中喷混凝土的渗透系数不大于
10-10cm/s,模筑二衬混凝土的渗透系数不大于 10-11cm/s。初
支与二衬之间全断面满铺防水层兼作瓦斯隔离层为第二道防线,防水层采用单面自粘式
EVA 防水板+无纺布,防水板厚 1.5mm,无纺布 300g/m2 。最后隧道衬砌变形缝和施工缝均
严格气密性处理,即设置一道中埋式橡胶止水带和一道遇水膨胀止水膏,缝间结合面刷涂
界面剂,缝表面两侧
50cm 范围刷涂水泥基渗透结晶型防水涂料防水气。
(2)考虑瓦斯等有害气体对混凝土结构的腐蚀作用,从结构的耐久性出发,适当提
高混凝土强度等级,初期支护采用
C25 湿喷混凝土,厚度不小于 15cm,二次衬砌采用 C30
模筑混凝土,厚度不小于
40cm。
(3)初期支护施工完成后,若洞身纵向大于 80m 范围内未监测到瓦斯等有害气体,
则及时实施动态设计,取消防水板的全断面设置、施工缝变形缝的气密处理,二次衬砌混凝
土调整为普通防水混凝土结构。
2.2 结构排水、排气系统
隧道设置衬砌背面盲沟排水、排气的两套独立排放系统。盲沟均采用 HDPE 波纹管,喷
混凝土表面环向按
10m 间距均匀铺设 φ50HDPE 单壁打孔排水、排气盲管,左右边墙底部设
置
φ200HDPE 双壁打孔波纹管各一道,防水层和喷混凝土之间纵向按 50m 的间距设置水气
分离装置,用于分离瓦斯设防段流出的水气混合体。通过环向排水盲沟、墙底纵向排水盲沟
收集的地下水,经水气分离装置处理后,通过横向引水管汇集至中心水沟排出洞外;另一
方面,由水气分离装置分离出的瓦斯气体经环向盲沟引至拱顶排气钢花管,经洞口浅埋段
设置的竖向钢管排出洞外。
3 施工措施
3.1 施工通风
对于含天然气的瓦斯隧道,合理的施工通风系统是将洞内施工区域空气中瓦斯含量降
至安全浓度的有力保障。施工期间需要的风量按隧道内同时工作最多人数(以每人每分钟供
给新鲜空气量
4m3 )、按隧道内同时放炮使用的最多炸药量、按隧道内同时各工作面瓦斯涌
出量、按瓦斯隧道所需的最小风速(防止瓦斯积聚的最小风速)分别计算风量,并取其最大
值作为设计风量。
云顶山一号隧道需风量为 1455~2310m3/min,选用 2 台 SFDZ№14/2×110 型对旋式隧
道 通 风 机 , 设
2 台 SDS-D 射 流 风 机 调 节 风 流 流 向 , 风 机 风 量 2600m3/min , 风 压 为
2900Pa,隧道内最小风速为 Vmin=0.399m/s≥0.25m/s。结合本隧道的特点,施工通风先期采
用压入式,后期长距离采用双机双风筒压入式通风方式,此方式增加了风筒有效供风面积
降低了对风机供风压力的要求,双风筒破损概率较小,减小了风筒破损造成风流急剧损失
风险。此外,主引流作用的射流风机能有效调节隧道内风流压力状态,使风流有序流动,利
用洞内瓦斯气体沿通风设计线路排出洞外。
在施工期间,设专门的通风管理机构,负责通风系统各种设备的管理和检修,定期测
试洞内风速、风量、气温、气压、瓦斯浓度等并作详细记录,计算有效风量,及时修正通风系
统。
3.2 预测预报
施工中采用综合预报方法预测隧道掌子面前方地层中天然气赋存情况,预测预报以地
质分析为基础,辅以物探手段,最终采用水平超前钻探加以验证。
结合地质勘察资料,主要针对掌子面的地层岩性、构造和节理裂隙发育情况、地下水状
态、围岩稳定性等进行地质分析,预测前方地质状况。
采用煤矿用防爆型液压钻机进行水平超前钻孔,全断面超前水平钻孔 5~7 个,钻孔