過江段隧道施工風(fēng)險預(yù)防及應(yīng)急預(yù)案

目錄目錄 11、工程概況 1工程簡介 1區(qū)間隧道過江段工程地質(zhì) 1隧道穿越地層 1隧道斷面內(nèi)圓礫層分布情況 5有害氣體〔沼氣〕分布情況 10原區(qū)間內(nèi)沼氣情況的描述 10最新區(qū)間內(nèi)沼氣情況的描述 102、過江段隧道掘進施工主要施工風(fēng)險 12盾構(gòu)穿越段富含沼氣 12圓礫層隧道掘進施工 12承壓水段 123、盾構(gòu)機針對性設(shè)計 12盾構(gòu)機主圖 13刀盤和刀具 13盾尾密封 15螺旋機 15加泥加水口 16應(yīng)急注漿孔的設(shè)置 16同步注漿系統(tǒng) 17有毒有害氣體監(jiān)測裝置 174、前期準備工作 17沼氣釋放試驗 17掘進段施工試驗 19渣土改進 19隧道通風(fēng) 19沼氣濃度的控制 20管片制作 215、沼氣段穿越施工技術(shù) 21沼氣釋放 21施工監(jiān)測 22監(jiān)測標準 22監(jiān)測設(shè)備 22監(jiān)測要求 22隧道通風(fēng) 23人員培訓(xùn) 23掘進施工要點 236、圓礫層段施工技術(shù)措施 24沼氣預(yù)防措施 2562承壓水預(yù)防措施 25掘進施工技術(shù)措施 257、承壓水段施工技術(shù)措施 268、風(fēng)險應(yīng)急措施 28沼氣含量超警戒線 28噴涌 29盾尾滲漏 29刀具磨損 29氣壓法換刀原理 30氣壓法供氣方式及施工設(shè)備、材料 30氣壓換刀施工前期準備工作 31氣壓作業(yè) 33刀具檢查和更換 43帶壓換刀施工考前須知 44盾構(gòu)恢復(fù)掘進 458.4.8.應(yīng)急措施 45其他預(yù)防和應(yīng)急技術(shù)組織措施 46應(yīng)急材料的配備 47機械設(shè)備配備 47應(yīng)急指揮機構(gòu)及分工 47人員聯(lián)系方式 48應(yīng)急匯報制度 491、工程概況濱江站～富春路站區(qū)間為杭州地鐵1號線工程穿越錢塘江全地下區(qū)間，里程范圍為K5＋880.274～K8＋835.859，區(qū)間左線總長為，區(qū)間右線總長為。在里程K6＋750和K8＋35處設(shè)風(fēng)井2座，在K7＋220和K7＋810處設(shè)2座聯(lián)絡(luò)通道，其中K7＋220處聯(lián)絡(luò)通道兼排水泵站。本區(qū)間隧道始于濱江站〔江南大道～江陵路路口〕，沿江陵路向西北方向前行，過舟楓路、濱盛路、規(guī)化支路，至江南風(fēng)井進洞，隨后盾構(gòu)機江南風(fēng)井出洞繼續(xù)向西北推進，過聞濤路，穿越南岸江堤和錢塘江，過江后穿越北岸江堤和之江路，再推進至江北風(fēng)井進洞，盾構(gòu)機在江北風(fēng)井出洞后繼續(xù)向西北沿婺江路推進至富春路站進洞，整條隧道完成。江南風(fēng)井位于江陵路～聞濤路路口，江北風(fēng)井位于之江路～婺江路路口，區(qū)間隧道采用2臺盾構(gòu)機先后從濱江站始發(fā)，穿越江南、江北風(fēng)井后抵達富春路站。之間將穿越錢塘江，穿越長度約為1340m圖1：區(qū)間隧道推進線路示意圖隧道穿越地層過江段隧道掘進區(qū)域主要穿越的地層有：③5層粉砂夾砂質(zhì)粉土、③7層砂質(zhì)粉土、④3層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、⑥2層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、⑨1a層粉質(zhì)粘土、⑨1b層含砂粉質(zhì)粘土、⑿2層細砂、⑿4層圓礫。其土層特征描述和力學(xué)指標詳見下表：土層特征描述表1.2－01土層特征③5層粉砂夾砂質(zhì)粉土灰、青灰色，稍密，飽和，含有機質(zhì)、云母屑，砂質(zhì)粉土呈團塊狀。實測標貫錘擊數(shù)4～16擊,平均值7擊。靜力觸探錐尖阻力qc=4.45～6.43MPa，平均值5.05MPa，側(cè)壁阻力fs=38.4～73.2kPa，平均值43.8kPa。全區(qū)分布，，頂板埋深5.70～17.80m，頂板高程-11.80～1.27m，層厚1.10～7.60m。③7層砂質(zhì)粉土色，稍密，很濕。含有機質(zhì)、云母碎屑，具水平層理，夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，搖振反響中等，切面無光澤反響，干強度較低，韌性較低，江中夾有淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土。實測標貫擊數(shù)2～15擊,平均值5擊。靜力觸探錐尖阻力qc=1.58～5.45MPa，平均值3.81MPa，側(cè)壁阻力fs=43.8～75.2kPa，平均值46.0kPa，屬中等壓縮性土。場區(qū)內(nèi)局部缺失，頂板埋深8.20～24.00m，頂板高程-15.87～m～9.20m。④3層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土灰色，流塑，具層理結(jié)構(gòu)，層間夾粉砂。粉土薄層。無搖振反響，切面光滑，干強度中等，韌性中等，實測標貫擊數(shù)2～6擊，平均值2.7擊。全區(qū)分布，頂板埋深18.30～23.90m，頂板高程-16.00～-m～6.70m。⑥2層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土灰色，流塑，具層理結(jié)構(gòu)，層間夾粉砂薄層。無搖振反響，切面光滑，干強度中等，韌性中等，實測標貫擊數(shù)2～6擊，平均值3.5擊。靜力觸探錐尖阻力qc=0.97～4.44MPa，平均值1.47MPa，側(cè)壁阻力fs=12.7～50.6kPa，平均值25.85kPa，屬高壓縮性土。局部缺失，頂板埋深14.40～29.00m，頂板高程-22.42～-m～7.50m。⑨1a層粉質(zhì)粘土灰綠色、灰黃色，可塑～硬塑，含鐵錳斑點，局部夾粉砂團塊。實測標貫擊數(shù)5～26擊，平均值10擊。靜力觸探錐尖阻力qc=0.79～7.42MPa，平均值2.66MPa，側(cè)壁阻力fs=18.4～237.8kPa，平均值78.0kPa，屬中等壓縮性土。局部缺失，頂板埋深17.50～31.80m，頂板高程-26.14～-m～7.80m。⑨1b層含砂粉質(zhì)粘土灰、灰黃色，軟塑～可塑。含砂，含砂量5～15％。實測標貫擊數(shù)6～25擊，平均值16擊。靜力觸探錐尖阻力qc=1.05～5.02MPa，平均值2.92MPa，側(cè)壁阻力fs=27.3～180.2kPa，平均值87.3kPa，屬中等壓縮性土。局部缺失，頂板埋深18.40～34.70m，頂板高程-26.74～-m～⑿2層細砂灰、灰黃色，中密，飽和。含鐵錳質(zhì)結(jié)核，含云母片。實測標貫擊數(shù)17～35擊，平均值29擊。個別孔分布，頂板埋深22.30～30.30m，頂板高程-28.23～-m，層厚0.80～5.60m。⑿4層圓礫雜色，中密～密實，飽和。圓礫直徑0.2～2cm，含量20～35％，母巖成分以砂巖、熔結(jié)凝灰?guī)r、灰?guī)r為主，亞圓形，卵石粒徑2～6cm為主，最大粒徑10～25cm，含量25～35％，局部含塊石，填充中粗砂，砂以石英質(zhì)中粗砂為主，偶夾薄層粉土透鏡體，實測重型動探擊數(shù)9～100擊，平均值36擊，屬低壓縮性土。全區(qū)分布，頂板埋深23.40～35.60m，頂板高程-32.38～m，揭露最大層厚m。力學(xué)指標詳見表1.2－02～－03。