《道路工程檢測技術》課件-隧道施工環(huán)境檢測

隧道工程試驗檢測技術延時符隧道施工環(huán)境檢測（一）目錄

CONTENTS隧道施工環(huán)境檢測概述粉塵濃度測定010201隧道施工環(huán)境檢測概述第一部分隧道施工環(huán)境檢測概述噪聲+沖擊+振動+大氣污染+棄渣污染+危害施工人員身體監(jiān)測隧道施工過程中隧道內粉塵、有害氣體及核輻射隧道施工作業(yè)環(huán)境監(jiān)測目的監(jiān)測隧道施工環(huán)境是否達到規(guī)定標準→評價作業(yè)環(huán)→修正通風方案第一部分隧道施工環(huán)境檢測概述主要監(jiān)測內容《公路隧道施工技術規(guī)范》隧道施工環(huán)境監(jiān)測一般隧道施工放射性地層隧道施工粉塵濃度瓦斯隧道施工硫化氫濃度一氧化碳濃度氡氣濃度洞內溫度重點監(jiān)測瓦斯?jié)舛戎攸c監(jiān)測核輻射02粉塵濃度測定第二部分粉塵濃度測定檢測的必要性粉塵一般粉塵引起職業(yè)病危害施工人員身體健康山嶺公路隧道所穿地層地質條件千變萬化施工產生粉塵危害很大重視粉塵檢測與防治改善勞動條件確保施工安全特殊情況下在煤層掘進時產生煤塵有爆炸危險嚴重威脅隧道施工安全第二部分粉塵濃度測定工作場所空氣中粉塵容許濃度名稱PC-TWA臨界不良健康效應總粉塵呼吸性粉塵白云石粉末84塵肺病沉淀SiO2（白炭黑）5—上呼吸道及皮膚刺激大理石粉末（碳酸鈣）84眼、皮膚刺激；塵肺病電焊煙塵4—電焊工塵肺沸石粉塵5—塵肺病，肺癌硅灰石粉塵5——硅藻石粉塵（游離SiO2含量＜10%）6—塵肺病滑石粉塵（游離SiO2含量＜10%）31滑石塵肺煤塵（游離SiO2含量＜10%）42.5煤工塵肺膨潤土粉塵6—鼻、吼、肺、眼刺激；支氣管哮喘石膏粉塵84上呼吸道、眼和皮膚刺激；肺炎等第二部分粉塵濃度測定工作場所空氣中粉塵容許濃度名稱PC-TWA臨界不良健康效應總粉塵呼吸性粉塵石灰石粉塵84眼、皮膚刺激；塵肺石墨粉塵42石墨塵肺水泥粉塵（游離SiO2含量＜10%）41.5水泥塵肺炭黑粉塵4—炭黑塵肺矽塵10%≤游離SiO2含量≤50%10.7矽肺50%＜游離SiO2含量≤80%0.70.3游離SiO2含量＞10%0.50.2稀土粉塵（游離SiO2含量＜10%）2.5—稀土塵肺；皮膚刺激螢石混合性粉塵10.7矽肺云母粉塵21.5云母塵肺珍珠巖粉塵84眼、皮膚、上呼吸道刺激第二部分粉塵濃度測定工作場所空氣中粉塵容許濃度名稱PC-TWA臨界不良健康效應總粉塵呼吸性粉塵蛭石粉塵3—眼、上呼吸道刺激重晶石粉塵5—眼刺激；塵肺其他粉塵8——注：1.表中的其他粉塵指游離SiO2低于10%，不含石棉和有毒物質，而尚未制定容許濃度的粉塵；2.表中列出的各種粉塵，凡游離SiO2高于10%者，均按照矽塵容許濃度對待；3.PC-TWA：時間加權平均容許濃度，以時間為權數(shù)規(guī)定的8h工作日、40h工作周的平均容許接觸濃度；4.總粉塵：可進入整個呼吸道（鼻、咽和喉、胸腔支氣管、細支氣管和肺泡）的粉塵，簡稱“總塵”。技術上

