隧道安全專項施工方案(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 合襯砌，初期支護采用噴、錨、網、鋼拱架支護、格柵鋼架支護；并視具體情況增加小導管和超前錨桿等預加固措施，洞口淺埋段采用φ 108 長管棚超前支護；路面采用復合路面（混凝土面板、瀝青混凝土面層）。 地形地貌 平沖埡口隧道所處的地貌是內外地質應力共同作用的結果，內應力形成山丘和盆地后，通過風化剝蝕、流水侵蝕等外力作用的夷平、切割和堆積，形成現有地貌景觀。由于長期受到地下、地表水流的沖刷、溶蝕，各種巖溶形態齊全，垂直巖溶形態有暗河天窗、溶溝、漏斗、落水洞等，水平巖溶形態有溶洞、暗河、伏流等，茶園隧道 穿越此類地貌 水文條件 大氣降雨是平沖埡口隧道隧址區地下水的主要補給來源，項目所在區年降雨量 1100～ 1400mm，雨季多在 48 月，枯水期為 13 月。巖溶水是本項目的主要地下水類型，以暗河、泉的形式排泄于當地侵蝕基準面。 隧址區地下分為松散巖類孔隙水、基巖裂隙水、碳酸鹽巖巖溶水三種類型，風化裂隙、張開～微張的節理為地下水滲入徑流的通道，泉為地下水主要排泄方式。 涌水量預測 中國路橋集團西安實業發展有限公司畢都高速平沖埡口隧道施工安全專項方案 6 平沖埡口隧道涌水量預測為 。 項目區地質構造處于雪峰古陸穩定地臺西緣，區 域上位于黔北臺隆遵義斷拱的鳳崗北北東向構造變形帶。本項目區內構造較發育，主要表現為斷裂構造、褶皺構造、節理裂隙等。隧址區節理裂隙均較發育。 隧址區不良地質主要表現為巖溶和斷層破碎帶。隧道出口段地勢較為平坦，坡角 200，隧道軸線與坡面夾角近交。第四系殘坡積覆蓋層較厚，洞頂泥巖產狀較緩，薄且濕軟，巖體風化較強烈，節理裂隙極發育，巖層較破碎，坡面現狀基本穩定，洞口開挖后，洞頂上覆殘坡積土易產生滑塌現象，坡面可能失穩。 根據隧道埋深及荷載類型的不同共設計有多種襯砌形式，平沖埡口隧 道出口襯砌類型見下表。 隧道襯砌類型表 隧道名稱 長度 (m) 襯砌類型及長度 (m) SMa SVa SVc SIVb SIVc SIIIa 緊急停車帶 平沖埡口隧道 左幅 1145 5 95 30 120 375 80 26 右幅 1410 10 85 35 120 405 80 26 對于 III、 IV 級圍巖，初期支護由工字鋼拱架 (或格柵鋼架 )、系統錨桿、鋼筋網及噴射混凝土組成，并輔以不同型式的超前支護。而對于Ⅲ級圍巖，初期支護則由系統錨桿、鋼筋網及噴射混凝土組 成。 二次襯砌：一般情況下采用素混凝土，以方便施工，但是當在淺埋軟弱圍巖地段采用鋼筋混凝土，以確保隧道結構的安全，具體參數見下表。 復合襯砌各類支護參數表 襯砌類型支護參數 SⅤ a SⅤ c SⅣ b SⅣ c SⅢ a 初期支護 C20 噴混凝土 (cm) 26 24 18 16 10 錨桿 長度 (m) 中空 L= (中空 ) L＝ (藥卷 ) (藥卷 ) (藥卷 ) L＝ L＝ L＝ 間距 (cm) 60 120 80 120 100 120 120 120 120 120 超前支護 小導管型號 φ 42 4 φ 42 4 — — — 中國路橋集團西安實業發展有限公司畢都高速平沖埡口隧道施工安全專項方案 7 L= L= 間距 (cm) 240 40 240 40 — — — φ 鋼筋網 (cm) 20 20 20 20 25 25 25 25 25 25 鋼架 型號 I20b I18 格柵 格柵 — 間距 (cm) 60 80 100 120 — 預留變形量 (cm) 12 10 7 7 5 二次襯砌 拱部 (cm) 50(鋼筋 ) 45(鋼筋 ) 40 40 35 邊墻 (cm) 50(鋼筋 ) 45(鋼筋 ) 40 40 35 仰拱 (cm) 50(鋼筋 ) 45(鋼筋 ) 40 — — 人行橫洞設置二道，車行橫洞一道。 隧道設計采用的輔助施工措施有：超前長管棚、超前小導管、超前錨桿及加固注漿等。根據隧道實際情況，在施工過程中必須進行的監控量測項目有洞口淺埋地段地表下沉觀測、洞室周邊位移變型監控以及日常觀察與施工調查。 