口、井筒和井底的设备、装置进行的提升运输工作。竖井提升系统使用的主要设备和装置包括提升机、井架、天轮、钢丝绳、连接装置、提升容器、井筒导向装置、井口和井底的承接装置、阻车器、安全门以及信号装置等。这些设备和装置是竖井提升中不可缺少的部分,同时也是提升安全工作中必须注意的重要环节。 按照提升机的不同,竖井提升分为竖井单绳缠绕式提升、双筒双绳缠绕式提升和多绳摩擦式提升,一般单绳缠绕式提升多用于深度小于600m的矿井,双筒双绳和多绳摩擦式提升多用于深度大于300m的矿井。 按照提升容器的不同,竖井提升可以分为罐笼提升、箕斗提升和吊桶提升。小型矿井使用罐笼提升较

高地应力下硬岩岩爆与软岩大变形专项方案

高地应力下硬岩岩爆与软岩大变形专项方案

八台山隧道高地应力下硬岩岩爆与 软岩大变形专项方案 一、工程概况 1、概况 城口至万源快速公路通道工程采用二级公路标准,设计速度为60公里/小时;路基宽度为12米。 城口至万源快速公路通道CW10合同段位于四川万源堰塘乡布袋溪村,里程为K46+000~K48+640,全长2.640km。本合同段主要工程内容为八台山隧道主洞2480m/0.5座,避难通道2450m/0.5座,1-4*3m 钢筋砼盖板涵一座,路基土石方5115m3。 八台山隧道主洞起止里程K43+205~K48+480,全长5275m,避难通道起止里程YK43+206~YK48+450,全长5244m。属特长隧道。其中主洞K46+000~K46+480段、避难通道起止里程YK46+000~YK48+450,位于CW10合同段内,是本合同段的控制性工程。 2、地形地貌 八台山隧道进口位于重庆市城口县双河乡干坝子河村、出口位于四川万源堰塘乡布袋溪村。 隧道穿越的八台山,受地质构造控制,山脊由东向西横亘,山脊两侧为面积较小的山湾。形成山丘、山脊与沟谷相间形态,以山丘为中心形成向四周发育的“爪”状山沟;隧道轴线地面最高点位于洞身段K44+610的山脊顶部,标高为1797.74m,一般地面标高740.0~1596.2m,最低点位于隧道进口的溪沟底部,标高731.50m左右,相

对高差856.2m.隧道区地貌形态为构造剥蚀、溶蚀中山地貌单元区。 3、工程地质 八台山隧道地质复杂,裂隙倾角大,多为陡倾裂隙,节理面较平直,呈微张~张开状,宽1-50㎜不等,裂隙面附褐色铁质膜,局部为泥质充填。由洞口向洞身地质条件依次为: (1)出口段位于一斜坡上,地表覆盖有第四系崩坡积块石土,基岩为三叠系下统嘉陵江组的盐溶角砾岩。角砾状结构、岩溶发育。 (2)本隧道洞身段主要为III~V级围岩,构成III级围岩的地层岩性以灰岩为主,呈中厚层状。跨度5米,跨度5~10米,可稳定数月,可发生局部块状位移及小~中塌方;构成IV级围岩的地层岩性以大冶组、栖霞组灰岩为主,呈薄~中厚层状。一般无自稳能力,数日~数月内可发生松动变形及小塌方,进而发展为中~大塌方,有明显的塑性流动变形和挤压破坏;构成V级围岩的地层岩性以页岩、炭质页岩、泥质粉砂岩为主,呈薄~中厚层状。岩体受地质构造及风化作用影响较重,裂隙较发育,呈碎、裂状,松散结构,易坍塌,围岩无自稳能力,跨度5米或更小时,可稳定数日。 (3)不良地质: ①岩溶 八台山隧道主洞K46+560~K47+990段、避难通道K46+560~ K47+990段为富水地段且岩溶特别发育,极易发生突水、突泥情况。 ②煤层、煤线与瓦斯 隧道穿越二叠系上统吴家坪组含煤地层,该区域煤层厚0.3~