指用總粉塵采樣器按照標準方法在呼吸帶測得的所有粉塵；5.呼吸性粉塵：按照呼吸性粉塵標準測定方法所采集的可進入肺泡的粉塵粒子，其空氣動力學直徑均在7.07μm

以下，空氣動力學直徑5μm粉塵粒子的采樣效率為50%，簡稱“呼塵”。第二部分粉塵濃度測定總粉塵濃度檢測原理1.已知質量濾膜采集2.濾膜增量和采氣量3.計算空氣中總粉塵濃度通過采樣器上預分離器分離出的呼吸性粉塵顆粒采集在已知質量的濾膜上由采樣后濾膜增量和采氣量計算空氣中呼吸性粉塵濃度呼吸性粉塵濃度檢測原理第二部分粉塵濃度測定總粉塵濃度檢測01測試儀器：濾膜粉塵采樣器抽氣裝置分析天平秒表計時器干燥器鑷子除靜電器第二部分粉塵濃度測定總粉塵濃度檢測02測定過程：01濾膜準備濾膜用鑷子置于干燥器內2h以上取下濾膜襯紙→靜電器除去濾膜靜電→準確稱量襯紙上和記錄表上記錄濾膜質量和編號濾膜和襯紙放入容器中備用或將濾膜直接安裝在采樣頭上濾膜毛面朝進氣方向→放置平整→不能有裂隙或褶皺濾膜直徑=75mm時做成漏斗狀裝入采樣夾第二部分粉塵濃度測定總粉塵濃度檢測02測定過程：02采樣估算濾膜上總粉塵增量采樣前要通過調節(jié)采樣流量和采樣時間防止濾膜上粉塵增量超過規(guī)定要求→采樣中若有過載可能及時更換采樣夾風筒出口后距工作面4-6m處采樣，其他作業(yè)點在工作面上方→采樣器進風口迎風→距地板高度=1.3-l.5m采樣時間：作業(yè)開始30min后→持續(xù)15min為宜同一測點相同流量下同時采集兩個樣品第二部分粉塵濃度測定總粉塵濃度檢測02測定過程：03樣品運輸和保存采樣后取出濾膜濾膜接塵面朝里對折2次置于清潔容器內或將濾膜或濾膜夾取下放入原來濾膜盒中室溫下運輸和保存攜帶運輸過程中防止粉塵脫落或二次污染第二部分粉塵濃度測定總粉塵濃度檢測02測定過程：04樣品稱量采樣后的濾膜至于干燥器內2h以上除靜電分析天平上準確稱量：濾膜增量△m≥1mg時用感量為0.1mg分析天平稱量濾膜增量△m≤1mg時用感量為0.01mg分析天平稱量采樣前后濾膜稱量使用同一臺分析天平第二部分粉塵濃度測定總粉塵濃度檢測03總粉塵濃度計算：計算空氣中總粉塵的濃度：式中：C——空氣中總粉塵的濃度（mg/m3

）m2——采樣后的濾膜質（mg）m1——采樣前的濾膜質（mg）

Q——采樣流量（I/min）t——采樣時間（min）

第二部分粉塵濃度測定呼吸性粉塵（呼塵）濃度檢測01測試儀器：濾膜呼吸性粉塵采樣器流量計秒表計時器干燥器鑷子除靜電器分析天平采樣器第二部分粉塵濃度測定呼吸性粉塵（呼塵）濃度檢測02測定過程：01濾膜準備02采樣估算濾膜上總粉塵增量：0.1mg≤△m≤5.0mg03樣品運輸和保存04樣品稱量第二部分粉塵濃度測定呼吸性粉塵（呼塵）濃度檢測03總粉塵濃度計算：計算空氣中總粉塵的濃度：式中：C——空氣中呼吸性粉塵的濃度（mg/m3

）m2——采樣后的濾膜質（mg）m1——采樣前的濾膜質（mg）

Q——采樣流量（I/min）t——采樣時間（min）

第二部分粉塵濃度測定快速粉塵濃度測定01020504濾膜測塵法程序多+時間長+測定結果不及時不能及時指導現(xiàn)場防塵影響測塵工作普遍開展國內外研究快速測塵儀器光電測塵儀+靜電測塵儀+β射線測塵儀+全體粉塵采樣器中國研制光電型推廣和應用促進防塵勞動保護工作ACG-型煤塵測定儀ACH-1型呼吸性粉塵測定儀ACS-I型水泥粉塵測定儀課程思政01凡事都要腳踏實地去做！02不馳于空想！不驁于虛聲！而惟以求真的態(tài)度作踏實的工夫！謝謝觀看延時符隧道工程試驗檢測技術延時符隧道施工環(huán)境檢測（二）目錄

