泥巴山隧道的施工通风技术研究

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1、2.1工程概述大相岭泥巴山隧道是西部交通项目——《北京至昆明高速公路四川境雅安至泸沽项目》高速公路A1标段勘察设计的重点隧道工程之一。公路为典型的山区高速公路，是交通部批准的2005年度勘察设计典型示范工程。泥巴山隧道设计为山岭双洞单向分离式交通隧道，长度约10km，属特长公路隧道。现已被列为该标段的重点与难点工程，并作为主要的科研课题，开展对大相岭泥巴山特长隧道建设关键技术研究，以贯彻“安全、环保、舒适、和谐”的勘察设计理念，争创“国家级优秀勘察设计”的目标。2.2自然地理与气象条件大相岭泥巴山隧道位于雅西高速公路的雅安～石棉段，穿越大渡河与青衣江两大

2、水系的分水岭―大相岭，属于深切割高中山区。隧址区地处四川盆地中亚热带季风湿润气候与青藏高原大陆性干冷气候的交界地带；大相岭是重要的气候分界线的天然屏障；北部(隧道雅安端、荥经一侧)湿润多雨，南部（隧道石棉端、汉源一侧）气候干燥，干湿季节分明。在冬季该路段北部受积雪冰冻的影响也较大，时间较长，其气象条件较为恶劣。此外，隧址区的地形地貌较为复杂，特别是北部进口端地处大相岭山脉的原始森林区，雨量充沛，林木茂盛，且山势陡峭，沟壑纵深，平缓地带较少。隧道南部出口地形相对宽缓，有利施工。见图1~6。2.3地质构造与地层岩性隧址区的地质构造十分复杂，隧道埋深大，并穿越

3、多条断层带。隧址区出露地层主要为各种成因的第四系覆盖层，元古界震旦系下统流纹岩、安山岩、花岗岩段，震旦系、寒武系和二叠系碎屑岩和碳酸盐岩。图3泥巴山隧道进口端1号斜井位图4泥巴山南部（汉源侧）图5泥巴山隧道出口端图6泥巴山隧道出口端2号斜井位隧址区断裂、褶皱、构造破碎带、节理裂隙发育，各种构造相互交切、穿插、复合、改造，致使区域内地质构造十分复杂，岩浆活动剧烈而频繁。初步查明，隧道洞身直接穿越了4条断层；7条(A线8条)构造破碎带。2.4水文地质条件隧址区常年湿润，植被茂密，补给充足，但因区内地形陡峻，地下水交替循环快，径流、排泄畅通，具就近补给就近排泄

4、的特点，地表水大部分转化为地表水流走。隧道洞身主要穿越火山岩，仅出口段有碎屑岩和碳酸盐岩。2.5不良地质地段各种破碎带和涌突水：该段各种断层、构造破碎带和岩体节理裂隙等各种构造发育，并且受上覆巨厚第四系孔隙水的补给，地下深部可能存在溶洞及小的地下暗河，隧道穿越时可能会局部涌突水。2.6岩爆大相岭隧道最大埋深近1700m，隧道穿越洞身深埋段硬质岩可能发生岩爆。初步判断大相岭隧道埋深600～1000m可能发生弱岩爆，埋深>1000m可能发生中等岩爆。2.7大变形大相岭各隧道洞身穿越F5断层，地表调绘和物探解译初步表明：断层破碎带和影响带的岩体裂隙、层间次级小

5、褶皱、断裂发育，地下水也可能较大，岩体破碎，软化后呈碎石土、砂土状，其影响带宽度达200m，围岩稳定性极差。隧道洞身穿越该段，可能产生大变形，引起洞室失稳。3工程特点和难点3.1工程特点大相岭泥巴山隧道长约10km，为山岭区双洞单向交通分离式隧道，属特长公路隧道，深埋于大相岭泥巴山中，其埋深较大（近1700m）。由于隧道长、埋深大，需穿过多条断层和破碎带，其地质条件复杂，一方面地下深部可能存在溶洞及小的地下暗河，隧道穿越时可能会局部涌突水。另一方面经初步判断可能发生弱岩爆及中等岩爆，以及产生大变形等地质灾害。该隧道的运营通风拟采用纵向通风模式，分为三区段

6、通风设计，即在隧道的进出口端分别设计有1、2号通风斜井。泥巴山隧道的施工组织设计要求，本工程的1、2号斜井的功能仅为隧道建成后的运营通风使用，不参与主洞的施工。但在主洞的施工期间，当斜井与主洞贯通后，可利用作为辅助主洞施工通风使用。隧道将可能通过煤层（或深处的岩层裂缝），有出现瓦斯（甲烷CH4）、CO、及其他有害气体的可能。因此对施工通风应做好充分考虑和防范，并制定相应的施工措施和应对预案。3.2工程难点（1）泥巴山隧道处在深切割的高中山区，埋深大，且穿过多条断层和破碎带，其地质条件复杂，施工难度大。（2）隧址区平均海拔较高，其山势陡峭，适宜施工场地的地

7、势条件极差，不利于设计和布置用于增加工作面的辅助坑道，无法实现长隧短打施工。（3）隧道拟采用钻爆法施工，由隧道两端独头掘进，即每端独头掘进约5km。而可资利用的1、2号通风斜井有可能由于斜井的修建滞后等原因无法参与施工通风。因此施工中的通风问题需要进行研究解决。（4）此外，隧址区地处原始森林，环境保护要求严格。对于施工方式及污染物（废气）的排放等有一定的限制。其中，特别是如何设计科学合理的适合特长隧道的施工通风方法；制定有效地通风保障技术和通风设备的选型及其配套；建立良好的施工组织措施等，成为本隧道的重点技术难题。4.5施工通风（1）斜井不参加通风时，分

8、三个阶段组织施工通风：第一阶段：在两导坑（或隧道主洞）间的通道连通前，进、出口均