隧道通风竖井施工方案

隧道通风竖井施工方案 1 工程概况 1.1工程位置及范围 XX 通风竖井位于XXX 村,竖井为φ500cm 单心圆形,全长218米,井口标高385.000。 1.2工程地质、水文地质及气象概况 1. 2.1 工程地质 竖井地处剥蚀低山,植被发育,线路正穿山峰,山体自然坡度15~25o ,局部为陡坎。井口残坡积粉质黏土和晶屑凝灰熔岩的全风化层,厚10~15米;下部分别为晶屑凝灰熔岩强-弱-微风化层。 1.2.2水文地质 竖井位于地山丘上顶面,顶部未存在大的沟坎,水量受降雨量影响较大,局部大雨亦造成泥石流或滑坡。 地下水主要储存于残积层孔隙,基岩风化壳,构造断裂带及岩脉穿插带中,对井身影响不大。 1.2.3施工区气象条件 隧道地处亚热带季风气候区,冬季较短,温暖湿润,年平均气温19.5o C ,多年平均降水量1400~2000毫米,雨量丰富,每年4~9月为雨季,降雨量占全年的70%以上,并常伴有台风暴雨出现,全年无霜期296天。 1.4设计概况

竖井井口设C25钢筋混凝土锁口盘,厚度155cm,高度100cm 。井身按新奥法设计,采用复合式衬砌。井口设计为Ⅴ级衬砌结构,分别为超前支护、初期支护、二次衬砌。超前支护采用φ42mm 超前小导管注浆加固,L=4.5m 、环向间距40cm, 纵向间距3m/环,灌注M20水泥砂浆。初期支护采用钢架、锚、网、喷结构形式联合支护,钢架采用I16钢架,纵向间距1.0m ,纵向连接钢筋采用Φ22螺纹钢,锚杆拱部采用Φ22砂浆锚杆,L=3.0m ,间距@80×100cm ,钢筋网为φ8mm (20×20cm )钢筋,喷砼为C25砼,厚度为20cm ,喷射混凝土添加改性聚脂纤维1.2kg/m 3,二次衬砌钢筋砼,砼采用C25模筑砼,厚度为35cm 。具体支护参数如下表: 竖井施工支护参数表 2 施工方法 2.1总体施工方案及展开程序 本竖井井口段围岩较差,为保证孔壁安全,故采用超前注浆固结洞口围岩,然后施作锁口井圈,再进行井身掘进。 施工顺序为:井口场地平整→测量放样→超前小导管施工→注浆→锁口支护→井身掘进。 2.2 井口场地平整施工 首先机械配合人工开挖平整洞口场地,同时对井口场地进行硬化,并尽早完

煤矿竖井提升系统应急预案

南桐煤矿竖井提升系统应急预案 一、设备简介 南桐煤矿竖井提升系统是人员进入主要通道,井口+298水平至-188水平,井筒深486米。提升机选用多绳摩擦式提升机,电气系统采用变频拖动,操作方式;半自动和检修,绳速;6.8米,爬行速度;0.5米,平罐及验绳速度;0.3米,罐笼乘人。限载人数;28人。 二、故障、事故的处理原则 (1)竖井绞车在运行中出现故障、事故时第一时间通知矿调度队值班人员。 (2)竖井成立提升系统应急处理救援小组,组长由主管副总担任,组员由队技术负责人、班组长及维修骨干组成。负责提升系统 故障、事故应急处理及抢险救援工作。 (3)必须遵照安全第一的原则,遵守机电设备安全技术规程、规范要求和检修规程。 (4)如果罐笼内有人员被困,在确保不造成故障或事故扩大的前提下,设法先将罐内人员提至地面井口处 (5)故障事故处理要安全、准确、快速、思路清晰 (6)各岗位人员应熟悉本应急预案,各岗位工作人员在系统出现故障或事故时不要慌乱、严守岗位 三、故障处理方法 (1)司机处理法:

提升机出现故障后,司机要通过故障现象,操作台故障报警指示,故障显示及技术参数显示判断故障原因。首先分清是电气故障还是机械故障。电气故障是电源故障还是控制系统故障,是否能通过故障复位进行处理,不能处理应马上通知矿调度和队值班人员及当班维修人员。 (2)维修人员处理方法; 首先向绞车司机及信号工问清楚故障出现的现象,绞车故障前的运行状态及故障后都采取了哪些处理办法,按照“故障处理流程”判断故障原因。控制故障;应检查电源主回路IGBT、PLC模块及外部传感器件和执行元件及硬件保护回路。机械故障;应检查液压系统、滚筒、、提升绳、尾绳、罐道绳、等其他相关设施。能快速判断故障原因和处理的要尽快处理,及时通知矿调度、队值班人员及技术负责人,尽快到现场协助解决问题,,问题严重时上报主管领导并及时与厂家联系,通知提升系统应急救援小组。 四、事故情况 (1)事故时罐笼停在井口平台或上下600m m位置 (2)事故时罐笼停在井筒中任意位置; (3)故障时罐笼过卷或过放,罐笼被过卷或过放装置卡住 五、处理方法 故障情况一 故障时罐笼停在井口平台或上下0.6 m时。绞车司机要立即通知当班信号工并说明情况,由队跟班队干组织信号工一起采用安全可靠的

