【正文】 杭州地鐵 1 號線建華站 ~彭埠站區(qū)間隧道盾構(gòu) 推進(jìn) 有害體 氣體 防治施工方案 10 不大。 沿線大部分布。 沿線大部分布。搖振反應(yīng)中等，切面無光澤反應(yīng)，干強度較低，韌性較低。無搖振反應(yīng)，切面光滑，干強度中等，韌性中等。 ④ 2 淤泥質(zhì)粘土 灰色 飽和 流塑 含有機(jī)質(zhì)，局部夾淤泥或粉土。偶有分布。 ③ 7 粘質(zhì)粉土 灰黃色 飽和 稍密 含有機(jī)質(zhì)、云母屑，夾少量粘性土薄層。揺振反應(yīng)迅速，切面無光澤反應(yīng)，干強度低，韌性低。 ③ 4 粘質(zhì)粉土夾淤泥質(zhì)粘土 灰色 飽和 松散～稍密 軟塑至流塑 含有機(jī)質(zhì)，云母屑，粘質(zhì)粉土與淤泥質(zhì)粘土層呈互層狀。 ③ 3 砂質(zhì)粉土 灰～灰黃色 飽和 中密 含有機(jī)質(zhì)，云母屑。 杭州地鐵 1 號線建華站 ~彭埠站區(qū)間隧道盾構(gòu) 推進(jìn) 有害體 氣體 防治施工方案 7 almQ34 almQ24 ③ 2 粘質(zhì)粉土 灰～灰黃色 飽和 稍密 含有機(jī)質(zhì)，云母屑。主要分布于湖沼相沉積區(qū)。無搖振反應(yīng)，切面光滑，干強度中等，韌性中等。房屋老基礎(chǔ)，地下溝管道等。經(jīng)分析、歸并，本次將地基巖土層劃分為 15 大層。各勘探孔位置詳見彭埠站～建華站區(qū)間有害氣體勘探點平面布置圖。 根據(jù) 杭州地鐵 1 號線（ 建華站 ~彭埠站 ） 區(qū)間 地下有害氣體補充勘察 報告中顯示，該盾構(gòu)區(qū)間沿線有大量有害氣體存在，在盾構(gòu)施工中，由于盾構(gòu)施工屬于密閉性施工，通風(fēng)性較差，所以有害性氣體泄漏至盾構(gòu)隧道內(nèi)是唯一流動的途徑，當(dāng)有害氣體積聚層爆炸濃度并遇見明火或者火花，便會引起工程事故。 根據(jù)業(yè)主提供的報告顯示該區(qū)間無管線。 彭埠站～七堡車輛段出入段線盾構(gòu)區(qū)間樁號里程為 C1CK0+～ C1CK0+770，長約 。 區(qū)間設(shè)置 2個聯(lián)絡(luò)通道，其中一個聯(lián)絡(luò)通道與泵站合建，其左線里程 在 K23+，右線里程： K23+。 杭州地鐵 1 號線建華站 ~彭埠站區(qū)間隧道盾構(gòu) 推進(jìn) 有害體 氣體 防治施工方案 4 工程 概況 1． 1 彭埠站～建華站區(qū)間概況 沿線多為三～四層的農(nóng)居、田地，并有一些規(guī)模不大以一、二層為主的廠區(qū)。居住用地與工業(yè)用地混雜 。 另一個聯(lián)絡(luò)通道定位里程：左線里程： K23+，右線里程： K23+。在 C1CK0+462 線路最低點處設(shè)泵房一處。 盾構(gòu)在 盾 構(gòu) 左 線 在 K23+370~K23+462 正 面 穿 越 滬 杭 高 速 ， 盾 構(gòu) 右 線 在K23+340~K23+430 正面穿越滬杭高速。此外，由于沼氣釋放，可能造成下伏土層失穩(wěn)，使已建好的隧道產(chǎn)生位移、斷裂，造成無可挽回的重大經(jīng)濟(jì)損失，危害性 杭州地鐵 1 號線建華站 ~彭埠站區(qū)間隧道盾構(gòu) 推進(jìn) 有害體 氣體 防治施工方案 5 極大。 ②布孔深度： 勘探孔深度為盾構(gòu)區(qū)間結(jié)構(gòu)線以下 15米 。杭州地鐵一號線沿線結(jié)構(gòu)物埋深范圍內(nèi)主要分布粉質(zhì)粘土、砂質(zhì)粘土。 ① 2 素填土 灰色 灰黃色 濕 松散 一般以粉性土為主，含有機(jī)質(zhì)，少量碎石及建筑垃圾。主要分布于湖沼相沉近區(qū)。 ③ 1 粘質(zhì)粉土 灰色 飽和 稍密 含有機(jī)質(zhì)，云母屑。搖振反應(yīng)中等，切面無光澤反應(yīng)，干強度較低，韌性較低。搖振反應(yīng)迅速，切面無光澤反應(yīng)，干強度低，韌性低。搖振反應(yīng)中等，切面無光澤反應(yīng)，干強度較低，韌性較低。局部分布。搖振反應(yīng)中等，切面無光澤反應(yīng)，干強度較低，韌性較低。 mQ24 ④ 1 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土 灰色 飽和 流塑 含有機(jī)質(zhì)，夾薄 層粉土。無搖振反應(yīng)，切面光滑，干強度中等，韌性中等。沿線大部分布。主要分布于湖沼相沉積區(qū)。 儲氣 層 杭州地鐵 1 號線建華站 ~彭埠站區(qū)間隧道盾構(gòu) 推進(jìn) 有害體 氣體 防治施工方案 9 ⑥ 2 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 灰色 飽和 流塑 含有機(jī)質(zhì)，高靈敏度。 生氣 層 各層土層的滲透性指標(biāo)見表 12 表 12 各土層主要物理和滲透性指標(biāo) 層號 土名 室內(nèi)試驗性滲透系數(shù)（㎝ /s） 現(xiàn)場抽水試驗滲透性系數(shù) Kv KH K ③ 2 砂質(zhì)粉土 彭埠站： *103 建華站： *103 ③ 3 砂質(zhì)粉土 ③ 5 砂質(zhì)粉土 ③ 6 砂質(zhì)夾砂質(zhì)粉土 ④ 3 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 / ④ 4 砂質(zhì)粉土 / ⑥ 1 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土 / ⑥ 2 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 / ⑦ 2 粘土夾粉質(zhì)粘土 / ⑧ 1 粘土夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 / ⑧ 2 粉質(zhì)粘土 / ② 水文地質(zhì) 場地地下水類型主要是第四紀(jì)松散巖類孔隙水，根據(jù)地下水的含水介質(zhì)、賦存條件、水理性只和水力特征，可劃分孔隙潛水和孔隙承壓水兩大類。 孔隙承壓水： 第一承壓水：工程區(qū)第一承壓水層主要分布在④ 4 層砂質(zhì)粉土層，水量較小，隔水層為上部的④ 3層淤泥質(zhì)土層。另外，軟粘土塑性指數(shù)較高，粘粒含量多，若采用盾構(gòu)法施工隧道掘進(jìn)時易附著盾構(gòu)設(shè)備造成推進(jìn)困難，或使管路堵塞。施工時應(yīng)引起充分重視。 孔號 底板 埋深（ m） 頂板 埋深（ m） 噴發(fā)時間 噴發(fā)特征 Qt1 26 21 2021 年 12 月 4日中午 13 時開始噴氣 只噴出純氣，噴發(fā)幾個小時后氣量變小，未見泥漿，測試壓力值，流量 179。 