隧道位于浙江省慈溪市茶亭南外岙自然村。隧道起訖里程:DK111+345~DK111+494,全長(zhǎng)149m。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)勘查,在外岙1#隧道山頂有一直徑Ф30cm的慈溪天然氣管道,該段天然氣管道設(shè)計(jì)壓力為4Mpa,管道在隧道線路里程DK111+410,方向大致與杭甬客專線路方向垂直。管道在山頂埋深約1.2m,距離DK111+410隧道斷面洞頂垂直距離約14m(附斷面圖)。進(jìn)出口距離管道的距離分別為65m和84m。
外岙一號(hào)隧道位于剝蝕低山丘陵區(qū),相對(duì)高差約60m,自然坡度15°~30°,植被發(fā)育,主要為楊梅樹林。
圍巖分級(jí):Ⅴ級(jí)圍巖129m,Ⅳ級(jí)圍巖20m。
二、施工技術(shù)方案
根據(jù)國務(wù)院2001年第313號(hào)令《石油天然氣管道保護(hù)條例》:第二十六條 違反本條例的規(guī)定,在管道中心線兩側(cè)或者管道設(shè)施場(chǎng)區(qū)外各50米范圍內(nèi)禁止爆破。
因此,外岙1#隧道在施工中,大于50m范圍以外采用控制爆破,孔深控制在0.75-1m,周邊眼單孔裝藥量控制在0.1kg/m,斷面開挖取0.15kg/m。嚴(yán)格控制裝藥量,控制隧道安全震動(dòng)速度小于1cm/s。
距管道距離小于50m范圍不采取任何爆破作業(yè),采用鉆孔灌膨脹劑再用鑿巖機(jī)進(jìn)行開挖和破碎巖石的施工方法。
進(jìn)入天然氣管道下部施工前,考慮到隧道開挖后可能會(huì)產(chǎn)生地表沉降,影響天然氣管道的安全。因此,設(shè)計(jì)方案采取鋼桁架懸吊天然氣管道的方案施工,確保隧道在開挖過程中管道不因地表沉降而受到影響。
三、主要的施工方法和施工工藝
、鍘r石破碎方法及施工工藝
由于在50m范圍內(nèi)不能采取炸藥爆破的方式進(jìn)行開挖作業(yè),因此為了天然氣管道的安全,我們采用兩種方案進(jìn)行開挖:一:鉆孔灌膨脹劑對(duì)巖石迫裂的辦法進(jìn)行開挖和破碎作業(yè);二:當(dāng)遇到比較破碎的巖層,灌注膨脹劑迫裂的效果不理想,采取人工風(fēng)鎬配合破碎機(jī)進(jìn)行開挖。
迫裂法作用機(jī)理:膨脹劑灌入孔中,發(fā)生水化反應(yīng),放熱、固結(jié)、體積膨脹,對(duì)孔壁施加壓力,將孔壁外的巖石破裂。