第一篇:隧道施工中的風險分析與處理措施
12.隧道施工中的風險分析與處理措施 12.1隧道工程施工中的風險種類
國際咨詢工程師聯合會(FIDIC)在《土木工程施工合同條件》(簡稱FIDIC條款)的通用合同條件中對風險問題做了明確的規定。工程風險具有一定的偶然性,它一旦發生,業主和承包人其中一方或雙方共同受較大的經濟損失。隧道工程的風險貫穿于隧道建設的全過程,本工程就施工組織設計而言,風險主要有以下方面:
(1)施工前對工程地質和水文地質情況了解得不很準確。隧道及地下工程整個結構處于地下(有時還是深層),其地質和水文地質狀況對隧道工程的施工方法、施工支護、施工管理,乃至以后的運營管理,關系極大。但目前的勘探方法和手段都很難在施工前將圍巖狀況掌握得一清二楚。作為隧道設計、施工前提的工程地質和水文地質條件的不準確性,極可能導致設計文件和招標投標合同與現場實際情況發生差異,從而帶來難以預見的風險。
(2)施工中發生的風險,如由于塌方、涌水、爆破、用電和通風設施等出現的安全問題。
具備風險意思,作好風險預測,采取風險規避對策是隧道施工組織管理的重要方面,是保證隧道工程安全、順利竣工的關鍵。12.2風險分析與處理措施
針對本工程的特點,考慮到施工中的不確定因素給隧道施工帶來很多的不安全因素。一方面需要搞好安全管理,如加強安全教育,強化安全意識,落實安全責任制等,另一方面要切實強化隧道施工中的安全技術,加強風險預測與規避機制,完善隧道施工組織管理。
12.2.1常見不良地質條件的風險預測及規避對策 A洞口淺埋段
地表覆蓋層厚度小于隧道跨度時,即覆跨比小于1時,為淺埋隧道。本工程隧道洞口位置淺埋段。
a風險預測
淺埋段隧道施工易引起地面下沉、開裂,造成地面變形、失穩甚至破壞等。
b規避對策
(1)采用分部開挖方法。隧道施工采用微臺階、或短臺階,當地質情況較差時采用眼鏡法、CD法或CRD法施工。
(2)開挖前先施工超前錨桿或超前管棚。當地質情況較差、圍巖破碎時應先進行地表注漿。
(3)采用控制爆破技術,將爆破振動速度控制在規定的允許值之內。
(4)加強隧道開挖后的支護。視隧道圍巖情況,采用系統錨桿、掛鋼筋網然后噴混凝土。或采用鋼格柵支護。圍巖強度較差時,施做10~15cm厚的混凝土支護。
(5)加強施工監測。①地表沉降量的監測;②地表建筑物情況監測;③爆破震動監測;④圍巖收斂變形量測;⑤施工支護應力監測。
B 斷層破碎帶 a風險預測(1)采用地質雷達超前預測、預報。
(2)洞內超前鉆探預報。即在開挖工作面采用水平鉆機向隧道前方打超前鉆孔探測。
b規避對策
(1)開挖前先施工超前錨桿或超前管棚等對圍巖進行預加固。圍巖破碎時應先進行預注漿,改良圍巖。
(2)開挖后的施工支護應加強,視斷層的圍巖破碎情況,采用系統錨桿、掛鋼筋網然后噴混凝土。或采用鋼架(或格柵鋼架)支護。
(3)按設計進行永久性混凝土襯砌支護;或采用鋼筋混凝土襯砌;以及增加襯砌混凝土厚度,提高襯砌混凝土強度等級。
(4)襯砌后及早行回填灌漿。
12.2.2常見地質災害的風險預測及規避對策 A巖爆 a風險預測
(1)巖體準強度評價法
式中:σt—巖體準抗拉強度,MPa;
σc—巖體單軸抗壓強度,MPa;
Vpm—巖體(現場)縱波傳播速度,m/s; Vpd—巖石(室內)縱波傳播速度,m/s。
當σt≥80MPa時,可能發生嚴重巖爆。(2)地應力測試法以周邊最大切向應力σ
0
與巖體抗壓強度σc推斷,即用兩者比來推斷。當d=σc/σ0<2 5時發生強巖爆。
(3)山體自重應力推算巖爆的臨界深度 自重應力σr=γH
μ為泊松比;Kj為系數,據圍巖表面應力狀態而定,Kj=0.19,0.29,0.38,0.40??
(4)挪威分類
①當σc/σ1=5~2 5或σt/σ1=0 33~0 16時,為輕微巖爆; ②當σc/σ1<2 5或σt/σ1<0 16時,為強烈巖爆。
其中σt、σc、σ1分別為巖體準抗拉強度、巖體單軸抗壓強度、最大主應力。
b規避對策
(1)巖爆多發生在埋藏很深、整體、干燥和地質堅硬的巖層中,當設計文件有該類地質時,應提前防衛。
(2)巖爆多發生在新開挖工作面及其附近,以頂部或拱腰部位為多,這些地方是防范巖爆傷人的重點部位。
(3)超前釋放孔。在掌子面自拱部至邊墻打超前釋放孔。(4)超前周邊預裂爆破松弛。采用松動爆破、超前鉆孔預爆法,先期將巖層的原始應力釋放一些,以減少巖爆發生的可能性或避免大的危險。
(5)巖面噴灑水濕潤。即向開挖的巖石表面噴射高壓水沖洗,預先釋放部分能量。(6)錨桿掛網。爆破開挖后及時向拱頂及邊墻噴射混凝土,加設錨桿和鋼筋網,減少巖層暴露時間和巖爆發生的次數。
(7)及時清撬。巖爆發生時,有的石塊暫不落地,呈搖搖欲墜之勢,要及時清撬。
(8)增加防護鋼棚。巖爆發生范圍內的機械設備要增加防護鋼棚,工作人員要配戴鋼盔及防彈背心。
(9)巖爆高發期,即有片石彈射狀、爆炸拋擲狀的強烈巖爆發生時,機械設備及人員要撤出巖爆區域,躲避巖爆。
B巖溶 a風險預測
當隧道穿越可溶性的巖層時,則可能遇有巖溶,本標段存在巖溶地質災害。
(1)洞內超前預報。采用TSP202地質雷達預測預報系統。(2)洞內超前鉆探預報。即在開挖工作面采用水平鉆機向隧道前方打超前鉆孔。
b規避對策(1)小型溶洞的處理
①堵塞。位于隧道底部位置的小溶洞,采用換填片石、干砌片石、漿砌片石回填壓實。或采用隧道底板梁通過。
②位于隧道邊墻位置的小溶洞,采用漿砌片石封堵,加強混凝土襯砌封閉。
③拱部以上溶洞,視溶洞的巖石破碎程度,采用噴錨支護加固,加設護拱防護,拱頂回填漿砌片石或干砌片石壓漿固結。
(2)規模較大溶洞處理
①跨越。簡支梁跨越;棧橋跨越;拱橋跨越;邊墻拱跨越;整體浮放支托跨越。
②支頂加固。支承墻加固;支承柱加固;拱橋支頂加固;挖孔樁支頂加固。
(3)巖溶隧道施工。巖溶隧道開挖同軟弱圍巖相似,管棚注漿綜合預加固,微震爆破,強化初期支護。隧道施工采用微臺階或短臺階,圍巖地質條件較差時采用眼鏡法、CD法或CRD法施工。
C突涌水 a風險預測
(1)超前探孔。用風槍或鉆孔臺車進行鉆孔,鉆孔長度為5m以上。(2)采用地質雷達檢測。b規避對策
(1)引排水。查明溶洞或暗河水源流向及其與隧道位置關系,用涵洞、暗管、暗溝、泄水洞、開鑿引水槽、鋪砌排水溝等。
(2)堵水。溶洞或暗河的流水量不大,有其它出口或有分支,采用注漿堵水。
(3)隧道反坡排水。利用抽水機配以管道排水,分段設置固定泵站和集水井。固定泵站與開挖面之間設置臨時移動泵站,用潛水泵抽水至固定泵站的集水井。
12.2.3隧道施工中常見慣性事故的風險預測及規避對策 隧道施工中常見的慣性事故多為隧道坍塌、爆破作業、施工用電安全以及爆破后危石傷人等。
A 隧道塌方 a 風險預測
(1)在碎裂結構地層中,巖塊間互相擠壓,開挖后失穩,局部塊石坍塌。
(2)噴層大量開裂,噴混凝土質量、厚度未達到設計要求。(3)薄層巖體在構造運動作用下,形成小褶曲,錯動,巖層層狀劈裂,層理、節理縫或裂隙變大、張開。
(4)巖層軟弱相間或有軟弱夾層,有地下水作用,軟弱面強度降低或軟弱層泥質充填物較多。
(5)隧道穿越斷層或各種堆積體,開挖后,容易引起坍塌。(6)由于地下水的浸泡、軟化等作用,加劇巖體的失穩而坍塌。(7)洞內圍巖變形異常,變形速度加大。b規避對策
(1)采用圍巖“預加固”技術,即通過打超前管棚,預注漿加固圍巖,提高圍巖的性能指標。或者采用旋噴拱或預切槽,減少圍巖變形。
(2)做好排水。在施工前或施工中,均應采取可行的防排水措施,盡可能將地表水引排,不滲入隧道中。
(3)選擇正確的開挖方法。采用臺階法、短臺階法、中壁法、眼鏡法等技術進行隧道開挖。(4)加強初期支護。①增加噴射混凝土的厚度;②加密加長錨桿;③增設鋼筋網或使用噴射鋼纖維混凝土;④采用或者加密鋼架。
(5)加強圍巖量測。發現圍巖變形或異常情況,及時采取緊急措施處理。①按設計進行永久性混凝土襯砌支護;②采用鋼筋混凝土襯砌;③增加襯砌混凝土厚度;④改變襯砌斷面形式(如直墻變曲墻等);⑤提高襯砌混凝土強度等級。
B 爆破事故 a風險預測
(1)爆破器材受潮或失效。(2)起爆方法不正確。(3)爆破網路聯結不正確。b 規避對策
(1)選用安全的爆破器材。(2)采用微差爆破。
(3)盲炮處理。①距盲炮炮口間距不小于30cm處,另打平行炮眼重新裝藥爆破;②用木制或竹制工具,將盲炮炮眼的大部分填塞物掏出,用聚能藥包起爆;③若起爆網路未受破壞,導爆索或導爆管正常,仍能起爆者,可聯線起爆;④所用炸藥為非抗水類炸藥,向孔內灌水,使炸藥失效;⑤當電力起爆發生盲炮時,須立即切斷電源,將爆破網路短路。
C施工用電事故 a風險預測(1)電壓突然降低。(2)電壓忽高忽低,不穩定。(3)電氣設備不能正常工作。
(4)用電常見的事故為漏電、短路、觸電等,發生率較高,危害較嚴重。
(5)施工中變壓器的安全。b規避對策
(1)編制臨時用電方案,確定變壓器容量、導線截面和電器開關類型等。
(2)采用“三相五線制”線路及兩級保護系統,或將動力線路與照明線路分設。
(3)電力線路與建筑物的距離要符合最小安全距離的規定。(4)變配電場所及自備發電機要按規范要求做好安全防護及接地、防雷防護。
(5)機電設備安裝漏電保護器,或接零保護。
(6)施工用電的安裝、維修或拆除等由專業電工完成,并與用電的技術復雜程度相適應。
D施工設備事故 a風險預測
(1)施工過程中出現設備故障不能及時處理。b規避對策
(1)定期作好施工設備的維護和檢修。(2)作好各班交接工作中的設備使用情況記錄,及時檢修或更換。E危石 a風險預測
(1)隧道穿越斷層或破碎帶,開挖后,易形成危石。(2)爆破作業不當,裝藥量過多。
(3)處理危石不當,引起墜落,可牽動巖層坍塌。b規避對策
(1)每次炮后清撬巖層表面局部松動的塊石。(2)施作徑向錨桿,進行圍巖巖層加固。
(3)及時噴射混凝土封閉。避免巖層暴露時間過久,引起圍巖松動、風化。
(4)重點部位進行監控量測。
切實提高隧道施工安全水平,既要靠管理,又要靠科技。安全技術能為隧道施工順利進行保駕護航。針對不同條件的隧道施工,應建立施工安全風險預測機制,做到心中有數,遇到問題有預案,一旦發生,即可迅速采取相應措施。我們在隧道群施工中,根據不同施工階段,不同隧道特點,及時提出可能發生的問題及應急措施,使管理干部、施工人員能夠提前警醒,引起重視,有效地保證隧道施工安全。
