天然气地质施工

特殊地址地段隧道开挖—天然气铁工1301第三组天然气概念•天然气，是一种主要由甲烷组成的气态化石燃料。它主要存在于油田和天然气田，也有少量出于煤层。天然气燃烧后无废渣、废水产生。相较煤炭、石油等能源有使用安全、热值高、洁净等优势。天然气地段隧道开挖的地质特征•开挖油气田区的高瓦斯隧道,有着极高的危害性。由于隧道底部围岩为油气层,成为隧道施工瓦斯的补给源。而且,不同于煤层瓦斯的是,油气田区瓦斯无处不在。只要有断层、节理带存在,通常会有瓦斯溢出。所以,在油气田区,必须密切关注节理、断层的位置。查明其位置、性质、产状、规模,判断其是否成为导气构造,以便及时采取措施,保证施工安全。地质描述•1地质特征：1断裂构造，裂隙发育程度小2褶皱岩层透气性差，封闭性好3岩层渗透性差4地下水活动天然气地质对隧道施工的影响•1瓦斯易发生爆炸，对作业人员和设备有威胁2地质复杂，施工难度大3施工是应该采用超前钻探来排放天然气，必要时还要加密钻探。•还要确定天然气的密度大小，对工作面所产生的影响。二施工要点•1施工原则•2施工方法•3施工材料和机械•4施工注意事项1施工原则•1.少扰动——开挖时要尽量减少对围岩的扰动次数、扰动强度、扰动范围和扰动持续时间。•2.早支护——开挖后及时施作初期锚喷支护，使围岩的变形进入受控制状态。•3.勤量测——指以直观、可靠的量测方法和量测数据来准确评价围岩(或围岩加支护)的稳定状态，或判断其动态发展趋势，以便及时调整支护形式、开挖方法•4.紧封闭——一方面指采取喷射混凝土等防护措施，避免围岩因长时间暴露而致强度和稳定性的衰减。另一方面指要适时对围岩施作封闭形支护。2施工方法•采用新奥法施工，利用自制多功能台架人工风钻钻孔，采用电力起爆，利用煤矿许用炸药及煤矿许用雷管，采用挖掘机装载机装渣自卸汽车运输渣。•初期利用锚网、喷支护，结合型钢架支护，喷射混凝土，利用湿喷技术，喷射C20混凝土式钢杆喷射混凝土•防水层台架无钉挂•隧道衬砌采用12m全断面液压衬砌台车施工，仰拱、填充、先行、拱墙一次成型，拌合站集中拌制混凝土，混凝土运输车运输，输送入模•采用双保险瓦斯监测策施，遥控自动化监测系统与人工现场监测结合新奥法的主要支护手段与施工顺序•新奥法是以喷射混凝土、锚杆支护为主要支护手段，因锚杆喷射混凝土支护能够形成柔性薄层，与围岩紧密粘结的可缩性支护结构，允许围岩有一定的协调变形，而不使支护结构承受过大的压力。•施工顺序可以简单概括为：开挖→一次支护→二次支护。•1.开挖•开挖作业的内容依次包括：钻孔、装药、爆破、通风、出渣等。•开挖作业与一次支护作业同时交叉进行，为保护围岩的自身支撑能力，第一次支护工作应尽快进行。•2.第一次支护作业•包括：一次喷射混凝土、打锚杆、联网、立钢拱架、复喷混凝土•在巷道开挖后，应尽快地喷一层薄层混凝土（3-5mm），为争取时间在较松散的围岩掘进中。第一次支护作业是在开挖的渣堆上进行的，待把未被渣堆覆盖的开挖面的一次喷射混凝土完成后再出渣。深孔水平钻探法正常段异常段地质综合判断·短距离预报加深炮孔探测红外探测超前水平探测地质雷达探测施工建议施工方案选择下循环预报隧道施工地质素描地质预报报告项目技术决策预报验证反馈施工准备制定预报方案预报分级研究地质资料地质分析长距离预报物探法中长距离预报超前地质预报工序流程预报要点（1）研究区域地质、工程地质资料，必要时进行地表补充测绘和勘探，对整个地区地质情况做到比较全面深刻的认识，分析主要工程地质问题、主要地质灾害隐患及其分布范围、在隧道内揭示的大致里程，制定预报方案。（2）根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度和工程设计资料，对不同地段地质预报分级，不同类型和级别的地段采取不同的预报手段。