松 岭 隧道 穿越 煤 岩层 ,为 高 瓦斯 隧道 。 为保 证 隧 道 的 运行 安 全 ,在 隧 道 瓦斯 设 防段 须采 用 气 密性 混 凝 土 对 坑 道进 行 全 断 面封 闭 式 复合 衬 砌 。 通过 对 隧道 穿 越 的 地 质 环 境 条 件 、设 计 标 准 、气 密性 混凝 土材 料 以及 合 理 配 合 比 的选 择 分 析 ,采 用室 内试件 测定 方 法 对 混凝 土试 件 的透 气 量进 行 测 定 ,计 算 得 出透 气 系数 。 对不 同衬砌 形 式 的混 凝 土 的 气 密性 进 行 了评 价 ,结 果表 明 :气 密性 混凝 土在 隧道 衬 砌 中具 有 明 显 的抗 气 性 。不 仅 能在瓦斯隧道衬砌 中应用,也可应 用于其他有较高防潮 、防渗要求的工程 中。 关 键 词 :气 密性 混 凝 土 ;瓦斯 隧 道 :衬砌 ;抗 气性 ;松 岭 隧 道 中 图法 分 类 号 :TV45 文 献 标 志码 :A 当公路 、铁路隧 道穿 越 的 山体 为含 有 瓦斯 气 体 的 煤层岩 体时 ,隧道 的混 凝土 内衬应具有 很好 的气 密性 。 如果 隧道衬砌 不密实 ,煤 层 中 的瓦 斯 以及其 他 有 害气 体将透 过衬砌 而泄漏 于 隧道 内,当 瓦斯 气体 聚集 到一 定浓 度时 ,将 会 引起 爆 炸 ,给 隧道 施工 、车 辆 运行 和旅 客 的生命财 产造成极 大 的危 害 。 松 b岭 隧道位 于 山西 临汾 境 内,隧道 全 长与 松 卜 岭煤 矿 2号煤 层 、10号煤 层 分别 交 叉一 次 ,由于松 b 岭煤 矿采用房 柱式开采 ,其特 点是残余 煤柱较 多 ,采空 区空洞范 围容易产 生 瓦斯 聚集 ,在施工过程 中,极有 可 能 发生瓦斯 突 出等情 况 ,所 以保证 隧道衬 砌 混凝 土 具 有 良好 的气 密性 至关 重 要 。该 隧道 按照 新 奥法 施工 , 在 瓦斯 设 防段采用气 密性混 凝土对 坑道进行 全断面封 闭式复 合衬砌 ,即初 期支 护采 用 锚 网 喷混 凝土 和 钢拱 架 ,在地质 条件差 地段辅 以不 同形 式 的超 前支护 ,二次 衬 砌为模 筑钢筋混 凝土 ,初 期支护 、二次衬 砌均采用 气 密 性混凝 土 ,要 求 喷 射 混 凝 ± 透 气 指 数 不 大 于 】O 。 em/s,二 次 衬 砌 混 凝 土 透 气 指 数 不 大 于 lO cm/s。 形 成有效 的防泄漏 屏障 ,以确保工 程和人身 安全 。 气密性混 凝土 是隧道 支护体 系的一个 重要组成 部 分 ,是 在混凝土拌 和物 内加入 外加剂 ,以改善混凝 土 的 微观 和亚微观结 构 ,使混凝 土 中的孑L隙率降低 ,从 而提 高其 密实率 、抗渗性 和耐腐蚀 性 ,使衬砌体 满足防瓦斯 渗透 的要求 ,并 保证 不 降低 混凝 土 的强度 ¨ 。由于 各种外加剂 的作用 机理 十分 复 杂 ,掺 量要 求 又极 为严 格 ,气密性混凝 土施工 质量 的关键 在 于正 确 的配合 比 和对 现场施工质 量 的管理 。 l 工程地质概况 国家 高速公路 青岛至兰州 公路 山西境 临汾至吉县 段 高速公路第 SI1合 同段 ,松 l-岭高 瓦斯 隧道 起讫 里 程 为左线 ,长 2404m;右 线长 2396m。该隧道全 长与 松 b岭煤 矿 2号 煤层 、1O号煤层 分 别交 叉一 次 ,为保 证整个 隧道施工 的顺 利进 行 ,对 此 分别 进行 了地 质勘 探与 瓦斯 测定 。 煤层 瓦斯 及裂 隙瓦斯是该隧 道的主要工 程地质问 题 之一 。隧道 全线通 过松 }、岭煤 矿 ,该 区可采 煤层 为 二叠 系山西组 2号煤 层及 其 下 的石炭 系太 原 】O号煤 层 。2号煤 层与 10号煤 层间距 60.36~63.21m,煤层 倾 角 7。~8。,一般 含一层矸石 ,局部含 l~3层矸石 ,夹 矸石岩性 以泥岩 、炭质 泥岩 为 主 ,直 接顶 板 为泥 岩 、砂
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