第二篇:盾構隧道施工中經常出現的問題與處理(精選)
盾構隧道施工中經常出現的問題與處理
摘要:當前盾構隧道施工在建設中得到了廣泛的應用,但是其在掘進過程中安全問題多,必須加強地鐵隧道施工的質量管理。本文首先具體探討了盾構隧道施工中經常出現的問題,然后論述了處理方法:合理的地質選線與勘察、掘進對土體的影響、盾構管片上浮、刀盤下沉、滲漏治理、監測施工信息。
關鍵詞:地鐵隧道;盾構掘進;土質穩定;管片上浮、刀盤下沉、滲漏治理、監測信息 隨著城市快速軌道交通的迅猛發展和修筑技術的不斷提高,不可避免地出現地鐵隧道進行盾構施工問題,但是盾構隧道施工安全依靠性比較強,很容易出現安全問題。但目前我國地下隧道設計技術規范與施工技術規范對盾構隧道施工時應考慮的問題及其解決方法與措施涉及很少,使工程技術人員常盲目或片面地處理所遇到的工程問題。本文為此具體探討了盾構隧道施工中經常出現的問題與處理方法。盾構法與隧道施工
盾構法是指在地面下暗挖隧道的一種施工方法,隧道采用盾構法對地下鐵道、上下水管道、電力通訊、公用設施等各種隧道建設具有明顯優點。但是受地下管網建設和軌道交通規劃影響,盾構隧道不但將穿越地面建筑物林立的已建區,還將空間跨越各類已有地下建筑物,但施工中容易出現各種安全問題。比如當前盾構隧道多年以來一直是建設安全問題集中的地段,也是影響地鐵造價和營運水平的重要因素,同時盾構的存在也給隧道施工工程質量帶來了隱患。盾構隧道施工中的安全控制措施 2.1 合理選線與地質勘察
地鐵是一項多專業、多系統、綜合性強而復雜的特大型系統工程。其中線路是地鐵系統中最基本的系統專業,凡是修建地鐵,首先要確定線路走向和車站分布,才能進行建筑結構工程和各種設計系統的設計和施工。線路走向和車站分布是否合理,也影響到建設期的造價和運營期的效益。所以線路專業是地鐵的先行專業,是地鐵系統設計的基礎。地鐵不僅是城市交通的重要組成部分,而且是城市建設和規劃中不可分割的重要部分。這一基本觀點在同行中已取得共識。因此許多城市在編制總體規劃時,將地鐵(城市快速軌道交通)路網規劃列入“城市建設總體規劃”,使地鐵建設與城市規劃關系更加明確、更加密切。確切地講,地鐵線路設計與城市建設規劃的合作和配合顯示出十分重要的作用。包括平面位置和縱斷面高程,這與城市建設規劃關系更為密切,更加具體,但配合難度較大。當線路走向確定之后,如何來確定線路位置,一是要看沿線城市(道路、建筑)現狀和規劃要求:二是選用什么施工方法和結構型式。上述兩條是定線思考的基本出發點。線路設計不是一項孤立的專業設計,它需要內外配合協調而成。
2.2 地質勘察
地質勘察是指在公路隧道選線過程中,除利用地形、地貌選線外,還應充分考慮和重視工程地質條件,以地質條件確定路線方案。選線時應對工程地質和水文地質進行深入勘測,查清其對地下隧道工程的影響。對于嚴重不良地質地段,當必須穿越時,應選擇合適的位置,縮小跨越范圍,并采取必要的工程措施,以確保隧道工程設計與施工的合理性及其竣工后的正常運營。應對線路走廊的范圍、水文地質、地質構造進行認真的分析與評價。
3、盾構掘進工作的土層穩定問題 3、1掘進工作的土體變形
掘進工作中主要是土體的沉降、土體變形、常規變形。通過大量觀測和地層應力狀態分析可分為五種情況:⑴、從盾構的通過,盾尾脫離以及在以后相當長的時間地層均發生變形。⑵、盾構在淺覆土狀態下,盾構殼體可能背土而行,地表隆起,但隨著隧道埋深的增加,隆
起范圍擴大,隆起值減少。⑶、非均質土情況會造成正面阻力不均勻,影響盾構向前推進,由于糾偏導致對周邊環境影響的增大,造成土體變形。⑷、由于盾尾后面隧道外圍建筑空隙中注漿不及時,注漿量不足,壓力不適當,使盾尾后坑道周邊土體失去三維平衡狀態,引起地層損失,造成沉降。⑸、當開挖面土體的水平支護力大于或小于原始側壓力,開挖前方的土體會產生隆起或沉降。3、2土體變形的處理
處理方法:為減少和防止地面沉降與地層損失,同步注漿對控制地面沉降,改善地層結構受力防止土層變形,提高襯砌結構防水性能有重要的作用,但同步注漿要根據地層情況確定漿液材料、漿液配合比、注漿壓力、注漿量級注漿起訖時間,對同步注漿能否達到預期效果其關鍵作用。根據施工經驗建議:注漿壓力一般取1.1~1.2倍靜止土壓力,通常采用0.5~1.0mpa,為拱頂土壓力2倍以上,一般注漿量為理論注漿量(等于施工間隙)的140~180%。對建筑物間隙造成的沉降,除了對盾構尾部注漿外,還需在管片中進行二次補漿。二次注漿是彌補同步注漿的不足,也是減少地層沉降的輔助手段。軟弱地層由于其承載力低,容易發生的不均勻沉降,應采取換填加固或樁基礎等處理措施。
4、盾構掘進盾殼平衡問題
隧道在施工中由于盾構機處于不斷的前進之中,土層受到不斷擾動,土層間的應力不斷變化,所以盾構推進力與開挖面土體之間處于動態平衡狀態,以土壓平衡盾構為例,由于土壓平衡,盾構靠密封艙內的土體壓力與前方土體平衡,所以其維持動態平衡主要有以下兩種方法:①、保持推進速度調整排土量。②、根據出土螺旋輸送機的正常工作范圍,調整推進速度。
5.管片上浮問題
地鐵盾構隧道剛度小,整體性差。管片上浮問題是盾構隧道施工中面臨的一個較大問題。管片脫離盾尾后,因為建筑間隙的存在,需要及時進行注漿加固,在注漿漿液尚未凝固前,管片受到較大的上浮力作用:包括水浮力、漿液浮力或者泥漿浮力的作用。受浮力最大的管片即剛脫離盾殼并進行同步注漿后,漿液尚未初凝達到一定強度的管片段,此時,若上覆土荷載不足以抵抗管片受到的浮力,將產生管片上浮問題,管片上浮通常由多種原因引起。控制盾構隧道施工中的上浮,一般可采用如下措施: ①、首先了解隧道通過地段的地質情況,包括土層分布、深度、強度、含水量預先制定不同地段采取不同的掘進措施,在掘進過程中及時調整掘進速度、掘進推力、掘進模式等。②、加大淺埋段上覆土的厚度;③、改善上覆土的性能。可采用注漿等方式改善上覆土的性能,使上覆土層中形成一層不透水的硬殼層,此時上部土層、水等覆蓋物荷載作用在隧道上防止了管片上浮;④、改善淺埋段管片自身的受力性能:增加淺埋段管片的縱向螺栓數量,在不影響螺栓正常使用的情況下,加大螺栓直徑,設置剪力鍵,在拼裝管片時盡量減少錯臺,確保管片定位準確,加大螺栓緊固力,提高其抗剪性能,從而增大鄰接管片對上浮段管片的約束力;⑤、改善同步注漿的漿液質量,適當縮短漿液凝結時間,讓漿液不能形成對管片向上的浮力,也是盾構隧道施工抗浮的一個重要手段。⑥、控制測量精度和頻率,合理分布洞內測量分布點和導線,根據測量結果調整盾構機控制參數。6.刀盤下沉問題
由于盾構刀盤本身重量大,當通過軟弱地層時,由于下臥地層承載力不夠,會造成刀盤下沉。在盾構推進過程中,刀盤與開挖面間的豎向摩擦效應會緩解刀盤下沉問題,所以在暫停掘進時,刀盤下沉問題會更為突出。而且,即使在承載能力較好的情況下,施工振動(或者泥水盾構的泥漿與地層的共同作用)亦會使含水 地層的承載力大為下降(嚴重時在某些地層中可能還會產生液化問題),進而產生刀盤下沉問題。值得注意的是,因為盾構本身重量分布不均(刀盤 所在的切口環本身重量較大,而且其內有泥漿,使得該處重量更為集中,會使盾構產生不均勻沉降,即刀盤處沉降量更大。
要解決刀盤下沉問題,一方面需盡量連續掘進;再者需調整好推進力、刀盤轉速以及進、出泥漿比重(或者出土率)間的關系,在保證開挖面穩定的前提下,充分利用刀盤與開挖面問的摩擦效應,防止刀盤“下沉點頭”;必要時還需對下臥地層采用注漿等措施進行加固。
7、盾構隧道滲漏水調查和治理 7、1 滲、漏水調查
盾構法隧道滲漏水調查宜按如下方式分類: 按調查深度分:一般調查:重點調查;全面測定調查; 按調查主要內容分:金屬件及其預埋件的腐蝕;裂縫和破碎;滲漏水、滲泥等情況; 也可按調查區段劃分;按調查的襯砌部位分;按調查襯砌的結構分。滲漏水調查,各類盾構法隧道運營后均應作定期檢查。應根據不同用途;不同要求,選擇不同的調查頻度。另外,隧道施工階段的質量、運營時的滲漏程度,也應是決定檢查頻度的要素。盾構法隧道滲漏水、裂縫與破碎等損害的檢查頻率應符以下規定。A類是①滲漏量趨近或超過允許漏水量;②施工階段沉降、裂縫、位移嚴重者或遇及異常情況的盾構隧道。B類是變形基本停止或甚微,施工階段管片損害、漏水較少的盾構隧道。“重點檢查”的內容應包括局部區段漏水量的測量,沉降點測定:“全面測定檢查”的內容應包括全隧道測定統計漏水量變化。必要時,沉降曲線的變化也應納入。不同用途、不同要求的盾構法隧道的調查頻度的差異,應符合規范要求:地鐵區間隧道、水下管道隧道及重要的電纜隧道宜取上限,污水隧道、其它水工隧道、一般的道路隧道和電纜隧道宜取下限。7、2 滲、漏水治理
盾構法隧道滲漏水治理應貫徹以堵為主,以排為輔,堵排結合,因地制宜,綜合治理的原則。但對各種用途不同盾構法隧道“堵”與“排”的側重程度可不同;環縱縫(包括十字、T字接頭)滲漏、滴漏、螺孔滲漏宜采用注漿堵水,其材料與工藝宜根據實際情況確定。一般注漿堵水材料可采用:聚氨酯漿材,丙烯酰胺漿材(或丙烯酸鹽)超細水泥漿材,水泥一水玻璃漿材及其它化學注漿材料;注漿堵水工藝可采用:通過注入密封劑槽壓注,通過十字、T字接頭和環縱縫壓注,通過回填注漿孔壓注(即徑向壁后注漿),從豎井與圓隧道接頭間隙用水平管壓注(多為花管),從管片內壁鉆直孔或斜孔至螺孔,對環縱向螺孔滲漏壓注。②裂縫為0.15mm以下濕裂縫或微滲裂縫時,只用無機水性高滲透密封劑涂刷封閉處理; ③裂縫為0.20mm以上干裂縫時,采用:聚氮酯、聚硫涂料涂抹封閉;④ 因外荷變化可能發展的0.20mm以上的滲漏縫或裂縫雖在0.20mm以下的滲漏裂縫雖在0.2mm下,但漏水多的裂縫,應采用注漿,注漿材料可采用;聚氨酯(水溶性、油溶性),⑤ 對結構的確有影響的0.20mm以上的
干裂縫或微濕裂縫應注漿補強,補強注漿材料采用:環氧一糠醛一丙酮注漿材料、甲凝注漿材料進行處理。
8、監測施工信息
沉降監測根據二等水準測量技術要求,按照先控制后加密的原則進行作業。
1、沉降測量:宜選用精密水準儀配合鋼尺測量,測量過程中采用相同的觀測網,選定使用儀器和觀測人員,并盡可能選擇最佳觀測時段,在基本相同的環境和條件下進行觀測。
2、周邊水位測量:地下水位測量通過鉆孔埋設水位測管,采用聲響式水位計觀測,通過每次監測的水面標高來計算地下水位在一段時間內的累計變化量和平均變化率,從而判斷地下水位的變化對既有建筑物或構筑物的影響。
3、工程拱頂部水平位移測量 :工程拱頂部水平位移測量方法與基坑止水幕墻頂部位移測量方法相同。