四、危險源識別及降級處置措施 辨識 平沖埡口隧道施工過程中存在的高中度風險主要有：掌子面坍塌 、洞壁坍塌傷人、突涌水、窒息、巖爆、爆破飛石傷人傷物等。 一般風險主要有：墜物傷人、機械傷害、高空墜落、觸電、電弧灼傷、粉塵危害、火災等。 高中度風險存在的原因主要有：受地質條件的影響，圍巖突變和圍巖級別降低，地下水位較高，預測涌水量為 ，圍巖間存在差異，極易造成掌子面坍塌、突涌水等事故。隧道最大埋深 400m，存在高地應力，開挖時卸載不均，極易造成巖爆、物體打擊等事故。隧道出口段設置在滑坡體上，邊坡自身穩定性較差，洞頂山體受雨水沖刷和地下水侵蝕，極易造成山體滑坡等事故。隧道采用爆破開 挖方法進行，民爆物品的儲存和使用成為隧道施工的又一高中度風險。 一般風險存在的原因主要有：在臺車、腳手架、洞門邊坡等存在高空作業，易造成高處墜落、物體打擊等事故；隧道內地下空間狹小，施工機械使用頻繁，作業人員安全素質參差不齊，易造成機械傷害、交通等安全事故；臨時用電 TNS接地保護裝置未接或不合規范，亂架亂拉電線、亂接用電器，電線老化，用電器 中國路橋集團西安實業發展有限公司畢都高速平沖埡口隧道施工安全專項方案 8 功率超負荷，變電箱未加鎖等易造成觸電事故；焊接作業人員防護設施不到位或防護用品不佩戴易造成電弧灼傷；打眼時采用干鉆法作業時勞保用品佩戴不規范、隧道內未采取灑水降塵措施 等易造成粉塵傷害；木工作業現場、庫房、防水材料存放地吸煙及用電用火防護措施不到位易造成火災。 巖溶降級處置措施 本項目隧址區碳酸鹽層地層段巖溶現象發育，巖溶對隧道工程的影響主要是：水害、洞害、洞穴充填物等。 巖溶水的治理：對巖溶水處理堅持“宜疏不宜堵”的原則，并采取截、堵、排、防綜合治理措施。為防止巖溶水突然襲擊，施工中采取超前鉆孔探測和排放巖溶水，預備足夠的抽水設備和發電機。 巖溶洞穴的治理：根據巖溶洞穴的規模，采用跨越、封閉堵塞、加固的方法來治理。 洞穴充填物的治理：洞穴 充填物的特點是松軟、沉降量大、強度低、穩定性差。當隧道必須穿越充填物地段采取換填、注漿等措施治理。 高地應力處置措施 平沖埡口隧道最大埋深 400m，洞身埋深較大段主要發育灰巖，為堅硬巖，有發生“巖爆”的可能，同時不排除在局部段落發生“大變形”的可能。 “巖爆”段治理措施 : 對弱巖爆地段的圍巖噴灑高壓水，以降低巖體的脆性；對連續分布的中等或強烈巖爆段，采取應力釋放孔及超前錨桿，以達到釋放應力和加固圍巖的目的，同時對巖爆部位及時進行錨噴，若是重復型的巖爆則要進行復噴。 加強巡回找頂，巖爆劇烈時適時采取短 時間待避，保證安全；及時調整施工方案，在巖爆段采取小量藥、短進尺、多循環的施工方法，以減少對圍巖的擾動。同時加強光面爆破效果，保證洞室開挖輪廓規則圓順，避免造成局部應力集中。給施工機械設置鋼絲網及竹排防護，給作業人員配備鋼盔和防彈衣。 “大變形”段治理措施： 分部開挖、及時支護、封閉成環；噴錨網聯合支護，突出使用中空注漿錨桿或長預應力錨桿；分層噴射混凝土，必要時噴射鋼纖維混凝土，并加大預留變形量 5~8cm；變形嚴重時采用可伸縮錨桿和鋼拱架；二次襯砌采用鋼筋混凝土結構。 突涌水段處置措施 中國路橋集團西安實業發展有限公司畢都高速平沖埡口隧道施工安全專項方案 9 突涌水段（主要 包括斷層破碎帶段和節理裂隙密集帶）施工中應重視超前地質預報工作，查明掌子面前方地質條件及賦稅情況（包括含水層的賦水量，是否含泥等），采取“宜疏不宜堵”的原則。采取前進式全斷面注漿，在接近預報存在突涌水的段落采取掌子面預注漿的措施加固為巖體，封堵裂縫。 爆破作業高風險降級處置措施 炸藥庫在選址時，嚴格執行爆破作業安全操作規程，并及時公安部門取得聯系，選址時邀請公安部門人員參加，合格后在建設炸藥庫，經驗收合格批準投入使用。 民爆物品的運輸、使用執行爆破作業安全操作規程。爆破作業人員持證上崗，落實爆破作 業管理制度，在隧道進行爆破作業時，洞內警戒距離不得小于 200m。 