（3）隧道施工前制定好不良地段应急预案，采用浅孔钻探发现地质突变或含水时，立即采取处理措施。（4）及时配备先进仪器，结合有丰富经验的地质、施工人员进行综合分析论证。.防止地表下沉的技术办法隧道开挖后为了防止拱顶下沉而导致地表下沉，一方面我们在天然气管道下方前后10m范围将钢拱架的间距调整到0.5m，另一方面采取在初期支护内圈增设Ⅰ20的工字钢做护拱，护拱的间距等同初期支护的工字钢架的间距，以增加拱圈的刚性，避免拱顶围岩柔性变形产生拱顶下沉导致地表下沉。由于隧道埋深只有14m，在隧道施工过程中地表可能产生沉降，由此，可能导致天然气管道产生较大的变形，甚至开裂。因此，在隧道中线左右各17.5m（铁四院提供的参数）范围外的不动点3施工材料和机械•1材料：1煤矿许用的含水炸药，雷管2水泥宜选用强度等级为32.5的硅酸盐和普通硅酸盐水泥，不得采用其他水泥3砂的细度模数M2.7，含泥量不大于3%，不得使用细砂4石子的最大粒径《40MM级配宜为2~3级含泥量不大于1%，不得有泥土块。5C20混凝土•2机械：拌合机、电动机、通风设备、钻孔机、运渣车、挖掘机、照明设备、排水设备等等4注意事项•1、检查验收施工单位施工方法是否与施工组织方案一致。•2、检查验收洞口浅埋段、坡面防护及地表排水系统的完善情况。检查验收洞顶黄土陷穴的回填处理情况。•3、检查明洞的施工是否及时、规范，洞口安全施工支护措施是否合理有效。•4、进一步核实检查浅埋段和洞口加强段开挖施工方法、支护方式以及地质条件、地表沉陷等变化情况，核实施工安全保障措施是否有效可靠。•5、检查施工防排水系统是否通畅、顺适、完善。•6、检查隧道开挖循环进尺、核心土大小、侧壁导坑的长度、马口开挖长度是否合理、符合规范要求。•7、检查拱架、超前支护、衬砌砼厚度是否满足设计及规范要求。•8、检查对洞顶地表沉降、裂缝，洞内拱顶下沉、收敛是否按规范规定进行了监控，并详细了解监控量测情况。•9、抽查锚杆长度、角度、间距及钢拱架间距是否满足设计要求。10、检查仰拱封闭、二次衬砌离掌子面之间的距离是否满足设计及稳定要求，并根据围岩状况及量测数据及时进行调整。•11、检查结构防排水系统的设置是否符合设计要求；•12、检查隧道施工现场布置、用电、通风、供水、照明、排水等设施安放情况是否安全可靠、规范，洞内亮度及通风效果是否满足规范要求。•13、检查辅助坑道的排水、支护等设施是否规范合理、安全可靠。•14、检查施工单位的现场填报资料是否及时、准确，包括施工日志、检验申请批复单、试验资料、地质编录等是否齐全，是否经监理检查签认。•15、检查监理单位的抽检资料与监理日志是否齐全。•16、检查施工单位对监理工作指令的执行情况，问题是否已得到解决且指令是否已经闭合。•17、检查施工单位对设计文件及施工规范要求的超前地质预报工作是否予以落实，有无针对不良地质情况所采取的相应对策及准备情况。•18、随时抽查检查监理、设计、施工单位安全设施、人员到位情况，人员资质是否满足要求，安全组织、制度体系是否建立健全。•19、检查监理、设计、施工、试验单位合同执行情况。•20、及时调查并协调处理施工中出现的地质病害、工程质量事故等，并对其他隧道存在的相应问题，组织相关部门提出预防及处理措施。三.施工通风隧道通风设施3.2施工图片隧道钢骨架衬砌，岩面浇筑混凝土3.3施工工艺揭煤施工工艺南昆线夹竹篱隧道•南昆线夹竹篱隧道，是我国在高瓦斯含煤地层中修建的长大铁路隧道，共通过煤系地层的长度及瓦斯涌出的严重性在国内铁路隧道中少见。隧道穿过煤层地段，单斜构造，煤层走向约N32E,倾向NW,煤层斜角17.5度-21.5度，构造复杂类为中等偏简单。根据地质勘测中取样实验表明，2、12、17、18号煤层瓦斯含量较大。