Qt10 26 20 2021年 11月 29日上午 6 時開始噴氣，觀察 10個小時未衰竭。/h?；旌衔铮瑴y試壓力值 ，平均流量 8m179。 補 3 26 2021年 11月 30日中午 12 時開始噴氣 起初噴出氣體、隨著探桿上拔噴出 氣體 和 泥漿 混合物，測試壓力值 ，平均流量 5m179。 補 6 26 20 2021 年 12 月 3日上午 7 時開始噴氣 起初噴出氣體、隨著探桿上拔噴出氣體和泥漿混合物，測試壓力值 ，平均流量 12m179。/h。這些淺層有害氣體主要為甲烷型，甲烷含量多在 90%以上，并含少量氮、二氧化碳，而乙烷以上的氫類含量甚微，不含硫化氫等有毒或腐蝕金屬的成分。甲烷的熔點為 ℃；沸點 ℃；相對密度（水 =1）為 ；相對蒸汽密度（空氣 =1）為 ；飽和蒸汽壓力為 ；燃燒熱為 ；臨界溫度為 ℃；臨界壓力為 ；引燃溫度為 538℃。若不及時脫離，可致窒息死亡。中度中毒者除上述癥狀外，還有面色潮紅、口唇櫻紅、脈快、煩躁、步態(tài)不穩(wěn)、意識模糊，可有昏迷。 見表 22 氣相 在土體中賦存狀態(tài)分類表 序號 氣相形態(tài) 氣相在土孔隙中位置 液相在土孔隙中位置 氣相在土中連通性 液相在土體中連通性 氣相與液相的壓差 飽和度 ① 完全 連通 占據(jù)了全部大、小孔隙 占據(jù)了微孔或以灣液面形態(tài)存在于土粒接觸點周圍 在大、小孔隙中完全連通 不連通 大 低 ② 部分 連通 占據(jù)了大孔隙 占據(jù)了微孔及小孔 在大孔隙中完全連通 在小孔隙中連通 較大 較低 ③ 局部 連通 僅占據(jù)了大孔隙部分位置 占據(jù)了微孔、小孔及大孔的部分位置 在大孔隙中部分連通 在大、小孔隙中基本連通 居 中 居中 ④ 完全 封閉 以氣泡形態(tài)密孔隙水中 占據(jù)了全部微孔、小孔及大孔 不連通 在大、小孔隙中完全連通 小或無 高 2． 2． 4 有害氣體生氣層及儲氣層的確定 杭州地鐵 1 號線建華站 ~彭埠站區(qū)間隧道盾構(gòu) 推進(jìn) 有害體 氣體 防治施工方案 14 根據(jù)杭州地鐵 1號線江南段地下有害氣體特性研究，杭州錢江地區(qū)地下有害氣體生氣層為灰色的淤泥質(zhì)粘土層，有機(jī)碳含量一般為 %～ 5%，殘留厚度一般 10～ 20m。當(dāng)氣源豐富、在砂層頂部局部具備圈閉條件時，既能存儲生物氣； 河漫灘砂、粉砂、 礫 砂； 淤泥質(zhì)粘土中的粉土、粉砂、砂土夾層。此次彭埠站～建華站的有害氣體分布與江南段相比，滬杭甬高速公路附近的氣壓和流量與江南段類似，其余部分相對較小卻分布整個區(qū)間。 通過現(xiàn)場測試可知：整個區(qū)間的含氣層厚度分布不一。最大壓力為 ，最大流量為 15m179。若不預(yù)先采取措施，由于有害氣體壓力和流量較大，盾構(gòu)穿越過程中極易產(chǎn)生 瞬間噴涌和沼氣含量劇增等狀況，施工風(fēng)險極大，為此需采取下列措施來確保盾構(gòu)施工安全。 在進(jìn)行沼氣 釋放試驗時，需要了解沼氣釋放孔的合理間距，釋放壓力值的可降范圍，釋放速度對周邊環(huán)境的影響，釋放時和釋放一定時間內(nèi)對周邊環(huán)境的影響，及釋放后沼氣的匯攏情況，通過一系列的試驗來確定。