地铁盾构区间沼气地层气体探测和排放技术

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1、地铁盾构区间沼气地层气体探测和排放技术　　摘要：随着我国城市化进程的不断加速，以地下铁道为中心的城市轨道交通系统建设也获得空前发展，盾构法大量运用。因地层的复杂化，某些特殊地质阻碍了地铁施工的进程，如盾构穿越沼气地层给施工带来了极大的安全隐患。下面就以杭州地铁1号线湘湖－滨康路区间盾构穿越沼气地层为例，施工前加强地质勘探、提前多次排放沼气，保证了在沼气地层中盾构机的安全推进。关键词：杭州地铁1号线盾构区间沼气探测沼气排放Abstract:alongwiththeacceleratingprocessofChina’scity,theconstructionofcityr

2、ailtransitsysteminundergroundrailwayasthecenterhasobtainedtheunprecedenteddevelopment,extensiveuseofshieldmethod.Becauseofcomplexformation,somespecialgeologicalhinderedthesubwayconstructionprocess,suchasShieldCrossingmethaneformationtotheconstructionofahugesafetyhiddendanger.HereinHangzh

3、ouMetroLine1Xianghu-binKangRoadintervalShield8Crossingmethaneformationasanexample,theconstructionofstrengtheninggeologicalexploration,advancemultiplegas,ensureinmethaneformationofshieldmachineinsafetypromotion.中图分类号：U455.49文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)1工程概况杭州地铁1号线湘湖站～滨康路站区间位于杭州市江南副城，盾构区间左线

4、总长约1590.173m，右线约1656.465m。区间采用单圆隧道，隧道内径φ5.5m，左右线标准间距12m。区间盾构采用土压平衡式盾构机掘进施工。根据该区间勘察结果分析，在中线里程K1+25～K1+438的里程范围内分布着压力大小不一的沼气，长度约313米。1.1工程地质特征本区间隧道埋置深度的范围内，主要地层为④2层淤泥及淤泥质粘土，流塑，夹薄层状粉土。⑥1层淤泥质粘土，流塑，夹少量粉土薄层。淤泥质土具高含水量、大孔隙比、低强度、高灵敏度、弱透水等特性。2.沼气排放背景2.1有害气体压力分布8根据勘察结果分析，在中线里程K1+25～K1+438的里程范围内分布着压

5、力大小不一的有害气体，长度约313米。测得的有害气体主要分布在两个区域，一处在浙赣铁路南边，中心最大气体约0.25MPa；另一处气压中心在左线里程ZHK1+281.65m左偏移17.39m处，中心最大气压约0.48MPa。2.2沼气的埋深与隧道结构线的相对位置关系根据勘察结果分析，整个区间的含气层厚度分布不一。含气层顶板埋深在地面以下21m左右处；含气层底板埋深在地面下36.0m左右处，不同位置的含气层厚度不一。从有害气体含气层覆盖深度与隧道结构的埋深比较分析，大部分含气层深度处于隧道结构线底部以下，小部分与隧道及隧道结构线顶部相交。3.沼气探测技术通过静压和上拔探杆完

6、成，首先将探杆压入地层，上拔时观察探杆口是否有气体溢出来探明有害气体的顶深度和底深度，当有害气体通过压差沿着探杆内部上升时在探杆口连接各种阀门、沉淀池（气水分离器）、压力计和流量计测试有害气体压力和流量，测流量的同时将充满水的气样采集袋用排水取气法制取气样，并根据室内试验室进行气体成份分析。4.沼气排放技术8排放设备与探测设备采用同一种设备。其探杆外径只有42mm，属自然状态下排放，采用静压的施工工艺设备简单轻便、快速、经济且不存在塌孔的可能性，设备中安装有各种截止阀、减压阀以及压力表，可以控制放气流量，大大降低了对周围土层的破坏。4.1沼气排放工艺流程及方法本工程放气

7、施工采用静压单（双）管排放工法。当有害气体的储气层主要为粉（细）砂层时，有害气体聚积的空间大，压力和储量也相对较大，因此采用单管排放工艺便能将有害气体顺利排放。单管排放工艺如下：首先用静压设备将探杆压入至预定深度处，然后逐渐上拔探杆，每上拔探杆1m停留一次以利于该深度处有害气体的充分排放，当该深度处有害气体不再喷出时向探杆内部注入0.7MPa压力的空气以贯通探杆，停止注入后若无有害气体喷出，则继续上拔探杆至下一深度处进行排放。当有害气体的储气层为砂（粉）性土夹淤泥质土层时，有害气体在淤泥质土的影响下流动性较小，压力和流量也较小。若采用单管