隧道不良地質段安全施工專項方案-資料下載頁

【導讀】中交路橋華北工程有限公司道安TJ12標隧道不良地質段安全專項施工方案。貴州省道真至新寨高速公路和溪至流河渡段。中交路橋華北工程有限公司

　　

【正文】 3) 詳細記錄目測觀察到的有關情況和現象 ③ 觀察時間 每次隧道開挖工作面爆破后立即觀察情況及有關現象，按要求及時記錄整理。 已施工區支護的觀察每天應至少一次。 觀察中，如果發現異常現象，要 增加觀測頻率 詳細記錄發現時間、距開挖工作面的距離以及附近測點的各項量測數據。 ④ 目測觀察中圍巖的破 壞形態分析 1) 危險性不大的破壞 構筑仰拱后，在拱肩部出現的剪切破壞，一般都進展緩慢，危險性不大，特別是當拱肩部的剪切破壞面上有錨桿穿過時，因錨桿的抵抗作用，更不會發生急劇破壞。 2) 危險性較大的破壞 在沒有構筑仰拱的情況下，當隧道內空變位速度收斂很慢且內空變位量很大時，拱頂噴混凝土因受彎曲壓縮而產生的裂隙常常進展急劇，時常伴有混凝土碎片飛散，是一種危險性較大的破壞。 3) 塌方征兆的破壞 拱頂噴混凝土層出現對稱的、可能向下滑落的剪切破壞的現象時，或側墻發生向內側滑動的剪切破壞，并伴有底鼓現象時，這兩種 情況都會引起塌方事故的破壞形態。 拱頂下沉及周邊位移監測 ① 監測的 目的 1） 周邊 位移 和拱頂下沉位移是隧道圍巖應力狀態變化的最直觀反映，量測周邊 位移 和拱頂下沉位移可為判斷隧道空間的穩定性提供可靠的信息。 2） 根據變位速度判斷隧道圍巖變形是否達到穩定狀態為二次襯砌提供合理的支護時機。 3） 指導現場設計與施工。 ② 監測儀器及方法 1）儀器選擇 量測隧道 周邊位移 的儀器采用收斂 計，拱頂下沉 采用高精度水準儀 和隧道專用掛桿量測配合隧道激光斷面儀進行。 2）測點布設 首先對現有的監控量測斷面增加觀測頻率，監測斷面的布 設根據隧道掌子面圍巖和監測數據實際情況靈活增減斷面，暫定在 ZK113+321 段開始每 15 米一個監控斷面，在 ZK113+290段每 10 米一個監控斷面，臨近 ZK113+260 段斷層破碎帶處每 5 米一個監控斷面。在 YK113+370中交路橋華北工程有限公司 道安 TJ12 標隧 道不良地質段安全專項施工方案 24 段開始每 20 米一個監控斷面，在 YK113+310 段每 15 米一個監控斷面， YK113+280 段每 10 米一個監控斷面，臨近 ZK113+260 段斷層破碎帶處每 5 米一個監控斷面，如發現量測數據變化量超出監控量測管理等級范圍，及時增加 3 米一個監控斷面和觀測頻率，直至斷層帶通過，對數據進行及時分析， 匯報給各個部門，以便采取相應的技術措施，改變開挖方法和加強支護等措施，根據超前地質預報的結果和監控量測采集的的信息，采用不同的開挖方法和監控斷面測點的布設。 對采用臺階法施工的隧道，監控量測的方法可采用如圖所示的方法進行； 臺階法 施工時量測斷面布置圖 a、 周邊位移量測是 這次 主要量測項目之一，各測點在避免爆破作業破壞測點的前提下，盡可能靠近工作面埋設，一般為 ～ 2m，并在下一次爆破循環前獲得初始讀數。初讀數在開挖后 12h 內讀取，最遲不超過 24h，而且在下一循環開挖前。周邊收斂每次量測需讀數三次，三次 讀數兩兩之間的差值不能超過 ，否則測量數據作廢，需重新量測。 b、 拱頂下沉量測主要用于確認圍巖的穩定性，及時掌握隧道整體的穩定情況。拱頂下沉量測點 ， 一般布置在拱頂和兩側拱腰 ,每斷面布置三點 ， 預埋三個掛鉤，當受通風管或其它障礙時 ， 可適當移動位置 ， 水準基準點一般設在距離掌子面至少 4B～ 5B（ B 為隧道開挖寬度）以外 ， 選擇在圍巖穩定地段設置，且要保護好基準點。 中交路橋華北工程有限公司 道安 TJ12 標隧 道不良地質段安全專項施工方案 25 拱 頂下沉量測方法示意圖 監控量測數據判別 1） 根據位移速度變化判別 ： 凈空變化速度持續大于 ，圍巖處于急劇變形狀態，應加強初 期支護系統；凈空變化速度小于 ，圍巖達到基本穩定。在淺埋特別是特淺埋地段，以及膨脹性和擠壓性圍巖等情況下，應采用其他指標判別。 