高風險長大頁巖氣隧道瓦斯涌出量預測及防治措施

傅 璇

(中鐵二十局集團第二工程有限公司 北京 100089)

1 引言

隨著交通運輸需求的提高和交通行業的發展，隧道項目越來越多，而不良地質條件下隧道施工難度大，許多研究人員對此做了一系列研究[1-3]。

姚宏波等[4]將三維有限元法與實測相結合，對軟土地區中隧道受上部基坑的影響進行了研究。黃強等[5]通過現場實測和有限元動力計算方法，對列車運行時軟土地區中的隧道沉降進行了研究。吳賢國等[6]為研究盾構隧道在施工過程中的防滲漏情況，建立了三維云-Copula模型，對濱海隧道施工的滲漏風險進行了評估。

頁巖氣地段是一種較為不良的地質，常會對隧道施工造成困難[7-9]。汪瑩鶴[10]通過鉆探、測井和樣品分析等方式，評估了頁巖氣對隧道的影響情況。高楊等[11]針對頁巖氣圍巖條件下的隧道，提出了一種包含頁巖氣參數的隧道工區分級評價模型。張雪金等[12]針對頁巖氣地質條件下的隧道，對該隧道的通風設計進行了優化和加強，提高了該隧道對頁巖氣災害的防控等級。

本文依托懷邵衡項目蒼稼嶺隧道，對頁巖氣地質條件下的隧道氣體進行了室內試驗檢測，監測了隧道不同位置處的瓦斯涌出量，提出了相應的隧道施工防治措施，并根據指數平滑法建立了瓦斯涌出量預測模型。

2 工程概況

懷邵衡項目蒼稼嶺隧道為雙線單洞隧道，最大埋深約為540 m。全長7 976 m，設有1座斗山沖斜井，長1 437 m，出口橫洞全長為330 m。隧道地質構造復雜，不良地質和特殊巖土發育且種類多。……