一區(qū)地層特征表層號土層名稱天然狀態(tài)的物理性指標液限塑限塑性指數(shù)液性指數(shù)壓縮〔固結(jié)〕試驗指標直剪試驗靜止側(cè)壓力系數(shù)滲透系數(shù)原位測試含水量密度土粒比重孔隙比飽和度壓縮系數(shù)壓縮模量固塊垂直水平標貫濕干76g凝聚力摩擦角實測錘擊數(shù)WoPPdGseSrWLWpIpILaEcφKoKvKHN%g/cm3﹣﹣%%%﹣﹣Mpa-1Mpakpa°﹣cm/scm/s擊/30cm③2砂質(zhì)粉土11③3砂質(zhì)粉土夾粉砂③4砂質(zhì)粉土3395③5粉砂夾砂質(zhì)粉土6③6粉砂③7砂質(zhì)粉土夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土③8粉砂④3淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土1.25⑥1淤泥粉質(zhì)粘土19⑥2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土43⑥3粉砂⑧2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土155⑧3粉細砂1⑧2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土15⑧3粉細砂⑽1粉質(zhì)粘土14.9⑽2含砂粉質(zhì)粘土2⒁1細砂16⒁2圓礫二區(qū)地層力學(xué)特征表1.2－03層號土層名稱天然狀態(tài)的物理性指標液限塑限塑性指數(shù)液性指數(shù)壓縮〔固結(jié)〕試驗指標直剪試驗靜止側(cè)壓力系數(shù)滲透系數(shù)原位測試含水量密度土粒比重孔隙比飽和度壓縮系數(shù)壓縮模量固塊垂直水平標貫濕干76g凝聚力摩擦角實測錘擊數(shù)WoPPdGseSrWLWpIpILaEcφKoKvKHN%g/cm3﹣﹣%%%﹣﹣Mpa-1Mpakpa°﹣cm/scm/s擊/30cm①3砂質(zhì)粉土③1砂質(zhì)粉土③2砂質(zhì)粉土3210③3砂質(zhì)粉土夾粉砂15③4砂質(zhì)粉土9③5粉砂夾砂質(zhì)粉土1.9947③6粉砂95325③7砂質(zhì)粉土45③8粉砂18④3淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土⑥1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土1.183⑥2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土4138⑧2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土110⑨1a粉質(zhì)粘土973416⑨1b含砂粉質(zhì)粘土⑨3圓礫⑩1粉質(zhì)粘土33⑿2細砂隧道斷面內(nèi)圓礫層分布情況〔1〕原地質(zhì)詳勘圓礫層的分布，根據(jù)原詳勘資料“Ⅱ區(qū)地基土分析〞中描述：在樁號K6+957～K7+，⑿層細砂、圓礫層頂部1～2m分布盾構(gòu)開挖范圍的底部。從上述文字中，可以理解為圓礫層侵入隧道斷面的區(qū)域不到50米，且僅侵入隧道斷面1~2米。但根據(jù)地質(zhì)勘探柱狀圖顯示，圓礫層侵入隧道斷面深度達2.26米左右，涉及區(qū)域約米?！苍斠娫斂钡刭|(zhì)剖面圖〕〔2〕地質(zhì)補勘補勘圓礫層取樣實照為進一步真實的弄清圓礫層侵入隧道斷面的深度和侵入?yún)^(qū)域的長度，我工程部又特委托浙江省工程勘察院對隧道沿線地質(zhì)進行補勘。根據(jù)新的地質(zhì)補勘資料顯示，圓礫層侵入隧道深度最大達左右，等于侵入了隧道半個斷面，且侵入?yún)^(qū)域達440多米。圓礫層礫石最大長度近9厘米，寬度約4厘米，厚度約3～4厘米。見下面取樣照片?！苍斠娧a勘地質(zhì)剖面圖〕補勘圓礫層取樣實照從施工風(fēng)險考慮，為確保施工的平安，必須盡量將施工風(fēng)險考慮全面。為此，根據(jù)兩次地質(zhì)勘探情況，實際施工應(yīng)取綜合兩次勘探情況最不利情況作為施工參照。綜合兩次勘探結(jié)果，圓礫層侵入隧道斷面長度達520多米，侵入深度達?！哺骄C合兩次勘探后的地質(zhì)剖面圖及隧道軸線，包括沖刷線位置〕〔3〕建議調(diào)整軸線根據(jù)兩次勘探資料綜合分析，圓礫層侵入隧道斷面和深度大大超過了原投標時的概況。從躲避施工風(fēng)險角度上，應(yīng)對隧道軸線作適當調(diào)整，盡量防止或減少圓礫層在隧道斷面的侵入。此項內(nèi)容在08年3月18日穿越錢塘江段施工技術(shù)方案專家評審會上得到了專家們的一致認可和確認。從圓礫層侵入隧道斷面的長度和深度，及隧道所處地理環(huán)境來分析，圓礫層侵入隧道斷面深度和長度越少越好。為此，根據(jù)專家會評審意見，建議將隧道軸線進行調(diào)整。調(diào)整分兩種情況：1〕新包絡(luò)線下隧道最小覆土3m按此設(shè)計軸線，圓礫層侵入隧道斷面情況如下：侵入長度僅約51m，侵入隧道深度最大約為0.2〕新包絡(luò)線下隧道最小覆土按此設(shè)計軸線，圓礫層侵入隧道斷面情況如下：侵入長度僅約，侵入隧道深度最大約為。從上述兩種軸線調(diào)整，在滿足設(shè)計要求的前提下，盡可能選擇沖刷線下隧道最小覆土3m，盡量減小江底圓礫層對隧道掘進施工帶來的風(fēng)險。1.2.3過江段承壓水文〔1〕錢塘江水體錢塘江是浙江省第一河流，其發(fā)源于安徽休寧縣境內(nèi)懷玉山主峰六股尖，在浙江省海鹽縣澉浦注入杭州灣，干流長度668km，流域面積達55558km2，匯水面積達3.13萬km2。其洪汛受梅汛控制，汛期時，江水面暴漲，據(jù)富春江蘆茨水文站資料，錢塘江徑流有明顯的年際和年內(nèi)變化，其最大年徑流總量539億m3〔1954年〕，最小年徑流總量130億m3〔1979年〕，多年年逕流量在301億m3左右，實測最大洪峰流量達29000m3/s〔1955年〕，最小流量/s(1934年)。錢塘江屬感潮型河流，呈不規(guī)那么半日潮型，水位直接受潮汐影響，變化幅度大，場區(qū)地處強潮河口，獨特的地理環(huán)境形成了舉世聞名的錢江涌潮。據(jù)杭州錢江四橋上游的閘口水文站資料，錢塘江歷年最高潮水位〔1997年8月19日，黃海高程，下同〕，歷年最低潮水位為〔1954年8月10日〕，多年平均高潮位，多年平均低潮位，多年平均潮差，歷年最大潮差，多年平均漲潮歷時1小時32分，多年平均落潮歷時10小時53分；據(jù)杭州錢江二橋下游的七堡水文站資料，錢塘江歷年最高潮水位〔1997年8月19日，1985年國家高程基準，下同〕，歷年最低潮水位為〔1955年8月14日〕，多年平均高潮位，多年平均低潮位，多年平均潮差，歷年最大潮差，多年平均漲潮歷時1小時25分，多年平均落潮歷時11小時01分。按內(nèi)插法，鄰近工程場區(qū)的錢塘江歷年最高潮水位高程可取。錢塘江百年一遇最高洪水位m，300年一遇最高洪水位為。隧道區(qū)江面寬約1310米，勘探期間水面高程一般為2.80～4.80m，勘察期間受涌潮影響時，潮差約1～由于水動力條件復(fù)雜，錢塘江杭州段河槽極不穩(wěn)定，歷史上曾形成大沖大淤的變化，年內(nèi)沖淤特點表現(xiàn)為“洪沖潮淤〞，隨著兩岸標準堤防的建成，岸線受到堤塘的限制，目前岸線已經(jīng)根本趨于穩(wěn)定?！?〕地下水類型場地地下水主要為第四系松散巖類孔隙潛水、孔隙承壓水以及基巖裂隙水。根據(jù)地下水的含水介質(zhì)、賦存條件、水理性質(zhì)和水力特征，勘探深度內(nèi)可劃分為第四系松散巖類孔隙潛水和承壓水以及基巖裂隙水。1)潛水擬建場地淺層地下水屬孔隙性潛水，主要賦存于表層填土及③1～③7層粉土、粉砂中，由大氣降水和地表水徑流補給，地下水位受季節(jié)以及錢塘江地表水的影響較大?！?.60m～2.02m～7.60m～0.97m，基坑降水停止后，根據(jù)后期觀測，水位恢復(fù)為埋深左右〔高程為〕。根據(jù)錢塘江閘口和七堡歷年最高潮水位高程，工程區(qū)錢塘江最高設(shè)計水位可取，目前北岸的地面高程左右，南岸的地面高程左右，考慮最不利的因素即洪水位持續(xù)時間較長，兩岸地表積水及設(shè)計地面回填后高程北岸、南岸分別為7.84、6.75m，建議兩岸的抗浮設(shè)計水位高程取設(shè)計地面高程，即南岸中間風(fēng)井抗浮設(shè)計水位高程取，北岸中間風(fēng)井抗浮設(shè)計水位高程取。2)孔隙承壓水Ⅰ區(qū)有兩層承壓水。第一承壓水分布于江南岸Ⅰ區(qū)內(nèi)，含水層分布在⑥3粉砂層中，水量小～中等；該層位于盾構(gòu)隧道底板以下一定深度，對盾構(gòu)掘進無影響；由于地下連續(xù)墻穿透了⑥3層，第一承壓水對江南中間風(fēng)井施工也無影響。故本次勘測未實測第一承壓水水頭高度。第二孔隙承壓水：錢塘江南岸承壓含水層主要分布于深部的⒁層細砂、圓礫層中，水量較豐富，隔水層為上部的淤泥質(zhì)土和粘土層〔④、⑥、⑧、⑩層〕。承壓含水層頂板高程為-38.02～，隔水層頂板高程為-15.25～m；根據(jù)勘察在承壓水抽水孔的1個觀測孔中同時進行了承壓水水頭測試，將上部潛水含水層用鐵制套管隔離，2007年3月至4月1日實測承壓水頭埋深在地表下6.25～7.45m，相應(yīng)高程為-1.53～。北岸承壓含水層主要分布于深部的⑿4層圓礫和⒁2層圓礫中，水量較豐富，隔水層為上部的淤泥質(zhì)土和粘土層〔⑥、⑨層〕。承壓含水層頂板高程為-26.00～，隔水層頂板高程為-14.02～m；根據(jù)勘察在承壓水抽水孔的兩個觀測孔中同時進行了地下承壓水水頭測試，將上部潛水含水層用鐵制套管隔離，2007年2月實測承壓水頭埋深在地表下，相應(yīng)高程為；2007年3月至至4月1日實測承壓水頭埋深在地表下7.70～8.24米，相應(yīng)高程為0.08～。