2） 根據 位移時態曲線的形態來 判斷： 當 時，說明隧道圍巖變形隨著時間的增加，變形處于越變越小的狀況，對應的變形速率也在逐步減小。這預示著隧道圍巖逐漸趨于穩定。從巖體的流變特性看，處于穩定蠕變階段。 當 時，說明隧道圍巖變形為一恒定值，其對應的變形速率也保持某一數值進行恒速變形 (除零位移 )。這表明圍巖的變形，并 且 日趨減小，而是在 單位時間 內以等值的變形持續增加，它預示著圍巖處于臨界狀況，隧道圍巖 不穩定，應加強支護 。 當 時，說明隧道圍巖變形在逐步增大，其變形速率不斷加快，這往往表示圍巖很快將出現破壞和垮塌，隧道圍巖處于危險狀態，必須及時采取措施進行特殊支護或用其他措施加固圍巖，這時圍巖處于加速蠕變階段。如不立即采取措施，加固圍巖，隧道圍巖會垮落破壞。 3） 現場量測數據是圍巖穩定性判別的一個很重要的依據，但在對圍巖穩定性進行預警時應結合其他隧道表觀現象，如地表和襯砌裂縫及其發展變化趨勢、襯砌掉塊、施工方法及支護參數等綜合考慮 。 建立監測變形管理等級標準，管理等級分三等，其等級劃分及相應基準值見 下 表， 根據量測結果就可以按下表所列變形等級來指導施工。 測點水準尺水平儀轉點 測點鋼卷尺圖2 拱 頂下沉測試方法示意圖22 0dudt ?22 0dudt ?22 0dudt ?中交路橋華北工程有限公司 道安 TJ12 標隧 道不良地質段安全專項施工方案 26 圍巖變形管理等級 管理等級 管理位移 施工狀態 Ⅲ UU0/3 可正常施工 Ⅱ U0/3≤U≤2U 0/3 應加強支護 Ⅰ U2U0/3 應采取特殊措施 注： ① U為實測位移值； U0為最大允許位移值。 ② U0的確定： U0的確 定應考慮圍巖類別、隧道埋置深度等因素并結合現場條件選擇。 結構允許相對位移表 （ %） 埋深 圍巖 級 別 50m 50～ 300m 300m Ⅲ ～ ～ ～ Ⅳ ～ ～ ～ Ⅴ ～ ～ ～ 注： ① 相對位移指實測位移值與兩點間距離之比或拱頂下沉實測值與隧道寬度之比。 ② 脆性圍巖取表中較小值，塑性圍巖取表中較大值。 六 、 隧道不良地質段施工安全應急預案 、隧道斷層破碎帶施工應急預案 、 應急預案的方針與目標 隧道施工災害應急預案應堅持“安全第一、預防為主”，“保護人員安全優 先、保護環境優先”的方針，貫徹“常備不懈、統一指揮、高效協調、堅持改進”的原則，更好地適應隧道工程施工的要求，給隧道施工現場人員的工作和施工場區周圍居民提供更好更安全的環境。保障各種應急資源處于良好的備戰狀態，指導應急行動按計劃有序地進行，防止因應急行動組織不力或現場救援工作的無序、混亂和措施不當而延誤事故的應急救援，有效地避免或降低人員傷亡和財產損失，幫助實現應急行動的快速、有序、高效，充分體現應急救援的“應急精神”，把損失減少到最低限度。 通過強化安全生產管理、組織落實、責任到人、定期檢查、認真整改，實 現隧道施工安全的目標： （ 1）杜絕認為因素造成的隧道施工地質災害，盡量減少客觀因素造成的重大地質災害，減少重大人員傷亡和重大機械設備損壞。 （ 2）因工死亡率為零，因工負傷頻率控制在 12‰ 以內，因工重傷率控制在 ‰ 以內。 公司和項目部對應急預案每年至少進行一次評審，針對施工情況及預案演練中暴漏的缺中交路橋華北工程有限公司 道安 TJ12 標隧 道不良地質段安全專項施工方案 27 陷和問題，不斷更新、完善和改進應急預案。 應急響應等級 應急響應等級根據隧道施工重大隱患應急處理方案和隧道施工災害分為三級、二級、和一級。當發生如下人員傷亡情況時，必須按照下列規定作出應急響應： （ 1）三級：出現小型地質災害或有 1~3 人重傷，事發部門或單位的主要負責人任組長的應急領導小組隨即成立，并趕赴事故現場。 （ 2）二級：出現中型地質災害或初步判定有 1~2 人被困，未能得到及時營救、生死未卜時，事發部門或單位負責人任組長的應急領導小組應立即成立，并派成員趕赴事故現場。 （ 3）一級：出現大型地質災害活初步判定有 3 名及 3 名以上人員被困，未能得到及時營救、生死未卜時，事發部門或單位負責人任組長的應急領導小組應立即成立，并派成員趕赴事故現場。 