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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流隧道偏压浅埋段施工方案(洞口).精品文档.XX隧道洞口偏压浅埋段处理方案1 工程概况线路全长15.1km。该段概算投资9.23亿元，计划工期18个月。 2 地质及工程情况2.1 地质情况隧址区地形起伏，山势险峻，隧道轴线与黄土梁峁走向近于垂直，出口段为三叠系中统铜川组基岩，岩石破碎严重，稳定性较差。隧道上部地表暴露第四系上更新统风积黄土，厚度约10米，第四系中更新统风积黄土在隧道上部偶有出露，期间存在数层古土壤，呈褐黄色、棕红色，结构致密，偶见大孔隙，坚硬硬塑。地下水主要为松散岩类空隙潜水和基岩裂隙水，洞口段水量较丰富。2.2 工程原设计状况
2、及变更设计XX隧道右线出口端明洞口设计里程为YK41+075，设计暗洞进洞里程为YK41+065，原设计出口采用超前大管棚支护进洞，管棚1088，长度40米。为了尽量减少占地该隧道多次改线，原设计的洞口位置也相应调整。原设计的进洞方案因时间仓促未做修改，进场后经现场实测YK41+065洞顶高出原地面约1米，由于洞口段山体地势呈向线路右侧缓倾的单面坡，所以洞右侧拱部高出原地面约2米，左侧深埋。通过对现场地形测量计算，YK41+065YK41+060段管棚将基本外露。从YK41+035开始洞顶覆盖层达到约10米厚。对YK41+063中心拱顶及中心拱顶右侧6.5米两处点向下钻探知，山顶坡积黄土厚分别
3、为13米、13.5米，坡积土下部为基岩。详细地形测量及洞口照片见后附图1-3。3 施工方案为了保证进洞安全，在原设计超前大管棚支护进洞基础上增加了偏压挡墙、地表注浆安全措施，制定了地表注浆偏压挡墙超前管棚回填暗洞开挖的施工顺序方法。3.1 地表注浆由于洞口围岩破碎，稳定性差，而且围岩的产状对进洞施工影响较大，因此必须对洞口及地表进行加固。地表注浆加固的作用是增强土体相互嵌接，提高土体自撑能力。在地表沿垂直于地表方向施打导管（50mm）并注浆，导管长度以达到拱部开挖线为准。由于导管在注浆后对拱部以上一定范围的土体有悬挂牵引作用，从而加强土体在开挖后的整体作用和自稳能力。地表注浆的范围为纵向：40
4、米（YK41+025-YK41+065），横向：隧道中心线左右各15米（其中YK41+025-YK41+065段右侧15米，左侧5.4米）。间距2米2米，梅花形布置。深度至拱顶开挖线位置，梅根长度由横断面图确定，管壁四周每隔15厘米交错布眼，眼孔直径8毫米。注浆孔布置图如下：3.1.1 施工方法工艺流程：平整场地孔位放样钻孔清孔注浆管安放堵塞注浆孔口间隙水泥浆制作开始注浆检查注浆效果。1.先测量放样定出准备的地表加固范围，然后进行原地面清表。根据设计图纸进行孔位放样，并对每个孔深进行书面交底。2.钻机钻孔 采用直径100mm地质潜孔钻机钻孔。钻机就位后钻孔的深度根据钻孔平台（或地面）标高与隧道
5、开挖线确定，钻孔要求定位精确、竖直、圆顺，各点深度以现场测量为准。3.清孔下管用小直径钢管对钻孔进行清理。力求做到孔内无渣，无粉尘。管材采用505mmPVC管，根据现场实际情况决定长度，管四周每隔15cm钻8mm钻小孔，按梅花形布置。4.止浆塞及止浆盘止浆塞采用PVC高强花管管口，并留两个小孔。PVC管安装入孔后，管尾端地面开挖直径0.5m深0.2m的凹坑，用C15混凝土回填至地面作止浆盘。5.注浆施工在花管内注入水泥浆，注浆压力为3MPa，注浆后结束后用水泥浆填充花管。其注浆参数及步骤如下：注浆管采用PVC管，注浆间距2米2米，呈梅花型布置。浆液材料选用：纯水泥浆，水灰比为1:1，浆液的扩散
6、半径为1.5米。注浆压力是给予浆液在土层中渗透、扩散、劈裂及压实的能量，其大小决定着注浆效果的好坏和费用的高低。本注浆岩性属于风化裂隙岩石（上部为土），注浆压力初压为0.51.0MPa，浆液终压控制在1.53.0Mpa。单孔注浆量：由围岩的孔隙率确定，施工时可按下式控制 其中：Q-浆液注入量 R0-注浆有效扩散半径（3.13.6） l-注浆段长度（m） n-岩体裂隙率或孔隙率（1.3%1.8%） -浆液的充盈系数（0.30.9）1：1水泥浆用量：根据单孔注浆量计算公式，算出浆液理论用量，依此反推水泥理论用量，在注浆过程中应以实际发生量为准。浆液搅拌过程中严格按配合比下料，以确保浆液质量与强度。