4、土體深層變形測量:土體深層變形測量(測斜)選用精密測斜儀觀測。用測斜儀觀測不同深度土體側向位移時,首先將帶有十字定向導槽的專用測斜管鉆孔預埋在土體中, 測量土體深層變形。
監測頻率:可從工程實際情況出發,測量分為兩部分,一部分是所有測點定期普遍測量,一部分是對盾構機刀盤位置前后的測點進行加密觀測。觀測周期、次數:①、各監測項目測初值2次。②、地鐵隧道施工前期階段(1個月),7天測量一次。③、地鐵隧道施工階段(3個月),所有測點3天測量1次;(盾構機前后50m、隧道左右邊線15m范圍內)的測點1天測量2次。④、地鐵隧道施工后(3個月),第一個月7天測量1次;第二個月15天測量1次;第三個月測量1次。
鑒于土層、巖體的復雜性和不確切性,只有通過正確的監測數據來判斷地層及巖性的穩定,核對原有的設計并指導施工,監測數據的真實性,準確性是保證隧道施工安全和質量的必要手段,通過正確的監測數據,解決遇到的問題,及時改進施工工藝,確保施工質量安全。
9、結束語
總之,盾構隧道施工技術已經在我國得到了較好的運用,并取得了較好的經濟、社會效益。隨著技術的不斷完善和進步。但是在施工中必須綜合考慮勘察、設計、施工和使用中的各種因素,搞清楚隧道結構與工程地質的相互關系,從而保障施工安全。
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第三篇:高速公路隧道施工中常見問題及分析
高速公路隧道施工中常見問題及分析
作者:歐陽熾
摘要:
隨著我國經濟的飛速發展,公路建設也在不斷加快速度,公路隧道日益增多,由于公路隧道的特殊性就要求公路隧道的建設難度更大,公路隧道建設施工是一個復雜的工程,在施工中仍舊存在一些不確定未知的因素,這將對公路隧道投入使用之后帶來隱患,本文將就公路隧道建設施工中常見問題進行分析并提出解決方法。
關鍵字:高速公路、隧道、施工、問題、安全
一、隧道工程的特點
公路隧道是一種特殊的工程結構物,是在已有原始應力場的介質內構筑結構,隧道結構受力是不確定的,開挖方法、支護時間和支護結構的剛度對結構受力影響很大。設計是以工程類比為主,計算為輔,不可預見的因素多,實行動態設計。施工作業空間狹小,各工序干擾大。施工環境惡劣,能見度差、空氣差、噪音大,影響工人的工作情緒和技能發揮。目前來說我國施工工人技術水平偏低。大部分是隱密工程,只有一個可視面,工程質量難以通過表面觀察進行評價,工程隱患難以發現,表面顯示出來的問題,難以判斷問題的實質。各工序檢查手段落后,有些還沒有有效的檢測手段。工程缺陷返工困難,危險性大,工期長。這些特點就需要我們對隧道工程提高重視,從設計到施工做好每一步保證質量。
二、隧道工程的常見問題及處理
1、地質災害問題
在現代隧道建設中,發展趨勢是隧道越建越長,穿越的地層地質條件越來越復雜,由于隧道工程的復雜性和不可預見性,隧道施工中各種不良地質災害的預測和治理是復雜條件下山嶺公路隧道施工中面臨的最主要任務,尤其是隧道施工開挖工作面前方地質情況是一直以來的難題。由于隧道工程多處在地下,施工困難,一旦對地質勘探沒有充足的準備,就容易造成洞口段洞頂出現偏壓,洞口段山體為穩定性差的松散堆積物,且有地下水,施工中常發生滑坡坍塌,造成人員傷亡事故和財產損失。
這就需要:在分水及筆架山隧道施工過程中,運用赤平投影、地下洞室圍巖塊體穩定性分析程序對硬質巖中的不穩定塊體進行檢索,得出了不穩定塊體與隧道的相對位置和不穩定塊體的安全系數,從而對不穩定塊體引起的坍塌進行了預測,在施工過程中加強了支護措施,避免了不穩定塊體的坍塌。通過利用地質雷達和工程多波地震儀對分水及筆架山隧道的探測,探測結果與實際揭露的圍巖情況基本吻合,在定性和定量預報上達到了很高準確性,為預防隧道可能的發生災害性事故及時提供了可靠的信息。
利用有限元數值模擬計算出隧道圍巖應力,預側巖爆發生,綜合運用了地下洞室圍巖塊體穩定性分析程序、地質雷達、多波工程地震儀、BP神經網絡和數值模擬等多種預測手段,針對隧道不同地質災害進行了系統的預測預報。進一步優化工人神經網絡,使其能夠更加準確的預測巖爆的發生。
2、施工過程瓦斯及粉塵的控制
隧道施中粉濃度高、有害氣體超標,影響正常的安全生產及施工作業人員的人身健康;隧道掘進過程中,炮煙不能及時排走,延長了下道工序的銜接時間,影響了隧道施工進度。這就需要:
采用濕式鑿巖法,可使巖粉濕潤,減少揚塵;在隧道掘進過程中要經常噴霧灑水,可降低粉塵濃度、溶解少量的有害氣體,降低洞內溫度,使洞內空氣清新;機械通風要經常化,以稀釋空氣中有害氣體及粉塵濃度; 盡量使用先進的設備;洞內施工人員要戴防塵口罩進行作業,搞好個人防護。加強洞內噴霧灑水;提高機械通風的強度,使供應洞內每人每分鐘的新鮮空氣不小于 3M。以機械通風的方式,將空氣強行壓入洞內爆破地點,將炮煙快速趕到洞外。巷道式通風: 適用于有平行導坑的長隧道,目前在長隧道施工中,通風效果較好。風墻式通風: 當管道通風難以解決,又無法平行導坑可以利用時,可采用風墻式通風。
3、施工安全與現場管理
高速公路的良好建設關系著城市發展,高速公路隧道施工安全管理關系著整個高速公路的安全施工建造。目前來說我國的隧道工程施工建造存在滯后性,通常要先進行管道建設,而管道建設應該需要和橋梁假設這些基本工程建設一起操作,但是我國的管道假設基本上都是在主體工程結束以后才開始,因此工期明顯縮短,這就導致了我國很多的隧道工程都出現面子工程,存在極大的質量隱患。
除此之外,實現綠色施工技術,對環境進行保護,這是對所有工程項目建設的考驗。
這就需要:加強管理,做好對隧道施工建造設備的檢查維護工作。做好施工現場的清理工作,保證施工項目的順利進行;將設計圖紙轉化成施工圖紙,并且進行及時的檢測,做好施工人員的管理與部署,對于各個施工崗位的人員進行合理的安排,有利于工作的開展。一定要做好技術管理和人員編排。加強施工設備保養維修檢查,因其設備一直處于運行中,設立維慘小組不定期對設備進行維修故障檢查,以此減少其停運可能和減少時間的浪費,定期對設備進行維修護理,以增加其壽命和使用時長。加強施工運行過程中的管理,在隧道建造施工過程中,一定要做好其管理工作,保證運行過程的規范性和有效性,對于設備運行過程中的設備、施工人員等都要做好管理,獎罰分明,恩威并重。對于運行中的資料數據的收集和保管、施工人員的操作、技術問題等都要認真對待,發現問題及早解決。
做好安全防范措施,保障員工安全,人員安全至關重要,除了人員安全,也要保證施工項目的安全性,施工過程中一定要做到安全第一,員工之間應該形成良好的互幫互助關系,一旦遇到危險時,也可幫忙脫困解決。要做好安全防范措施,提高員工知識文化水平和素質,盡最大可能避免事故發生。
4、維護加固和檢測
隧道病害最終反映到二次襯砌上,使二次襯砌發生裂損或破壞。襯砌裂損的維護指怎樣防止未裂混凝土發生裂損;襯砌加固指怎樣控制裂損部位的增加、范圍的擴大及其危害程度的加劇。
這就需要及時進行加固:整治襯砌裂損病害首先要消滅己有襯砌裂損帶來的對結構及運營的一切危害,并防止襯砌裂損的加大,其次采取穩固圍巖為主,穩固圍巖與加固襯砌相結合的綜合治理措施。襯砌病害的加固方法有很多,但需要在不同階段、不同隧道、不同地質條件、不同的病害形式、不同應力場采取的加固方法都是不同的。
在隧道病害治理中,噴混凝土和錨桿常常一起使用,以維護加固隧道。
錨桿加固對隧道壁面向凈空側的變形具有內壓效果。采用錨桿加固能夠控制因塑性地壓和偏壓造成的病害發展,在襯砌出現裂縫時也可防止襯砌掉塊。在膨脹性圍巖有很大地壓的場合,可用灌漿錨索代替錨桿。采用錨桿加固之前要對圍巖進行調查,主要應該調查調查隧道周邊地質狀況、涌水狀況、限界富裕、襯砌狀況、施工條件等。對于裂縫較多,但是裂縫深度較淺,裂縫發展緩慢的局部破損,可以采用噴射混凝土的方法對裂縫進行加固。增強了原有裂損襯砌的整體性,大幅度提高了裂損襯砌的承載能力,達到加固的目的。結語:
綜上所述,公路隧道施工是一個長期的復雜的過程,從開始的勘測到最終驗收都需要提高謹慎,除了上述問題之外,對于不同的工程還會有其他的問題存在,這就需要我們根據工程的具體情況采取有效的措施預防和處理,準備找到災害可能發生的施工并及時進行完善和加固。在保障安全的同時提高質量,降低工程造價,提高企業效益。
第四篇:淺談公路隧道施工中的地質災害及措施
淺談公路隧道施工中的地質災害及措施
【摘要】隨著我國基礎設施的大規模建設以及西部大開發戰略的實施,公路隧道建設進入了一個高峰期。由于人們無法準確預測地質情況,經常遇到巖爆、塌方、涌水等不良地質災害,由此引發的工程事故,在隧道施工過程中輕則延緩工程進度,損壞機械設備,重則將導致人員的傷亡和整個工程的失敗,因此本文將綜合闡述公路隧道施工過程中的常見地質災害及其防治措施。
【關鍵詞】公路;隧道施工;地質災害;措施
【 abstract 】 with large-scale construction of China's infrastructure and the implementation of the western development strategy, the highway tunnel construction entered a peak.Because people can predict the geologic condition, often meet with rock burst, landslide, water gushing such harmful geological disasters, caused by the engineering accident, in tunnel construction process is slow the progress of the projects light, damage the mechanical equipment, heavy, it will lead to personnel casualties and the whole engineering failed, so this paper expounds highway tunnel construction process of the geological disaster prevention and control measures and common.【 key words 】 highway;Tunnel construction;Geological disasters;measures
