盾构施工有毒或可燃气体“不明”来源探究.docVIP

盾构施工有毒或可燃气体“不明”来源探究 　　摘要：在广州地区盾构施工过程中曾在土仓内发现有毒、可燃气体，并发生过燃烧、中毒或爆炸，造成严重的安全事故。上述气体，部分来源于地层中储存的气体；部分来源缺乏证据，被认为不明气体。作者采集了盾构机大轴承中的润滑油、滚刀轴承中的润滑油、盾尾密封油脂、聚氨酯及岩心样品进行了试验，证明油脂会裂解为有毒、可燃气体。盾构机密封舱中的所谓不明气体，实际上是在复合地层盾构施工的过程中油脂的裂解产物。 　　 　　关键词：不明气体；油脂；裂解；有毒、可燃气体；盾构施工。 　　Abstract: in the Guangzhou area during shield construction in soil was found in toxic, combustible gas, and the combustion or explosion, poisoning, caused serious safety accident. The gas, derived from the formation of the stored gas; part of the lack of evidence, is that the unknown gas. The authors collected shield machine bearing lubricating oil, lubricating oil, cutter bearing of shield tail sealing grease, polyurethane and the core samples were tested, proven oil cracking as toxic, combustible gas. Shield sealing tank called the unknown gas, is actually in the shield construction in complex stratum in the process of oil cracking product. 　　Key words: unknown gas; oil; pyrolysis; toxic, flammable gas; shield construction. 　　 　　 　　在广州地铁盾构施工过程中，已多次发生有毒、可燃气体溢出燃烧、中毒或爆炸事故，造成人员伤亡，严重地威胁施工人员的安全。这些气体部分来自地层本身，另一部分始终没有充分的证据说明其来源，因此被冠以“不明气体”。随着盾构工法在我国地铁、公路、铁路、水利等工程更加广泛的应用，探究这些“不明气体”的来源并设法预防和控制已经成为刻不容缓的工作。 　　作者在多年的盾构施工实践中收集了大量资料，并就一些疑问做了室内试验，就气体来源探究如下。 　　 　　一，关于原始地层中赋存的气体： 　　这部分气体的来源可分为如下几类: 　　1），可燃有机岩地层中赋存的有毒、可燃气体。 　　这类地层主要包括煤系地层、油页岩地层、含气地层等。在盾构掘进过程中，气体随开挖的弃土进入密封舱，并通过螺旋输送机释放到隧道中。比如： 　　案例一：广州地铁三号线汉－市区间，有近180m的线路围岩为侏罗系的炭质页岩（图1），在盾构施工过程中，工人感到胸闷和恶心等不适。原因是地层中的瓦斯经螺旋输送机释放到隧道中。 　　2），含有机质淤泥地层中的有毒、可燃气体。 　　这类地层主要包括第四系含腐殖质的淤泥地层。地层中的腐殖质经发酵生成甲烷，在盾构施工过程中这些气体进入盾构机密封舱和隧道。比如： 　　案例二：广州地铁三号线北延段8标左线在盾构施工至224环时，因金属碰撞产生火星致使盾尾渗漏的气体发生燃烧，幸被及时扑灭，没有造成严重事故。该处隧道下伏湖沼相的淤泥质土，其中见大量的炭化植物（见图2）。可燃气体来源于腐殖质的发酵。 　　3），储气地层中的有毒、气体。 　　案例三：杭州地铁过钱塘江盾构隧道，通过赋存甲烷的第四系砂层（图3），地层中的有毒气、可燃气体会在盾构掘进的过程中进入密封舱和隧道。 　　4），赋存在地层中的人类活动遗留物生成的有毒、可燃气体。 　　主要指大规模动植物遗体的填埋、墓穴、战争期间投下的毒气弹以及燃气管道气体的泄漏、渗漏的有机污水在地层中的发酵等等。 　　在广州和深圳等地铁工程施工过程中都发生过地下排水沟里气体爆炸和燃烧事故，就是这类气体来源的案例。 　　5），岩浆岩中的有毒、可燃气体。 　　岩浆活动过程中产生的有毒、可燃气体（主要是硫化氢和一氧化碳）可能会储存在裂隙或上覆的砂层中。 　　二，关于所谓“不明”有毒、可燃气体来源的探究： 　　地层本身不赋存有