根據(jù)周邊類似鉆孔灌注樁施工經(jīng)驗，由于承壓水流速較小，承壓水對鉆孔灌注樁和地下連續(xù)墻施工無影響。江中段根據(jù)沖刷線下最小覆土，隧道斷面內(nèi)最大承壓水壓力將達。3)基巖水基巖裂隙水：賦存于強風(fēng)化、中風(fēng)化基巖中，含水量主要受構(gòu)造和節(jié)理裂隙控制。由于場地基巖裂隙不發(fā)育，故基巖裂隙水水量一般不大。4〕土層滲透系數(shù)Ⅰ區(qū)土層滲透系數(shù)成果表表-3層號土名室內(nèi)試驗滲透系數(shù)〔cm/s〕現(xiàn)場抽水試驗滲透系數(shù)〔cm/s〕KVKHK③2砂質(zhì)粉土×10-4×10-4×10-3③4砂質(zhì)粉土×10-4×10-4③5粉砂夾砂質(zhì)粉土×10-5×10-5③6粉砂③7砂質(zhì)粉土夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土×10-4×10-3④3淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土×10-8×10-8⑥1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土⑥2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土×10-7×10-6⑥3粉砂⑧2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土×10-7×10-6⑧3細粉砂⑩1粉質(zhì)粘土×10-6×10-7⑩2含砂粉質(zhì)粘土×10-6×10-6Ⅱ區(qū)土層滲透系數(shù)成果表層號土名室內(nèi)試驗滲透系數(shù)〔cm/s〕現(xiàn)場抽水試驗滲透系數(shù)〔cm/s〕KVKHK③1砂質(zhì)粉土×10-42×10-4×10-3③2砂質(zhì)粉土×10-4×10-4③3砂質(zhì)粉土夾粉砂×10-4×10-4③4砂質(zhì)粉土③5粉砂夾砂質(zhì)粉土×10-4×10-4③6粉砂×10-4×10-4③7砂質(zhì)粉土夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土×10-4×10-4③8粉砂×10-3×10-3④3淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土×10-7×10-7/⑥1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土×10-7×10-6/⑥2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土/⑥3粉砂/⑧2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土/⑨1a粉質(zhì)粘土×10-7×10-7/⑨1b含砂粉質(zhì)粘土/⑿2細砂×10-3×10-3/⑿4圓礫層江北×10-2/江南×10-21.3有害氣體〔沼氣〕分布情況本區(qū)間隧道內(nèi)掘進范圍內(nèi)存在大片的沼氣含氣層。1.3.1原區(qū)間內(nèi)沼氣情況的描述根據(jù)業(yè)主原提供的：?杭州地鐵1號線Ⅱ標濱江站～富春路站區(qū)間巖土工程詳細勘察報告?浙江華東建設(shè)工程〔2007.3〕的地質(zhì)勘探資料。本工程區(qū)域內(nèi)沼氣情況的描述如下：“3.7不良地質(zhì)作用和地下障礙物6〕〞中描述：本次勘察北岸及江中鉆孔未發(fā)現(xiàn)有沼氣。結(jié)合地?zé)釁^(qū)域調(diào)查報告，初步分析濱江站至樁號K6+850，Ⅰ區(qū)內(nèi)分布有沼氣。根據(jù)上述資料，濱江站～江南風(fēng)井～錢塘江南岸區(qū)域可能存在沼氣。但江中及北岸無沼氣。1.3.2最新區(qū)間內(nèi)沼氣情況的描述但根據(jù)業(yè)主于2008年2月2日下午召開的關(guān)于“過錢塘江過江隧道段、江南風(fēng)井段有害氣體〞會議，及2008年2月20日拿到的浙江省地礦勘察院施工的?杭州地鐵1號線濱江站～富春路站區(qū)間地下有害氣體特性研究報告〔江南風(fēng)井段、錢塘江過江隧道段〕?〔1〕濱江站～江南岸：1〕濱江站～富春路站區(qū)間江南風(fēng)井段地下氣體主要成份為甲烷，其體積約占90.4%～92.8%；其次為氮氣，約占5.31%～7.67%，二氧化碳約占1.53%～1.92%，還有一些微量的一氧化碳；2〕從濱盛路至錢塘江邊的K6+500～K6+900里程范圍內(nèi)分布著壓力大小不一的有害氣體。一部份在里程K6+564附近小范圍分布，另一局部沿南北方向呈長條狀分布，與地鐵隧道線交匯于江南風(fēng)井位置；3〕江南風(fēng)井段地下氣體以囊狀形式存在，主要賦存在⑥3層粉細砂層，含氣層頂板埋深在地面以下26～27m處；含氣層底板埋深在地面以下28～30m處；4〕江南風(fēng)井段⑥2層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層為氣源層，⑥3層粉細砂層為主要儲氣層；5〕K6+564附近氣體分布范圍較小，中心最大氣壓0.38MPa，而長條狀氣帶分布范圍較廣，進一步向江中延伸，中心最大氣壓0.4Mpa；6〕實測得出江南風(fēng)井段地下有害氣體最大流量為/h?！?〕過江隧道段：1〕過江隧道地下氣體主要成份為甲烷，其體積約占91.6%～94.6%；其次為氮氣，約占1.9%～5.7%，二氧化碳約占2.58%～3.44%，還有一些微量的一氧化碳；2〕過江隧道地鐵盾構(gòu)線自江南岸至主航道均存在有害氣體，主航道至江北岸不存在有害氣體；3〕過江隧道地下氣體以囊狀形式存在，主要賦存于細砂及圓礫層上部，含氣層頂板埋深在地面以下21～23m處；含氣層底板埋深在地面以下24～28m540m；4〕過江隧道的⑥2層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層為氣源層，〔12〕2層細砂層為主要儲氣層；〔5〕錢塘江靠近南岸位置處氣體壓力較大，最大氣壓約0.22～0.39MPa，并沿結(jié)構(gòu)線向北岸逐漸減??；〔6〕過江隧道地下有害氣體最大流量為/h。關(guān)于沼氣情況的描述，前后兩次地質(zhì)勘探資料在沼氣分布范圍、氣流量等方面均存在較大的差異。以下圖為新勘探過程中沼氣段沼氣釋放時的照片。陸地上沼氣釋放情況的照片錢塘江中沼氣釋放的照片2、過江段隧道掘進施工主要施工風(fēng)險盾構(gòu)穿越段富含沼氣根據(jù)新的有毒有害氣體勘察報告，過江段靠江南岸一側(cè)富含沼氣，長度約540m，pa，流量達3/h。施工風(fēng)險較大，在施工前和施工時應(yīng)采取措施，確保施工平安。沼氣段施工具體詳見沼氣段施工防治專項施工方案。根據(jù)調(diào)整沖刷線下隧道最小覆土情況，過江段盾構(gòu)進入錢塘江將穿越近米的圓礫層，圓礫層最大侵入深度達米。上半部為砂層和砂性土，在施工中需采取措施，予以確保隧道軸線及施工平安。同時，圓礫層及砂性土層有可能對盾構(gòu)刀具產(chǎn)生嚴重磨損，需進行江中換刀。氣壓換刀詳見氣壓換刀專項施工方案。2.3承壓水段本工程過江段盾構(gòu)穿越地層為砂層和圓礫層，此地層除富含沼氣外，還含承壓水，在施工中需采取措施，預(yù)防螺旋機噴涌和盾尾滲漏。3、盾構(gòu)機針對性設(shè)計根據(jù)地質(zhì)詳勘和補勘資料、有毒有害氣體勘察報告，結(jié)合本工程地質(zhì)狀況，特別是過江段地質(zhì)狀況，綜合兩次盾構(gòu)機專題專家評審會和一次穿越錢塘江段施工技術(shù)專家評審會意見，及成都地鐵施工經(jīng)驗根底上，對本工程所采用的盾構(gòu)機進行了針對性的設(shè)計。盾構(gòu)機場景照片盾構(gòu)機場景照片盾構(gòu)機主圖刀盤和刀具刀盤和刀具除了要適應(yīng)本工程的砂性地層外，最主要是要滿足過江段圓礫層段施工要求?！?〕刀盤根據(jù)2次盾構(gòu)機專家評審會的意見，除了在刀盤、刀具、螺旋機都部位按原要求加強耐磨外，還根據(jù)補勘結(jié)果，及總結(jié)成都地鐵施工情況，對盾構(gòu)機進行了改進：1〕增大盾構(gòu)機開口率。開口率由原來的30%擴大到約40%；2〕配有2套刀具磨損檢測裝置。盾構(gòu)機刀盤盾構(gòu)機刀盤〔2〕刀具刀具設(shè)計根據(jù)本工程地質(zhì)及成都地鐵施工經(jīng)驗的根底上不斷進行調(diào)整和改進。1〕刀具數(shù)量由原來的144把調(diào)整為191把。切削刀70把，弧面切削刀12把，中心刀1把，貝殼刀52把，撕裂刀21把，周邊刀35把；2〕對撕裂刀的形狀和耐磨程度作了改進，使刀具更加適應(yīng)地層?