关于岩爆判别准则及防治措施

安革连~琶布铁路隧道 岩爆判别准则及处理措施 安革连~琶布铁路隧道主隧道全长19200m,主隧道最大埋深约1260m,施工斜井总长6880m,斜井最大埋深约946m。隧道穿越主要岩层为石英斑岩、花岗斑岩、花岗正长岩等,岩石质地坚硬,隧道开挖存在岩爆可能。实际施工中2号斜井已发生岩爆现象,对现场施工造成一定的影响,为减小岩爆对施工及安全的影响,初步制定岩爆地段的指导性判别准则及处理措施,供项目部参考。 一、可能发生岩爆的区段及工程地质特征 根据《工程地质勘察报告》,主隧道及斜井可能发生岩爆的区段及工程地质性质见表1. 表1 可能发生岩爆区段及工程地质特征

表中可能发生岩爆的里程范围仅为勘察阶段理论推测,实际发生岩爆的里程范围会有所不同。 二、岩爆发生的判据 岩爆是岩石工程中围岩体的突然破坏,并伴随着岩体中应变能的突然释放,是一种岩石破裂过程失稳现象。岩爆的发生与岩石强度、地应力、岩体的完整性、开挖方法有关,归纳起来,岩爆发生的基本条件如下:(1)岩石单轴抗压强度:σc>80MPa(至少>60MPa) (2)岩质和岩性:坚硬、脆性 (3)岩体结构:完整或基本完整 (4)地应力值 最大地应力可取围岩自重应力场中的垂直分量σmax=γ·H 式中:γ——围岩容重

H——埋深 σmax>0.25σc;严重岩爆 σmax=0.15~0.25σc;中等岩爆 σmax<0.15σc;轻微或不发生 (5)开挖轮廓。钻爆法施工应采用光面爆破,提高光爆效果,钻爆法在开挖轮廓上造成的超欠挖会造成应力局部集中,进而引发岩爆。 三、岩爆烈度划分标准 为便于岩爆地段的处理,根据岩爆发生的强度及烈度,将岩爆划分为无岩爆、轻微岩爆、中等岩爆、强烈岩爆。根据国内秦岭隧道的岩爆预报、防治技术研究成果,岩爆划分标准见表2,本划分标准仅供参考,在本隧道施工过程中,根据实际发生的岩爆特征进行修正。 表2 岩爆烈度划分标准

隧道标准通风设计与计算

5 通风设计及计算 在隧道运营期间,隧道内保持良好的空气和行车安全的必要条件。为了有效降低隧道内有害气体与烟雾的浓度,保证司乘人员及洞内工作人员的身体健康,提高行车的安全性和舒适性,公路隧道应做好通风设计保证隧道良好通风。 5.1通风方式的确定 隧道长度:长度为840m,设计交通量N = 1127.4辆/小时,双向交 通隧道。 单向交通隧道,当符合式(5.2.1)的条件时,应采用纵向机械通风。 6210L N ?≥? (5.1) 该隧道:远期, 61127.4248400.10 2.2710L N ?=???=?>6210? 故应采用纵向机械通风。 5.2需风量的计算 虎山公路隧道通风设计基本参数: 道路等级 山岭重丘三级公路 车道数、交通条件 双向、两车道、 设计行车速度 v = 40 km/h =11.11m/s 隧道纵坡 i 1 =2% L 1 = 240 m i2 = -2% L 2=600 m 平均海拔高度 H = (179.65+184.11)/2 = 181.88 m 隧道断面周长 L r = 30.84 隧道断面 A r = 67.26 m 2 当量直径 D r = 9.25 m 自然风引起的洞内风速 V n= 2.5 m /s 空气密度:31.20/kg m ρ= 隧道起止桩号、纵坡和设计标高: 隧道进口里程桩号为K0+160,设计高程181.36米。出口里程桩号 为K1,设计高程180.58米。隧道总长度L 为840m 。