7、注浆机就位：就位时应考虑场地的布局合理，安放应平稳牢固，底座下可垫设木板并用抓钉嵌牢，以增强注浆机的稳定性。安止浆塞：注浆前在管口加设止浆盘，将管端稳固。止浆塞的作法：在管口接10mmPVC板，上钻排气孔与注浆孔，具体结构尺寸详见下图：注浆：注浆前检查注浆泵、管路及接头的牢固程度，防止浆液冲出伤人。注浆泵先在现场进行运转实验，工作压力满足注浆压力后可进行注浆。注浆液为1：1水泥液浆，注浆时应根据地质的变化而采取不同的角度注浆。注浆过程中，值班人员在现场严格控制注浆初压、终压、注浆起止时间及注浆量，并随时作好记录。当出气孔冒浆，终压达到设计要求时，即可结束注浆。工艺流程如下图所示。清 孔钻机钻孔
8、测量布孔平整场地注 浆安止浆塞下PVC管管注浆后用水泥砂浆填充以增强其受力与强度。堵口时可采用胶皮管用铁丝拧紧或采用木楔塞实。注浆施工工艺流程：采用ZBW-80型注浆泵进行注浆，注浆工艺流程如下图：水泥浆注浆泵高压水泥浆压力表岩体3.1.2 注意事项1.顶管完成后，各项技术指标经监理检查达到设计要求后方可开始注浆。注浆时应密切监视压力的变化，发现异常及时处理。2.注浆注意防止串浆和跑浆，若发生串浆或跑浆要停止注浆，分析原因及时解决。3.注浆顺序：先灌注边孔，使松散的围岩形成一个相对封闭的注浆环境，达到不露浆、不跑浆；然后依次向内推进。每排注浆孔中，间隔交替注浆。根据实际的地质条件，注浆方式采用
9、分段前进式注浆。4.注浆结束：进浆量小于2.22.5L/min；注浆压力逐步升高，达到设计终压后稳定10 min以上。5.钻孔孔位严格按设计孔位开孔，孔口位置偏差不超过孔深1%，注浆参数必须通过试验确定最优方案。注浆过程要时刻注意注浆压力的变化，如注浆压力突然增大或减小，应停机检查，查明原因后方可进行。注浆结束后，应采用最大注浆压力封闭一段时间。3.2 偏压挡墙XX隧道右洞出口处地形起伏较大，地表覆盖黄土。根据现场实际情况，判定山体地表覆盖层有向下滑动趋势，为此在洞口山体外侧施做反压挡墙，并在隧道顶部回片石混凝土，防止由于浅埋造成的隧道失稳。因隧道口紧邻河道，根据探测黄土覆盖层较厚（约10米）
10、，所以反压挡墙采用C25钢筋混凝土桩基础，桩长13米（保证桩嵌入微风化岩层3米），挡墙范围YK41+065YK41+050，采用C25钢筋混凝土，挡墙内侧隧道顶部采用C10片石混凝土回填。反压挡墙图如下：挡土墙结构示意图施工方法挡土墙基础施工前要做好排水，防止地表水、地下水流入基坑。基坑两侧要较挡土墙底板宽出不小于50cm。特别是靠近山体侧要采取必要的安全防护，确保安全。基础梁采用整体浇注，挡墙采用分段浇注方法，每段5米。（注：钢筋图中N1钢筋要贯通第一次施工耳墙周边，对称增加二衬中N3、N4钢筋，确保二衬钢筋完整。N13钢筋要留够接茬长度贴在模板内。）3.3 超前大管棚 管棚的作用原理是通过
11、管棚注浆支撑开挖土体，管棚在土体内形成棚架结构，通过掌子面后未开挖的土体和钢拱架对已开挖的土体进行支撑。 顶部采用108长管棚支护，并设C25钢筋砼护拱，长度为 2米，护拱厚度为0.45m。拱内预埋133导向钢管，环向间距50cm，仰角1（不包括线路纵坡），钢管与钢拱利用25钢筋固定焊接牢固。3.3.1 工作程序1.长管棚及套拱施工顺序：施工准备测量放出轮廓线立钢拱架焊导向管套拱砼钻孔安装管棚注浆。1.1施工准备疏导洞身附近的水源，砌筑顶沟；增设环型截水沟，拦截地表水；完善排水系统，使地表水尽快顺畅地排出洞口范围。 1.2 测量放出轮廓线施工前，测量人员对洞口附近要进行纵横断面测量，根据测量结
12、果找出最佳进洞里程右洞出口为YK41+065，以保证对原地面的破坏程度降至最低。洞门仰坡，根据地质情况用GA2型SNS主动防护系统防护,必要时也可采用水平锚杆、挂网、喷砼加固，保证其稳定。测量人员首先放出护拱的开挖轮廓线，先用挖掘机开挖，然后人工修边。其次测量放样出隧道设计轮廓线并按 50cm 的间距标出管棚的位置。 1.3立钢拱架钢拱架没有明确规格，是设计文件有说明还是自行设计?按划出的内轮廓线位置安设，每榀钢拱架由5节工字钢组成，端受地形限制计划分两次安装，先安设拱部的3节弧形工字钢此处的工字钢是否包在套拱混凝土内？若包在内，则和套拱混凝土底部如何进行连接？若不包在混凝土内是否前后描述有误