一般風險降級處理處置措施 在臺車、腳手架、洞門邊坡等存在高空作業的場所，設置臨邊防護設施；加強操作人員安全教育，對隧道內臺車貼反光膜、給作業人員配備發光背心等；嚴格執行《施工現場臨時用電安全技術規范》，執行“一機一閘”、“一箱一漏”制度；焊接人員配備勞動防護用品；掌子面、隧道內定時進行灑水降塵；木工作業現場、庫房、防水材料存放地設置為禁煙區，配備消防器材，設置消防水源等；執行安全管理制度，開展安全管理活動。 五、施工方案 方案 平沖埡口隧道按新奧法原理組織施工，平沖埡口隧道擬從出口左、右線 2個作業面同時向中間掘進。軟弱圍巖地段施工始終堅持“管超前、弱爆破、短進尺、強支護、早封閉、勤測量、緊襯砌”的原則。在施工中積極推廣應用國內外隧道施工新技術、新工藝，投入大型機械設備，形成挖、裝、運、錨、襯等多條機械化作業線；洞內裝碴運輸采用無軌運輸；噴混凝土采用濕噴機，以降低回彈量和粉塵；砼襯砌采用整體液壓鋼模襯砌臺車和泵送砼作業，施工中進行超前地質預報，采用先進的測量、探測技術取得圍巖狀態參數，通過數據分析和處理，及時反饋指導施工。擬定 總體施工方案如下： 1)洞口工程施工采用挖掘機從上至下分層開挖 (必要時輔以弱爆破 )，人工配合逐層邊刷坡邊防護。 2) V級圍巖采用留核心土環形開挖法施工。大管棚或 Φ42小導管超前注漿 中國路橋集團西安實業發展有限公司畢都高速平沖埡口隧道施工安全專項方案 10 支護。人工風鎬開挖為主，必要時輔以預裂、微振動爆破。 3) IV 級圍巖地段采用上下斷面正臺階法施工。風動鑿巖機鉆孔、微振動光面爆破施工。 III 級圍巖采用全斷面光面爆破開挖。 4)緊急停車帶、人、車行橫洞根據其所處的圍巖類別采用光面爆破開挖法施工。 5)各種洞室根據圖紙布置位置與洞身同時開挖，布設好鋼筋及預埋件后與洞身襯砌砼一次成 型。 6)爆破施工采用塑料導爆管、毫秒雷管光電爆破技術。出碴為無軌運輸，挖掘機扒碴，裝載機裝碴，自卸汽車運輸。施工通風采用壓入式通風，二次襯砌砼采用全斷面整體液壓鋼模襯砌臺車機械化施工；路面待襯砌施工完后從小里程端往大里程方向施工，砼全部在砼拌合站集中生產，實行工廠化作業。 明洞及洞門施工包括洞口土石方開挖、排水系統、洞門、明洞、坡面防護以及洞口的輔助工程等的施工及其他有關作業。 本合同段隧道洞口段均設計有明洞施工，施工采用明挖法，挖掘機配合人工開挖，裝載機裝碴、自卸汽車運碴至棄碴場。邊 仰坡在施工過程中采用錨噴支護。 施工工藝流程圖 詳見圖《明洞施工工藝流程》。 中國路橋集團西安實業發展有限公司畢都高速平沖埡口隧道施工安全專項方案 11 明洞施工工藝流程 定位測量 拱部明挖 邊仰坡加固、套拱管棚施 工 鋼筋下料、加工 臺車就位 C15 混凝土回填 明洞開挖，測基底承載力 灌注邊墻拱部砼 施作防水層 邊墻及拱頂回填 開 始 結束 安裝邊墻拱部鋼筋 仰拱施工 中國路橋集團西安實業發展有限公司畢都高速平沖埡口隧道施工安全專項方案 12 施工方法 施工前先對進洞的各個導線樁點進行復核，做到準確無誤，然后放出邊、仰坡的開挖邊線，并清除邊仰坡上的浮土、危石、灌木等。施作洞頂截水天溝，將邊坡匯水及時導入排水系統。 邊、仰坡開挖采用明挖法施工，石方采用弱爆破，挖掘機配合人工開挖，裝載機裝碴、自卸汽車運碴至棄碴場。施工時自上而下分階段、分層進行開挖，每層開挖 2~3 米，自上而下逐 段開挖，不掏底開挖或上下重疊開挖。邊仰坡施工開挖至隧道成洞面時，先開挖至隧道上斷面標高，作為隧道進洞施工平臺。 邊仰坡施工采用邊開挖邊噴錨支護的方法，每開挖一層，立即噴錨一層，并做好坡面噴砼防護層與原坡面銜接，防止坡面風化，引起水土流失、導致邊仰坡防護受到損壞。開挖到成洞面時，洞身開挖輪廓線以外必須進行坡面防護，防護范圍超過邊仰坡開挖線外 1 米。 明洞襯砌均采用模板臺車作內模一次性灌注，混凝土由混凝土拌合站生產，罐車運輸，泵送入模，插入式振搗器振搗。明洞襯砌段采用整體灌注 ， 灌筑完成達到設計強度后進行洞頂回填施 工。 明洞回填采用碎石土分層填筑，每層層厚不大于 ，左右對稱回填，由人工夯填至設計高度后，施工粘土隔水層。 超前管棚 超前管棚采用 Φ108 6mm 熱軋無縫鋼管，鋼管設置于襯砌拱部，管心平行路