，F(xiàn)現(xiàn)改進型撕裂刀原設(shè)計撕裂刀盾尾密封盾構(gòu)施工理論上有“護頭護尾〞之說。而護尾就是指盾尾的防滲防漏。特別是在長距離江河底下及含承壓水的砂性土層段施工時，盾尾密封的好壞尤關(guān)重要。盾尾密封本工程盾構(gòu)機盾尾密封設(shè)計為三道盾尾密封，呈鈍角形。采用焊接式鋼絲密封刷二道和鋼板刷一道，鋼板刷的設(shè)置是提高剛性，使密封刷不易折斷，更好的保證密封性能。在充足盾尾油脂的前提下，其盾尾密封結(jié)構(gòu)能抵抗６Kg以上的水壓。過江段區(qū)間隧道盾尾密封螺旋機螺旋機作為渣土的主要出口，也是承壓水和沼氣噴涌這兩風(fēng)險控制的關(guān)鍵所在。故螺旋機設(shè)計是本工程施工的一個重要組成局部，也是較為關(guān)鍵、重要的一個局部。根據(jù)工程勘探資料和有毒有害氣體勘察報告，本工程螺旋機設(shè)計如下：〔1〕針對過江段圓礫層可能存在直徑較大的卵石，故本工程采用是直徑達∮800mm的大直徑葉片螺旋機，其可提高出土效率和實現(xiàn)大顆粒出土?！?〕螺旋機的殼體上設(shè)有2個加泥加水口，用來改善土體流動性。必要時可通過兩加泥加水孔進行納基膨潤土或高分子聚合物等的加注，充填、密實螺旋機，使其快速起到土塞效應(yīng)，防止和控制水氣土結(jié)合，從螺旋機處發(fā)生噴涌現(xiàn)象?！?〕設(shè)置2道液壓控制閘門，在發(fā)生噴涌現(xiàn)象時，可起到關(guān)閉螺旋機，截斷水氣土等噴涌通道?！?〕在螺旋機上部預(yù)留應(yīng)急孔法蘭與螺旋機間增設(shè)球閥，假設(shè)出現(xiàn)噴涌現(xiàn)象持續(xù)，無法按正?；謴?fù)施工時，通過關(guān)閉球閥，法蘭盤上外接保壓泵，進行恢復(fù)施工?！?〕針對本工程隧道斷面較長距離處圓礫層和砂性土層施工，故本工程盾構(gòu)機螺旋機內(nèi)部采用高強度耐磨材料處理。設(shè)置球閥，必要時安裝設(shè)置球閥，必要時安裝保壓泵液壓閘門液壓閘門螺螺旋機除了上述在螺旋機上設(shè)置2個加泥加水口外，在土倉和刀盤正面各設(shè)置了4個加泥加水口，以改進刀盤正面渣土和土倉內(nèi)的渣土。刀盤正面加納基膨潤土等，除改進渣土外，還能起到一定的保護刀盤、刀具作用。預(yù)留注漿孔在切口環(huán)和支承環(huán)后部設(shè)置2道應(yīng)急注漿孔。在發(fā)生施工風(fēng)險，需盾構(gòu)前端緊急注漿時〔入盾尾滲漏嚴重、氣壓換刀時氣從盾構(gòu)外向后漏氣、盾構(gòu)機姿態(tài)不好時等〕，均可進行應(yīng)急注漿。預(yù)留注漿孔預(yù)留注漿孔位置示意圖預(yù)留注漿孔位置示意圖同步注漿系統(tǒng)為獨立液壓控制系統(tǒng)的注漿系統(tǒng)，它由攪拌桶和斯維英泵組成。斯威英泵斯威英泵考慮到本工程穿越錢塘江段，盾構(gòu)穿越斷面存在有毒有害氣體。故盾構(gòu)機設(shè)計時就在螺旋機出口、盾尾上部、及第一節(jié)車架前端設(shè)置有毒有害氣體自動監(jiān)測報警裝置。4、前期準備工作根據(jù)第二次有害氣體的勘察，本區(qū)間段沼氣分布較第一次地質(zhì)詳勘所示的范圍要廣，且顯示的流量和壓力均很大。最大壓力MPa，最大3/h。假設(shè)預(yù)先不采取措施，由于沼氣壓力和流量均較大，盾構(gòu)穿越過程中極易產(chǎn)生瞬間噴涌和沼氣含量劇增等狀況，施工風(fēng)險將極大。為此，需采取以下措施來確保盾構(gòu)穿越沼氣段施工的平安。根據(jù)3月18日業(yè)主組織的穿越錢塘江施工技術(shù)方案專家評審會意見，為確保在盾構(gòu)在沼氣段的平安施工，在施工前必須預(yù)先對盾構(gòu)穿越區(qū)域內(nèi)的沼氣進行泄壓釋放，在盾構(gòu)穿越泄壓斷面內(nèi)時將沼氣層沼氣壓力泄放到0.05MPa以下，盡量降到最小。沼氣釋放分兩個階段：一個是試驗階段；一個是正式實施階段。此工作都在隧道穿越前完成。由于地下沼氣的具體含量，其鉆孔釋放后壓力能否降到多大，沼氣釋放后對周邊環(huán)境的影響有多大，沼氣釋放后的效果和釋放后地下沼氣的補充匯攏情況，沼氣釋放后對土體側(cè)向抗力不均勻程度等不是很了解?？紤]到江中具體實施時再了解此些狀況，難度較大，時間緊迫，故采取預(yù)先在陸地上進行沼氣釋放試驗。江南風(fēng)井段放氣孔平面布置圖沼氣釋放試驗在江南風(fēng)井～錢塘江南岸大堤之間進行。此段一為沼氣侵入隧道斷面的前端區(qū)域；二為該區(qū)域相比照擬空曠，建構(gòu)筑物相對較少，地形比擬有利，特別是對前期試驗孔的保存方面特別有利。放氣孔布置在地鐵結(jié)構(gòu)線兩側(cè)，原那么上每一側(cè)由內(nèi)向外各布置三排放氣孔，最近一排距離結(jié)構(gòu)線8米，各孔間距20米，放氣孔總體呈梅花形布置，共布置28個放氣孔。其中局部孔采取不等間距進行布置，以摸索合理的孔間距對沼氣釋放最合理經(jīng)濟。同時，試驗工程中，根據(jù)孔位具體釋放流量和壓力不同，假設(shè)孔位流量超過25m3/h，那么在該孔周邊進行加密布孔。通過此舉可以進一步了解加密孔對大流量和高壓沼氣層釋放的效果〔包括釋放周期〕在沼氣釋放試驗階段，選擇某些單孔釋放量降低后，或本身沼氣釋放量很小的鉆孔進行真空負壓釋放。以檢查在沼氣壓力到一定程度后，地層內(nèi)部還可能存在的沼氣存量。對后部沼氣釋放和盾構(gòu)穿越施工作技術(shù)參考。在K6+700左40m里程以及K6+580右15m處采用零星排放放氣施工。K6+700左40m處布置5個放氣孔，孔間距15m；K6+580右15m處布置3個放氣孔，孔間距15m，共布置8個放氣孔。具體孔位詳見上圖“江南風(fēng)井段放氣孔平面位置布置圖〞。在進行陸地沼氣釋放試驗時，需了解和掌握沼氣釋放孔的合理間距，釋放壓力值的可降范圍，釋放速度對周邊環(huán)境的影響，釋放時和釋放一定時間內(nèi)對周邊環(huán)境的影響，及釋放后沼氣的匯攏情況。通過一系列試驗成果，進一步完善江中段沼氣的釋放方案。渣土改進渣土改進是土壓平衡盾構(gòu)在砂性土和圓礫層施工中常用的一種有效方法。采取何種材料來進行改進將是渣土改進的關(guān)鍵。本工程渣土改進主要考慮采用納基膨潤土，在試驗段將對膨潤土使用情況進行進一步的試驗。以確定膨潤土改進渣土的效果。隧道通風(fēng)為確保盾構(gòu)平安掘進，根據(jù)以往類似工程施工經(jīng)驗，參考瓦斯隧道施工技術(shù)標準，本工程穿越錢塘江段施工通風(fēng)方式將選用混和式通風(fēng)，作為預(yù)防沼氣濃度超標的主要措施?；旌鲜酵L(fēng)就是將壓入式和吸出式兩種通風(fēng)方式聯(lián)合使用，其中壓入式風(fēng)機給工作面提供新鮮風(fēng)流，吸出式風(fēng)機從工作面排出污風(fēng)?；旌鲜酵L(fēng)兼有壓入式和吸出式兩者的優(yōu)點，但也有缺點，即吸出式風(fēng)機有引起瓦斯〔沼氣〕爆炸的危險，需選用平安可靠的防爆風(fēng)機。2〕風(fēng)機選型①通風(fēng)計算風(fēng)速：平均風(fēng)速不低于0.5~/s，最大可達6m/s。壓入式風(fēng)機初步選用SDF(A)型22×2kW通風(fēng)機，2條隧道各用1臺，另備1臺作為應(yīng)急風(fēng)機。風(fēng)機型號風(fēng)量〔m3/min〕風(fēng)壓〔Pa〕高效風(fēng)量〔m3/min〕最高點功率〔kW〕最大配用電機功率〔kW〕風(fēng)機直徑〔mm〕350~5501600~540039622×2655~860500~800720~390060022×2655~860吸出式風(fēng)機初步選用FBCZNO13型防爆式抽出式軸流通風(fēng)機。其轉(zhuǎn)速達980r/min；風(fēng)量達9.5～29m3/s；風(fēng)壓達178～694Pa；電機功率22KW。本工程風(fēng)機設(shè)備分階段布置，在濱江站～江南風(fēng)井段對隧道內(nèi)的通風(fēng)量、風(fēng)速等指標做響應(yīng)的測試，以優(yōu)化、確定江南風(fēng)井～江北風(fēng)井段風(fēng)機的布置數(shù)量和形式。除了在濱江站～江南風(fēng)井段進行通風(fēng)數(shù)據(jù)的監(jiān)測和摸索，還在沼氣釋放實驗段進行通風(fēng)試驗。確定在一定距離下，隧道前端壓入式通風(fēng)管出口處的風(fēng)速；開啟抽出式風(fēng)機時，隧道內(nèi)部空氣的流速，及混合式風(fēng)機同時開啟時，隧道內(nèi)空氣的移動風(fēng)速等。