13、。，待该段管棚钻孔、注浆施工完成后，连接位于下部的右右侧工字钢及底部工字钢。钢拱架之间用25mm长度1.0m钢筋纵向联接，环向间距1.0m，钢筋间平行布置；为防止钢拱下沉或发生位移，在拱底砼基础预埋钢联接板，钢拱与联接钢板采用焊接。1.4焊导向管钢拱架架设必须垂直于隧道中线，上下左右偏差小于2cm。每榀钢拱架纵向间距0.5m。用全站仪在钢拱外缘将导向管精确定位，并在钢拱上刻好标记，导向管采用1334无缝钢管，每根长2.0m，沿隧道轴线布置，环向间距50cm，外插角度为1，焊接于钢拱架顶部，用25螺纹钢做箍筋，加强导向管与钢拱架的联接，防止在钻孔时导向管错位。1.5套拱砼套拱对于控制钢管的钻孔方
14、向至关重要。套拱材料采用 C25的钢筋混凝土。浇注时利用定制钢拱架拱胎，拱胎表面铺设一层胶合板。拱架安装垂直度允许误差为2，中线及高程允许误差为5cm。在钢拱架上，沿隧道开挖轮廓线纵向焊上 133mm 壁厚 4mm导向管，外插角1。焊好后用3cm厚木板支侧模和外模，将其固定后灌注护拱砼，砼要振捣密实。1.6钻孔 首先在洞口搭设脚手架作为钻机平台。其次引入水电管线，水压力不小于3.5Kgcm2，安装钻孔机接通水管即可开钻，必须备有若干个异型接头，管前端安装环形钻头，一边钻孔一边高压水将钻碴冲出。随着钻孔进尺应随时检查孔眼的方向与仰角，以免超过误差限度。钻眼达到设计长度后，检查管内钻碴是否冲洗干净
15、，否则再用较小钻头加高压水在管内钻除余碴。施钻深孔时，当第一节钻杆钻入岩层，尾部剩余2030cm时停止钻进，接长第二根钻杆，又重新钻孔，直至钻孔达到要求深度（比管棚长0.5m以上）后，按同样方法拆卸钻杆，钻机退回原位。钻孔时，要确保孔径比管棚外径大1520mm。注：如果经常出现塌孔造成成孔后送管困难甚至不能达到设计长度，宜根据实际情况改用跟管钻进工艺。1.7安装管棚采用管棚钻机钻孔并顶进长管棚钢管，钢管接头应在隧道同一断面上错开,纵向同一横断面内的接头数量不大于50%,相邻钢管的接头至少错开1米。接头采用外径98mm长度40cm无缝钢管内插、点焊连接；并把钢管打入岩土内，以固定钢管不易滑出孔口
16、。钢管插进完毕后，钻进其它孔眼。钢管口与孔口周壁用水泥砂浆密封。1.8注浆 其作用是利用浆液的渗透作用和压密作用将周围岩体预先加固并封堵围岩的裂隙水，这样既能起到超前预支护的作用，同时也加强了管棚的强度和刚度。（1）注浆参数：注浆材料及配合比 C20水泥砂,水灰比 1：1水玻璃浓度 35波美度 水玻璃模数 2.4注浆压力 初压 0.5- 1.0Mpa 终压 2.0Mpa（ 2 ）浆液扩散半径：不小于 0.5m ； 1.8.1工艺流程 1.8.2 注浆的技术要求 1 .注浆时一般总是先注无水孔，后注有水孔。在无水地段可从拱脚起顺序注浆。注浆速度根据注浆孔出水量大小而定，一般从快到慢。注浆结束时将
17、闸阀关闭，卸下进浆管，进入下一循环。 2.注浆结束的标准：注浆压力逐步升高，达到设计终压并继续注浆 10min 以上；进浆量一般为 20 - 30L/min 。注浆结束后及时清除管内浆液，并用 M30水泥砂浆紧密充填管棚钢管，增强钢管的强度和刚度。3.时刻注意观察注浆管周围防水胶泥变化情况，防止浆液压力增加时将其冲裂。 4 .注浆过程中随时检查孔口、邻孔、覆盖层较薄部位有无串浆现象，如发生串浆，应立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口，也可采用麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵，直至不再串浆时再继续注浆。注浆过程中压力如突然升高，可能发生堵管，应停机检查。 1.8.3 钢花管制作 管棚材料采
