隧道安全專項施工方案及應急預案(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 的一側，為防止巖溶水突然襲擊，施工中要采用超前鉆孔探測，預備足夠的抽水設備。B、涵洞、倒虹管吸過水隧道斷面與巖溶水相交時，為保證巖溶水暢通，在隧道底部設鋼筋混凝土圓涵，或倒虹管，同時涵洞出入口周邊至隧道邊墻外緣采用漿砌片石回填密實。④ 洞穴堆積物及地表塌陷處置洞穴堆積物的特點是松軟、下沉量大、強度低、穩定性差。當隧道必須穿越洞穴堆積物地段時，可采用樁基、換填、注漿等加固巖體的處理措施。隧道中地下水滲流排泄，導致巖溶地面塌陷，使地質環境遭到破壞，造成隧道開挖時坍方、涌水、涌砂及突泥等危害。施工中可采用化學注漿和管棚支撐開挖，同時從地表高壓注漿，固結塌陷松散體，避免出現突泥現象。⑺地下水環境保護對隧道洞頂有住戶的，要嚴格控制地下水流失，采取“以堵為主，限量排放”的原則。施工中應根據地質超前預測預報及隧道環境監控實施情況，按設計采取相應的超前帷幕注漿堵水、開挖后徑向注漿堵水、全環防水、抗水壓襯砌等防堵水措施，以免給當地居民的生產生活及生態環境造成影響。⑻綜合評價溶洞處理完成后進行綜合評價，對處理效果和對隧道耐久性的影響，必要時再采取加強措施，確保不留隱患。⑼應急預案存在突泥、突水可能的巖溶隧道，在進洞施工前事先制定出超前探水與預注漿堵水方案，制定突發安全事件應急預案，配備安全防護及安全逃逸設施，明確逃逸路線，進行緊急逃生的培訓與演練，施工中嚴格按照既定方案進行實施。巖溶隧道暴雨后不施工、連續降雨后觀察施工。 巖爆地段安全專項施工方案方斗山隧道穿越了堅硬的灰巖、石英砂巖等地層，最大埋深已達800m左右，隧道在開挖過程中有可能產生巖爆現象，施工中加強預測預報，對巖體的巖性特征，巖石的物理力學性質，地應力特征等進行綜合分析，預測可能出現巖爆的具體地段及巖爆等級。對于巖爆地段主要采取以下措施：3. 、超前預報采用以超前鉆孔為主，結合開挖面及其附近的觀察，通過地質的觀察、素描，分析巖石的“動態特征”，主要包括巖體內部發生的各種聲響和局部巖體表面的剝落情況等，作出預報。3. 、施工措施對于巖爆地段主要采取以下措施：⑴針對巖爆發生的特點和規律，采取超前鉆應力釋放孔加速原巖應力釋放，降低開挖后巖爆烈度。在開挖前，鉆超前錨桿，釋放部分原巖應力，通過超前錨桿與圍巖的共同作用，提高其開挖后的整體性，緩解應力集中，避免出現大塊巖石爆落。⑵優化開挖措施，采用淺孔爆破，降低一次爆破用藥量，盡可能減少爆破對圍巖的影響，采用短進尺、多循環的作業方式；嚴格采用光面爆破技術，使開挖斷面輪廓園順，盡量避免局部出現大的超欠挖，造成應力集中而引發巖爆。⑶采用分步開挖，使應力逐步釋放，以便降低開挖后的圍巖應力。⑷開挖后，在發生強烈巖爆的部位噴射高壓水，降低巖石表面脆性，鉆集中應力釋放孔。⑸加強初期支護，二次襯砌緊跟。采用噴混凝土、掛網、徑向錨桿防護，嚴重地段架設格柵拱架。