CONTENTS瓦斯檢測的基本概述隧道瓦斯?jié)舛葯z測的基本方法0102催化型瓦斯測量儀03目錄

CONTENTS光干涉瓦斯檢定器人工檢測的測點布設0405自動監(jiān)測系統(tǒng)與測點布設0601瓦斯檢測的基本概述第一部分瓦斯檢測的基本概述瓦斯安全濃度瓦斯爆炸原理隧道掘進穿過煤層→富含瓦斯（甲烷）瓦斯爆炸含瓦斯與助燃混合氣體在火源引燃下瞬間燃燒形成高溫高壓產物反應過程很快→與時間成反比功率很大形成瞬間壓力破壞隧道+威脅人員生命安全瓦斯隧道裝藥爆破爆破點20m內風流中瓦斯?jié)舛缺仨毿∮?.0%開挖面瓦斯?jié)舛却笥?.5%時人員撤至安全地點02隧道瓦斯?jié)舛葯z測的基本方法第二部分隧道瓦斯?jié)舛葯z測的基本方法人工+自動→結合要點一要點一要點二要點二要點三要點三測點處安甲烷傳感器甲烷濃度轉換成標準電信號傳給分站分站采集信號運算處理傳監(jiān)控計算機通過監(jiān)控計算機讀取數(shù)據定期檢查各隧道瓦斯專職檢測員用便攜式瓦斯檢測儀在測點直接讀數(shù)便攜式瓦斯測量儀光干涉瓦斯檢定器人工監(jiān)測自動監(jiān)測03催化型瓦斯測量儀第三部分催化型瓦斯測量儀催化劑的作用下→瓦斯與氧氣在較低溫度下發(fā)生強烈氧化（無焰燃燒）：性能指標型號JJ-1SJ-1SWJ-1DTX-2WS85-01測量范圍0～2%，CH40～4%，CH40～8%，CH40～4%，CH40～5%，CH4基本誤差±2%，CH40～1%±0.1%1%～2%±0.2%2%～4%±0.3%0～2%±0.1%2%～3%±0.2%3%～4%±0.3%4%～8%±0.3%0～2%±0.2%2%～4%±0.4%0～2%±0.1%2%～5%±0.3%報警方式聲光紅光—聲報警聲光響應方式—≤15s≤7s—≤7s便攜式瓦斯檢測器一覽表第三部分催化型瓦斯測量儀催化劑的作用下→瓦斯與氧氣在較低溫度下發(fā)生強烈氧化（無焰燃燒）：便攜式瓦斯檢測器一覽表性能指標型號JJ-1SJ-1SWJ-1DTX-2WS85-01供電方式鎘鎳蓄電池鎘鎳蓄電池鎘鎳蓄電池鎘鎳蓄電池鎘鎳蓄電池工作時間12h連續(xù)4h間斷工作間斷工作連續(xù)4h，可間斷工作顯示方式發(fā)光二極管液晶數(shù)碼液晶數(shù)碼電子表顯示液晶數(shù)碼報警范圍兩檔可調———連續(xù)可調計時器無無有與讀數(shù)顯示共用有環(huán)境溫度—0～35℃0～40℃—0～40℃第三部分催化型瓦斯測量儀催化劑的作用下→瓦斯與氧氣在較低溫度下發(fā)生強烈氧化（無焰燃燒）：便攜式瓦斯檢測器一覽表性能指標型號JJ-1SJ-1SWJ-1DTX-2WS85-01相對濕度—≤95%≤97%—≤98%防爆類型KBHKBHKBHKBHKBH尺寸77mm×146mm×30mm80mm×161mm×47mm76mm×134mm×37mm93mm×150mm×40mm80mm×133mm×27mm質量300g700g450g500g360g04光干涉瓦斯檢定器第四部分光干涉瓦斯檢定器01光源發(fā)出光經聚光鏡到達平面鏡O點：一部分反射+一部分折射02裝鈉石灰吸收管吸收二氧化碳裝氯化鈣吸收管吸收水蒸氣空氣室→新鮮空氣氣樣室→使用時吸被測氣樣空氣室與氣樣室不相通光學原理氣室設置05人工檢測的測點布設第五部分人工檢測的測點布設瓦斯隧道內施工工作面隧道內各工作面掌子面開挖仰拱開挖掌子面初期支護仰拱混凝土施工防水板掛設二次襯砌立模二次襯砌混凝土灌注隧道防水治理第五部分人工檢測的測點布設瓦斯可能產生積聚的地點二次襯砌臺車部位隧道內具有明顯凹陷的地點隧道內避車洞室和綜合洞室的上部隧道內可能產生火源的地點電機附近電氣開關附近變壓器電纜接頭第五部分人工檢測的測點布設瓦斯可能滲出的地點地質破碎地帶煤線地帶地質變化地帶水平鉆孔附近隧道進行水平鉆孔時的水平鉆孔附近裂隙發(fā)育的砂巖、泥巖及頁巖地帶其他區(qū)域洞內電氣焊接+內燃機具+電氣開關+電機附近20m內06自動監(jiān)測系統(tǒng)與測點布設第六部分自動監(jiān)測系統(tǒng)與測點布設自動監(jiān)測系統(tǒng)儀器名稱技術參數(shù)煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)容量：16～128個分站分站容植：16路模擬量或開關量輸入；8路開關量輸出控制主機：