中圖分類號:U455文獻標識碼:A文章編號:
引言
隨著西部經濟大開發的進展,在今后相當長的一段時間內,我國交通建設的重點仍將是加快高速公路的修建和中西部公路的建設。公路隧道的特點是斷面大、隧道長、地質條件復雜,隧道掘進面前方和洞口的不良地層條件極易引起隧道塌方、涌水。這些因素不僅在技術上給隧道建設工作帶來極大的困難, 也常常因突發事故導致人身傷亡、工期延誤,從而造成巨大的經濟損失。了解施工中出現的地質災害特點和形成機制,無疑對將來公路隧道的設計和施工將具有重要的指導意義。
滑坡、崩塌、泥石流
現象及特點
滑坡、崩塌災害主要是地殼重力結構變化引發的災害,有時是因為地殼變動的自然力引起,而更多的則是人工開采使得山基松動。滑坡是指山坡在河流沖刷、降雨、地震、人工切坡等因素影響下,土層或巖層整體或分散地順斜坡向下滑動的現象。這種災害的特點是瞬間性,面積大,動量大,破壞性極強。泥石流是指在降水、潰壩或冰雪融化形成的地面流水作用下,在溝谷或山坡上產生的一種挾帶大量泥砂、石塊等固體物質的特殊洪流,其比重大,沖擊力大,能移動并攜挾巨石,沖擊山體,形成巨大的破壞。地形坡度較緩時,滑坡、泥石流的運動速度較慢;地形坡度較陡時,滑坡、泥石流的運動速度較快。有些公路隧道難以避開滑坡、崩塌發育地區或泥石流溝。滑坡、崩塌和泥石流對隧道的施工和隧道的穩定都構成了威脅。
滑坡防治措施
若滑坡為坡殘積土沿基巖頂面滑動,滑坡后基巖裸露,且處于暫時穩定狀態,推斷進一步發展與擴大的可能性甚小,邊坡不高,則宜以路塹方案通過。采用抗滑樁和擋護結合整治的措施,并設天溝與滲溝攔截地表水和排除地下水。如果滑坡沿開挖臨空的坡腳滑出,滑面隨開挖深度而變化,說明巖性軟弱,不宜繼續下挖,宜改用隧道和明洞通過。如果滑坡地段是由于開挖失去平衡,加之雨水下滲,古滑坡復活,產生順層推移式滑坡,則宜采用在滑體上部清方減載,回填反壓,在滑體下部增加抗滑力。若出現在洞口,則采取增長明洞,并將明洞與暗洞的銜接處采用鋼骨架混凝土加強襯砌,在洞頂增設縱向截水溝,攔截地表水。產生滑坡的一個重要因素是水體作用,故需完善滑坡體周圍排水系統。
膨脹性圍巖
特點及危害形式
膨脹性圍巖具有濕漲干縮往復變形和潛在應力特性,干燥土質膨脹性巖層,巖質較硬,易脆裂,具有明顯的水平和垂直張開裂隙,被水浸濕后,裂隙回縮變窄或閉合,強度迅速降低。軟質膨脹性圍巖經過斷裂和褶皺作用而產生破碎帶,隧道開挖后受風化和吸水的影響,發生體積膨脹,對隧道的支撐或襯砌產生膨脹壓力。因此在這種圍巖施工中常出現初期圍巖變形大,發展迅速等不良現象,具有使圍巖壓力增大的特點。一般會產生圍巖普通開裂、坑道下沉、圍巖膨脹突出和坍塌、隧道底部隆起、襯砌變形和破壞等形式的病害。
整治措施
(1)加強對圍巖壓力和流變量測
在膨脹地層中開挖隧道,開挖前應調查其特性和規模,參考其他類似情況的工程實例,認真實施設計文件所提出的技術要求。在施工過程中還應對圍巖壓力及其流變情況進行充分的調查和量測,分析其變化規律。對地下水探明其分布范圍及規律,了解地下水對隧道施工的影響程度,以便根據圍巖動態采取相應的施工措施。
(2)選擇合理施工方法
在膨脹地層中開挖隧道,宜采用短臺階法或中央導坑法,但開挖分部不宜過多。應緊跟開挖盡快對圍巖施加約束,可用錨噴構筑法施工及鋼拱架式格柵聯合支護;膨脹壓力很大時,可在隧道底部打設錨桿,也可在隧道頂部一定范圍內打入斜向超前錨桿或小導管,形成閉合環。斜向錨桿的外斜角度、桿長、間距、范圍等可按隧道設計規范設定。開挖時應盡量減少對圍巖的擾動和防止水浸濕,故宜采用無爆破掘進法。同時在開挖過程中要盡可能縮短圍巖暴露時間,及時襯砌,減少圍巖的膨脹變形。
(3)加強支護
膨脹土地段隧道,除開挖后立即噴射混凝土外,還要及早進行支護。拱圈灌注后,拱腳部位要立即設置足夠強度的支撐,以抵擋兩側圍巖向內擠壓變形。
三、巖爆
1、巖爆特點
巖爆是高地應力條件下地下工程洞室開挖過程中,因開挖卸荷而引發周邊脆性圍巖產生強烈的應力分異作用,儲存于圍巖中的彈性應變能突然釋放,且產生爆裂松脫、剝離、彈射甚至拋擲等破壞現象,是一種動力失穩地質災害。它直接威脅施工人員和機械設備的安全,影響工程進度,因此,對可能產生巖爆的地段應做好預測,確認會發生巖爆的地段應做好防治措施。
2、防治措施
根據巖爆產生的條件(即圍巖應力必須超過圍巖強度, 圍巖為堅硬的脆性巖石),對其防治應從改善圍巖應力條件和加固圍巖入手,主要措施有:
1)改善圍巖應力。合理布置隧道位置,使其軸線方向盡量與主應力方向平行,選用合理的洞形。
2)加固圍巖。包括對已開挖洞壁的加固和掌子面前方的超前加固,加固方法主要有錨噴、鋼絲網錨噴、鋼纖維噴混凝土、鋼支撐和錨桿錨固等。
3)防護措施。在臺車上安裝鋼絲保護網以確保工人安全。
四、巖溶
1、巖溶對隧道施工的影響
當隧道穿過可溶性巖層時,有的溶洞位于隧道底部,充填物松軟且深,隧道基底難于處理;有的溶洞巖質破碎,容易發生坍塌;有時遇到大的暗河,巖溶水或泥砂夾水會大量涌入隧道,當含水充填物不斷涌入坑道時,甚至會發生地表開裂下沉,山體壓力劇增;有的溶洞、暗河迂回交錯,錯綜復雜,范圍寬廣,處理起來十分困難。巖溶大小不一,連通性不同,施工時易突發巖溶涌水、涌泥和涌砂,從而造成掩埋坑道、沖毀機具、中斷施工等災害性事故。
2、整治措施
隧道在巖溶地段施工時,應根據設計文件有關資料和現場實際,查明溶洞的分布范圍、類型情況(包括大小,有無水,連通情況,溶洞是否在發育中以及有無充填物等)、巖層的穩定程度和地下水流情況(地下水的分布狀態,有無長期補給來源,雨季水量有無增長)等,為施工治理措施的選取提供有效地質依據。目前常采用引、堵、越、繞等方法,同時加強襯砌。
(1)引排水
當暗河和溶洞有水時, 宜排不宜堵。在查明水源流向及其與隧道的位置關系后,用暗管、涵洞、小橋等設施宣泄水流或開鑿水洞,將水排出洞外。水流位置在隧道的上方或高于隧道時,應開鑿引水斜洞或引水槽,將水位降低到隧道底部以下,再行引排。
(2)堵填
對已停止發育、跨徑較小、無水的溶洞,可根據其與隧道的相交位置及充填情況,采用混凝土、漿砌片石或干砌片石等予以回填封閉,并根據地質情況決定是否需加深邊墻基礎;對拱以上的空溶洞,可視溶洞巖石破碎程度采用錨噴支護加固或加設護拱及拱頂回填的辦法進行處理。
(3)跨越
當隧道底部遇到較大較深溶洞并有水流時,可在底部砌筑圬工支墻,支承隧道結構,并在支墻內套設涵管引排溶洞水。
參考文獻:
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第五篇:風險隧道施工風險及安全防范
中鐵隧道集團有限公司格庫鐵路新疆S6標項目經理部
風險隧道施工風險及安全防范
編制:
審批:
批準:
中鐵隧道集團有限公司 格庫鐵路新疆S6標項目經理部
二O一六年二月 風險隧道施工風險及安全防范
一、總則
為有效防范和規避隧道施工風險,貫徹“安全第一、預防為主、綜合治理”的安全生產方針,規范隧道風險管理,保證隧道施工安全,根據《鐵路隧道風險評估與管理暫行規定》、《鐵路隧道工程施工安全技術規程》,結合本項目管理的隧道工程特點,制定本辦法。
本辦法所稱的風險是指通過風險計劃、風險評估、風險控制,落實“抓源頭、抓過程、抓細節”的要求,減少風險的影響,以較低、合理的成本獲最大安全保障的管理行為。
項目部以設計階段隧道風險評估為基礎,結合地質勘探成果,超前地質預報成果,施工揭示地質情況和監控量測結果,對隧道工點進行動態調整。
本辦法適用于中鐵隧道集團有限公司格庫鐵路新疆S6標項目部管轄的隧道風險管理。
二、隧道工程安全方針與目標
1、隧道工程安全生產管理,應貫徹“安全第一、預防為主、綜合治理”的方針,構建標本兼治、重在治本的長效管理機制。
2、安全管理目標
2.1職業健康安全管理目標:
2.1.1杜絕死亡事故、遏制重傷事故; 2.1.2負傷率小于10‰; 2.1.3杜絕重大交通、火災事故; 2.1.4杜絕一般事故; 2.1.5塵肺檢出率小于5‰; 2.1.6急性中毒發生率小于4‰。2.2環境管理目標:
2.2.1杜絕環境污染與破壞事故。
2.2.2施工污水、煙塵、噪聲、固體廢棄物達標排放,其 他環境因素控制在國家和行業標準允許的范圍內。
三、施工風險及安全防范
1、洞口工程
1.1、洞口開挖前,應先清理洞口上方劑側方可能滑塌的表土、灌木及山坡危石等,疏通排水溝渠,排除積水。洞口邊、仰坡上方的天溝應及時施作,對土質天溝隧挖遂作,不使水沖刷坡面。
1.2、仰坡開挖應自上而下分層開挖分層支護,嚴禁掏底開挖或上下重疊開挖,洞門端墻處土石開挖應結合地層穩定情況、施工季節和隧道施工方法進行。
1.3、洞口開挖的土石方應避免因棄渣堵塞造成排水不暢、過大土壓力引起山體滑坡、坍塌,以及對交通運輸安全的影響。
1.4、處于陡峭、高邊坡的洞口應增設安全棚、安全柵欄或安全網,危險地段應采取加固措施。
1.5、當采用大管棚、注漿、地表錨桿等措施進行洞口地層加固時,應符合下列規定:
管棚施工時應遵循鋼管吊裝和使用時的起吊安全規程,并嚴格按鉆機操作規程程序進行作業;
注漿作業時,應加強對注漿軟管和接頭的完好性和可靠性檢查,施工人員應有完好的保護用品,堵管處理應采取先減壓再處理的措施。
地表錨桿作業時應采取措施防止卡鉆,注漿人員要佩戴好防護用品。施工腳手架和作業平臺應搭設牢固,設扶手欄桿,并有安全檢算。
2、洞門施工
2.1、洞門應避開雨天和嚴寒季節施工,應及早完成。
2.2、基礎必須置于穩定的基礎上,當地基承載力不能滿足時,必須結合具體條件采取加固措施。
2.3、洞門腳手架不應妨礙車輛通行。
2.4、洞門完工后,其周圍邊、仰坡受破壞的地方應及時處理。
3、超前地質預報
3.1、超前地質預報作業時應防止2.:工作面坍塌、找頂不徹底、作業臺架失穩、安全防護失效、突水、突泥等。
3.2、超前地質預報工作必須納入現場施工組織統一管理,并應編制超前地質預報的安全保障措施。
3.3、對于地質復雜和較復雜的隧道工程,應選擇有經驗的隊伍承擔超前地質預報,3.4、對位于區域地質條件復雜的隧道,應根據區域地質勘探資料,選擇以鉆探法為主,結合物探法、地質調查法的多種不同原理的預報方法,并對所測得的資料進行綜合分析,達到相互補充、相互驗證,提高預報準確率。