18、用108mm8热轧无缝钢管，管节长度3-6m，环向间距50cm。钢管设置于衬砌拱部，管心与衬砌设计外轮廓线间距大于30cm，平行路面中线布置。管口段4.5m钢管不开孔，其余部分按15cm间距交错设置注浆孔，孔径15mm。管头加工成锥形以便送入，接头采用内插管连接。为防止浆液倒流，每根管棚尾部均安装孔口密封阀。 3.3.2 施工工艺流程长管棚施工工艺框图钻机就位钻机固定测量布孔钻孔及接长钻杆钻机退出分节顶进、焊接管棚钢管管棚钻机撤出注浆浆液制备效果检查结束4 处理效果及监控量测注浆后经过对开挖掌子面围岩观察发现破碎围岩缝隙中充满了浆液，围岩的完整程度得到明显改善。为分析注浆效果，在现场布置了监控
19、量测点测量净空收敛及拱顶下沉，净空收敛监测结果表明，注浆后隧道断面净空收敛稳定速度较快，10天左右即完成变形的70%，20天左右基本完成收敛变形。净空收敛值较小，最终稳定收敛量不到13mm。拱顶下沉与净空收敛变形具有一致的特征，即前10天即完成拱顶下沉量的70%，20天左右基本完成下沉变形。拱顶下沉值较小，最终稳定量为13mm。这两项隧道变形结果综合表明注浆效果明显。挡墙和超前管棚施做完成后，在隧道顶部回填片石混凝土为暗掘创造了条件，而且在长管棚防护下确保了掘进安全。5 结束语目前该隧道主体已经全部完工，洞口工程等待回填绿化（详见图4）。此三种方案也为隧道浅埋偏压情况提供了良好的解决办法，适用
20、于隧道口设计不周全，或进洞位置受地形限制的设计。右洞出口（YK41+065YK41+025）浅埋偏压段通过采取了地表注浆、反压挡墙、长大管棚三种措施，虽然施工困难和缓慢，但工程进展比较顺利，经过多次现场量测，偏压产生的位移很小，均在合理范围之内。浅埋偏压的治理，虽然工程投资增加了，但工程施工安全得到了保证。从长远看，由于对山体及洞内做了加强处理，为今后隧道运营安全提供了保障。图片1 XX隧道右洞出口原地形图图片2 XX隧道右洞出口原地形图图片3 XX隧道右洞出口原地形图图片4 XX隧道右洞出口原地形图（完成）参考文献：高速公路工程施工组织设计（投标 道路 桥梁 隧道） 福建高速公路工程施工组织
21、设计（投标 路基 桥涵 隧道 中铁建） 四川二级公路改建实施性施工组织设计（道路 桥涵 隧道） 原文已完。下文为附加论文，如不需要，下载后可以编辑删除，谢谢！ 轰燃对建筑室内火灾灭火救援的影响【摘 要】：在室内轰燃研究理论基础上，简要介绍了轰燃的定义和轰燃判据，并结合建筑火灾实际情况，分析了因轰燃引起的室内火灾中灭火救援难点问题，根据轰燃的特点，提出了应对此类火灾的灭火救援对策，为消防部队处置室内轰燃火灾提供参考。【关键词】：消防； 建筑火灾； 轰燃； 灭火救援一、引 言轰燃是室内火灾发展过程中的一种特殊燃烧现象。室内发生火灾后，若具备合适的燃料和通风条件，就可能发生轰燃。轰燃一旦发生，室内所
22、有可燃物会在极短时间内同时全面着火，室内整个空间都充满火焰，可燃物燃烧速率和室内温度急剧上升，并且室内会产生大量有毒烟气，氧气浓度也随之急剧下降。这些都会使室内人员受到严重威胁，也给消防灭火救援带来极大困难。国内外发生的很多建筑火灾事故中，轰燃就是造成严重人员伤亡和财产损失的元凶，如新疆克拉玛依友谊馆火灾、洛阳东都商厦火灾、吉林中百商厦火灾、英国布拉德福市足球场火灾和皇家十字地铁车站火灾。因此，结合轰燃的特点和危害性，分析轰燃对建筑火灾中灭火救援工作造成的难点问题，有针对性的加强对室内火灾的控制，对于提高消防部队灭火救援工作效率具有重要意义。二、轰燃及相关研究（一）轰燃定义NFPA 921中轰
23、燃定义为：室内火灾发展的一个过渡阶段，热辐射作用下的所有可燃物在轰燃时几乎同时着火，火焰迅速在室内所有物体传播蔓延，室内形成一片火海。轰燃的发生是火灾失控发展的危险信号，产生的高温烟气会对建筑结构安全产生严重影响，强大的破坏力往往造成恶性死伤事故和巨大财产损失，极易造成群死群伤事故与巨额财产损失，也是火灾即将向临近区域蔓延的重要标志。目前对轰燃还没有统一的定义，比较常用的三种：（1）室内火灾由局部火向大火的转变，转变完成后，室内所有可燃物表面都开始燃烧；（2）室内燃烧由燃料控制向通风控制的转变；（3）在室内顶棚下方积聚的未燃气体或蒸气突然着火而造成火焰迅速扩展。（二）轰燃判据及预测室内火灾是一