組織機構及相應職責 為科學地安排應急管理工作，明確各崗 位職責，使之在管理工作中互相協調，各司其職，促進隧道施工安全管理工作的有效開展，應建立各級應急工作組織機構。 項目應建立以項目經理為組長，項目生產副經理、項目技術負責人、項目書記為副組長，專職安全員、主管技術員和施工隊班組長為組員的項目安全應急管理小組，負責項目安全應急預防的領導和組織工作。項目應指派組織協調能力強的專人負責日常管理，作為項目環境緊急事故發生時現場救援的主要負責人。項目應急管理的組織機構如下圖所示。 項 目 應 急 管 理 組 織 機 構組 長 副 組 長 組 員 應 急 救 護 員項目經理項目技術負責人生產副經理項目安全副經理主管技術員專職安全員施工隊班組長項目安全員 安全組織機構圖 項目經理部管 理職責 項目經理部各人員的管理職責和分工如下所述： （ 1）項目技術負責人負責項目應急預案的深化工作。 中交路橋華北工程有限公司 道安 TJ12 標隧 道不良地質段安全專項施工方案 28 （ 2）項目生產副經理和施工工區主管技術員負責組織將應急預案反復向全體員工進行交底，并做好書面記錄。 （ 3）項目安全員負責潛在事故或緊急情況發生時組織應急小組按應急預案實施搶救工作。 （ 4）項目安全副經理負責按應急預案落實應急人員，并明確崗位職責。 （ 5）項目安全副經理督促并檢查應急人員的應急準備工作實施情況。 （ 6）項目安全副經理和項目安全員負責事故的善后處理及做好有關安撫工作。 （ 7）項目經理參與事故的調查處理及預案總結評價工作。 （ 8）項目安全副經理負責事故后按照公司主管部門、技術部門制定的對事故現場設施設備恢復使用及安全防范措施方案落實處理。 應急預案的工作流程 根據隧道工程的特點及施工工藝的實際情況，應首先組織對危險源和環境因素的識別和評價，制訂項目發生緊急情況或事故時的應急措施，開展應急知識教育和應急演練，提高現場操作人員的應急能力，減少突發事件造成的損害和不良環境影響。應急準備工作和響應工作的程序如下圖所示。 對隧道施工災害事故的處理、控制、進展、 升級等情況應及時進行信息收集，并根據事故輕重程度進行刪減，有針對性地定期和不定期地進行內部如實的報道，做好信息發布管理工作。向內部報道的對象主要包括項目部內部各工區、公司等。 突發事件風險分析和預防 為確保正常施工，預防突發事件及某些預想不到的、不可抗拒的事件發生，確保事前有充足的技術措施準備、搶險物資的儲備，最大限度地減少人員傷亡、國家財產和經濟損失，中交路橋華北工程有限公司 道安 TJ12 標隧 道不良地質段安全專項施工方案 29 必須進行風險分析和預防。 根據隧道工程施工特點及遇到的復雜地質情況，并充分考慮到施工技術難度和困難、不利條件等，可確定隧道施工過程中的主要突發事件 、風險或緊急情況有： （ 1）隧道穿過巖溶不良地層時，因巖溶充填物的情況導致涌水、突泥、塌方等。 （ 2）隧道穿過斷層破碎帶不良地帶時，因圍巖自穩性差，導致塌方、冒頂、涌水、涌泥或引起掌子面塌方。 （ 3）隧道穿過富水不良地層時，因涌水導致破壞正常施工環境，影響正常施工和結構安全。 （ 4）隧道開挖后，因圍巖變形過大而引起初期支護開裂或侵限甚至引起隧道塌方。 從上述可能的風險情況來看，如果不采取響應的有效的預防措施，不僅會對隧道施工造成重大影響，而且會對施工人員的安全造成威脅。可以采取的預防措施如下所述： （ 1）了 解地表水、出水地點的情況，并對地表進行必要的處理，以防止地表水下滲。 （ 2）認真分析地質材料，采用多種手段做好超前預報，做到較全面、準確地掌握前方地質情況。 （ 3）加強施工管理，嚴格按標準化、規范化作業。施工中要經常分析土質和圍巖的變化，遇到可疑情況及時分析，不得冒進。不良地質段施工應遵循“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤測量”的施工工藝。并做到“四及時”及及時測量、及時反饋、及時支護、及時封閉。 （ 4）開挖中必須進行爆破時，要采用微震控制爆破技術，嚴格控制爆破規模，遵循