3.5、超前地質預報人員必須經過隧道施工安全教育培訓,并掌握安全操作技術和安全生產的基本知識。
3.6、特殊地層及存在高地溫、地應力的隧道進行地質預備時應符合下列規定: 對含有可燃氣體、有害氣體、放射性物質等特殊地段的隧道及存在高地溫、地應力等地質問題的深埋隧道,應符合國家有關標準的規定進行分析判斷。
對含有瓦斯和天然氣的隧道,應嚴格遵守國家有關規定。進行隧道地質預報時,必須先檢測有害氣體濃度,超標時應加強通風,符合標志要求后方可進入作業面。
3.7、通過煤系地層、金屬和非金屬礦區中的采空區時,應查明廢棄礦巷與隧道的空間關系,分析評價其危險程度及對隧道的影響程度。
3.8、地質預報工作應在找頂作業結束后(高應力區隧道應待工作面支護完成后)進行。開始工作前應觀測空間上方、周圍有無危險,特別是鉆探工作面有。無危石存在,確保預報人員安全。
3.9、超強地質預報當使用臺架時,設備應安裝牢靠,操作人員應遵循高處作業的有關規定。
3.10、采用鉆探法預報時,鉆孔作業應符合下列要求:
應編制鉆孔作業指導書,開鉆前應進行安全技術交底;采用電動驅動的鉆機,施工用電由持證上崗的電工負責;孔口管必須安設牢靠;鉆機使用的高風壓、高壓水的各種連接部件應符合要求;鉆機前方應安設擋板,其他人員不得進入工作區域。
3.11、在可能發生突水突泥的地段,進行超前地質預報時應符合下列規定:
在斜坡和反坡地段施工,當其處在富水區時超前預報應做好鉆孔突涌水處置方案,確保人員和設備安全;必須安裝孔口安全裝置,并將孔口固定牢固,裝上控制閥門,進行耐壓試驗,達到要求后,方可鉆孔;當地下水壓達到一定數值后,應在孔口管上焊接法蘭盤并應錨桿將法蘭盤固定在巖壁上;對軟弱圍巖破碎帶,應設置止漿墻;鉆探過程中發現巖壁松軟、掉塊或鉆孔中水壓、水量突然增大,以及有頂鉆等異常時,必須停止鉆進,立即上報處理并排人監測水量;當發現情況緊急時,必須立即撤離人員然后采取措施進行處理。
3.12、嚴禁在殘孔內加深炮孔進行探測。
4、洞身開挖
4.1、隧道開挖前應編制開挖專項施工方案,方案應包括開挖方法、工藝流程、安全技術措施等內容。隧道開挖應根據地質情況、斷面大小、施工設備、工期等條件的變化,選擇開挖方法;
4.2、開挖應采用光面爆破和預裂爆破技術,控制循環進尺,減少對圍巖的擾動,并不應對初期支護、襯砌結構和施工設備造成損傷。
4.3、開挖完成后,找頂要徹底,開挖作業平臺防護措施到位;爆破作業防護按有關規定要求執行。
4.4、隧道開挖接近貫通面時,兩端施工應加強聯系與統一指揮,當隧道開挖工作面距離接近100米時,必須采取一端停止作業并撤走人員和機具的措施,在安全距離處設置禁止入內的警示標志。
4.5、隧道開挖使用的作業臺架應進行強度、剛度、穩定性檢算,經驗收合格后方可使用,臺架四周必須設置安全欄桿。4.6、隧道找頂必須在通風后進行,并有專人進行指揮,照明應有充足的光照度,找頂后必須進行安全確認,合格后其他作業人員方可進入開挖工作面作業。
4.7、隧道在開挖下一循環作業前,必須對照設計檢查初期支護施作情況,確保施工作業環境安全。
4.8、采用全斷面開挖隧道時,應控制一次同時起爆的炸藥量,減少爆破對巖石的影響
4.9、在地質條件較差地段采用全斷面開挖隧道時,必須對圍巖進行超前支護或預加固,并控制循環進尺。當地質條件發生變化時,必須根據情況及時變換適宜開挖方法。開挖爆破后,先用機械找頂,然后用人工找頂。
4.10、采用臺階法開挖隧道時,應根據巖石條件,合理確定臺階長度。
4.11、當圍巖地質較差、開挖工作面不穩定時,應采用段進尺或三臺階錯開開挖或預留核心土措施,必要時采用噴射混泥土或玻璃纖維錨桿對開挖工作面加固。臺階上部開挖循環進尺應根據圍巖地質條件和初期支護鋼架間距合理確定,并不的大于1.5米。
4.12、當圍巖地質較差、變形較大時,上半斷面開挖后立即施作鎖腳錨管(桿)、擴大腳、臨時仰拱等措施,控制圍巖及初期支護變形量。臺階下部斷面一次開挖長度應與上部斷面相同,不得超過1.5米。開挖后必須及時噴射混泥土進行封閉。當有鋼架時,必須及時安裝鋼架并噴射混泥土,嚴禁拱腳長時間懸空。4.13、仰拱應控制一次開挖長度(不超過5米),開挖后應立即施工初期支護,封閉成環。
4.14、鉆孔前,必須由專人對開挖作業面狀況和作業人員安全防護進行檢查,及時消除各類安全隱患;4.15、鉆孔作業過程中,必須采用濕式作業,嚴禁在殘孔中繼續鉆孔.鉆孔作業中應注意工作面有無異常漏水、氣體噴出、巖石變化等情況.4.16、鑿巖臺車工作前,必須檢查泵、空壓機、管路與接頭有無漏水、漏油、漏氣現象,確認各部位操縱桿、控制裝置機儀表處于正常狀態;4.17、裝藥作業前應對鉆孔情況逐一檢查,并檢查開挖工作面的安全狀況;裝藥時用木質炮棍裝藥,嚴禁火種,無關人員和機具撤到安全地點,作業人員禁止穿戴化纖衣物;4.18、使用電雷管時裝藥前電燈及電線應撤離開挖工作面;4.19、裝藥時應用投光燈、礦燈照明,開挖工作面不得有雜亂電線;嚴禁鉆孔與裝藥同時進行;4.20、裝藥作業完成后,必須及時清理現場,清點火工品數量,剩余的炸藥和雷管必須由領取炸藥、雷管的人員退回庫房;
4.21、爆破前應明確指揮人員、警戒人員、起爆人員,并統一指揮;所有人員、設備撤離到安全地方并設置警戒標志.4.22、爆破后必須經充分通風排煙,15分鐘后安全檢查人員方可進入工作面,主要檢查有無盲炮、有無殘余炸藥及雷管、頂板及兩幫有
4.23、無松動的巖石、支護有無變形火開裂燈,當發現盲炮、殘余炸藥及雷管時,必須由原爆破人員按規定處理.5、裝渣與運輸
5.1、隧道內裝渣與卸渣作業應考慮下列主要危險源、危害因素: 圍巖失穩坍塌;洞內照明光度不足;找頂不徹底;作業區機械、車輛對人的傷害;出渣車留車、傾翻、掛碰;粉塵及有害氣體含量超標.5.2、隧道爆破后應及時進行通風排煙、照明、找頂和初噴混泥土等工作,確認滿足要求后,方可進行裝渣作業.5.3、裝渣作業應遵循下列規定: 裝渣機械作業時其回轉范圍內不得有人通過;裝渣過程中應注意觀察開挖面圍巖的穩定情況發現松動的巖石或有塌方征兆時,必須先處理再裝渣;裝渣時發現渣堆中有殘留的炸藥、雷管應立即處理;向運渣車輛中裝渣時應避免偏裝、超載;機械裝渣的輔助人員應隨時觀測機械的運裝情況,防止擠壓.5.4、棄渣場應按設計進行施工,滿足安全作業及環境保護要求。自卸汽車卸渣時,必須將車輛停穩制動,不得邊卸渣邊行駛,不得在坑洼、松軟傾斜的地面卸渣;卸渣后應及時復位,嚴禁舉升車廂行駛, 5.5、運輸作業應考慮下列危險源、危害因素: 隧道運輸最小行車限界不能滿足或臨時設施、支撐侵入限界;警示標志、聯絡信號設置不當,或有缺陷;進出洞人員不走人行道,不遵循有關規定;運輸線路不按規定設置和維護;車輛裝載不合理,超限、超載、偏載、捆扎不牢,人貨混裝;車輛運行時發生碰撞、檫剮、擠壓等車輛傷害事故;
載人車輛缺乏安全保護措施車未停穩上、下人員.5.6、應在洞口、臺架、設備、設施等位置設置信號和標志予以警示.5.7、運輸車輛不準超載、超寬、超高運輸,不得人貨混運,行駛過程中隨時觀察道路有無障礙和洞內其他設施、設備、臨時支撐等有無侵線。
5.8、進出人員必須走人行道,不得與機械搶道;嚴禁扒車、追車或強行搭車.5.9、車輛運輸時,機械設備裝置必須齊全有效,使用前和作業過程中應加強檢查,按規定進行維修保養,保持機械狀態良好與與運輸安全;施工機械應采用帶凈化裝置的柴油機械嚴禁汽油機械進洞;機械操作人員必須持證上崗,嚴格執行安全操作規程,嚴禁違章作業;施工作業地段的行駛速度不得大于5公里/小時;隧道洞口、平交道口、狹窄的施工場所應設置慢行標志,必要時設專人指揮交通;車輛接近
或通過洞口、臺架下、施工作業地段以及前方有障礙物時,司機必須減速了望并鳴笛警示;在隧道內倒車或轉向必須開燈鳴笛或有專人指揮.6、支護與加固 6.1一般規定
6.1.1、支護與加固作業應考慮下列主要危險源,危害因素: 臨時用電不符合要求、工作面光照度不足;找頂不徹底;圍巖變形超限失穩、上循環支護強度不足、工作面坍塌;高空作業臺架失穩、安全防護失效;施工機具失穩及安全性能缺失、下降。6.1.2、隧道支護工具作業面用電應符合臨時用電要求,其照明應滿足安全作業的需要
6.1.3、隧道支護每道工序施工作業前均應對作業面進行檢查,清除松動的巖石和噴射混凝土塊;
6.1.4、隧道支護必須按初噴、架設鋼架(鋼筋網)、復噴、錨桿的程序施工。在爆破、找頂后,應立即初噴混凝土封閉圍巖。
6.1.5隧道支護施工質量必須達到有關標準規定的要求。超前支護應在完成開挖工作面的加固后進行,每循環之間應有足夠的達接長度與初期支護有效連接。
6.1.6施工作業臺架應按要求設計、檢算與審核;臺架應牢固可靠、四周應設置安全欄桿、安全網和上下工作梯,經驗收合格后方可使用。
6.1.7特殊地質條件的隧道,應根據具體地質情況采取超前支護、預加固處理方案和安全保障措施。
6.1.8、應重點檢查下列工作:
施工作業臺架的設計、檢算與審核程序; 各類工作臺架使用前的驗收程序; 審批超前支護和初期支護的施工方案; 錨桿數量與施工質量(砂漿飽滿度、抗拔力);
驗收噴混凝土厚度、強度,鋼筋網及鋼架垂直度、間距;管棚、超前小導管、超前錨桿的施工質量;
預注漿加固圍巖與止水的效果。6.1.9、施工單位應按設計和工藝流程施工,負責各工序的安全檢查,每次支護作業。6.2管棚和超前小導管
6.2.1、管棚和小導管施工前應檢查作業臺架安全性能,施工過程中應保持穩定。
6.2.2、管棚和小導管施工前應檢查鉆機、注漿機及配套設備、風水管等施工機具的安全性能,施工過程中應確保鉆機穩定牢靠,注漿管接頭及高壓水管連接牢固。
6.2.3、管棚和小導管施工過程中應指定專人負責對開挖工作面進行安全觀測。
6.2.4、管棚和小導管施工中應按作業程序和技術要求進行鉆進、安裝、注漿工作。
6.2.5、管棚作業換鉆桿及超前小導管作業頂進鋼管時,應防止鉆桿、鋼管掉落傷人。
6.2.6、管棚作業其吊鉆桿及其他物件時,應指定專人指揮,統一口令,起吊范圍內任何人不得進入。
6.2.7、進行管棚施工時應記錄鉆進的各項技術參數,觀察鉆渣排除和孔內出水情況,并于超前地質預備的結果核對。出現異常時,應及時報告并處理。
