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4.4 特殊地段施工
4.4.4 瓦斯地段施工
瓦斯是地下坑道内有害气体的总称，其成分以沼气（甲烷CH）为主，一般习惯称沼气为瓦斯。
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1.瓦斯的燃烧和爆炸性
当坑道中的瓦斯浓度小于5%，遇到火源时，瓦斯只是在火源附近燃烧而不会爆炸；
瓦斯浓度在5%～6%到14%～16%时，遇到火源具有爆炸性
瓦斯浓度大于14%～16%时，一般不爆炸，但遇火能平静地燃烧
2.瓦斯放出的类型
从岩层中放出瓦斯，可分为三种类型：
（1）瓦斯的渗出。
（2）瓦斯的喷出。
（3）瓦斯的突出。
以上三种瓦斯放出形式，以第一种放出的瓦斯量为大。
3.防止瓦斯事故的措施
1）瓦斯隧道施工组织应符合的规定
（1）施工前应编制防治瓦斯的专项施工方案、超前地质预报方案、通风设计方案、瓦斯监测方案、应急预案和
作业要点手册等。
（2）成立负责通风、瓦斯检测、防治处理瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出、救护等的专门机构。高瓦斯工区及瓦斯突
出工区应配备救护队。
（3）设置灭火器、消防水池、消防用沙等消防设施。
2）瓦斯隧道钻爆作业应符合的规定
（1）工作面附近20m以内风流中瓦斯浓度必须小于1%，必须采用湿式钻孔，炮孔深度不应小于0.6m，装药前
炮孔应清除干净。
（2）必须采用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管，严禁反向装药。
（3）爆破网络必须采用串联连接方式，不得并联或串并联。
（4）起爆电源必须使用防爆型起爆器，应安装在新鲜风流中，并与开挖面保持200m左右距离，同一开挖面不
得同时使用两台及以上起爆器起爆。
（5）炮孔封泥不严或不足时，不得进行爆破，炮泥应采用黏土炮泥，严禁用煤粉、块状材料或其他可燃性材料
作炮泥。
（7）通风30min后，由瓦斯检测人员检测工作面、回风道瓦斯浓度，当瓦斯浓度小于1%、二氧化碳浓度小于
1.5%时，解除警戒，允许施工人员进入作业面。[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
（8）隧道内各作业面应配备瓦斯检测仪，高瓦斯工点和瓦斯突出地段应配置高浓度瓦斯检测仪和自动检测报警
断电装置，瓦斯隧道人员聚集处应设置瓦斯自动报警仪。
4）严格执行有关制度
（1）瓦斯检查制度：指定专人定时和经常进行检查，测量风流和瓦斯含量，严格执行瓦斯允许浓度的规定。瓦
斯检查手段可采用瓦斯遥测装置、定点报警仪和手持式光波干涉仪。
（2）动火管理制度：洞内严禁使用明火，严禁将火柴、打火机、手电筒及其他易燃品带入洞内。
（3）教育培训制度：进洞人员必须经过瓦斯知识和防止瓦斯爆炸的安全教育。抢救人员未经专门培训不准在瓦
斯爆炸后进洞抢救。
（4）持证上岗制度：瓦斯检查人员必须挑选工作认真负责、有一定业务能力、经过专业培训的考试合格者，进
行监测工作。
4.4.5 流沙地段施工
治理流沙必先治水，以减少沙层的含水量为主。宜采取以下措施进行治理：
一、加强调查，制定方案
二、因地制宜，综合治水
1、防。建立地表沟槽导排系统及仰坡地表局部防渗处理，防止降雨和地表水下渗。
2、截。在正洞之外水源一侧，采用深井降水，将储藏丰富构造裂隙水，通过深井抽水排走，减少正洞的静水和
动水压力，对地下水起到拦截作用。
3、排。有条件的隧道在正洞水源下游一侧开挖一条洞底低于正洞仰拱的泄水洞，用以降排正洞的地下水，或采
用水平超前钻孔真空负压抽水的办法，排除正洞的地下水。
4、堵。采用注浆方法充填裂隙，形成止水帷幕，减少或堵塞渗水通道。
三、先护后挖，加强支护
四、尽早衬砌，封闭成环
4.4.6 岩爆地段施工
1.岩爆预报方法
隧道开挖过程中，可采用下列方法进行岩爆预报：
（1）以超前探孔为主，辅以地震波法、电磁波法、钻速测试等手段。
（2）观察岩体表面的剥落、监听岩体内部发生的声响，通过地质的观察、素描，分析岩石的“动态特性”。
（3）采用工程类比法进行宏观预报。
2.岩爆隧道施工技术措施