设计交通量:1127.4辆/h 交通组成:小客 大客 小货 中货 大货 拖挂 19.3% 30.1% 7.8% 17.3% 22.6% 2.9% 汽 柴 比: 小货、小客全为汽油车 中货为0.68:0.32 大客为0.71:0.29 大货、拖挂全为柴油车 隧道内平均温度:取20o C 5.2.1 CO 排放量 据《JTJ 026.1—1999公路隧道通风照明设计规范》中关于隧道内的CO 排放量及需风量的计算公式,行车速度分别按40km/h 、20km/h 、10km/h 的工况计算。 取CO 基准排放量为:30.01/co q m km =?辆 考虑CO 的车况系数为: 1.0a f = 据《J TJ026.1—1999公路隧道通风照明设计规范》中,分别考虑工况车速40km/h 、20km/h 、10km /h,不同工况下的速度修正系数fiv 和车密度修正系数fd 如表5.1所示: 表5.1 不同工况下的速度修正系数和车密度修正系数取值 考虑CO 的海拔高度修正系数: 平均海拔高度:181.36180.58 180.972 m += 取 1.45h f = 考虑CO 的车型系数如表5.2: 表5.2考虑CO 的车型系数 交通量分解: 汽油车:小型客车218,小型货车88,中型货车133,大型客车241 柴油车:中型客车62, 大型客车98,大型货车255,拖挂33 计算各工况下全隧道CO 排放量: 按公式(5.3.1)计算,

矿山竖井提升安全的方法和要求

矿山竖井提升安全的方 法和要求 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

矿山竖井提升安全的方法和要求竖井提升就是通过安装在竖井井口、井筒和井底的设备、装置进行的提升运输工作。竖井提升系统使用的主要设备和装置包括提升机、井架、天轮、钢丝绳、连接装置、提升容器、井筒导向装置、井口和井底的承接装置、阻车器、安全门以及信号装置等。这些设备和装置是竖井提升中不可缺少的部分,同时也是提升安全工作中必须注意的重要环节。 按照提升机的不同,竖井提升分为竖井单绳缠绕式提升、双筒双绳缠绕式提升和多绳摩擦式提升,一般单绳缠绕式提升多用于深度小于 600m的矿井,双筒双绳和多绳摩擦式提升多用于深度大于300m的矿井。 按照提升容器的不同,竖井提升可以分为罐笼提升、箕斗提升和吊桶提升。小型矿井使用罐笼提升较为普遍。一般在井筒断面大、提升量多而提升水平又少的矿井采用双罐笼提升;并筒断面小、提升水平多的矿井可采用单罐笼带平衡锤提升;井口断面小、提升量少的矿井可采用单罐笼提升。在竖井开凿和延伸期间,一般采用吊桶提升。 提升机又称绞车或卷扬机,其用途是利用钢丝绳的缠绕,以完成提升或下放货载的任务,是矿井提升的主要设备。非煤矿山使用的提升机

主要有三种系列,即单简单绳缠绕式系列、双筒双绳缠绕式和多绳摩擦式系列。 1.卷筒缠绳要求 钢丝绳在卷筒上缠绕后,会对卷筒产生缠绕应力,缠绕应力过大会造成钢绳损坏过快和筒壳变形损坏。为了使筒壳应力分布均匀,在筒壳外面装设衬木,并在上面刻有绳槽,以使钢绳排列整齐。为了限制缠绕应力和避免跳绳、咬绳,安全规程对钢丝绳缠绕的层数作了规定。并规定缠绕层数在两层以上时,卷筒边缘高出最外一层钢丝绳的高度不小于钢丝绳直径的2.5倍;钢丝绳由下层转到上层临界段(相当于四分之一绳圈长)必须经常加以检查,每季度应将钢丝绳临界段串动四分之一绳圈的位置。 钢丝绳的绳头固定在卷筒上必须牢固,要有特备的卡绳装置,不得系在卷筒轴上;穿绳孔不得有锐利的边缘和毛刺,曲折处的弯曲不得形成锐角,以防止钢丝绳变形;卷筒上必须经常缠留三圈绳作为摩擦圈,以减轻钢丝绳与卷筒连接处的张力。 2.提升机安全装置

岩爆发生条件的基本分析(精)