6.2.8、管棚和小導管在運輸時應根據運輸機械、洞內臨時存放場地大小、各類作業臺架下凈空限界確定運輸長度和重量。6.2.9、管棚和小導管在作業臺架上臨時存放時,應根據平臺設計荷載及安全性能檢算結果確定存放高度和數量,同時應防止其滾落、滑下的防護措施。在洞內空地堆放除應采取防止其滾輪的措施外,還應設置醒目的安全警示標志。6.3噴射混凝土
6.3.1.噴射混凝土作業前應清除工作面的松動的巖石,確認作業區無塌方、落石等危險源存在。
6.3.2.混凝土工作人員應佩戴防塵口罩、防護眼鏡等防護用具。并避免直接接觸液體速凝劑,不慎接觸后應立即用清水沖洗。
6.3.3.非工作人員不得進入正在進行噴射混凝土的作業區,施工中噴嘴前嚴禁站人。
6.3.4.噴射混凝土作業中如發生輸料管路堵塞或爆裂時,必須依次停止投料、送水和供風。
6.3.5.噴射混凝土施工中應經常檢查輸料管、接頭的使用情況,當有磨損、擊穿或松托時應及時處理。
6.3.6.在有水地段噴射混凝土前應對滲漏水進行處理,應將分散的滲水集中引出,嚴禁采用防水布或鐵皮等遮蓋材料大面積引水,造成噴射混凝土與巖面分離。噴射混凝土中采用特殊添加材料在有水地段直接作業時,應進行檢驗,滿足要求后方可推廣使用。6.4、錨桿 6.4.1.錨桿的設置應沿隧道輪廓法線方向,傾斜巖層應與巖面或圍巖主要節理面垂直。錨桿施工時應根據錨桿設置及圍巖實際情況及時調整錨孔角度及采用合適的鉆桿和鉆進方法。
6.4.2.鉆孔鉆進作業時,應保持鉆機及作業平臺穩定牢靠,除鉆機操作人員外還應安排至少一人協助作業,作業人員應佩戴安全帶、安全帽、防護眼罩等防護用品。
6.4.3.錨桿的類型、規格和質量必須符合國家現行標準的規定,中空錨桿的性能指標應符合《中空錨桿技術條件》的規定。隧道拱部不應采取從桿體中空進漿的普通中空錨桿。各種錨桿必須上墊板、帶螺帽,墊板與錨桿間不應采取焊接連接;墊板應緊貼孔口混凝土,并隨時檢查錨桿頭的變形情況,及時緊固墊板螺帽。
6.4.4.在圍巖破碎、自穩時間短、地應力較大地段,應采用早強砂漿錨桿或早強中空注漿錨桿,亦可采取增加錨桿數量、選用高強錨桿、加大錨桿長度和直徑、加大鉆孔直徑、提高粘結材料的粘結性能等措施。
6.4.5.全長粘結型錨桿應抽查錨桿的砂漿飽滿度;預應力錨桿應抽查預應力施加情況。
6.4.6.錨桿安設后不得隨意敲擊,其端部在錨固材料終凝前不得懸掛重物。
6.5鋼架
6.5.1.型鋼鋼架應采用冷彎工藝加工,嚴禁采取氣割、燒割等損傷母才的彎制辦法;格柵鋼架應采取胎膜焊接;所有部件連接應焊接牢固;加工的成品驗收合格方可使用。6.5.2.隧道內搬運鋼架應裝載牢固,牢定可靠,防止發生碰撞和掉落。6.5.3.鋼架提升設備應有足夠能力,埋設吊點應牢固。架設鋼架時應采取防護措施,不得利用裝載機作為安裝作業平臺。
6.5.4.鋼架節段及鋼架之間應及時連接牢固,防止傾倒,鋼架背后的空隙必須用噴射混凝土填充密實,嚴禁背后填充片石等其他材料;鋼架安裝完成后應及時施作鎖腳錨桿,并與之連接牢固,鋼架底腳嚴禁懸空或至于虛渣之上。
6.5.5.鋼架的垂直度必須控制,不符合要求的鋼架應返工重做。6.5.6.當鋼架侵入限界需要更換時,應采取逐榀更換、先立新鋼架后拆除廢鋼架的方法,嚴禁先拆除廢鋼架后立新鋼架或同時更換相鄰的多榀鋼架。
7、襯砌 7.1一般規定
7.1.1、襯砌作業應考慮下列危險源:
臨時用電不符合規定,作業面光照度不足襯砌時機選擇不當,與開挖工作面距離過長,高處作業平臺失穩、安全防護失效;施工機具安全性能缺失或下降;電線路短路,防水板施工引發的火災及有毒、有害氣體
7.1.2、襯砌作業面用電應符合臨時用電的要求,其照明應滿足安全作業的要求。
7.1.3、一般地段隧道施作襯砌應在初期支護和圍巖變形穩定后進行;在淺埋、偏壓、圍巖松散破碎等特殊地段和洞口段應盡早完成。7.1.4、在軟弱、破碎、高地應力、大變形的圍巖地段,仰拱應隨開挖面及時施作,盡快形成封閉環,并超前于墻拱襯砌,同時應合理確定與開挖和襯砌作業面的距離。
7.1.5、襯砌作業臺架下預留通行作業人員、施工車輛以及安設風、水、電線路或管道的凈空,應滿足洞內車輛和人員安全通過的要求。
7.1.6、襯砌作業臺架應有足夠的強度、剛度、穩定性,襯砌臺車、作業臺架組裝調試完成應經驗收合格方可投入使用。
7.1.7、襯砌作業臺架、仰拱施工棧橋的移動,應有專人指揮,慢速移位,作業區嚴禁非作業人員和機械車輛通行、停留,非作業人員、設備、材料、工具等應撤離到安全地點。
7.1.8、襯砌作業臺架、作業平臺四周應設置安全欄桿、密閉式安全網、人員上下工作梯,襯砌臺車及防水板施工作業臺架還應配置滅火器,經驗收合格后方可投入使用。
7.1.9、襯砌作業臺架、作業平臺上的各類用電設備應有絕緣保護裝置,電線路還應符合洞內臨時用電規定要求。
7.1.10、運輸機械應按規定線路及行駛速度要求,過往臺架、棧橋時應加強瞭望,倒車作業應有專人指揮,駐停時應有制動措施及安全警示標志。
7.1.11、每項工作完畢后應及時清理現場、消除安全隱患,保持作業場所清爽、通行無礙。7.2襯砌臺車
8.2.1、襯砌臺車應有出廠合格證和產品說明書。7.2.2、襯砌臺車的組裝、拆卸應在洞外寬敞、平坦、堅實的場地上進行;當條件限制,必須在洞內組裝、拆卸時,應選擇在圍巖條件較好和洞身較寬闊的地段進行。
7.2.3、埋設襯砌臺車各類吊點、吊具應牢固可靠;組裝、拆卸的吊裝作用應符合起重作業要求。
7.2.4、襯砌臺車組裝完成后,應由專業人員檢查臺車個連接部件情況,確保各連接部件牢固可靠,支撐系統、驅動系統應經調試合格后方可投入使用。
7.2.5、就位后應按規定設置防溜車裝置,按設計高程、中線調整臺車支撐系統,液壓系統應有鎖定裝置。
7.2.6、使用臺車進行混凝土作業時應安排專人檢查臺車支撐系統安全性能。7.3防水板
7.3.1、防水板的臨時存放地點應設置消防器材及防火安全警示標志,并由專人負責看管和發放。
7.3.2、防水板的鋪設地段應配備足夠數量的消防器材。
7.3.3、施工時嚴禁煙火,鋼筋焊接時,應設臨時阻燃擋板防止機械損傷和電火花灼傷防水板。
7.3.4、防水板作業面的照明燈具嚴禁烘烤防水板,其防水板間距離不得小于50厘米。
7.3.5、防水板作業時應指定專人進行觀察安全狀態。7.4鋼筋 7.4.1、從事鋼架加工和焊接的作業人員必須經過考試合格,持證上崗。
7.4.2、隧道內運輸鋼筋應根據作業臺架下凈空、洞內設施情況進行裝載并捆扎牢固,固定可靠,防止發生碰撞和掉落。
7.4.3、襯砌鋼筋安裝過程中,應采取臨時支撐系統等防傾倒措施,臨時支持應牢固可靠并有醒目的安全警示標志,作業人員與過往機械不得踩踏、碰撞。7.5混凝土澆筑
7.5.1、泵送混凝土管道安設及連接應符合規定,施工過程中應經常檢查其連接的可靠性、安全性及管道的穩定性。
7.5.2、泵送混凝土管道堵塞時,應及時停止泵送,并逐節檢查確定堵塞部位。堵管處應按操作規程進行,不得違章作業。
7.5.3、襯砌混凝土澆筑時,必須控制澆筑速度,澆筑壓力不得過大,并保證兩側對稱澆筑。
7.5.4、襯砌臺車端頭擋板與防水板、臺車間接觸面應緊密,擋板支撐應牢靠澆筑過程中應安排專人檢查擋板與支撐的安全狀態和止水條安裝位置。
7.5.5、混凝土澆筑過程中應由專人檢查臺車受力狀況,當臺車出現變形等異常情況時,作業人員應及時撤離作業平臺,消除事故隱患后方可恢復作業。
7.5.6、仰供應分段一次整體澆筑,并根據圍巖情況嚴格限制一次施工長度,作業區應有專人監護,并設置警示標志。7.5.7、仰拱施工應配備有足夠的強度、剛度、和穩定性的棧橋等架空設施。仰拱施工棧橋基礎應穩固,應進行防側滑處理。棧橋兩側應設限限速警示標志。
8、監控量測 8.1一般規定
8.1.1、監控量測作業應考慮下列危險源:
監控量測方案不合理,元器件損壞,采集數據失真;
監控量測工作面不找頂,支護不及時。照明光照度不足;作業平臺防護不到位,個人防護用品未按規定佩戴;
施工安全性評估不準。
8.1.2、應根據隧道工程地質條件、環境條件、斷面大小、施工方法和安全要求進行監控量測設計,在開工前做好技術交底,提供工程監測項目有關的技術參數,科學指導現場施工的監控量測工作。
8.1.3、在工程項目開工前,必須成立監控量測小組,建立質量保障體系。在施工過程中應將監控量測納入正常的施工組織管理并在監控量測工作前編制實施方案。
8.1.4、監控量測人員必須經過隧道施工安全教育培訓,并掌握操作技術和安全生產基本知識。
8.1.5、監控量測時應配置安全員,在隧道監控量測過程中應設有安全崗哨。
8.1.6、監控量測作業區照明的光亮度必須滿足數據采集和作業人員的安全操作的需要。8.1.7、隧道施工過程中要妥善保護收斂的元器件,并有顯著的安全標識。在巖爆地段埋設量測元器件,必需對巖爆妥善處理后進行。
8.1.8、隧道內觀察應在開挖面和施工地段分別進行,開挖工作面應在每次開挖后進行觀察和繪制地質素描圖、進行數碼照相,詳細填寫地質情況記錄表,并于勘探資料對比,隧道內施工地段應隨時觀察記錄噴射混凝土、錨桿、鋼架等得工作狀態。
8.1.9、隧道觀察重點應在洞口段、淺埋洞身段。洞外地表觀察應記錄地表開裂與變形、洞口邊坡與仰坡穩定狀況等情況。
8.1.10、隧道穿越淺埋地段時,必須做好控制爆破和地表監控量測設計,并加強地表下沉觀察和地面爆破震動觀察。
8.1.11、隧道開挖工作面的地址素描及支護狀態,地表影響范圍內建筑物的描述,應每掘進循環一次記錄一次,必要時對地表影響范圍內的建筑物的描述頻率應加大。
8.1.12、使用的作業平臺等必須安設牢固,作業時操作人員必須系安全帶。
8.2施工安全性評價
8.2.1、監控量測信息反饋應根據監控量測數據分析結果,對施工安全性進行評價,并提出相應的工程對策與建議。
8.2.2、隧道施工過程中應進行監控量測數據的適時分析和階段分析。每天根據監控數據及時進行分析,發現安全隱患應分析原因并提交異常報告,原則上按周、月遞交報告,當情況特殊時必須緊急報告。檢測實施單位應及時將監測數據和分析結果反饋給建設單位、設計單位和監理單位,并迅速處理。
8.2.3、根據量測結果,必須按施工安全評價流程開展工作。8.2.4、根據位移控制基準,應按施工安全評價分等級進行管理。8.2.5、根據施工安全評價確定的管理等級,采取相應的對策措施。8.2.6、地表沉降基準控制應根據地層穩定性、周圍建筑物的安全要求分別確定。
8.2.7、當出現變速加劇、應力和應變急劇增大并接近控制基準值,以及通過觀察發現結構開裂與滲漏水異常、鋼架壓曲等情況時,必須在確保安全的前提下迅速實施結構加固和補強措施,必要時可暫停施工。