、安全措施隧道施工中一旦發生巖爆，應立即采取以下措施：⑴徹底停機待避，同時進行工作面的觀察記錄，如巖爆的位置、強度、類型、數量以及山鳴等。⑵巖爆后加強找頂工作，在工作面、邊墻及拱部，每一循環內進行23次找頂，清除危石，確保施工安全；。⑶采用能及時受力的摩擦型錨桿。⑷加強初期支護，二次襯砌緊跟。⑸延長通風時間。⑹對管理人員和施工人員加強巖爆知識教育，嚴格執行隧道施工的安全規定，強化個人防護意識。⑺加強人員和機械的保護。⑻已完成開挖的巖爆地段設立明顯的警示標志，并由安全員加強對該施工段的巡視工作，確保通行人員、車輛的安全。 隧道坍塌安全專項施工方案方斗山隧道隧址區分布有一條斷層，均為高角度（約70176。）的走向逆斷層，分布于背斜軸部附近，斷層走向與隧道洞身段呈大角度相交。隧道洞室穿過破碎帶時容易引起坍塌、冒落，施工時應引起重視。⑴施工原則斷層段嚴格按“早預報、先治水、前支護、短進尺、弱爆破、強支護、快封閉、勤量測，步步為營，穩步前進”的原則組織施工。⑵超前地質預報采用開挖面地質素描、TSP203地震反射法、HSP水平聲波反射法、地質雷達、紅外探水和超前鉆探進行超前地質預報。對圍巖的破碎和富水程度進行預測和驗證。及時進行信息收集、處理、反饋，以調整施工方案和施工方法。⑶施工方法根據超前地質預報所揭示地質斷層及地下水的水量情況按設計采取超前預注漿、局部注漿、開挖后徑向注漿和超前小導管注漿等注漿方式，確定注漿的范圍。注漿結束后，對注漿效果進行檢查，是否進行補注漿，是否可以開挖。①開挖根據現有資料針對不同斷層采取不同的開挖方法，在開挖過程中根據實際情況適時進行調整。斷層及破碎帶施工主要采用雙側壁導坑法、臺階法開挖施工。②初期支護采用噴、錨、網、噴支護緊跟、鋼架支護。噴射砼厚度符合設計要求，加強監控量測工作，根據位移量測結果，評價支護的可靠性和圍巖的穩定狀態，及時調整支護參數，確保施工安全。鋼架緊跟開挖施作，及時封閉成環，對雙側壁導坑法、七步臺階法施工地段，輔助鋼架支護在襯砌前逐段拆除。輔助支護施工措施根據實際進行設計變更以及現場施工安全需要進行施作。③仰拱超前，襯砌適度緊跟仰拱超前施工，襯砌適度緊跟，形成封閉結構，提高襯砌結構的承載力；施工縫、沉降縫作特殊處理，一方面為了防水，另一方面可減弱地層活動性對襯砌結構的危害。 煤層瓦斯段安全專項施工方案方斗山隧道為低瓦斯隧道，但屬于P2W灰巖溶、溶蝕破碎帶中可能存在局部瓦斯聚集，所以該段施工的關鍵問題是瓦斯的防治。防治瓦斯的原則是超前預報、嚴格瓦斯檢測、加強通風、防火防爆、排防、封閉相結合。、揭煤防突施工方法作業程序：煤層超前探測→煤與瓦斯突出危險性預測→鉆孔排放瓦斯→防突效果檢驗→石門揭煤→過石門坎→煤層掘進。（1）、施作超前鉆孔，探明煤層位置和瓦斯情況結合超前地質預報，上導坑開挖工作面掘進至煤層20m（垂直距離）時，打3個穿透煤層全厚的超前鉆孔，并進入頂（底），詳細記錄巖芯資料，結合上導坑的超前鉆孔和開挖，推測煤層是否有畸變。施作超前鉆孔時直徑為Ф75mm，若發現地質構造變的復雜、巖體破碎，則必須在隧道開挖輪廓線外5m范圍內布置一定數量的超前鉆孔，確保能準確掌握煤層厚度、角度變化及瓦斯情況等。