岩爆发生条件的基本分析 张志强关宝树翁汉民 ( 提要 , 得出了判断岩爆发生的基本条件 , I I 线出口段已发生岩 , . 2 U 458. 1 Basic Analysis of Rock Bursti ng Occurrence Cond ition Zhang Zh iqiang Guan B ao shu W en H anm ing (D ep t . of U nderground and Geo technical Engineering , Southw est J iao tong U niversity , Chengdu 610031, Ch ina Abstract B ased on the statistics , analysis and inducti on of the cases of rock bu rsting occu r 2rence in tunneling engineering at hom e and ab road , the basic conditi on s fo r deter m in ing the po ssib ility of rock bu rsting occu rrence are p ropo sed in th is p aper . Fu rther m o re , the basic con 2diti on s are tested and verified th rough analysing the rock bu rsting occu rrence regi on in the II line of the Q in ling T unnel and reach ing a better resu lt . Keywords rock bu rsting ; in itial stress ; tunnel excavati on 岩爆是岩体中聚集的高弹性应变能 , 因开挖而产生的一种具有代表性的应力释放现象。岩 爆是突发性的 , 岩体急剧破坏 , 岩片由岩体表面上突发性地飞出 , 而且大都发生在隧道掌子面附近及侧壁上 , 与塌顶和坍方有明显区别。随着我国铁路、公路、水电建设的不断发展 , 隧道已经向长大、深埋方向发展。近几年来 , 长度超过 10km 以上的隧道工程不断涌现 , 例如 18. 4km 的秦岭西康线铁路隧道 , 12km 的长粱山铁路隧道 , 10km 左右的太平驿水工隧洞等 , 这些隧道的埋置深度大多在800~1000m 以上 , 有些甚至超过 2000m 。此外 , 由于地质活动的影响 , 隧道可能穿

公路隧道通风设计细则

公路隧道通风设计细则 公路隧道通风设计细则是非常重要的,制定的初衷是为了能第一时间解决问题,而不是遇到事情之后再想解决办法。我们就公路隧道通风设计细则为大家详细解释一下。 1一般要求 1.1设置机械通风系统的隧道应设置通风控制系统。高速公路和一级公路隧道宜以自动控制方式为主,辅以手动控制方式;二级、三级及四级公路隧道可采用自动控制方式或手动控制方式。 条文说明通风控制的目的是以公路隧道交通安全为前提,通过及时对隧道内空气中的有害物浓度、风速、风向等环境参数进行实时监测,根据需要控制通风设备。同时,通风控制是实现隧道通风系统节能运行的重要措施,通过控制通风设备的运行时间及数量,达到节能目的。 1.2公路隧道通风系统控制方案应根据采用的通风方式,分别针对正常运营工况、火灾及交通阻滞等异常工况、养护维修工况等通风需求制订。 条文说明设计阶段,通风系统设计人员应根据不同工况所需的风机数量、运行方式等提出通风系统的控制方案及策略,包括各工况下 第1页共5页

的风机数量、风机组合方式、风机的正转或反转,以及火灾工况下的 排烟、救援方案等,以便于监控系统设计人员按通风系统的运营要求设置相应的设施及编制控制软件等,从而满足隧道内污染空气的通风标准,并实现经济运行。 1.3通风控制系统应与照明控制系统、火灾报警与消防系统、交通监控系统、中央控制系统等实现联动控制。 条文说明通风控制系统应与照明控制系统、火灾报警与消防系统、交通监控系统、中央控制系统等联合使用,形成有效、可靠、及时的控制系统,满足隧道在各种情况,尤其是紧急情况、火灾工况下的风机启停要求等。 1.4风机控制应设定相应于隧道运营需求的风量级档。风量级档划分不宜过细,并应充分考虑运营动力消耗与风机运行时间。当隧道通风系统中有轴流送风机、轴流排风机与射流风机时,应针对各种风机确定合理的组合风量级档。 条文说明一般来说,风机(含排风机、送风机、射流风机)的叶片转速可以无级改变其输出风量,但如果按无级控制或级档分得过细,对隧道而言,一方面其风量感应迟缓,控制效率低下,另一方面会导致控制系统复杂化,设备消耗大,费用增加。因此本条提出风量级档的划分不宜过细。 1.5风机控制应满足下列要求: 当每日交通量分布较为固定或柴油车混入率变化较小时,宜采用 程序控制方式。 第2页共5页

西南交大隧道通风第三次作业——公路隧道运营通风设计计算教学提纲

西南交大隧道通风第三次作业——公路隧道运营通风设计计算

《隧道通风与灾害控制》课程作业3- 公路隧道运营通风设计计算 姓名: *** 学号: *** 学院:土木工程学院 专业:桥梁与隧道工程 任课教师:蒋雅君副教授 王峰副教授 二〇一五年六月五日