24、种受限空间内的燃烧，是建筑火灾的主要形式，将发生轰燃的条件量化为可以测量或计算的物理量是一件极为困难的事情。现在应用最多的三个轰燃判据为：（1）室内接近顶棚热烟气温度超过600；（2）室内地板平面辐射热通量超过20 kW/m2；（3）通风口有火焰喷出。以上判据都源于火灾实验观察结果，虽然具有一定局限性，但可以作为判定轰燃的参考标准。对轰燃的预测方法，不同的研究者提出了不同的温度和热通量判据。V.Barauskas、McCaffrey、Quintiere、Harkleroad、Thomas等分别提出了基于热释放速率预测轰燃的经验公式。此外，武警学院陈爱平教授将内衬材料的热惯性因素引入考虑，基于M
25、cCaffrey的方法提出了轰燃综合预测法；B.Hagglund等建议采用临界轰燃燃烧速率预测轰燃；J.G. Quintiere等提出采用临界轰燃燃料面积预测轰燃；S.R.Bishop根据经典热爆炸和非线性热动力学理论温度微分方程特征值预测轰燃等。这些预测方法的实用性和精确性还有待改进。三、轰燃对室内火灾灭火救援的影响（一）轰燃时间预测困难，影响灭火救援决策消防部队在轰燃前到达现场，如果未及时预测和侦察到轰燃，急剧升高的温度和喷出火焰会对消防队员造成伤害。消防官兵到火场后，没有人能够准确预测是否会发生轰燃和什么时候发生轰燃。有些火灾，消防员内攻进入室内的瞬间就可能被卷入火海中，而有些火灾，在灭
26、火救援进行过程中突然轰燃，也有的至灭火战斗结束也不发生轰燃。如何在火场快速判断轰燃发生的可能性及时间，仍是一线消防指挥员的一个难题。而目前对轰燃的预测研究多限于学术理论方面，并没有便于在灭火救援现场操作的轰燃预测仪器或技术手段。指挥员只能依靠个人积累的灭火经验，对轰燃的感官印象及火情侦查情况进行初略判断，容易导致现场决策低效率、低质量，甚至做出错误的决策，造成不必要的人员伤亡和财产损失。（二）火场温度高，灭火进攻困难室内发生轰燃后，火势突然猛涨，进入全面燃烧阶段，产生的高温能达到1000左右。有关研究表明，对于没有任何保护的皮肤，只要暴露在137-160的环境中就会造成严重伤害。扑救建筑火灾最
27、有效的灭火措施是内攻，而轰燃产生如此的高温会对消防员产生强烈的烘烤，加上可能从门窗喷出的火焰和高温烟气，消防队员很难近距离灭火，内攻更加危险、艰难。如灭火中水枪掩护不充分，个人防护不周全，还会危及消防员人身安全。同时由于轰燃中可燃物不完全燃烧会产生大量有毒浓烟和气体，降低了火场能见度，更加难以发现较隐蔽的火势威胁，影响了灭火效率。（三）室内充满烟气，搜索救援难度大轰燃发生前，大量积聚的浓烟和高温会迫使消防员将身子放低，弯腰或匍匐前进，在搜索被困人员时行动不便，效率低下。此外，室内积聚的浓烟具有较强的减光性，室内能见度很低，对侦查和搜救非常不利，受困人员也无法自行安全疏散，消防员也有误入危险区域
28、和迷路的危险。轰燃后转为全面燃烧，燃烧更为猛烈，无法深入开展室内救援，而由于燃烧速率急剧增长，因燃料不充分燃烧会产生大量有毒气体如：CO、H2S、HCL、SO2等，导致被困人员中毒、窒息，消防灭火救援时间更加紧迫，人员疏散更加困难。（四）建筑受高温烘烤，结构有倒塌危险室内轰燃发生后，释热速率急剧增大，温度急剧升高，达到500-600的高温，最高可达1000左右，建筑构件的强度在高温、强烈热辐射作用下会下降。混凝土在高于300温度作用下抗压强度线性下降，超过600时抗拉强度基本丧失，在900左右时抗压强度下降到常温时的10%；钢结构虽不燃烧，但在火灾高温中强度会迅速下降，500左右时全负荷钢结构
29、就会失去静态平衡稳定性，600其强度下降2/3，进而结构发生变形引发倒塌。因此轰燃扑救过程中，建筑结构很容易发生局部倒塌甚至整体坍塌，使室内人员受到威胁，影响消防救援工作。（五）火焰易窜出蔓延，控制火势难度大室内具备轰燃条件时，可能在着火3-10 min后就会发生轰燃，消防队赶赴火场后可能已经发生轰燃，火灾发展至猛烈燃烧阶段，第一出动力量如对火灾形势估计不足，到达火场后往往控制不住逐渐增长蔓延的火势。此外，轰燃后伴随着喷出火焰和飞火，能冲出着火房间，造成火势蔓延。而且轰燃产生的强烈辐射热也对临近可燃物形成威胁，强辐射热也是火势向上层和四周扩散蔓延的主要原因。四、预防和控制轰燃的灭火救援对策（一