沼氣濃度的控制沼氣段施工時，正常施工、警戒施工、中止作業(yè)及人員撤離的沼氣濃度控制如下：根據(jù)測爆儀測試的甲烷濃度，0～0.25％為正常作業(yè)范圍；0.25～0.5％開始警戒，并加強監(jiān)測；0.5～1％中止作業(yè)，加強通風(fēng)，進行監(jiān)察；1～1.5％疏散作業(yè)人員，切斷電源，禁止人員入內(nèi)，隧道內(nèi)配置應(yīng)急燈，并開啟。假設(shè)施工人員重新進入施工現(xiàn)場，必須經(jīng)檢測人員檢測，沼氣濃度小于0.25％時，方可恢復(fù)施工。在掘進試驗段施工時，對沼氣濃度監(jiān)控進行試驗。確定通風(fēng)狀態(tài)下對沼氣濃度的可控性。〔1〕在一定監(jiān)控沼氣濃度下，單獨采取壓入式通風(fēng)狀態(tài)，測試其風(fēng)管出口處風(fēng)速；對隧道內(nèi)沼氣稀釋速度；〔2〕在一定監(jiān)控沼氣濃度下，單獨采取抽出式通風(fēng)狀態(tài)，其對隧道內(nèi)沼氣稀釋情況；〔3〕在一定監(jiān)控沼氣濃度下，單獨采取混合式通風(fēng)狀態(tài)，其對隧道內(nèi)沼氣稀釋情況。上述試驗必須在平安控制濃度1％以下狀態(tài)進行，一般不得超越警戒線濃度進行冒險試驗。假設(shè)出現(xiàn)超濃度情況，應(yīng)按相關(guān)要求進行，即停止施工后，在進行相關(guān)數(shù)據(jù)的摸索。通過對上述狀態(tài)的摸索和了解，確定通風(fēng)系統(tǒng)對隧道內(nèi)沼氣的可控程度，以利于在江中氣壓段施工時采取相應(yīng)的通風(fēng)措施和應(yīng)急措施。對于盾構(gòu)長距離穿越錢塘江，隧道斷面含圓礫層、粉砂層等對盾構(gòu)掘進不利的地層。為預(yù)防該地層對盾構(gòu)刀具產(chǎn)生較大磨損，需在江中進行氣壓換刀。故在管片生產(chǎn)上預(yù)先考慮氣壓法換刀施工的閘墻預(yù)留裝置。根據(jù)情況，將預(yù)先生產(chǎn)2環(huán)帶有預(yù)留裝置的管片。根據(jù)沖刷線下最淺覆土隧道軸線，隧道穿越圓礫層區(qū)域約有，分2局部穿越。第一段長度約65m，最大侵入隧道斷面深度；第二段長度約118m，最大侵入隧道斷面深度；前后兩段間距約120m。故該2環(huán)管片將拼裝在盾構(gòu)進第一段圓礫層時和進第一段圓礫層后約80m距離處。5、沼氣段穿越施工技術(shù)5.1沼氣釋放陸地試驗段沼氣釋放試驗孔在試驗后繼續(xù)保持，待盾構(gòu)穿越后在回填；江中段沼氣釋放孔原那么上按沼氣試驗段結(jié)果進行布孔釋放。江中沼氣釋放孔按有毒有害氣體勘探報告探明的沼氣含氣范圍向北適當進行延伸50～100m，預(yù)防后部沼氣存在。假設(shè)探明有沼氣存在，那么必須再向后延伸。江中段靠江南岸側(cè)，鉆探船只無法進入?yún)^(qū)域釋放孔采取架排架進行鉆探釋放；江中段其他釋放孔采取鉆探船江中定位鉆探。沼氣釋放實驗段試驗應(yīng)在穿越前5個月左右完成；江中段沼氣釋放工作原那么上應(yīng)在穿越施工前3個月完成，即試驗結(jié)束后，立即進行江中段沼氣釋放工作。并在穿越前1個月進行探孔復(fù)查，如發(fā)現(xiàn)沼氣量積聚，沼氣壓力上升，需繼續(xù)持續(xù)釋放的，那么繼續(xù)釋放，并調(diào)整和完善后續(xù)的釋放措施。具體可根據(jù)沼氣試驗段的試驗結(jié)果進行調(diào)整。沼氣釋放孔原那么上能保存的，應(yīng)保存至盾構(gòu)穿越后，再充填掉。江中段鉆探孔根據(jù)航道水務(wù)實際情況，假設(shè)能保存的那么保存至盾構(gòu)穿越后回填；假設(shè)不能保存那么前期釋放后，必須在穿越前1個月左右進行重新鉆孔復(fù)查。監(jiān)測標準沼氣段施工時，正常施工、警戒施工、中止作業(yè)及人員撤離的沼氣濃度：根據(jù)測爆儀測試的甲烷濃度，0～0.25％為正常作業(yè)范圍；0.25～0.5％開始警戒，并加強監(jiān)測；0.5～1％中止作業(yè)，加強通風(fēng)，進行監(jiān)察；1～1.5％疏散作業(yè)人員，切斷電源，禁止人員入內(nèi)，隧道內(nèi)開啟防爆應(yīng)急燈。假設(shè)施工人員重新進入施工現(xiàn)場，必須經(jīng)檢測人員檢測，沼氣濃度小于0.25％時，方可恢復(fù)施工。監(jiān)測設(shè)備監(jiān)測設(shè)備的配置是對隧道掘進面及成形隧道內(nèi)有毒有害氣體具體含量的直觀監(jiān)測，是指導(dǎo)有毒有害氣體段施工的一個重要預(yù)防措施。本工程過江段區(qū)域施工時，在盾構(gòu)機的螺旋機出口、盾尾和第一節(jié)車架處設(shè)置固定式自動報警有毒有害其他監(jiān)測裝置。另外，在隧道施工面及成形隧道內(nèi)再配置1臺手持式有害氣體監(jiān)測儀器〔可監(jiān)測沼氣、一氧化碳、硫化氫和氧氣的濃度〕，3臺手持式沼氣監(jiān)測儀器。手持式監(jiān)測儀器在有毒有害氣體段施工時，進行人工24小時的監(jiān)測。所有監(jiān)測設(shè)備在施工前必須到位，并經(jīng)檢驗合格后投入使用。另，考慮到第一、第二、第三節(jié)車架電器設(shè)備較多，且較接近沼氣涌出源，故除第一節(jié)車架已放置了固定式自動監(jiān)測報警裝置外，在第二和第三節(jié)車架間固定放置一把移動式手持有害氣體監(jiān)測儀器，作為該區(qū)域特定的檢測設(shè)備。監(jiān)測要求〔1〕在沼氣段施工時，沼氣監(jiān)測人員落實到班組。進行專人專項工作。每班配置；〔2〕正常情況下，監(jiān)測人員應(yīng)每小時進行監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄，每班推進結(jié)束后進行書面沼氣監(jiān)測報告；〔3〕特殊情況下，監(jiān)測人員應(yīng)每小時進行監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄，同時匯報給工程部；并根據(jù)工程部下發(fā)指令調(diào)整監(jiān)測頻率和匯報次數(shù)?！?〕沼氣濃度到達0.25％時，應(yīng)立即通知作業(yè)班長；并作好相關(guān)記錄；〔5〕沼氣濃度到達0.4警戒值時，應(yīng)立即通知作業(yè)班長，同時匯報工程部；并作好相關(guān)記錄；〔6〕沼氣濃度到達0.5警戒值時，應(yīng)立即匯報工程部；同時，每上升0.1％向工程部匯報一次；并作好相關(guān)記錄；〔7〕沼氣濃度到達0.95％警戒值時，應(yīng)立即通知作業(yè)班長，作好中止施工準備；并匯報工程部；作好相關(guān)記錄；〔8〕沼氣濃度到達1%警戒值時，應(yīng)立即通知作業(yè)班長，停止施工，關(guān)閉所有非防爆施工電器設(shè)備；啟動應(yīng)急照明；準備疏散工作人員；同時匯報工程部；并作好相關(guān)記錄；〔9〕沼氣濃度到達1.4%警戒值時，除防爆照明和防爆風(fēng)開啟外，其他所有設(shè)備全部關(guān)閉，施工人員〔包括沼氣監(jiān)測人員〕全部撤離隧道；〔10〕待通風(fēng)一段時間后，監(jiān)測人員佩戴防毒面具，由隧道外部逐步向內(nèi)監(jiān)測，假設(shè)隧道內(nèi)沼氣濃度到達或超過1.4%，監(jiān)測人員不得繼續(xù)深入。待確定隧道內(nèi)沼氣濃度小于0.25％含量時，方可確認其他施工人員進隧道，恢復(fù)施工。隧道通風(fēng)是沼氣段隧道施工的主要預(yù)防和處理措施?！?〕在沼氣含量小于等于0.25％時，按正常通風(fēng)采用壓入式向隧道內(nèi)輸送新鮮空氣和稀釋隧道內(nèi)少量沼氣；〔2〕沼氣含量大于0.25％時，開始考慮加強通風(fēng)，啟動混合式式通風(fēng)系統(tǒng)。即同時開啟抽出式風(fēng)機；盡量將隧道內(nèi)沼氣含量控制在0.25％以下，保障隧道掘進施工的正常進行。5.5人員培訓(xùn)〔1〕對所有施工人員必須進行有害氣體的預(yù)防、應(yīng)急培訓(xùn)；并對其進行平安技術(shù)交底，強化平安生產(chǎn)意識?！?〕對沼氣監(jiān)測必須有專人進行。每推進班組均設(shè)有專人進行監(jiān)測。5.6掘進施工要點1〕施工前制定有害氣體段施工的規(guī)章制度，和報警警戒線，監(jiān)測人員按監(jiān)測要求進行監(jiān)測；2〕確保所有監(jiān)測設(shè)備處于正常運轉(zhuǎn)監(jiān)測狀態(tài)，監(jiān)測人員必須作好監(jiān)測工作及相關(guān)記錄；3〕隧道內(nèi)壓入式通風(fēng)設(shè)備應(yīng)24小時開啟，一旦沼氣含量到達警戒區(qū)域時，應(yīng)增開啟吸出式風(fēng)機，進一步加強通風(fēng)。