目录 1隧道通风设计基本资料 (1) 2隧道需风量计算 (1) 2.1该隧道通风需风量计算相关基本资料 (1) 2.2隧道中CO排放量 (2) 2.3稀释CO需风量 (5) 2.4稀释烟雾需风量 (6) 2.5稀释空气内异味需风量 (8) 2.6考虑火灾时的排烟量 (8) 3射流风机纵向通风计算 (8) 3.1有关参数 (8) 3.2自然风阻力 (9) 3.3交通风压 (9) 3.4通风阻抗力 (9) 3.5隧道所需升压 (10) 3.6射流机需求量 (10) 参考文献 (11)

公路隧道通风设计 1隧道通风设计基本资料 ?道路等级:高速公路,分离式单向双车道(计算单洞); ?行车速度:V t=80 km/h; ?空气密度:ρ=1.2 kg/m3; ?隧道长度、纵坡和平均海拔高度如图1-1所。 图1-1 隧道上行线示意图 2隧道需风量计算 2.1该隧道通风需风量计算相关基本资料 ?隧道断面面积:A r=68.05 m2; ?隧道当量直径:D r=8.41 m; ?设计交通量:15000辆中型车/日(双向),高峰小时交通量按日交通量的12%计算,上下行交通量不均衡系数1.1。 ?交通组成: 汽油车:小型客车15%,小型货车18%,中型货车24%; 柴油车:中型货车24%,大型客车13%,大型货车6%。

通风竖井马头门施工方案

五台到盂县段高速公路 佛岭隧道 1#通风竖井马头门施工方案 编制: 审核: 批准: 中建交通建设集团有限公司 二O一五年二月

目录 一、设计概况 0 二、编制原则 (1) 三、施工方案 (2) 1、施工准备 (2) 2、施工工艺流程 (3) 3、施工方法 (4) 3.1小导管结构型式 (4) 3.2、注浆工艺参数 (4) 3.3、注浆施工流程 (5) 3.4、小导管注浆注意事项 (6) 3.5、破除洞门拱部井壁砼 (6) 3.6、架立洞门拱部前两榀钢拱架 (6) 3.7、沿拱部打设超前小导管 (6) 3.8、开挖并架立拱部第三至五榀钢拱架 (7) 3.9、封闭上半拱掌子面 (7) 3.10、下半断面破洞门施工 (8) 四、施工措施及质量控制标准 (9) 五、安全防护措施 (10)

通风竖井马头门施工方案 一、设计概况 佛岭隧道全长8.8Km,通风方式采用送排式纵向通风,设置竖井一座,佛岭隧道竖井中心里程桩号为K16+410,深432m,半径5.25m。设计为左右线分离式隧道,两洞边墙距离最大约为31.36米,位于K21+130附近,最小间距约14.5米,位于五台端洞口。右洞全长8805米,K12+555-K21+360(LJ4标施工K12+555-K17+000);左洞全长8803米,ZK12+570-ZK21+373(LJ4标施工ZK12+570-ZK17+000)。隧道左右线均属特长隧道,总体走向近南北向。 五盂高速公路佛岭隧道设通风竖井1座,位于正洞K16+410位置上方,佛岭隧道竖井设计净直径为10.5m,井深432m,初衬采用锚杆、网、钢骨架及喷射混凝土支护,内衬采用钢筋混凝土支护,设计混凝土标号为C25。 佛岭隧道竖井内设置三道内隔板将通风竖井分为四部分,分别作为左右线的进、回风井,竖井底部通过四条联络通道分别和左右洞相连。联络通道加强段图。

