李永华
(四川二滩建设咨询有限公司,四川成都 610051)
恩甲隧洞为清水海引水及水源环境管理工程全线控制性工程,全长4 755.128 m,仅有进口和出口两个作业面。隧洞平均开挖断面为17.5 m2,隧洞为城门洞形,断面尺寸 3.5 m ×3.51 m,衬砌厚度为0.35~0.5 m;最大开挖断面为4.82 m ×4.87 m,最小开 挖 断 面 为 4.3 m ×4.26 m。
隧洞地质纵断面图显示恩甲隧洞E3+843.49~E3+942.324段为V类围岩,隧洞埋深180 m左右,主要穿过页岩、粘土岩、铝土岩夹煤层,该组地层中常伴生少量金属矿物,开挖时可能会遇到氯、硫等有害气体。地下水位线较高,标高在2 270 m左右,地下水位线高于隧洞底板85 m。
隧洞地质纵断面图显示恩甲隧洞E3+657.882~E3+721.952段穿越F3断层破碎带,断层带宽5~10 m,为逆断层,与洞轴线斜交,交角为60°,两盘岩体碎裂,以碎块结构为主,围岩不稳定。地下水高出洞顶100 m左右,可能存在沿断层破碎带集中涌水现象。E3+657.882~E3+721.952段与 E3+843.49~E3+942.324段根据地质纵断面图倾角显示会在隧洞底部以下交汇,故 E3+657.882~E3+721.952断层段估计可能含有大量瓦斯。实际施工确定隧洞瓦斯段为E3+868~E3+542,共计326 m,其中 E3+868~E3+707段为Ⅳ类围岩,长161 m,E3+707~E3+542段为Ⅴ类围岩,长165 m。
2010年1月14日,当隧洞开挖至E3+918时,掌子面揭露出的围岩为泥岩,全部为粘状黄土。2010年1月21日隧洞开挖至E3+905段,围岩局部变为黑色,2010年1月26日晚放炮完毕通风30 min,于19∶40进入掌子面(掌子面里程为E3+868,距洞口971.2 m),瓦斯检测仪检测出瓦斯最大浓度达4.15%,远远超过瓦斯隧洞全部停止施工的界限(1.5%),并非常接近5%的爆炸浓度。
超前煤层、瓦斯检测于2010年3月开始,2010年4月结束,工区瓦斯涌出量达到0.57 m3/min。根据《铁路瓦斯隧道技术规范》TB10120-2002 4.1节中“当全工区的瓦斯涌出量小于0.5 m3/min时,为低瓦斯工区;大于或等于0.5 m3/min时,为高瓦斯工区”,故判定恩甲隧洞出口工区为高瓦斯工区。……