4〕一旦隧道內(nèi)沼氣含量到達中止施工警戒值時，必須停止施工，待通風(fēng)稀釋平安后再恢復(fù)施工。5〕施工過程中加強對明火使用的管理，進入隧道嚴禁帶明火〔包括打火機和香煙〕。隧道內(nèi)禁止吸煙等；6〕加強過程中的平安管理，特別是工作面的明火使用和監(jiān)測管理；動用明火必須經(jīng)工程部審批同意，并隧道內(nèi)沼氣含量小于0.25％以下方可進行。7〕隧道內(nèi)工作面、車架等區(qū)域配備滅火機外，隧道工作面區(qū)域還應(yīng)配備水滅消防管路。且必須確保水滅管路時刻暢通和有效。8〕加強對隧道施工質(zhì)量的控制，主要包括：隧道軸線控制〔嚴禁強糾和猛糾〕、隧道成環(huán)質(zhì)量控制等；9〕加強對成環(huán)隧道質(zhì)量的控制，主要包括：螺栓的復(fù)擰、同步注漿后壁后補壓漿的加強；10〕控制螺旋機開口率，并根據(jù)需要往螺旋機內(nèi)進行加泥等措施，形成土塞效應(yīng)，預(yù)防噴涌影響施工；11〕采用進口盾尾油脂，加強盾尾油脂的壓注和管理，明確每環(huán)盾尾油脂壓注量，過程中予以抽查，以預(yù)防和確保盾尾密封。6、圓礫層段施工技術(shù)措施過江段盾構(gòu)剛進入錢塘江將穿越近米的圓礫層，且圓礫層最大侵入深度達米。上半部為含砂粉質(zhì)粘土層和砂性土，斷面土體軟硬不均；且此段施工區(qū)域為承壓水和沼氣富存區(qū)域，在施工中需采取措施，予以確保隧道軸線及施工平安。按沖刷線下最淺覆土隧道穿越圓礫層位置如下表。里程環(huán)號(按江南風(fēng)井出洞后計算)K7＋006.3～K207環(huán)～261環(huán)K7＋191.0～K361環(huán)～460環(huán)層號巖層名稱顆粒組成〔mm〕碎石礫石砂粒粉粒粘粒>

6060

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4040

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2020

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2%%%%%%%%%%(12)2粉砂層(12)4圓礫層圓礫層及砂層顆粒分析如下：盾構(gòu)在圓礫層施工，既要考慮其地質(zhì)的不良影響〔圓礫層、砂層，及含沼氣和承壓水〕，又要考慮環(huán)境的不利因素〔位于錢塘江下〕，故在粉砂層及圓礫層段施工時應(yīng)注意：6.1沼氣預(yù)防措施沼氣處理按上述“5、沼氣段穿越施工技術(shù)〞進行；62承壓水預(yù)防措施承壓水處理按下述“7、承壓水段施工技術(shù)〞進行；6.3掘進施工技術(shù)措施1〕土體改進渣土改進就是通過盾構(gòu)機配置的專用裝置向刀盤面、土倉或螺旋輸送機內(nèi)注入膨潤土或泡沫，利用刀盤的旋轉(zhuǎn)攪拌、土倉攪拌裝置攪拌或螺旋輸送機旋轉(zhuǎn)攪拌使添加劑與土渣混合的方法。在卵石層中施工，通過渣土改進，可以更好地建立正面平衡壓力，降低透水性，另外盾構(gòu)切削下來的渣土也具有更好的流塑性和稠度。土量改進一般采用膨潤土或泡沫等，考慮到粉砂層和圓礫層的特殊情況，本工程主要采用膨潤土。砂卵土中，膨潤土漿液添加量約為土體量的20～30％。具體根據(jù)實際情況作調(diào)整。2〕推進速度在圓礫層掘進中，因其巖性強度很高，快速掘進易造成正面礫石層擠壓、密實，加大對刀盤和刀具的磨損；同時，盾構(gòu)斷面內(nèi)上下土層軟硬不均，快速掘進易使軸線偏離設(shè)計軸線。故該段掘進中推進速度不宜過快。但考慮到礫石的自立性又不好，故既要保持土壓平衡，又要控制推進速度。推進速度一般可設(shè)在1～2cm/min左右。3〕土壓力設(shè)定考慮到正面土層的自立性相對較差，且富含沼氣，故推進平衡壓力不宜偏高。具體根據(jù)實際施工和監(jiān)測情況及時進行調(diào)整。同時在千斤頂開啟時，盡量注意上部推力應(yīng)適當大于下部。4〕注漿量本區(qū)段施工時，應(yīng)適當增加同步注漿量，注漿量可增加到150％～200％；并根據(jù)江底監(jiān)測情況，及時進行二次補壓漿。5〕刀具檢查和調(diào)整在盾構(gòu)進入江南風(fēng)井后，根據(jù)前段施工對刀具的影響進行評估，進行刀具的檢查和維修。同時，針對過江段地質(zhì)情況適當進行刀具更換和調(diào)整。6〕刀具磨損檢測和保護刀具磨損檢測可以參照盾構(gòu)機預(yù)裝的2套刀具磨損檢測裝置，來初步確定刀具的磨損情況。在掘進過程中，根據(jù)穿越土層的不同，盡量調(diào)整膨潤土等的充填量，減少砂性土和圓礫層對刀盤和刀具的磨損。7〕氣壓法換刀管片設(shè)置預(yù)先生產(chǎn)的閘墻預(yù)留裝置的管片在盾構(gòu)進第一段圓礫層時，即江南風(fēng)井出洞后第207環(huán)和進第一段圓礫層后約80m〔江南風(fēng)井出洞后第282環(huán)〕位置處進行拼裝。7、承壓水段施工技術(shù)措施盾構(gòu)穿越錢塘江段，地下承壓水壓力將到達1.46～3.1kg不等，在施工中應(yīng)采取以下措施：〔1〕土壓力設(shè)定在盾構(gòu)推出錢塘江大堤前后，隧道覆土厚度變化特別大，因此需先確定大堤的準確里程，在盾構(gòu)切入大堤后，根據(jù)覆土厚度、水深、潮汐變化和監(jiān)測數(shù)據(jù)及時調(diào)整土壓力的設(shè)定值，減少對土體的擾動，保證大堤和江中隧道施工的平安?！?〕監(jiān)測制定合理的監(jiān)測方案，加強沉降監(jiān)測。盾構(gòu)穿越大堤后，江中段施工采取跟蹤觀測的方法進行觀測，將觀測數(shù)據(jù)及時傳送給施工技術(shù)人員進行分析，掌握盾構(gòu)推進時切口前方及盾尾所對應(yīng)的江底的沉降情況，并調(diào)整盾構(gòu)推進的參數(shù)?！?〕糾偏控制江中段隧道考慮隧道斷面內(nèi)地層復(fù)雜，給軸線控制帶來一定的困難。過程中軸線糾偏要做到“勤糾、少糾〞，防止大幅度糾偏?！?〕出土量控制每環(huán)盾構(gòu)掘進出土理論方量約為38m3。一旦盾構(gòu)掘進施工出土量沒有控制好，出現(xiàn)較大的超挖現(xiàn)象，就可能出現(xiàn)正面土體失穩(wěn)、坍塌，所以在江中段施工，必須在土壓平衡狀態(tài)下進行盾構(gòu)掘進，過程中嚴格控制出土量?！?〕同步注漿量控制在進入本段施工前，對前階段盾構(gòu)施工的同步注漿情況、沉降變形情況進行匯總、分析，得出適合本工程地質(zhì)條件的同步注漿量。在本區(qū)段施工時，根據(jù)上述優(yōu)化的同步注漿量嚴格控制，保證在掘進過程中及時填充建筑空隙，既不能因過少而造成江底大量沉降，也不能因過多而造成江底隆起，使錢塘江水涌入隧道?！?〕防噴涌處理盾構(gòu)螺旋機內(nèi)設(shè)置二道反向閘門,另外在螺旋機尾部再設(shè)置一道手動閘門，作為承壓水層施工時，一旦產(chǎn)生噴涌時，及時啟動閘門，并進行加泥等措施，形成土塞效應(yīng)，預(yù)防噴涌影響施工。〔6〕盾尾密封的管理在穿越錢塘江施工過程中，必須加強對盾尾油脂壓住的管理，確保盾尾密封性能。盾尾油脂應(yīng)采用進口優(yōu)質(zhì)油脂，并確保施工中及時、足量壓注?！?〕防止盾尾漏泥、漏水措施1〕技術(shù)措施為防止在江中段施工時、易發(fā)生的盾尾漏泥、漏水等現(xiàn)象，施工過程中重點做好以下事項：①按盾尾油脂壓注程序，定期、定量、均勻地壓注盾尾油脂。②每10環(huán)需對同步注漿漿液進行一次小樣試驗，嚴格控制漿液質(zhì)量。在同步注漿過程中，合理掌握注漿壓力，使注漿量、注漿流量與掘進速度等施工參數(shù)形成最正確參數(shù)匹配。嚴格控制同步注漿的壓力，以免漿液進入盾尾，損壞盾尾密封裝置，降低盾尾密封性能，引起盾尾漏泥、漏水。③管片做到居中拼裝，以防盾構(gòu)與管片之間的建筑空隙過分增大，降低盾尾密封效果，引發(fā)盾尾漏泥、漏水。④為在江中段推進過程中，在必要時可在盾尾與管片之間墊放海綿用以止水，封堵管片與盾構(gòu)間的間隙。⑤在盾構(gòu)工作面配置適量的雙快水泥、木楔、回絲等堵漏材料及工具。2〕如果盾尾發(fā)生泄漏現(xiàn)象時，擬采用以下施工對策：①針對泄漏部位集中壓注盾尾油脂。②采取盾構(gòu)機上增設(shè)的注漿孔和盾尾后3環(huán)管片注漿孔進行注漿，減緩盾尾止水壓力。③利用堵漏材料進行封堵。④如上述措施效果不佳時，可采用聚氨脂在盾尾后一定距離處壓注，進行集中、快速封堵?！?