立井提升系统管理制度

立井提升系统管理制度 1、主、副井提升系统巡查、检修管理规定 为加强对主、副井提升系统的管理,保证主、副井提升系统的安全运行,特制定本制度,望遵照执行。 1.1、严格执行主、副井提升系统运行许可证制度,运行许可证由机电科安全评估后发放。 1.2 、主副井提升系统各环节的运行和维护必须责任到人,实行包机制。包机制度要严密细致,提升系统发生问题要严格按照包机制追究责任。 1.3 、严格执行干部上岗制度。机电矿长、机电副总工程师必须每月对提升系统巡回检查 1 次,机电科长、运转工区区长每月对提升系统巡回检查不得少于 2 次,机电科分管人员、区队分管副职、主管技术员及安监人员每周检查不少于 1 次。要重点对井筒及井筒装备、钢丝绳及连接装置、天轮、电动机、主轴装置、电控系统、液压站、安全设施、保护、信号系统及绞车房内的牌板制度、记录等进行详细检查,并在检修记录上签字。 1.4 、运转工区每天必须有不少于 2 小时的检查检修时间,严格按照检修计划表完成对提升 容器、钢丝绳及连接装置、井口井底辅助设施、操车系统、液压站,以及提升绞车各部分,包括滚筒、电动机、制动装置、深度指示器、传动装置、电控系统、高低压供电系统和控制设备以及各种保护和闭锁装置等进行检查检修,并作好检修记录,无特殊情况任何人无权取消提升系统的日检工作。检修计划表由运转工区主管技术员制定。 1.5、主、副井井口井底均设有急停开关,井口检修、首尾绳注油、查全绳时应设专人看护,车房停电检修或滚筒锁闸后可不设专人看护。 1.6、井口供暖设施完善,冬季期间提升容器、井筒应预防结冰,井口温度低于0 C时,由运转工区进行巡查井筒。

高地应力下硬岩岩爆与软岩大变形专项方案

八台山隧道高地应力下硬岩岩爆与 软岩大变形专项方案 一、工程概况 1、概况 城口至万源快速公路通道工程采用二级公路标准,设计速度为60公里/小时;路基宽度为12米。 城口至万源快速公路通道CW10合同段位于四川万源堰塘乡布袋溪村,里程为K46+000~K48+640,全长2.640km。本合同段主要工程内容为八台山隧道主洞2480m/0.5座,避难通道2450m/0.5座,1-4*3m 钢筋砼盖板涵一座,路基土石方5115m3。 八台山隧道主洞起止里程K43+205~K48+480,全长5275m,避难通道起止里程YK43+206~YK48+450,全长5244m。属特长隧道。其中主洞K46+000~K46+480段、避难通道起止里程YK46+000~YK48+450,位于CW10合同段内,是本合同段的控制性工程。 2、地形地貌 八台山隧道进口位于重庆市城口县双河乡干坝子河村、出口位于四川万源堰塘乡布袋溪村。 隧道穿越的八台山,受地质构造控制,山脊由东向西横亘,山脊两侧为面积较小的山湾。形成山丘、山脊与沟谷相间形态,以山丘为中心形成向四周发育的“爪”状山沟;隧道轴线地面最高点位于洞身段K44+610的山脊顶部,标高为1797.74m,一般地面标高740.0~1596.2m,最低点位于隧道进口的溪沟底部,标高731.50m左右,相

对高差856.2m.隧道区地貌形态为构造剥蚀、溶蚀中山地貌单元区。 3、工程地质 八台山隧道地质复杂,裂隙倾角大,多为陡倾裂隙,节理面较平直,呈微张~张开状,宽1-50㎜不等,裂隙面附褐色铁质膜,局部为泥质充填。由洞口向洞身地质条件依次为: (1)出口段位于一斜坡上,地表覆盖有第四系崩坡积块石土,基岩为三叠系下统嘉陵江组的盐溶角砾岩。角砾状结构、岩溶发育。 (2)本隧道洞身段主要为III~V级围岩,构成III级围岩的地层岩性以灰岩为主,呈中厚层状。跨度5米,跨度5~10米,可稳定数月,可发生局部块状位移及小~中塌方;构成IV级围岩的地层岩性以大冶组、栖霞组灰岩为主,呈薄~中厚层状。一般无自稳能力,数日~数月内可发生松动变形及小塌方,进而发展为中~大塌方,有明显的塑性流动变形和挤压破坏;构成V级围岩的地层岩性以页岩、炭质页岩、泥质粉砂岩为主,呈薄~中厚层状。岩体受地质构造及风化作用影响较重,裂隙较发育,呈碎、裂状,松散结构,易坍塌,围岩无自稳能力,跨度5米或更小时,可稳定数日。 (3)不良地质: ①岩溶 八台山隧道主洞K46+560~K47+990段、避难通道K46+560~ K47+990段为富水地段且岩溶特别发育,极易发生突水、突泥情况。 ②煤层、煤线与瓦斯 隧道穿越二叠系上统吴家坪组含煤地层,该区域煤层厚0.3~