機(jī)鉆孔排氣有以下缺點：①孔徑太大，對于下沙地區(qū)的粉土、砂土地層易造成孔壁坍塌；②護(hù)壁泥漿的影響，泥漿比重越大，含氣層氣壓與鉆孔內(nèi)水壓差越小，也就不利于沼氣的排放。 安全原則：注重防火、防噴的措施。 為了監(jiān)測沼氣抽放效果 在 K23+～ K23+ 7個壓力監(jiān)測孔；在 K23+～ K23+ 抽放孔 中間 布置 2 個壓力監(jiān)測孔。89 6㎜，深度根據(jù)沼氣所在地層深度布置，下部設(shè)置 2M化管。108 套管，套管與土層之間進(jìn)行注漿，密封套管和土層之間的空氣，在套管內(nèi)下抽放管。待套管穩(wěn)定后，使用鉆機(jī)在套管下再鉆 216。89 孔的深度以保留安全的沼氣保護(hù)層厚度為控制指標(biāo)，安全保護(hù)層厚度根據(jù)旋轉(zhuǎn)鉆孔的施工來加以探測和確定。最佳放氣施工的順序為兩個機(jī)組在地鐵結(jié)構(gòu)線兩側(cè)同時同步同向進(jìn)行施工，單孔排放應(yīng)盡可能的將孔內(nèi)的氣體排放干凈，施工順序參見示意圖。若出氣口不再噴出氣體，用空氣壓縮機(jī)向探桿內(nèi)注入 壓力的空氣，三分鐘后關(guān)閉空壓機(jī) ，若仍無氣體噴出，則收回探桿進(jìn)行下一孔的施工。 沼氣負(fù)壓抽排施工結(jié)束后，觀察周圍壓力監(jiān)測孔的壓力變化情況，獲得沼氣聚集的基本參數(shù)。 同時在沼氣釋放試驗階段，選擇某些單孔釋放量降至約 ，或本身沼氣釋放量很小的鉆孔進(jìn)行真空負(fù)壓釋放。 監(jiān)測氣體釋放過程中土體變化情況，監(jiān)測自放 氣 施工開始之日起至放氣施工結(jié)束后一個月完畢，施工期間監(jiān)測頻率為 1 次 /天，施工結(jié)束后一個月的頻率為 1次 /2 天。 沼氣抽放效果監(jiān)測報表見表 33 表 33沼氣抽放效果監(jiān)測表 序號 孔編號 離抽放孔距離 壓力 變化量 備注 1 2 3 施工注意事項 （ 1） 施工前，對全體進(jìn)入隧道的人員進(jìn)行安全教育，重點對甲烷等有害氣體危害的預(yù)防教育 。 （ 5） 對易造成燃燒和爆炸的電氣設(shè)備均應(yīng)加以防爆裝置，并建立機(jī)電的檢查，維 杭州地鐵 1 號線建華站 ~彭埠站區(qū)間隧道盾構(gòu) 推進(jìn) 有害體 氣體 防治施工方案 21 護(hù)專職制度。 混合式通風(fēng)就是將壓入式和吸出式聯(lián)合使用，其中壓入式風(fēng)機(jī)給工作面提供新鮮空氣，吸出式風(fēng)機(jī)從工作面排出污氣。600 ㎜軟管至井內(nèi)。 抽出式風(fēng)機(jī)主要解決螺旋機(jī)出土口溢出的沼氣。5500 斷面積（內(nèi)徑） A： ㎡ 作業(yè)人數(shù) N： 10 名 風(fēng)管 D：拉鏈?zhǔn)骄垡蚁┩L(fēng)管 216。曲管 Δ P2＝ζ（γ /2g） v2 n ＝ （ ） 2 3＝ kPa 式中：Δ P2—— 90176。/min） 最高點功率（ KW） 電機(jī)功率（ KW） SFDZⅢ高 1450 12002200 8005200 2021 114 60 2 中 980 6001600 4002600 1500 56 30 2 杭州地鐵 1 號線建華站 ~彭埠站區(qū)間隧道盾構(gòu) 推進(jìn) 有害體 氣體 防治施工方案 24 （