（2）、施作預測孔，進行煤與瓦斯突出危險性預測考慮到測定煤層瓦斯壓力要達到原始壓力值時間較長，并且單獨用瓦斯壓力并不能確切判明煤層的突出危險性，本設計揭煤前不測定瓦斯壓力，以節約施工時間。突出預測采用鉆屑指標法為主，鉆孔瓦斯涌出初速度法為輔的方法。隧道采用上、下導坑法開挖，突出預測孔主要控制上、下導坑斷面（預測孔直徑Ф50mm）。（3）、防治瓦斯突出技術措施防治突出采用多排鉆孔排放或抽放。結合突出預測情況，如煤層確存在較大突出危險，可將鉆孔封孔接抽，達到加速和有效的消除突出危險性目的。鉆孔控制范圍：隧道輪廓外上方7m，左右兩側6m，底部3m；鉆孔孔徑108mm。上導坑施作鉆孔時工作面坑底距煤層頂板垂距不小于5m，由超前鉆孔確定，下導坑排放鉆孔在上導坑排放完畢并揭煤后進行。（4）、瓦斯排放排放孔進行瓦斯排放時，所有洞內掘進施工應停止，排放15天。排放瓦斯順序：上導坑打排放鉆孔（坑底距煤層不小于5m）→排放瓦斯15天→揭煤穿過煤層→下導坑打超前鉆孔及預測孔。當判定有突出性危險→由下導坑底順煤層施作扇形排放鉆孔→排放瓦斯15天→下導坑揭煤穿過煤層。（5）、防突效果檢驗瓦斯排放完成后，上下導坑分別打檢查孔，確定瓦斯排放是否結束。檢查孔布置在揭煤端面中部，并位于措施孔之間，終孔位置位于措施孔控制范圍的邊緣線上。若煤層不具有突出危險性，則結束排放。否則視排放效果應繼續排放或采用水力沖孔等其它措施處理。（6）、放炮揭開和穿過煤層通過排放效果檢驗，煤層無突出危險性后，封堵排放鉆孔。采用自進式錨桿對開挖輪廓外巖體進行超前注漿加固，同時安裝格柵鋼架，而后采用震動放炮揭煤。揭煤時，掘進工作面與煤層之間必須保持一定巖柱。遇巖石松軟、破碎還應增加巖柱厚度。、揭煤、防突及排放瓦斯具體設計隧道揭穿突出煤層，即隧道自頂板巖柱穿過煤層，進入底板的全部作業過程，都必須采取防治突出措施。（1）、隧道防治突出措施包含下列內容。a、控制突出煤層層位的鉆孔布置；b、突出預測方法及預測鉆孔布置；c、防治突出技術措施；d、防治突出技術措施效果檢驗；e、安全防護措施。（2）、揭煤防突施工工藝流程如下圖：煤層突出危險性預測煤層突出危險性預測煤層突出危險性預測煤層突出危險性預測打前探鉆孔打前探鉆孔打前探鉆孔打前探鉆孔無突出危險無突出危險無突出危險無突出危險有突出危險有突出危險有突出危險有突出危險多排鉆孔排（抽）放瓦斯多排鉆孔排（抽）放瓦斯多排鉆孔排（抽）放瓦斯多排鉆孔排（抽）放瓦斯防突措施效果檢驗防突措施效果檢驗防突措施效果檢驗防突措施效果檢驗有效有效有效有效無效無效無效無效補救措施補救措施補救措施補救措施安全防護措施安全防護措施安全防護措施安全防護措施揭開煤層揭開煤層揭開煤層揭開煤層 （3）、預測瓦斯突出危險程度指標：a、解吸指標K1值當f≥，K1 或f，K1，有突出危險；b、瓦斯瞬間解吸壓力；c、鉆孔瓦斯涌出初速度q4L/min；d、瓦斯壓力P＞ 有突出危險；e、打鉆期間動力現象：噴孔、頂水、頂鉆、卡鉆。