8路模擬量或開關量輸入；4路開關量輸出數(shù)據傳輸方式：RS485總線傳輸數(shù)據傳輸速率：1200bit/s、2400bit/s、4800bit/s誤碼率中心站到接口，接口到分站，分站到傳感器傳輸誤碼率：均小于8～10傳輸距離接口與分站距離：>25km分站與傳感器距離：>2km巡檢周期：0.1～0.3s/臺分站可接入的傳感器信號制：頻率200～1000Hz（優(yōu)選）電流1～5mA或4～20mA，

電壓0～5V開關量：0/5mA、-5/+5mA、無電位觸點數(shù)據存儲模擬量：每3min存儲1次開關量：每變化一次存儲1次累計最：每小時存儲l次數(shù)據存儲期限：1

年第六部分自動監(jiān)測系統(tǒng)與測點布設自動監(jiān)測系統(tǒng)測點布設01平行雙洞射流巷道通風：第六部分自動監(jiān)測系統(tǒng)與測點布設自動監(jiān)測系統(tǒng)測點布設02獨頭掘進送風式通風：課程思政01牽一發(fā)而動全身！工程質量，重于泰山！02環(huán)境監(jiān)控必須到位，切記做到防患于未然！謝謝觀看延時符隧道工程試驗檢測技術延時符隧道施工環(huán)境檢測（三）目錄

CONTENTS一氧化碳檢測基本概述一氧化碳檢測基本方法0102檢知管CO傳感器030401一氧化碳檢測基本概述第一部分一氧化碳檢測基本概述空氣中常見化合物無色、無臭、無味有毒、可燃、還原性中性氣體微溶于水濃度12.5-74.2%爆炸濃度超0.4%人失知覺瓦斯隧道監(jiān)測重點施工安全重要措施第一部分一氧化碳檢測基本概述《公路隧道施工技術規(guī)范》工作場所空氣中有毒物質容許濃度表（單位：mg/m3)中文名(CASNo.)MACTWASTEL一氧化碳