30、）全面侦查火情，注意轰燃征兆在处置建筑室内火灾时，应全面侦查火情，快速掌握起火房间位置、火势大小、人员被困情况、室内可燃物数量与类别、建筑结构特点、周围毗邻建筑情况等，尤其对于通风不好且室内可燃物数量较多时，应提高警惕，密切监视，谨防轰燃突发造成恶性事故。为延缓或避免可能发生的轰燃，到场后应确保室内自动喷水灭火系统动作，尽量为后续灭火与人员疏散救援争取时间。同时应派安全员密切注意轰燃发生征兆，轰燃的警报信号主要是高温辐射、“闪燃”和“白烟”。有条件进入室内侦查时，如发现室内烟气温度较低，则轰燃可能性不大，应及时出开花水冷却；如消防员进入后，明显受到高温烘烤，热烟气层不断变厚，表明有轰燃危险，应
31、及时撤离至外围控制火势。同时，消防员进入室内时，还应密切关注是否有浓烟从门窗翻滚、溢出，或则浓烟中夹杂有较小火焰和闪燃现象，如果出现这些征兆，则说明此房间具有轰燃的危险。（二）准确迅速，疏散抢救人员轰燃具有一定突发危险性，消防部队到达火场后，人员抢救时间非常有限，在迅速掌握火情和人员被困情况后，积极做好冷却防护同时，立即组织精干人员成立搜救小分队，展开人员疏散和救援。进入室内救援前，应根据人员被困位置和数量，确定好各小组任务，定好一次作业时间、紧急情况联络方式和撤离路线。每个搜救人员都应穿好灭火服，必要时穿防火服，佩戴空气呼吸器，在水枪跟进掩护中小心进入。搜索时2人或3人一小组，协同搜寻，尽量
32、靠墙前进，弯腰或则匍匐行进，能见度太低时要利用导向绳保护，防止在浓烟中迷路，并密切注意火情变化，随时做好紧急撤离准备。在搜救中注意检查门窗附近有无昏迷人员，当室内烟气温度过高时，不能进入火场内部太远，严格按照作业时间行动，按时返回。如果赶到火场轰燃已经发生，不要盲目进入室内，应先设法进行通风散热，控制火势，适当破拆开辟救人通道，待火势稍减再内攻灭火救援。（三）喷雾冷却稀释，适时通风散热轰燃前和轰燃后都要出枪射水，如能直接对火源射水，可有效降低火源热释放速率，降低火焰区温度，能延迟或抑制轰燃发生。但区别于普通建筑火灾，轰燃火灾处置中水枪的射流形式、射水部位都有特殊要求。对于轰燃火灾，室内烟气层很
33、厚，可燃气体浓度大，如果仅用直流水冷却灭火，可以对火焰区起到降温作用，对未燃材料起到润湿和减缓热分解作用，但对热烟气层效果不明显，所以射水直击火源的同时还需要开花水或喷雾水对热烟气层实施稀释、冷却。向热烟气层喷水雾一方面可以降低烟气温度，减小热烟气的热辐射，另一方面水雾滴吸热汽化后可以稀释可燃气浓度。现在大多室内顶部有易燃装修材料，还要注意向屋顶和墙壁射水冷却。扑救轰燃火灾时，还要注意适时通风和排烟，李晋等研究发现在增大房间送风量，轰燃时间提前，稳定送风量并加大排烟量时，轰燃不发生。杜兰萍等研究表明，燃料一定时，排烟量与送风量之比大于某定值就不会发生轰燃。送风可通入新鲜空气，排烟可减少热烟气浓
34、度，有利于室内散热，所以在轰燃前采取合理通风排烟措施，比如打开门窗、启动机械排烟装置等都有利于灭火救援。但对于通风的时机和通风量的大小，指挥员一定要正确把握，对于已经充满浓烟的高温密闭的房间，谨防因开门通风引起回燃。（四）小队突击，内攻灭火通常对建筑火灾最有效的灭火措施就是内攻，直击火点，消灭火势。轰燃火灾由于高温、强辐射、室内热烟气浓、建筑有倒塌风险等特点，应该谨慎选择内攻时机，把突发险情的危害降到最低。在仔细侦查火情，掌握火势发展态势后，确保无轰燃发生危险征兆，比如：观察门窗有无浓烟翻滚或闪燃，着火房间门把手是否很热，室内烟气是否有明显的烘烤灼热感等。同时还应确保建筑没有倒塌危险，内攻进入
35、时以精干小组为单位，做好安全防护和掩护，交叉掩护前进，注意避开吊顶、高热区等危险，遇有紧急情况，立即撤离。内攻应量力而行，火势太过猛烈时，不能勉强内攻，应先控制住火势，增援力量到达或兵力相对火势具有一定优势时再内攻灭火。（五）重点监护，防止倒塌和火势蔓延轰燃产生的高温对建筑构件和结构有巨大破坏作用，灭火过程中，要对建筑承重构件加强冷却保护，并应指定人员密切注意建筑破坏情况，一旦有倒塌危险就及时撤离。对于着火时间较长的建筑，冷却承重构件时，避免用冲击力过大的直流水直接向构件射水，尽量用开花水均匀冷却降温，防止高温的混凝土在水流冲击和冷却作用下开裂，强度下降。此外，扑救轰燃火灾中，把握火场全局，重