几种隧道通风方案

几种隧道通风的通风方式比较 一、自然通风和机械通风。 1、双向交通隧道:L*N≥6*105时需机械通风。 2、单向交通隧道:L*N≥2*106时需机械通风。 其中L表示:隧道长度(m),N表示设计交通量(辆/h) 二、机械通风通风方式可分为纵向式、半横式、全横式以及这三种方式的组合。 选择机械通风方式应考虑以下因素: ①交通条件 ②地形、底物、地质条件 ③通风要求 ④环境保护要求 ⑤火灾时的通风控制 ⑥工程造价、运行费用、维护费用。 三、隧道通风要求: 1、单向交通的隧道设计风速不宜大于10m/s,特殊情况可取12m/s;双向交通的隧道设计风速不宜大于8m/s;人车混合通行的隧道设计风速不宜大于7m/s。 2、风机产生的噪声及隧道中废气的集中排放均应符合环保有关规定。 3、确定交通方式在交通条件发生变化时应具有较高的稳定性,并便于防灾时的气流组织。 4、隧道内通风的主流方向不应频繁变化。

四、机械通风的通风方式:射流风机通风方式、集中送入通风方式、竖井排除通风方式、竖井送排式纵向通风方式、竖井与射流风机组合通风方式、全横向和半横向通风方式、静电吸尘通风方式。 1、射流风机通风方式,其模式如下图所示。 适用于单向交通隧道,送风方向与车行方向相同。 2、集中送入通风方式,其模式如下图所示。 集中送入通风方式应符合下列规定: ①应充分比选送风机房结构形式和风道连接方式,减少压力损失;对送风口结 构形式也要做比选,确定经济、合理的风口形式。 ②应结合结构工程尽可能使送风口喷流方向与隧道轴向一致,并在弯曲部位设 置导流装置。 ③该通风方式可与其他通风方式组合采用,宜用于单向交通隧道。 ④3、竖井排除通风方式,其模式如下图所示.

公路隧道通风设计软件 VDSHT 的编制和介绍

公路隧道通风设计软件VDSHT的编制和介绍 赵峰夏永旭 (河北新洲公司,石家庄,050051)(长安大学公路学院,西安,710064) 摘要:通风技术是21世纪公路隧道发展的关键技术之一。目前国内的通风计算仍以手工为主,工作效率较低,并且不方便于多方案的评价比选。本文介绍了一套隧道通风设计软件VDSHT[2],它不仅可以进行各种纵向、半横向、全横向和混合通风方式的计算,而且可以进行多种通风方案的评价比选。 关键词:公路隧道通风设计软件 VDSHT 近年来,我国的公路隧道建设事业已取得了长足的进步,单洞延长超过500km,其中建成的大于3000米的特长隧道有近20多座,正在建设的秦岭终南山隧道长度达18004米。随着公路隧道的日益长大化,通风技术作为21世纪公路隧道发展的关键技术之一,已日益受到广泛的关注。目前,对公路隧道通风的一维计算已经有了一套完整的计算理论。但由于国内通风计算大多依靠手工进行,软件化程度比较低。为此,作者在现有通风计算理论的基础上,利用可视化语言DELPHI,编制了一套公路隧道通风综合设计系统VDSHT,可进行各类通风方式的计算并完成多方案评价及比选[2]。 1 VDSHT设计思路 首先完成隧道通风量的计算,然后进行隧道通风 方式的选择及计算,最后对隧道通风方案进行评 价并完成多方案比较。 VDSHT主要包含三大功能模块:通风量计算 模块、通风计算模块和通风方案评价比选模块。 其计算流程见图1。 2 VDSHT特点 程序VDSHT寄托在Windows平台上,具有 Windows程序的一贯特色:标准一致的用户界面,人机交互式输入输出,鼠标自由点取等。除此以外,VDSHT 程序本身具有以下特点: 1.VDSHT采用面向对象编程,使得用户对系统的干预能力加强。同时程序充分利用了Windows本身的资源,减少了程序代码的重复开发。在程序编制中采用对象的链接和嵌入技术,以便VDSHT与其它Windows程序能够互相调用,使程序更加灵活。 2.VDSHT的编制充分利用了Delphi语言的数据库和计算功能。在程序中主要建立了两大类数据库,一类是射流风机、轴流风机参数数据库,另一类是局部损失系数数据库。风机数据库主要包括目前常用的风机类型,局部损失系数数据库主要借鉴流体力学计算中提供的相关系数。 3.VDSHT利用Delphi语言与Excel的数据接口,使得程序的输入输出更具直观性,操作更加简单。 4.VDSHT模块具有高度开放性和独立性,可以随时进行数据添加和修正。 3 基本功能 VDSHT主要包含三大功能模块:通风量计算模块、通风计算模块和通风方案评价比选模块。 1)主要模块功能

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