非高原

—2030高原

海拔2000~3000m20——海拔>3000m15——注：1.MAC

——最高容許濃度，指在一個工作日內任何時間都不應超過的濃度；2.TWA——時間加權平均容許濃度（8h）；3.STEL——短時間接觸容許濃度（15min）。02一氧化碳檢測基本方法第二部分一氧化碳檢測基本方法傳感器+分析方法010102020304電化學法電氣法光學吸收法固體電解質CO敏感元件膠體電解質CO敏感元件液體電解質CO敏感元件CO傳感器分析方法早期檢測方法：檢知管法03色譜法03檢知管第三部分檢知管檢知管的檢測原理CO緩慢流過檢知管與試劑發(fā)生化學反應改變顏色或改變長度對比測得CO濃度比色式檢知管管內藥品與一氧化碳作用后顏色變化判斷一氧化碳濃度標準比色板標顏色對應一氧化碳濃度對比標準比色板顏色檢知管吸入氣體后對比找到最接近標準色條對應濃度=被測氣樣濃度第三部分檢知管比長式檢知管01吸附I2O5+H2SO4硅膠材質02測試區(qū)白色變褐色環(huán)濃度越高褐色環(huán)向前移動距離越長原理第三部分檢知管比長式檢知管第三部分檢知管檢知管檢測的局限性檢測方法粗糙顏色變化長度和深淺判斷因人而異每支檢知管都只能使用一次04CO傳感器第四部分CO傳感器電化學CO氣體傳感器電化學式CO傳感器化學原電池式CO傳感器定電位電解式CO傳感器電量式CO傳感器離子電極式CO傳感器第四部分CO傳感器催化可燃CO氣體傳感器作用原理檢測元件經金屬氧化物催化處理鉛絲螺線圈可燃性氣體分子在金屬線圈表面燃燒溫度升高使鉛絲電阻值改變CO濃度高→燃熱大→鉛絲阻值高→原平衡電橋不平衡電阻改變大小和氣體濃度成比例得到與氣體濃度成比例的電信號第四部分CO傳感器固態(tài)傳感器工作敏感元件一種或多種過渡金屬氧化物（SnO、SnO2、Fe2O3）紅外氣體傳感器氣體檢測原理基于Lambert-Beer定律01紅外光照射氣體分子02吸自己相應波長紅外光03吸紅外光能量與濃度相關第四部分CO傳感器類 型原 理優(yōu)缺點電化學氣體傳感器氣體與專門研制的電極材料發(fā)生化學反應引起催化作用，反應產生的電流與氣體濃度成正比。由此將反應所產生的電流轉換成對應的氣體濃度結果消耗功能小；對目標氣體具有一定的選擇性。容易受雜質氣體干擾電化學氣體傳感器需要定期標定；液態(tài)的易漏液催化型可燃氣體傳感器氣體分子在傳感器表面燃燒，鉛線圈溫度升高使其電阻值改變，從而使電橋變得不平衡。鉛線圈電阻改變的大小和氣體濃度成比例，得到相應的與氣體濃度成比例的電信號適用于大多數(shù)輕類的氣體通用傳感器；連續(xù)穩(wěn)態(tài)催化劑易中毒而使傳感器失效；選擇性差固態(tài)傳感器金屬氧化物使氣體電離成帶電的離子或復合物，從而導致電子的轉移。從而使置入金屬氧化物中的偏置電極電導率變化，這種變化與氣體濃度成比例結構簡單，壽命長；檢測范圍氣體種類最多選擇性差，不能用千泄漏氣體的檢測；不易標定紅外吸收氣體傳感器氣體吸收特定波長的紅外光，吸收紅外能力的大小與濃度成比例，由吸收的強弱可測得氣體濃度實現(xiàn)自動校正，自動運行的功能；紅外吸收式氣體傳感器可以檢測多種氣體；且具有靈敏度高、氣體選擇性好、可靠性好相應速度快等優(yōu)點課程思政01天下難事，必做于易！02天下大事，必做于細！謝謝觀看延時符隧道工程試驗檢測技術延時符隧道施工環(huán)境檢測（四）目錄

CONTENTS硫化氫檢測的基本概述硫化氫檢測的基本方法0102亞甲基藍比色法03目錄

CONTENTS檢知管法醋酸鉛試紙法0405H2S傳感器0601硫化氫檢測的基本概述第一部分硫化氫檢測的基本概述窒息性氣體無色氣體有臭雞蛋味分子量=34密度=1.19g/L爆炸極限=4.3-46%立即威脅生命或健康的硫化氫濃度=142mg/m3第一部分硫化氫檢測的基本概述《公路隧道施工技術規(guī)范》不同濃度的硫化氫對人的影響在空氣中濃度(1x10-6mg/m3)暴露時間

暴露千硫化氫人體反應1400（1000）立即昏迷并呼吸麻痹而死亡，除非立即進行人丁呼吸急救1000（700）數(shù)分鐘很快引起急性中毒，出現(xiàn)明顯的全身癥狀。開始呼吸加快，接著呼吸麻痹，如不及時救治死亡700（500）15~60min可能引起生命危險：發(fā)生肺水腫、支氣管炎及肺炎，接觸時間更長者，可引起頭痛、頭昏、步態(tài)不穩(wěn)、惡心、嘔吐、鼻咽喉發(fā)干及疼痛、咳嗽、排尿困難等，昏迷。如不及時救治可出現(xiàn)死亡300~450（200~300）lh可引起嚴重反應：眼和呼吸道黏膜強烈刺激癥狀，并引起神經系統(tǒng)

抑制，6-8min即出現(xiàn)眼刺激癥狀。長期接觸可引起肺水腫70~150（50~100）1-2h出現(xiàn)眼及呼吸道刺激癥狀。吸入2~15min即發(fā)生嗅覺疲勞。長期接觸可引起亞急性或慢性結膜炎30~40（20~30）

雖臭味強烈，仍能耐受。這可能是引起局部刺激及全身性癥狀的闊濃度。部分人出現(xiàn)眼部刺激癥狀，輕微的結膜炎4-7（2.8~5）

中等強度難聞臭味0.18（0.13）

微址的可感覺到的臭味0.011

嗅覺闊第一部分硫化氫檢測的基本概述《公路隧道施工技