〕防止隧道上浮及保持縱向穩(wěn)定的對策在江中段，土中含水量較高，土的滲透系數(shù)大，加上錢塘江潮汐的影響，隧道不可防止地存在上浮的現(xiàn)象，為了減少隧道的上浮量，使隧道盡快穩(wěn)定，采取以下措施：1〕施工期間嚴格控制隧道軸線，使盾構(gòu)盡量沿著設(shè)計軸線推進，下坡時千斤頂對管片有一個向上的分力，可控制高程在-20～-30mm內(nèi)，以減少后期上??；2〕每環(huán)均勻糾偏，減少對土體的擾動；3〕加強隧道縱向變形的監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測的結(jié)果進行針對性的注漿糾正。如調(diào)整注漿漿液、注漿部位及注漿量，配制快凝及提高早期強度的漿液。8、風(fēng)險應(yīng)急措施8.1沼氣含量超警戒線一旦隧道內(nèi)沼氣含量超過警戒值1.0％時，必須：(1)立即停止施工，關(guān)閉所有機電設(shè)備等易引起爆炸的電源和火源，啟動應(yīng)急照明；并緊急上報工程部；(2)繼續(xù)加強隧道內(nèi)通風(fēng)。除正常開啟壓入式風(fēng)機外，迅速開啟防爆式吸出式風(fēng)機；(3)撤離隧道內(nèi)所有施工人員；(4)待加強通風(fēng)后，監(jiān)測人員應(yīng)佩戴防毒面具在平安位置，逐步深入進行平安檢測。8.2噴涌一旦螺旋機發(fā)生噴涌時，應(yīng)：(1)立即關(guān)閉螺旋機出土口。假設(shè)液壓閘門關(guān)閉不暢，那么啟動后續(xù)的手動閘門進行關(guān)閉；(2)往螺旋機內(nèi)加注膨潤土或高分子聚合物等添加物，在螺旋機內(nèi)形成土塞效應(yīng)；(3)根據(jù)需要可同時往土倉加注膨潤土或高分子聚合物等添加物；(4)除含卵礫石層外，其他軟土層可采取閉口推進一小段后，逐步開啟螺旋機，逐步恢復(fù)推進。假設(shè)采取上述方法噴涌還無法制止，無法迅速恢復(fù)推進時，可采?。宏P(guān)閉螺旋機上面兩預(yù)留球閥，在外端法蘭盤上設(shè)置保壓泵。待保壓泵接好后，開啟球閥，通過保壓泵進行排渣推進。8.3盾尾滲漏一旦在江底發(fā)生盾尾滲漏現(xiàn)象，必須采?。骸?〕減緩或停止推進，對滲漏點集中加注盾尾油脂，并加大整體盾尾油脂的壓注量；〔2〕對盾尾滲漏嚴重處采用堵漏材料進行應(yīng)急止水；〔3〕采取盾構(gòu)機上增設(shè)的注漿孔和盾尾后3環(huán)管片注漿孔進行注漿，減緩盾尾止水壓力?！?〕如上述措施效果還不佳時，可采用聚氨脂在盾尾后一定距離處壓注，進行集中、快速封堵。8.4刀具磨損過江段施工距離較長，從江南風(fēng)井～江北風(fēng)井全長約1600多米，其中1300米左右在錢塘江底下掘進。且穿越地層中大多為砂性土，局部還有圓礫層。穿越地層對盾構(gòu)刀具非常不利，極有可能產(chǎn)生刀具磨損過度，影響盾構(gòu)掘進。一般盾構(gòu)機換刀的方式：〔1〕土體或巖體自立性好，正面無承壓水或裂隙水等，可直接開倉進行換刀；〔2〕假設(shè)正面巖體自立性差，或正面有承壓水或裂隙水等，可采取在盾構(gòu)機前端進行地面注漿加固后，開倉進行換刀；〔3〕假設(shè)無法進行地面加固的，那么采取局部氣壓法進行換刀?？紤]到本工程盾構(gòu)穿越圓礫層時，一、在錢塘江下〔無法進行地面加固〕；二、斷面土體自立性差，且富含承壓水〔無法直接開倉換刀〕；三、斷面富含沼氣〔很難保障氣壓法施工的平安〕。故本工程的工況條件不符合地面加固開倉換刀和直接開倉換刀施工方法的要求。假設(shè)在江底刀具磨損嚴重，一定要在江底該區(qū)域進行換刀，也只有采取局部氣壓法進行換刀，但在含有沼氣層的江底圓礫層和砂土層地層內(nèi)進行氣壓換刀，在國內(nèi)還不多見，施工風(fēng)險極大,且工期較長。8氣壓法換刀原理采取氣壓法輔助換刀施工措施，就是用氣壓來穩(wěn)定開挖面的土體，防止水、土涌入隧道內(nèi)；當開挖面趨于穩(wěn)定后，進入盾構(gòu)倉內(nèi)的換刀工作。8氣壓法供氣方式及施工設(shè)備、材料供氣方式有地面供氣和隧道內(nèi)供氣兩種方式。隧道內(nèi)供氣好處在于整個氣體管路路徑比擬短，氣體壓力管理比擬集中，反響及時，但是這種方式涉及到設(shè)備擺放、用電配合等工作，故不準備采用。地面供氣好處在于比擬簡便易行，本工程假設(shè)采取氣壓換刀，那么準備采用地面設(shè)置3臺20立方空壓機、3只6立方氣罐，以及油水別離器、空氣過濾器、后冷卻器、止逆閥、各類閥門、壓力儀表等配套設(shè)施，來供給氣壓換刀所需壓縮空氣，空氣壓力保持3kg以上。隧道內(nèi)空氣管路采用6寸鋼管，將壓縮空氣直接送至變壓艙和穩(wěn)壓艙。通過土倉壁上預(yù)留孔等，進入土倉內(nèi)以及刀盤正面，支護穩(wěn)定前方土體。耗氣量計算：在氣壓法施工中，壓縮空氣消耗量主要包括開挖面的漏氣量、隧道襯砌與盾尾間的漏氣量、襯砌接縫漏氣量，以及人員和材料進出氣閘時的消耗量等等。耗氣量采用經(jīng)驗公式進行計算。根據(jù)設(shè)計軸線資料，江中段隧道最深，結(jié)合水土合算，隧道最大埋深處〔隧道底部〕1Mpa。根據(jù)經(jīng)驗公式，=，L=70m，K=0.3，P=0.3Q＝D2×(1+×P×10)×L×K/(4×60)=67m—土質(zhì)系數(shù)，當壓力大于時，粘性土；砂性土。杭州地層暫考慮取。K為隧道長度的漏氣系數(shù)?？紤]到隧道內(nèi)管片接縫和手孔均已進行封堵。目前配置的氣源供氣量為60～100m3/min，可以滿足使用要求。壓縮空氣站系統(tǒng)原理圖8.4.3氣壓換刀施工前期準備工作(1)氣閘墻的設(shè)計及制造本次氣壓施工需要把隧道分隔成3個氣壓段，即氣壓段〔工作面〕、變壓段〔氣閘室〕、常壓段。設(shè)置1道氣閘墻來完成隔離。氣閘室設(shè)置在氣壓墻后。氣閘墻一般設(shè)置在車架后1～2環(huán)位置。氣閘墻的制造與安裝由加工密封構(gòu)件經(jīng)驗豐富的機加工專業(yè)企業(yè)進行，加工過程中，著重提出了如下要求：1)嚴格按照設(shè)計圖紙進行加工制造。2)嚴格保證各部件及氣閘墻整體的平整度。3)嚴格確保所有螺栓螺孔的精確度和配合度。4)所有密封件，如：橡膠板，密封墊圈等的材料在符合設(shè)計要求的前提下都必須進行密封試驗。5)必須保證在規(guī)定的節(jié)點之前完成加工制造任務(wù)。6)氣閘墻安裝的先后順序為：左邊板左邊梁左側(cè)板右側(cè)板右邊梁右邊板框梁密封門。(2)氣壓換刀相關(guān)配套設(shè)施檢修、保養(yǎng)1)水平運輸系統(tǒng)保養(yǎng)對水平運輸系統(tǒng)的檢查保養(yǎng)，對軌枕、軌道、電機車平板作重點檢查，對變形的軌枕、軌道及車輪受損嚴重的平板車進行更換，電機車進行一次二級例保，檢查所有監(jiān)控設(shè)施是否完好。2)垂直運輸系統(tǒng)保養(yǎng)垂直運輸系統(tǒng)的檢修保養(yǎng)，主要針對32t、5t行車進行一次全面保養(yǎng)。3)供電系統(tǒng)對供電系統(tǒng)上下壓配電間，進行一次檢查，如發(fā)生外部停電，應(yīng)確保盡快恢復(fù)。(3)技術(shù)交底對所有施工人員進行詳細到位的技術(shù)交底，務(wù)求使每一位參加施工的人員清楚了解氣壓換刀的關(guān)鍵風(fēng)險點以及在氣壓換刀過程中應(yīng)當采取的重要施工技術(shù)措施。(4)氣壓專業(yè)培訓(xùn)在實行帶壓作業(yè)前，進艙作業(yè)人員必須進行專業(yè)的高壓作業(yè)培訓(xùn)。1)專業(yè)培訓(xùn)帶壓作業(yè)的人員培訓(xùn)分為三個局部：理論知識培訓(xùn)；操作技能培訓(xùn)；心理培訓(xùn)。①理論知識培訓(xùn)：學(xué)習(xí)根本的醫(yī)學(xué)常識和急救方法。其培訓(xùn)的效果要到達：培訓(xùn)人員通過培訓(xùn)要知道整個加壓和降壓對身體的影響，以及整個過程中各自應(yīng)該遵循的規(guī)定和平衡外部氣壓和人體空腔內(nèi)氣壓所要做出的鼓氣動作。熟悉在加減壓過程中，什么情況屬于正常什么情況屬于異常。并能在出現(xiàn)異常情況下做出正確的第一反響：知道根本的減壓病的發(fā)病病癥，并能根據(jù)自身情況做出判斷。②操作技能培訓(xùn)：對從事帶壓換刀人員進行詳細的帶壓環(huán)境下的技能培訓(xùn)。帶壓環(huán)境下的技能培訓(xùn)顧名思義就是要在真正的帶壓環(huán)境下進行培訓(xùn)其相關(guān)技能。要求：在培訓(xùn)過程中被培訓(xùn)人員要熟練掌握各種氣閥的使用方法以及理解各種儀表顯示的內(nèi)容代表什么情況，并可根據(jù)儀表的顯示對各種氣閥進行正確操作，在艙內(nèi)人員還要清楚加熱系統(tǒng)的操作方法。另外還要清楚緊急逃生系統(tǒng)的各種功能和逃生步驟。③心理培訓(xùn)：高壓培訓(xùn)成功與否都是以成功的心理培訓(xùn)做為根底。