（1）轻微岩爆地段开挖可正常掘进，可直接在开挖面上洒水，软化表层，促使应力释放和调整。[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
（2）中等岩爆地段，除可采用轻微岩爆地段的措施外，还可采用超前注水、防岩爆锚杆等措施。
（3）强烈岩爆地段，除可采用轻微岩爆地段和中等岩爆地段的措施外，还可采用在地面钻孔注水的方法大范围
软化围岩、超前应力解除爆破、小导洞超前、超前锚杆、钢架支撑等措施。
3.岩爆隧道施工要求
（1）做好发生岩爆的时间、位置、强度、类型及数量等记录，总结岩爆规律。
（2）采用光面爆破技术，使隧道周边圆顺，减少应力集中；严格控制装药量，减少对围岩的扰动。
（3）控制循环进尺，采用短进尺，一般情况下，每循环进尺宜控制在1.0～1.5m，最大不得大于2m。
（4）中等强度以上岩爆地段宜采用凿岩台车及喷混凝土台车施工；台车及装渣机械、运输车辆上宜加装防护钢
板，避免岩爆弹射块体伤及操作人员和砸坏施工设备。
（5）超前注水孔宜布置在隧道边墙及拱部开挖断面轮廓线外100～150mm范围内，并向孔内灌高压水，软化围
岩，加快围岩内部的应力释放。
（6）开挖后应及时喷纤维混凝土封闭，厚度宜为50～80mm。
（7）应力释放孔直径不宜小于φ70mm。
（8）防岩爆锚杆可采用楔管式、缝管式、水胀式等能及时受力的锚杆，以调整围岩应力分布及加固围岩。锚杆
长度宜为2m左右，间距宜为0.5～1.0m。
4.发生岩爆应采取的处理措施
（1）停机待避，待安全后进行工作面的观察、记录，如岩爆的位置、强度、类型、数量以及山鸣等。
（2）增加及时受力的摩擦型锚杆（不能代替系统锚杆），锚杆应装垫板。
（3）及时喷纤维混凝土，厚度宜为50～80mm。
4.4.7 膨胀岩土地段施工
1.膨胀岩土隧道开挖应符合的规定
（1）宜采用开挖分步少、可尽快全断面闭合的开挖方法。
（2）施工时应采取措施预防因分步开挖而引起围岩压力及偏压力增大。
（3）短进尺逐次开挖各分步断面，应依序紧跟，不得超前独进。
（4）隧道周壁开挖应圆顺，可优先采用人工或机械开挖。
（5）开挖后，应及时封闭暴露的岩体。
（6）预留变形量应适当加大，根据现场情况进行调整。
2.膨胀岩土隧道施工防排水应符合的规定
（1）隧道开挖前，根据设计要求填平浅埋地段地表低洼处、封闭洞顶小河沟谷。
（2）洞内出露的地下水应及时归入沟、管、槽，引排至洞内水沟。[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
（3）顺坡施工排水，严禁挖沟直接排放，应设置防渗漏排水沟槽。反坡施工排水应采用设备完好、系统完善的
抽排水设施，严禁水渗流至开挖工作面。
（4）衬砌的施工缝、变形缝应根据防水要求，结合地下水情况、防水材料特点等因素合理设置。
3.膨胀岩土隧道初期支护及二衬施工应符合的规定
（1）采用封闭型钢架时，初期支护应及时封闭成环。
（2）采用可缩钢架时，其滑动节的个数与整个布点的活动量，应满足膨胀岩土的膨胀量与约束量。
（3）可采用长锚杆、可拉伸锚杆和临时仰拱等措施。
（4）喷射混凝土可采用逐次加喷或预留纵向变形缝，满足膨胀岩土的膨胀量。
（5）采用挂网喷射混凝土时，应先喷一层约40mm的混凝土，并安设钢筋网，再补喷到设计的厚度。
（6）支护的总压缩量应与预留变形量一致。
（7）渗水地段应及时引、排水，喷射混凝土应调整配合比，使喷射混凝土与围岩密贴。
（8）衬砌结构应与围岩充分密贴、及早闭合。当衬砌混凝土的强度达到设计要求时，方可拆模。
4.4.8 软岩大变形地段施工
软岩大变形地段隧道开挖和支护应符合下列规定：
（2）应适当加大预留变形量，根据监控量测数据，及时调整开挖预留变形量。
（4）初期支护应及时施作。加长锚杆、双层初支等控制变形措施，应严格按设计要求施工。
（5）上台阶宜采用扩大拱脚措施加强对钢架的支撑。
（6）应采用锁脚导管等方式加强锁脚。
（8）仰拱宜紧跟掌子面施工，仰拱与掌子面距离一般不超过2倍隧道开挖宽度。
（9）应根据设计预留变形空间，释放弹性变形能；宜合理预留补强空间。
（10）应做好监控量测工作，根据监控量测数据，动态调整支护参数。
（11）二次衬砌应根据“适当释放、控制变形、实时封闭”的原则和设计要求确定施工时机，洞口段施作不宜
拖后。
