摘要:临时炸药库在工程施工中很常见,但有些工程由于地形条件的限制,如果采用地上炸药库的形式,位置很难确定。本文就隰县隧道斜井炸药库的修建,详细阐述了黄土地下炸药库的修建技术及方法。从中可以看出,黄土库与地上炸药库相比较,所要求的安全距离要小很多,且更容易施做。通过本文,相信可以给工程前期策划者在炸药库修建方法选择上提供参考。
关键词:黄土库 安全距离 限制方法选择
引言
由于小型炸药库修建的行业标准越来越高,在有些工程所在地,由于地形条件的限制,安全距离很难保证。遇到这些问题,大家直接想到的就是怎么去保证距离的问题,把库区建到更远的位置,高填深挖,修建长距离的便道,对周围环境破坏性大,施工难度大。文中隰县隧道斜井在前期策划库区时,就遇到了这些问题。本文就隰县隧道黄土库的修建进行详细介绍。
二、工程概况
山西中南部铁路通道ZNTJ-6标隰县隧道全长10505m(DK266+805~277+310),设置了2座施工斜井作为辅助坑道。1#、2#斜井口均位于山西省临汾市蒲县古县乡文成村与盘地村间深沟内,斜井井口距乡村道路引入口约6000米,沟谷深切,峰谷交错,且两侧山体较陡,场地布置条件有限 。
我管段承担隰县隧道1#、2#斜井及正洞5404m(DK268+555~273+959)的施工任务,根据围岩情况,开挖采用钻爆法开挖,共开挖土石方约60万方。修建容量5t炸药库一座。
三、修建方案
1、库区位置选址
隰县隧道1#、2#斜井洞口均位于黄土高原峁梁区,根据设计文件及开挖地质揭示,属于第四系中更新统洪积(Q2pl)老黄土。根据地形地貌的特点,以及存药类型和数量,设计为地下存储方式。
2、设计类型
(1)库房类型:地下炸药库;
(2)炸药类型:***化炸药;
(3)雷管类型:非电毫秒管、电雷管;
经过现场勘查,药库选择在距离生活区105米以外的山坡上,周围无道路经过,无高压线及其他结构物。
3、库区的设计
炸药库、雷管库、看守房、发料房呈“阶梯”型排列;雷管库与炸药库间距为45m,炸药库到看守房的距离80m,雷管库到看守房的距离大于45m;炸药库和雷管库之间设有天然防爆土堤;发料房、看守房之间设有天然的防爆土堤;库区采用围挡结构,库区设围墙和截水沟,并安装避雷针;库区内主干道路按环形布置,距离库房大于20米。
4、库房结构
地下仓库设计为直通式,由装卸台、引洞、主洞和排风竖井四部分组成。
(1)、引洞前设一装卸站台,其净深为3.5m,宽度为6m;
(2)、引洞净跨为3.5m,拱顶处净高为3.5m;由引洞口向里依次设置铁网门、保温密闭门、防护密闭门,门宽、高为1.6m和2.0m,均向外开启。
(3)、主洞设计原则:
设计炸药储存量为5t,主洞深8.0m,净宽3.5m,拱顶高3.5m;炸药按横向3组、纵向8组布置,即1.43m×1.88m堆放;两侧分别为运输通道和检查通道,分别为1.2m和0.87m。
验证: Ks=Sy/Sd=2.69/11.3=0.24
式中:Ks-装药与洞室横截面积比值,宜小于0.26;
Sy-装药实测横截面积(m2);
Sd一主洞室实测横截面积(m2)
D=1.6×√(2.69)×0.76=1.99
式中:D-装药等效直径(m);
0.76一***化炸药与TNT炸药的换算系数;
KL=L/D=8.0/1.99=4.0
式中:KL-装药长径比,宜小于等于18;
0.76一***化炸药与TNT炸药的换算系数。
根据以上测算得出的数据,查表得与生活区安全允许距离为90m,洞室之间的安全允许距离为33m(《地下及覆土火药炸药仓库设计安全规范》GB 50154-2009第4.3.6-1及5.2.1-2表;)根据存药量,洞室与看守房的安全允许距离为41m(《地下及覆土火药炸药仓库设计安全规范》GB 50154-2009第4.3.10表)。
经测量,规划洞室距离生活区直线距离为141m,洞室间的距离为45m,洞室与看守房、发料房之间的距离为80m、45m,均满足规范要求。
主洞结构支护参数:采用锚网喷混凝土支护,钢筋网环×纵向为25cm×25cm,网片之间的搭接宽度为25cm;并在洞内表面设置φ22、长度为150cm的砂浆锚杆,杆距按1.5m×1.5m,砂浆标号为M20,喷射100mm厚C25混凝土。
(4)、排风竖井设置在主洞一侧,排风竖井高出地面2.5m,并用钢筋混凝土浇筑完成;竖井与主洞之间设置一条水平通道,水平通道长5.0m,净跨2.0m,净高为2.5m;水平通道高于主洞1.0m,并设置一道长×高=1.0m×1.5m的防护密闭通风门,另外在与竖井相接的地方设置防爆坑。排风竖井顶端施做防盗网和防护网,以防止虫鸟等进入。
(5)、炸药库的引洞、主洞以及排风竖井通道的地面及内表面均铺设防水层,做防水、防潮处理,存药区地上铺设木板,隔离地面;在竖井的顶部修建一防水棚;在库区围墙外侧5m的位置修建截水沟。
5、看守房的结构
看守房采用厚24cm的砖砌墙身,10cm厚的C25现浇钢筋混凝土屋顶,并设一长2m、宽3m的发料房,
6、库区保障设计
(1)、防火措施:库区周围15米范围内的树木杂草清理干净,作为防火隔离带;每个库房配备消防器材一套:包括泡沫灭火器(2个)、消防锹(2把)、消防腰斧(2把)、消防水桶(2个)等消防器材;在雷管库与炸药库之间修建一座15m3消防水池,水池的长、宽、高分别为3.0m、2、5m、2.0m,并配备消防水泵和消防水管;另外修建一座消防砂池,容量为2m3;库房内照明设备采用防爆灯,照明线从硬管内穿入;电线插头全部安设在洞外。且库区内的设备容器以及管线路全部接地,以防静电。
(2)、防雷击:在雷管库以及炸药库的一侧***安设避雷针;排风竖井设置接地线。 (3)、防盗:设置封闭式围墙,围墙采用砖墙结构,墙宽12cm,高度为200cm,围墙顶面砂浆抹面,并在墙上拉高100cm的刺铁丝网。
(4)、库房周围设置警戒隔离区和在库房门口设置警戒标志。
四、结论与讨论
目前,炸药库已顺利的通过了***门的验收,并已启用。
通过隰县1#、2#斜井炸药库的启用,我们得出以下结论:
(1)与地面炸药库相比,库区面积要小得多,更容易满足规范要求,安全性更大:
(2)减少了对周围植被的破坏程度,更具环保要求:
(3)在地形条件比较复杂的山区,特别是黄土地区,洞室炸药库更能适应地形条件,建造工艺相对来说也较简单。
参考文献:
中华人民共和国建设部 地下及覆土火药炸药仓库设计安全规范GB+50154-2009。