由于大多數(shù)人員在加壓艙內(nèi)作業(yè)的經(jīng)驗缺乏，會造成心情緊張。通過心理培訓(xùn)消除進倉人員的疑慮，緩解壓力，使得作業(yè)人員在艙內(nèi)能根本保持平穩(wěn)的心理狀態(tài)。(5)工人甄選首先盡量選定有換刀經(jīng)驗且頭腦靈活的工人；其次，進場工人必須進行體檢，只有體檢合格者才能進入土倉帶壓作業(yè)。但凡忠有心臟、呼吸系統(tǒng)、耳喉鼻疾病者均不得進倉。(6)盾構(gòu)機周邊注漿固化考慮到氣壓法換刀時，氣體從隧道外圍逸竄，在盾構(gòu)機本體處利用盾構(gòu)預(yù)留注漿孔進行周邊注漿充填，防止氣體從盾構(gòu)機本體外圍周邊漏氣。土體土體土體土體注漿充填盾構(gòu)機(7)氣壓段成形隧道密封氣壓墻安裝等準備工作完成后，在正式進行氣壓施工前，先對隧道縱、環(huán)縫和手孔等用水泥和環(huán)氧乙脂進行密封。并先進行試壓，滿足穩(wěn)壓要求前方可進行氣壓換刀工作。(8)有毒有害氣體監(jiān)測氣壓換刀期間，全過程進行有毒有害氣體監(jiān)測。人員進入氣壓段前，必須先佩戴防毒面具〔或氧氣〕，待監(jiān)測人員檢測確定平安后，方可摘除。監(jiān)測在氣壓施工換刀時全過程進行。8氣壓作業(yè)8.1氣壓作業(yè)流程．7．氣壓作業(yè)流程示意圖8.2建立氣壓平衡過程根據(jù)刀具磨損檢測裝置，初步確定盾構(gòu)機換刀位置。一旦確定盾構(gòu)機掘進到達預(yù)定氣壓換刀位置后，進行氣壓試驗，土倉建立氣壓。①到達前1環(huán)盾構(gòu)掘進參數(shù)土倉壓力控制值在原有水平偏高0.2bar左右，保證土倉內(nèi)充滿渣土，建立土壓平衡。在掘進的同時，向刀盤正面前方注入膨潤土。同時，在掘進過程中保證同步注漿飽滿。防止形成氣體逃逸的通道。②推進停止后，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)刀盤10分鐘，同時以一定壓力繼續(xù)向刀盤正面以及土倉內(nèi)注入膨潤土泥漿。③停止旋轉(zhuǎn)刀盤，繼續(xù)以相同壓力向刀盤正面注納基膨潤土漿液。④接下來等待15分鐘并觀察開挖倉能否保壓且不能降低太快。如果在開挖倉中的空氣壓力能保住，進行進倉換刀操作；否那么那就意味著掌子面上部仍然有些地方?jīng)]有形成泥膜。在這種情況下，有必要往掌子面前方繼續(xù)注膨潤土漿液，重復(fù)進行第③～④步操作：⑤盾構(gòu)機土艙內(nèi)需要平衡的壓力包括所在地層的水壓里和土壓力。通過計算可以得出土艙中需要建立的氣壓，但根據(jù)以往施工經(jīng)驗和資料得出工作面最終壓力要求比設(shè)定土壓力高0．1～0．2bar左右：確定土艙壓力后，開始對土艙進行加壓操作。加壓過程采用分階段排土、分階段加壓的方式進行，出土量按照所換刀具位置確定。如果壓力值穩(wěn)定，說明土艙到達保壓要求，排土位置到刀盤中心線以下，如圖：如果壓力值出現(xiàn)明顯下降，必須停止出土再次注入膨潤土轉(zhuǎn)動刀盤直到所形成泥膜到達保壓要求。緩慢出渣(刀盤不旋轉(zhuǎn))，同時往土壓艙內(nèi)注入壓縮空氣保證1號土壓傳感器的壓力值在預(yù)設(shè)壓力r左右。分析壓力保持以及出土情況，進行針對行處理：a)壓力能夠保持，并能出渣到所需高度。在這種條件下，可以從人閘翻開土壓艙閘門以進行下一步帶壓換刀和刀具的維護保養(yǎng)工作。b)壓力不能保持但是出土正常。這就意味著掌子面某些地方泥膜并沒有成功形成。在這種情形，往掌子面注膨潤土漿液，出土?xí)r再次檢查壓力。c)如果壓力不能保持并且出土也不正常，那么可能供氣量缺乏，氣體逃逸量過大，可增大供氣量后繼續(xù)試驗。8.4.4.3進出土倉〔1〕出入土倉程序工程部根據(jù)前期培訓(xùn)情況給作業(yè)人員建立檔案。把身體情況相近的人員盡量分配在一個工作組，每個工作組必須分配一名心理素質(zhì)過硬的作業(yè)人員作為組長。在帶壓作業(yè)前根據(jù)每組人員的實際情況和所需建立的土艙壓力設(shè)計編寫加減壓方案。方案中需列出需要建立的壓力值，降壓的步驟和每個步驟需要的時間以及在一個停留平臺需要停留的時間和總的加壓時間，具體編寫數(shù)據(jù)參見隧道高氣壓作業(yè)減壓表〔如下〕。計算出從加壓到減壓結(jié)束各種環(huán)節(jié)所需要總的壓縮空氣用量，檢查儲藏壓縮空氣是否能滿足用氣量。儲藏壓縮空氣必須要留有足夠的富裕量，如果不能滿足要求必須加以解決才能進行帶壓作業(yè)。我國0．6～4．Okgf／cm2隧道高氣壓作業(yè)減壓表注：各停留站間的移行時間為3min，已計入減壓總時間內(nèi)，如無第1停留站時的上升速率為每分鐘0．1kgf／cm。工作壓力在3.1～3.3bar時，減壓方案如下：工作壓力bar，工作時間2小時3.3bar―――――>bar，移行時間3分鐘，本站停留時間5分鐘bar―――――>bar，移行時間3分鐘，本站停留時間10分鐘―――――>1.2bar，移行時間3分鐘，本站停留時間15分鐘―――――>0.9bar，移行時間3分鐘，本站停留時間25分鐘―――――>0.6bar，移行時間3分鐘，本站停留時間35分鐘―――――>0.3bar，移行時間3分鐘，本站停留時間50分鐘―――――>0bar，移行時間5分鐘減壓總時間163分鐘?！?〕入閘考前須知1)入閘人員應(yīng)在進閘作業(yè)前1個小時用餐完畢。應(yīng)防止暴食零吃不易消化和產(chǎn)氣的食物(如豆類、蔥、蒜等)，以防止在消化過程中產(chǎn)生大量氣體，減壓時發(fā)生脹氣、腹痛等不適感覺。作業(yè)前禁止飲酒，也不要吃得太飽。不能飲用碳酸飲料。2)作業(yè)人員多飲水，否那么缺水可能導(dǎo)致氣壓疾病病癥加快出現(xiàn)。3)人員穿戴好干爽潔凈的衣服。4)入閘人員主動向氣壓醫(yī)師或兼職衛(wèi)生員如實報告身體情況、主觀感覺。經(jīng)體檢合格后立即解好大、小便，更換工作服，并隨身攜帶保暖衣物(純棉)。收交火種(火柴、打火機)；提前l(fā)O分鐘左右集體入閘。5)未經(jīng)醫(yī)師或兼職衛(wèi)生員許可，不得擅自進閘。6)只能在氣閥操作順利的情況下工作。否那么通知輪班的工程師或者氣閥管理員。7)人員進入氣壓段前，應(yīng)佩戴防毒面具〔或氧氣〕后進入。并經(jīng)檢測人員檢測正常時，方可卸脫面具〔或氧氣〕。〔3〕入閘人體變化壓力越高，吸入氣體就越多，尤其是氮氣，首先溶解在身體血液里，然后進入組織里。其飽和度取決于壓力、持續(xù)時間以及組織吸收氮氣的能力。脂肪組織尤其能吸收。從正常壓力倒高壓的沉淀物轉(zhuǎn)變，會產(chǎn)生強烈的病癥(壓縮空氣疾病)，比方耳痛、頭痛、平衡性減弱和牙痛。如果空腔局部(例如鼻竇、耳膜、腸管、無效填充物)的空氣補償受阻(如感冒和鼻炎、咽炎等)，可能導(dǎo)致紊亂?！?〕入閘步驟1)檢查所有顯示設(shè)備、應(yīng)急和閥等。檢查閘門密封件的清潔。2)入閘人員進入變壓艙。3)關(guān)閉變壓艙和氣壓艙之間的閘門，并確保其正確關(guān)閉。4)確保閘操作員和閘內(nèi)人員之間的聯(lián)系。(5)緩慢向變壓艙內(nèi)增壓，直至到達操作壓力。(6)變壓艙內(nèi)的壓力等于作業(yè)氣壓艙內(nèi)的壓力后，變壓艙與氣壓艙之間的平衡球閥可以小心地翻開。完成作業(yè)艙與主艙之間的壓力均衡后，球閥必須關(guān)閉。(7)翻開通向作業(yè)氣壓艙的閘門。(8)在作業(yè)氣壓艙內(nèi)作業(yè)時，通向作業(yè)氣壓艙的閘門必須保持翻開狀態(tài)。氣壓艙剖面示意圖人員進入土艙流程圖．14．如下圖：①原始位置：P2=P1＝P0P0：大氣壓力：支撐壓力在開始時，只向氣壓艙加壓。P2>P1＝PO②如果滿足所有入閘條件，即可開始入閘過程。變壓艙加壓：P2>P1>POPO：大氣壓力P2：支撐壓力P1：P0和P2之間不同的壓力③壓力補償之后，進入工作氣壓土艙：P1＝P2>PO人員及材料后續(xù)入閘流程圖．16．〔3〕出閘人體變化溶解到血液和組織里的氣體必須在出閘過程中釋放出來。出閘時壓力慢慢降低，要釋放的氣體可以通過循環(huán)系統(tǒng)和肺排出體外。降壓太快會導(dǎo)致體液和組織產(chǎn)生氣泡(汽水瓶效應(yīng))。因此而引起的氣栓病是由于正壓而引發(fā)的最常見的健康損害。此外，細胞內(nèi)氣體的釋放會造成臨時性或永久性的組織損害。〔4〕出閘考前須知出閘過程中，作業(yè)人員必須遵守以下指令：1)穿上保暖的干衣服，防止受凍或顫抖。當感覺熱時不要輕易減衣。因為較高的溫度有利于氮氣的置換，減低出現(xiàn)減壓病的幾率。2)防止淺呼吸或憋氣，此類動作可能會導(dǎo)致身體受損。3)防止不自然的姿勢。4)定期起立和活動四肢做到以上幾點可以一定程度的改善氮氣的置換減輕身體的不良反響?！?〕出閘步驟(1)開啟變壓艙與工作艙之間的閘門。