36、点突破，加强冷却降温的同时，还应出枪抑制从门窗喷出的高温烟气和火焰，防止火势从门窗及管线向上层和四周蔓延。对于已经发展成全面燃烧的大火，应从整体上合理部署兵力，集中优势兵力控制火势，再逐步消灭火灾。五、结 语由于轰燃现象的复杂性，对于轰燃产生的条件及轰燃本质等问题研究还存有争议，需要进一步的理论研究和实验验证，随着轰燃研究的不断深入，我们可以更加有针对性地预防和抑制轰燃的发生，轰燃火灾中的消防灭火救援工作也会更加科学高效。 电石火灾处置对策研究摘 要：根据电石的理化性质和化学危险特性，结合电石火灾的特点，对电石火灾事故的处置方法和措施进行了探讨，具体从现场火情侦查、初期控制、灭火剂选用、安全防
37、护与防暴和防止环境污染五个方面进行分析，研究了如何高效处置电石火灾事故。关键词：电石；火灾；灭火救援一、引言电石作为重要的基础化工原料，在保障国民经济平稳较快增长、满足相关行业需求等方面发挥着重要的作用，它广泛应用于工业、农业、建筑、医药等领域。电石本身不可燃，但遇水剧烈反应生成易燃易爆的气体乙炔，在工业生产中常引发火灾甚至爆炸。丹江口市辖区内的汉江集团电化公司、宏茂冶金公司电石年产量都达20万吨以上，新港金家湾工业园及三官殿还有数家小型电石生产、经营企业，丹江口市已经成为华中地区电石重要生产基地。然而，近几年因电石在生产、运输、贮存过程中发生的火灾事故比较频繁，造成了严重的经济损失。因此，我
38、们有必要全面认识电石的火灾危险性，研究出高效的事故处置对策，提高灭火救援人员对电石火灾事故的处置能力。二、电石的理化性质（一）电石理化性质电石是碳化钙的俗称，它是工业上广泛使用的基本原料。纯净碳化钙为无色晶体，暴露空气中会吸水受潮而呈灰白色。工业电石为碳化钙与氧化钙的混合物，碳化钙含量70%-80%，外观呈灰色、棕黄色或黑褐色，一般由焦炭和石灰经高温熔炼得到。电石的化学分子式为CaC2，密度为2.22g/cm3，熔点447，沸点2300，闪点17，可导电，遇水剧烈反应生成乙炔，并放出热量，属于甲类第2项火灾危险物品。（二）电石的化学危险性（1）遇湿受潮燃烧。电石为一级遇湿易燃物品，遇水反应剧烈
39、，生成乙炔和氢氧化钙，并放出热量，每公斤碳化钙水解放热约为1962J。乙炔爆炸极限为2.5%82%，在空气中达到爆炸极限浓度时，遇明火即发生爆炸。若电石包装不严而不慎受潮，会积聚一定的乙炔气和热量，当乙炔浓度处于爆炸极限范围内时，遇明火则爆炸。此外，乙炔的过量积累也可能导致物理爆炸。（2）受撞击引发爆炸。电石在受到碰撞、摩擦时，电石与容器间可能产生静电、火花，造成电石自燃甚至引爆聚集的乙炔。电石中一般含有少量硅、铁、镁、铝等杂质，这些杂质在碰撞摩擦中更容易产生火花。（3）高温下电石能与氯、硫、磷、乙醇、氯化氢等发生剧烈反应。电石与酸性溶液反应激烈，比遇水反应更剧烈，可能引起液体飞溅。（4）对人
40、体皮肤具有腐蚀作用。电石粉末接触到皮肤，能与汗液反应生成氢氧化钙，对皮肤有腐蚀作用，可能引起皮肤瘙痒、发炎；不慎接触到眼睛，会引起结膜炎，灼伤眼部组织；吸入到体内会伤害呼吸系统和肠胃器官。三、电石火灾事故的特点（一）致灾因素多，突发性强由于电石的遇湿易燃性，在生产、储存、运输中任一环节出现问题都可能引起火灾，而且电石一旦燃烧，发展极为迅速。生产中防潮、防暴措施不到位，操作失误，电石意外淋雨，运输中货物碰撞等都能引发电石着火，遇明火还可能发生爆炸，使人猝不及防。此外，近年的电石火灾多发生于公路运输途中，并伴随着交通事故，事故发生地点不确定，情况复杂，也给救援力量的到达和现场救援组织展开带来了困难
41、。（二）燃烧猛烈，易爆炸造成人员伤亡电石着火后会引起连锁反应，燃烧产生的高温会加速火焰传播，如果散落的电石附近有水源，或则遇到大雨天气又没有遮雨工具，火势会越烧越猛烈。电石与水、酸接触会放出乙炔和热量，遇明火、受高温烘烤都能引发爆炸，造成人员伤亡和火势蔓延扩大。工业电石中还含有磷、硫等杂质，燃烧生成的硫化氢、磷化氢气体不仅易燃易爆，而且毒性大，易导致人员中毒事故。（三）现场情况复杂，处置难度大发生在厂房的电石火灾，因工厂布局复杂，危险化学品储量多，处置起来十分困难。工艺生产装置的高温高压环境也不利于灭火，管线的破环会引起危险品泄漏扩散，形成多点燃烧、立体燃烧。如果错过初期有利战机，猛烈燃烧的高