9、施工排水 9.1一般規定
9.1.1、施工排水作業區應考慮下列危險源、危害因素: 富水軟弱圍巖、巖溶隧道突水、突泥; 排水設備不足或損壞、排水能力不夠;
膨脹巖、土質地層、圍巖松散地段,施工用水浸泡地段;洞口地表水滲漏及沖刷邊仰坡;
有水地段電纜線破損漏電;
施工排出的水質不符合標準,污染環境。
9.1.2、隧道施工應做好排水工作,防止涌水淹沒洞室,危及人員、設備和環境安全影響施工質量和進度。9.1.3、隧道施工前應根據設計提供的工程及水文地質資料,結合現場實際情況,進行分析研究,預計可能出現的地下水情況,估計水量,直到排水措施方案。
9.1.4、施工前應對地表水進行處理并及早修建洞口排水設施,防震地表水滲漏及沖刷邊仰坡及危及結構和施工安全。
9.1.5、洞內施工排水溝應經常清理,保持暢通,防止淤積。9.1.6、洞內反坡排水應采用機械排水,并符合下列規定: 排水方式應根據距離、坡度、水量和設備情況布置管線一次或分段接力排除洞外;
積水坑容積應按排水量合理確定,其位置應減少施工干擾;配備抽水機的功率應大于排水量的20%以上,并應有備用臺數;
9.1.7、在膨脹巖、土質地層、圍巖松散地段,應鋪砌水溝或用水管槽排水,洞內施工用水應加強管理,嚴格控制。
9.1.8、對富水軟弱破碎圍巖、巖溶等有涌水突水風險的隧道,必須進行防突水專項設計,編制專項施工技術方案,并經審批后實施。
9.1.9、隧道內有水地段的高壓線必須按有關規定進行鋪設,照明必須采用安全電壓及防水燈頭和燈罩。施工現場用電線、電纜使用過程中應經常檢查,確保絕緣良好。
9.1.10、隧道內排水應重視環境保護,經過處理符合有關規定后方可排放。9.2斜井排水 9.2.1、斜井施工時,必須有完善的排水設施并保證抽、排水設備的完好。
9.2.2、斜井掘進排水,應采用邊掘邊排的方法。當遇到涌水量較大的含水層、斷層或裂隙涌水時,應采取分段截排水的措施。
9.2.3、斜井的井底應設排水泵站,采用相應揚程的抽水機將圍巖裂隙水和施工污水經管路排出井外。排水泵站設置應符合下列規定:
應設在鋪設排水管的井身附近,并應與主變電所毗鄰; 洞室應能滿足水泵、排水管、起重設備安裝及運輸要求; 泵站應留有增加水泵的余地,必要時,應輔以局部堵水、綜合治理或選擇潛水泵排水等其他治水措施;
9.2.4、斜井井下排水泵站的水泵及排水管,應根據隧道設計涌水量、水質和揚程等因素確定。
9.2.5、排水管的管材應根據水壓、水質和敷設條件確定,并應符合下列要求:
排水管沿斜井敷設,當壓力大于1MPa時,不應采用鑄鐵管。
10、通風、防塵與風水電供應 10.1通風與防塵
10.1.1、通風與防塵作業應考慮下列主要危險源、危害因素: 供風量不足,通風不暢;隧道內一氧化碳、二氧化碳、瓦斯等有毒有害氣體超標;粉塵超標;通風系統破壞。
10.1.2、隧道施工掘進長度超過150m時,必須采用機械通風。10.1.3、隧道施工通風應納入工序管理,成立專門的通風班組,由專人負責管理。通風方案應經過專項審查,經監理單位審批后實施。
10.1.4、隧道施工應保證對每一作業人員供應新鮮空氣不小于3m3/min,采用內燃機械作業時,供風量不應小于3m3/(min〃kW)。
10.1.5、隧道施工通風的風速,全斷面開挖時不應小于0.15m/s,在分部開挖的坑道中不應小于0.25m/s。
10.1.6、長及特長隧道施工應有備用通風機和備用電源,保證應急通風的需要。
10.1.7、通風機、通風管安裝與使用應符合下列要求:
通風機控制系統應裝有保險裝置,當發生故障時應自動停機;通風管沿線應每隔50-100m設立警示標志或色燈;人員嚴禁在風管的進出口停留;
通風管安裝作業臺架應穩定牢固,經驗收合格后方可使用。10.1.8、隧道施工應采取綜合防塵措施,并配備專用檢測設備及儀器,按規定時間測定粉塵和有害氣體濃度。
10.1.9、隧道施工人員應配備防塵口罩等個人勞動防護用品。洞內作業人員應定期體檢,保障健康。10.2供風
10.2.1、供風作業應考慮下列主要危險源、危害因素:
空壓機附件失效;高壓風管管材不合格,高壓風管使用中有破損、漏風。10.2.2、空壓機站應有防水、降溫和保溫設施,并按規定配備消防器材;
10.2.3、空壓機的使用、維修應符合下列規定:
儲氣罐、安全閥、壓力表應按規定進行檢驗;使用前應檢查空壓機的安全狀況,確認完好后方可投入使用;使用過程中應經常檢查維護,確保安全運轉;操作人員應經專業培訓并持證上崗,并遵守安全操作規程;必須執行交接班制度,并作好交接班記錄,值班人員不得隨意離崗;運轉過程中不得隨意松動、拆卸任何管路附件和接頭,防止設備內帶壓的氣液混合體溢出傷人;檢修或維護時必須停機、切斷電源并排盡壓縮空氣,同時將配電箱鎖閉,并懸掛“嚴禁合閘”警示牌,防止意外啟動導致人員及設備的損傷。
10.2.4、高壓風管安裝應符合下列規定:
高壓風管的材質及耐風壓等級應滿足相應要求,不得采用偽劣或不合格管材;
高壓風管安裝前應進行檢查,當有裂紋、創傷、凹陷等現象時不得使用,管內不得留有殘余物和其他臟物;
洞內高壓風管應敷設在電纜、電線路的相對一側,不得妨礙運輸和影響施工。
高壓風管應敷設平順,接頭嚴密,不漏風。風管的連接必須牢固可靠,風管拆卸必須在空壓機停機后進行。
10.2.5、供風系統使用過程中應設專人負責檢查和維護,對漏風管路應及時進行修復或更換。10.3供電
10.3.1、供電作業應考慮下列主要危險源、危害因素: 作業地段照明未使用安全電壓,隧道施工照明不足; 高壓輸電線路距人行道安全距離不夠; 電纜線破損或線頭裸露; 電工作業人員防護不當。
10.3.2、隧道供電電壓應符合下列要求: 供電線路應采用380V/220V三相五線系統;
照明電壓:作業地段不得大于36V,成洞地段可采用220V;低壓線路末端的電壓降不得大于10%。
10.3.3、隧道內供電線路布置和安裝應符合下列規定:
成洞地段固定的電線路,應用絕緣良好的塑料絕緣導線架設;施工地段的臨時電線路應采用橡套電纜,并應掛設在臨時支架上;豎井、斜井應使用鎧裝電纜;
照明和動力電線路安裝在同一側時,必須分層架設;電線懸掛高度應為:電壓380 V時不小于2.5m,10kV時不小于3.5m;
涌水隧道的電動排水設備,以及斜井內的電氣裝置應采用雙回路輸電,并有可靠的切換裝置;
V低壓變壓器應設在安全、干燥處,機殼接地,輸電線路長度不得大于100m;
動力干線上的每一分支線,必須裝設開關及保險裝置。嚴禁在動力線路上加掛照明設施。10.3.4、在隧道內設置10kV變電站,應符合下列要求:
變電站應設置在干燥的避車洞或不使用的橫通道內,變壓器與周圍及上下洞壁的最小距離不得小于300mm;
變電站周圍必須裝設防護遮欄和警示燈,懸掛“止步,高壓危險”或“禁止攀登,高壓危險”等安全警示牌;
變電站應采用井下高壓配電裝置或相同電壓等級的油開關柜,不應使用跌落式熔斷器。低壓應采用成套組合電器或帶有斷路器的低壓配電盤。
10.3.5、隧道施工用電應按設計要求設置雙電源或自備電源。自備發電機組與外電線路必須電源聯鎖,嚴禁并列運行。
11、不良地質和特殊巖土地段隧道 11.1一般規定
11.1.1、不良地質和特殊巖土地質隧道施工作業應考慮下列主要危險源、危害因素:
專項項施工技術方案不合理、開挖方法選擇不當;超前地質預測、預報工作不到位,分析判斷不準確,初期支護施做不及時,支護強度不足;量測數據失真,信息反饋不及時;瓦斯隧道施工機械設備、檢測儀器未按規定配備,瓦斯濃度檢測工作不到位,通風效果差。
11.1.2、隧道施工前必須根據設計提供的工程地質及水文地質資料,結合現場實際情況進行分析研究,制定專項施工技術方案。
11.1.3、隧道施工前必須針對不同風險源制訂完善的應急預案,并定期組織演練,施工中應有足夠的搶險、急救物資儲備。11.1.4、隧道施工時,應根據具體情況制定地質預測、預報方案并組織實施,并根據地質預測、預報的結果及時調整隧道施工方案。
11.1.5、隧道施工時,應加強監控量測。當發現圍巖和支護體系變形速率異常時,應立即采取有效措施,情況嚴重時應將全部人員撤離危險區域。
11.1.6、每道工序作業前,應由當班安全員用班前安全講話的形式,將作業風險和安全措施告知所有作業人員,并按安全措施執行。11.2富水軟弱破碎圍巖
11.2.1、隧道施工前,必須根據地質條件、埋深及地下水情況,選用地表注漿、超前帷幕注漿、降低地下水位等技術措施進行處理,評估
達到要求后方可開挖。
11.2.2、隧道施工中,一旦發現渾水、攜帶泥沙、頂鉆、高壓噴水、水量突然增大等異常情況,應立即停止施工,分析原因,采取措施進行處理。
11.2.3、隧道施工時應按設計及時施作初期支護,加強初期支護的強度,盡早閉合成環。
11.2.4、建立有效的監控體系,及時埋設監控量測點,并取得基準值,按要求開展監控量測;及時根據量測結果,評價支護的可靠性和圍巖的穩定性,調整支護參數,確保施工安全。
11.2.5、襯砌背后的排水盲管必須順暢地連接到隧道排水溝,防止地下水在襯砌背后積聚對其形成壓力。11.3風積沙和含水砂層 11.3.1、隧道通過含水砂層時,應將防水工作放在首位,可采用注漿、凍結等方法止水、固結。
11.3.2、風積沙和含水砂層隧道的開挖應符合下列規定:
風積沙隧道開挖應遵循“先加固、后開挖”的原則;含水砂層隧道開挖應遵循“先治水、后開挖”的原則;
風積沙和含水砂層隧道根據其斷面大小,應采用臺階法開挖,并應控制一次循環進尺長度;
開挖后應及時監測拱部支護的實際下沉量,當預留變形量過大或不足時,應及時調整。
11.3.3、風積沙和含水砂層隧道的支護應符合下列規定: 可采用注漿方法固結砂層,以插板作超前支護;
支護應及時,邊挖邊噴射混凝土封閉,遇縫必堵,嚴防砂粒從支護縫隙中漏出。
11.3.4、含水砂層開挖地段,應采用排水管或其他設施將水引至已二次襯砌地段排出洞外。排水時,應采取過濾措施,防止砂粒被排走引起坍塌。
11.3.5、風積沙和含水砂層隧道的二次襯砌應及早施作。11.4巖爆
11.4.1、對可能發生巖爆的隧道施工中,應對開挖工作面前方的圍巖特性、水文地質情況等進行預測、預報。
11.4.2、中等以上巖爆隧道,應選擇以機械作業為主的施工方案,采用鑿巖臺車鉆孔,用機械手噴射混凝土。11.4.3、巖爆隧道應根據巖爆強度大小進行分級,并針對巖爆級別分別采取下列安全技術措施:
中等巖爆地段,應在隧道開挖斷面輪廓線外10-15cm范圍的邊墻及拱部,鉆設注水孔,并向孔內灌高壓水,軟化圍巖,加快圍巖內部的應力釋放;
強烈巖爆地段,應采用即時受力錨桿,同時掛設鋼筋網和柔性防護網,防止巖爆落石。應在開挖工作面上鉆應力釋放孔或掘進小導洞,使巖層中的高地應力部分釋放再進行隧道的開挖;應采用超前錨桿預支護,鎖定開挖面前方的圍巖。
11.4.4、巖爆隧道的施工應符合下列規定:
開挖循環進尺應根據巖爆地段的具體情況控制,并不應過大;采用光面爆破或預裂爆破技術,使隧道周壁圓順,降低巖爆發生的強度;
采用機械手進行網噴纖維混凝土;
在拱部及邊墻布置預防巖爆的短錨桿,掛網噴射纖維混凝土。11.4.5、隧道施工中,一旦發生巖爆,應立即采取下列處理措施:應停機待避,待檢查確認安全后進行開挖工作面的觀察記錄,如巖爆的位置、強度、類型、數量以及山鳴等;
增設摩擦式錨桿(不能替代系統錨桿),錨桿應裝墊板; 及時增噴混凝土,厚度為5-8cm;
施工機械重要部位應加裝防護鋼板,避免巖爆彈射出的巖塊傷及作業人員和砸壞施工設備。11.5膨脹性和擠壓性圍巖 11.5.1、膨脹性和擠壓性圍巖隧道斷面可采用圓形斷面橢圓形斷面。11.5.2、膨脹性圍巖淺埋地段,對于地表低洼集水處,應先采取充填黏土隔水,并形成流水坡等措施措施處理,快速排走地表水。
11.5.3、膨脹性和擠壓性圍巖隧道開挖應符合下列規定:
應采用機械、人工等非爆破開挖方式,減少對圍巖的擾動;采用鉆爆法開挖時,應控制開挖循環進尺和炸藥用量,同時應確保開挖斷面輪廓圓順;
開挖后應及時進行支護,封閉暴露的巖體,施作臨時仰拱或橫撐,支護應盡早封閉成環。
11.5.4、膨脹性和擠壓性圍巖隧道支護應符合下列規定:
根據具體情況加大20-30cm的預留變形量,避免因侵入限界而造成初期支護的拆除;
初期支護應做到“先放后抗、先柔后剛”,并可分層施作、逐層加強; 膨脹性圍巖隧道開挖后應盡快初噴混凝土封閉巖面,控制含水量發生大的變化;
應加強初期支護,采用噴纖維混凝土、長錨桿和鋼架組合的支護結構。初期支護應與圍巖密貼,保證初期支護城河與圍巖同步受力和變形。
11.5.5、膨脹性和擠壓性圍巖隧道施工時,應控制施工用水,加強施工用水管理,防止巖面被水浸泡。
12、逃生及救援 12.1一般規定 12.1.1、隧道施工前,對下列可能發生重大安全事故的風險,必須進行危險源辨識和安全風險評估,并制定針對性的措施或應急預案: 隧道內火災、坍塌等風險,應制定應急救援預案;其他自然災害(大雨、強風、雪、雷、地震)可能造成安全事故的風險,應制定應急處理措施。
12.1.2、應急救援預案應包括下列內容: 簡述工程概況;預測、辨識和評估緊急情況或事故災害及其后果對內、外部造成破壞的可能性及嚴重程度;規定應急救援各方組織的詳細職責;明確應急救援行動的指揮和協調;應急救援資源配置要求;建立分級響應機制;制定具體詳細的緊急情況或事故災害發生時保護生命、財產和環境安全的應急措施。
12.1.3、參建各方必須建立應急組織機構及預警、指揮系統.指定專門的管理部門和人員負責應急救援預案管理工作。
12.1.4、應與附近醫院、消防隊,臨近施工隊伍及其他救援組織建立正式的互助協議,并做好相應的安排,確保在應急救援中及時得到外部救援力量和資源的援助。
12.1.5、隧道施工中必須配備必要的救援物資和設備器材,并設專人管理,對配備的應急救援機械設備、監測儀器、堵漏和清洗消毒材料、交通工具、個體防護設備、醫療設備和藥品、生活保障物資等,應進行定期檢查、維護和更新,確保應急救援物資和設備能隨時投入使用。
12.1.6、隧道施工必須事先規劃逃生路線,并在隧道適當位置設置避難、急救場所,避難處應準備足夠數量的逃生設備、救護器械和生活保障品等。
12.1.7、隧道內交通道路及開挖作業等重要場所必須設置安全應急照明和應急逃生標志,應急照明應有備用電源并保證光照度符合要求。
12.1.8、隧道施工期間各施工作業面必須安裝警報裝置,警報裝置的設置應符合下列規定: 設置警報設備的場所,應有應急照明,并在停電時能夠識別;使用電源的警報設備應配備備用電源;警報設備應采用手動警報設備、自動警報設備、旋轉燈、廣播設備用的擴音器及其他警報設備,組合使用,互為備用,保證其性能可靠。
12.1.9、隧道施工期間通信系統必須保證暢通,必要時應采用遠程監控系統,及時掌握現場情況。同時應滿足下列要求: 必須在現場各應急組織相關部門、洞口值班室、開挖工作面及其他必要的地方設置通信設備;使用帶電源的通話裝置應配備備用電源,保證停電時不影響使用;通信設備應采用洞內有線電話,并保證其性能可靠。
12.1.10、根據現場實際情況,必須定期組織應急預案的桌面演練或模擬演練。演練前應結合施工環境改變和以往演練的情況制訂計劃,演練后應及時評審,并不斷改進和完善應急救援體系。12.1.11、隧道內所有施工作業人員必須經過應急救援培訓。應急救援培訓應包括下列內容: 了解潛在危險的性質和對健康的危害;熟悉應急救援程序;掌握必要的自救及互救知識;了解預先指定的主要及備用逃生路線、集合地點及各種避難急救場所位置;了解各種警報含義,掌握警報設備、通信裝置、避難器具等的使用方法。12.2應急救援
12.2.1、當隧道施工中發生險情時,應迅速作出判斷,確定相應的響應級別,并按響應級別啟動應急救援程序,同時根據下列各項要求,迅速開展事故的偵測、警戒、疏散、人員救助、工程搶險等有關應急救援工作。
值班人員和安全負責人應立即通過警報裝置通知隧道內所有作業人員緊急撤離;現場最高管理者應負責指揮疏散撤離,各級調度人員應堅守崗位,保持通信暢通,及時反饋人員撤離及險情出現情況等信息;應及時上報地方政府或相關救助部門,請求緊急救援, 做好相關配合工作;現場應采取安全警戒線或隔離措施,防止其他人員進入危險區域,避免災害損失的擴大;進行事故原因分析,收集事故物證,調查引發事故的具體原因和相關責任人;制定相應的預防措施和工程處理措施,上報建設、設計、監理和相關單位,按批復的方案對事故進行處理。
12.2.2、隧道內發生爆炸險情后,應采取下列措施: 立即切斷洞內所有施工及照明線路電源;立即停止施工,作業人員全部撤出,同時清點施工人數,確認人員傷亡情況;立即報告應急搶險領導小組,并及時上報相關單位;派專人封鎖現場,防止無關人員進入危險區域;應急搶險救援指揮組織人員現場勘察,立即對遇險、受傷人員組織急救;非救護隊成員不得進洞搶救,救護隊在執行任務前,必須了解事故性質,并制定偵察工作的安全措施,方可進入事故區進行偵察,救護隊必須在統一指揮下開展搶救工作,嚴禁個人單獨行動;可供臨時處置的供氧呼吸機、清洗器具、急救箱、擔架等醫藥衛生設備及時到位;救助受困人員至安全地帶、撤離施工設備;事故處理救護基地,應設在安全區附近新鮮風流中的安全地帶,對受傷的人員進行臨時處治,防止傷勢惡化;應立即與當地醫療單位聯系,將受傷人員就近轉送醫院治療;事故調查及處理。
12.2.3、隧道內發生突涌水險情后應采取下列措施: 突然遇到大面積滲漏水時,應即令工人停止工作,撤至安全地點,同時應對出水部位、水量大小、變化規律、水的渾濁程度等進行觀測記錄,采取必要的防護措施,并上報監理;在爆破作業后突然發生特大涌水,當洞內設有防水閘門時,作業人員應立即啟動報警系統,關閉防水閘門,按既定的逃生路線進行洞內人員和機械設備的撤離,并利用防水閘門處安設的大功率抽水機對突涌水段進行抽排水;當洞內未設防水閘門時,作業人員應按既定的逃生路線立即撤出;在開挖作業過程中發生特大突涌水,開挖工作面人員應立即沿逃生路線迅速向洞外或避難所撤離,同時啟動報警系統,發出警報信號,迅速切斷電源,啟動應急照明,當涌水量較大時,人員可利用事先準備的救生圈、皮劃艇等進行逃生;及時上報相關單位;對遇險、受傷人員組織急救;突涌水保持穩定后,利用大功率抽水設備進行排水;在涌水量及水壓降低后進行機械設備的急救;采取必要的措施對突涌水進行封堵及事故處理。12.2.4、當隧道發生塌方時應采取下列措施: 立即停止施工,作業人員全部撤出,同時清點施工人數;必須按事故分級規定迅速向上級有關單位報告,并立即啟動施工單位的應急預案實施救援;組織無關人員撤離事故現場;當隧道塌方造成人員被困時,參建各方必須在調查清楚塌方發生的部位、規模、被困人員避難位置等具體情況基礎上,制定科學合理的救援方案,防止二次災害發生,可選擇從聯絡通道、隧道另一端、隧道側面、洞頂等處快速開挖一個斷面合適的小導洞,將被困人員盡快救出;在開挖救援小導洞的同時,應利用高壓風管等現有條件繼續與洞內被困人員保持聯系,并向洞內供風、供氧、供應食物及藥品等;被困人員救出后應由專業醫護人員進行救治;事故調查及處理。
12.2.5、當隧道內發生火災時應采取下列措施: 及時啟動報警系統;起火初期,當火勢不大,未對人與環境造成較大威脅時,應運用平時培訓演練的技能,就近采用滅火器、水管等消防器材,盡可能地在第一時間將火撲滅;當火勢失去控制時,應判明方向,迅速判斷危險地點和安全地點,組織作業人員按逃生路線向洞外或附近避難所撤離;及時上報相關單位;對遇險、受傷人員組織急救;事故調查及處理。
12.2.6、在可能發生自然災害的地區施工時,應有計劃地采取下列相應的措施: 隨時收集氣象和地質資料。可能發生自然災害時,應立即停止施工,對施工現場進行警戒檢查并采取防護措施。
在警報解除后,應確認無危險源方可進行作業。為防止大雨造成的災害,隧道施工應注意下列事項: 1)當洞口地質地形可能因降雨引發泥石流時,應采取加固措施;2)機械設備應盡早向安全場所轉移或進行拆除,防止水淹、傾倒;3)可能發生漫水、沉陷或垮塌的地方,應進行加固處理,并設警示標志。(1)在遇強風、暴風時,對各種大型機械應采取防止傾倒及滑跑措施,對臨時設備、腳手架等應采取保護措施。
(2)在跨冬季作業時,為了防止雪災,施工時應注意下列事項: 1)施工設施不應設在可能發生雪崩的地點;2)必須對相關道路和施工用地進行除雪,保護車輛及人員安全,防止臨時設施倒塌;3)對道路必須設置警示標志。
(3)為防止雷擊造成的災害,應設置雷電報警器和避雷針。當有雷擊危險時,隧道洞內外應立即停止爆破作業,作業人員應退避到安全場所。
(4)為防止地震和海嘯造成的災害,應關注預報信息,加強避災演練。地震發生時,應迅速組織作業人員退避到安全場所。