當具備a或d時，有突出危險，同時具備b、c、e時，有突出危險。（4）、控制煤層層位的鉆孔布置在隧道瓦斯設防段掘進過程中，必須連續施作超前鉆孔，以探明施工前方地質情況，防止誤揭煤層。工作面掘進至距煤層20m(垂距)之前，；在隧道工作面掘至距煤層10m(垂距)時。鉆孔布置見“探測孔布置圖”。煤層煤層煤層煤層煤層煤層煤層煤層煤層煤層煤層煤層煤層煤層煤層煤層所有探孔要求詳細記錄巖芯資料，以利于探明突出煤層的相對位置。若隧道工作面掘至距煤層20m(垂距)時，發現地質構造變得復雜、巖石破碎，則必須在隧道斷面四周輪廓線外5m范圍煤層內布置一定數量的前探鉆孔，以保證能確切地掌握煤層厚度、傾角變化、地質構造和瓦斯情況等。（5）、突出預測方法及預測鉆孔布置突出預測采用鉆屑指標法為主，鉆孔瓦斯涌出初速度法為輔的方法。1）、鉆屑解吸指標K1的測定a、鉆機一鉆進煤層就取一次鉆屑，以后每鉆進1m，取一次鉆屑作解吸指標測定。取樣時，把秒表、篩子準備好(Φ1mm的篩子在下，Φ3mm的篩子在上)。鉆孔鉆到預定深度時，用組合篩子在孔口接鉆屑，同時啟動秒表，一面取樣，一面篩分，當鉆屑量不少于100g時，停止取樣，并繼續進行篩分。b、把篩分好的Φ1～3mm的煤樣裝入WTC瓦斯突出參數儀的煤樣杯，將盛滿煤樣的煤樣杯放入煤樣罐中，蓋好煤樣罐，將閥門轉動到煤樣罐或煤樣瓶與大氣相通的位置。c、當秒表計時到預定時間t0（通常規定t0為1～2min），轉動閥門使煤樣罐或煤樣瓶與測量系統接通、與大氣隔絕，啟動儀器開始測量鉆屑瓦斯解吸量。2）、鉆孔瓦斯涌出初速度q的測定a、鉆進煤層后每鉆進1m，測定一次鉆孔瓦斯涌出初速度q。b、當鉆孔鉆進至預定深度后，立即用秒表計時。隨后迅速拔出鉆桿，把封孔器送入孔底進行封孔。全部封孔操作應在規定進行流量計讀數的時間以前完成。c、在封孔操作的同時，應及時將流量計與導氣管口連接好，待封孔完成后即可進行測定。采用的流量計讀數為瞬時流量時，在秒表走時至2min時讀數，即為鉆孔瓦斯涌出初速度值；采用的流量計讀數為累計氣體流量時。，后一數減去前一讀數即為鉆孔瓦斯涌出初速度值。兩種類型流量計，使用時只能確定一種而不能混用，以免造成較大的測量誤差。如果因封孔操作不及時等原因，測定瓦斯流量的時間已超過了規定的時間時，該測定結果不能作為判定工作面無突出危險的依據。3）、突出預測指標臨界值根據揭煤點的實際情況，取煤樣進行實驗研究，確定鉆屑解吸指標K1臨界值。每次揭煤都應作好鉆屑解吸指標K鉆孔瓦斯涌出初速度q及其臨界值考察。總結分析，為下一次揭煤突出預測提供可靠的依據。（6）、防治突出技術措施防治突出技術措施采用多排鉆孔排放或抽放。由于隧道開挖斷面大，為防止煤層突然揭開時大量涌出瓦斯，需實施多排鉆孔預排瓦斯。從防治突出的角度來看，多排鉆孔預排瓦斯是一種防治突出措施。結合突出預測情況，如煤層確實存在較大的突出危險，可將鉆孔封孔、接抽，以達到加速和有效地消除突出危險的目的。鉆孔控制范圍：隧道輪廓線外上方7m，左、右兩