42、温烘烤，也不利于近距离灭火作战，无法发挥最佳灭火效果。公路运输途中的电石火灾，若发生在市区、人员密集地区，处置干扰因素将增多；若发生在农村偏僻地区，消防力量难以及时赶赴现场，灭火救援器材装备的使用和补给也会受环境限制。四、处置电石火灾的关键环节在确保安全的前提下，应根据电石的理化性质，科学实施灭火救援。消防部队接到报警后，首先应明确电石燃烧状况和人员伤亡情况，加强第一出动力量。并迅速启动应急联动预案，与公安、交警、医疗、市政、环保、安监等部门做好协同。（一）现场侦查消防部队赶到火灾现场后，应通过外部侦查、询问知情人、仪器侦查等方式，快速掌握火势发展情况，为下一步行动方案提供依据。需要侦查掌握的
43、内容有：（1）询问报警人、目击者及知情人，简要了解火灾发生的经过和所采取的处置措施情况；（2）查清电石燃烧数量、包装形式、散落、泄漏情况、火势蔓延方向，周围有无受到威胁的危险物品和易燃易爆品，附近有无水源、点火源；（3）密闭厂区内应利用可燃气体检测仪和有毒气体侦检仪，检测空气中乙炔、硫化氢、磷化氢等气体浓度，并根据检测情况确定安全防护等级，划定警戒范围；（4）查清现场有无受伤、中毒人员，受伤人员数量、分布位置和人员疏散情况；（5）现场的风向、风速、空气湿度、下雨征兆等气象情况；（6）现场地势、周围建筑物、道路、交通状况。（二）初期控制根据侦查检测情况，结合电石燃烧、乙炔扩散发展趋势，果断决策，
44、制定灭火救援行动方案。工程技术人员和医疗救护人员要协助消防人员，加强处置中的技术指导。（1）确定警戒范围。根据火势和气体检测结果，划出警戒范围，必要时实施交通管制，严格控制人员、车辆出入。保持危险气体浓度实时检测，乙炔气体浓度过高时，现场禁火、断电，适时对空气进行水雾稀释保护，防止爆炸。（2）控制火源、水源。及时清除危险区内火源，控制水源，封堵邻近下水道，避免散落电石与水接触，可以对未燃电石采取围堰筑堤或沙土覆盖的保护措施。（3）及时转移，防止扩散。在安全前提下，迅速将包装完好的电石疏散到安全地带，受到火势威胁的散落电石收集到干燥容器内，及时转移到安全场所处理，数量太多时也可用阻燃帆布覆盖保护
45、。（三）灭火剂的选用扑救电石火灾应遵循“先控制，后消灭”的战术原则，控制火势蔓延的基础上，集中力量逐步消灭火灾。由于电石遇湿易燃的危险特性，扑救电石火灾的灭火剂选择有特殊要求。（1）严禁使用的灭火剂。电石忌水，扑救常规A类火灾的水、泡沫灭火剂都不能用于电石火灾；由于电石遇酸剧烈反应，也禁止使用酸碱灭火剂；水蒸气、细水雾较适合小密闭空间窒息灭火，但出于安全考虑，同样不用于扑救电石火灾。（2）常用的灭火剂。可以用干砂、泥土覆盖窒息灭火，一般电石库房配备有干砂灭火剂，泥土也很廉价，容易获取；使用干粉灭火剂灭火，如碳酸氢钠干粉灭火剂，但注意防止复燃；水泥盖熄灭火，水泥具有一定吸水性，遇水生成水化硅酸钙
46、和水化铁酸钙凝胶，覆盖在电石表面，隔开了空气，同时也减少了乙炔的产生，灭火效果较好；国外发达国家也采用干石墨、氯化钠、干燥剂扑救电石火灾。（四）安全防护和防爆火灾现场温度高，生成的乙炔随时可能爆炸，电石粉末对皮肤也有灼伤作用，在扑救火灾过程中，救援人员必须穿戴好个人防护装备，以免烧伤和灼伤。进入危险区近距离灭火时，救援人员应视情佩戴隔绝式呼吸器，穿防化服。在深入厂房、库房内部进行侦查，关阀断料操作以及人员搜救时，个人防护等级不低于三级，重度危险区不低于二级防护，减少身体暴露在环境中，保护好皮肤、呼吸系统，减少伤害。设立监测员监测乙炔以及有毒气体浓度，一旦有危险征兆立即发出警报，指挥员要果断下令撤离至安全地带。现场警戒范围内禁止一切火源，切断电源，使用防爆型通讯设备，搬运转移货物时要避免产生撞击火花、静电。密闭的库房要防止电石粉末沾水，防止粉尘飞扬发生粉尘爆炸，库房内适当加强通风，排除危险气体。（五）防止环境污染事故产生的电石渣呈强碱性，如不及时收集处理，会对土壤、河流造成污染，在扑灭火灾后，要将电石渣及污水收集处理，以免污染环境。电石渣处理后可回收作为石灰膏使用，事故现场的污水需进行中和处理，检测合格后才可排放，以免留下腐蚀危害。五、结语本文在研究电石化学危险性的基础上，结合电石的化学特性