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仁赤高速RCTJ-15合同段隧道不良地段专项施工方案及应急预案编制人复核人审核人仁怀至赤水高速公路RCTJ-15合同段项目经理部编制日期二〇一〇年十月目录TOC\o1-3\h\z\u第一章工程概况
41.1工程概况
41.2地形、地貌
41.3地层岩性
41.4地质构造及地震动参数
51.5水文地质条件
51.6不良地质6第二章施工方案及施工方法
62.1隧道开挖
62.2隧道出碴运输
82.3隧道施工支护及辅助施工措施
82.4隧道施工排水
112.5隧道结构防排水
112.6隧道二次衬砌
112.7隧道施工通风方案及措施
132.8隧道监控量测
172.9隧道超前地质预探、预报17第三章风险事件专项安全施工方案
193.1过岩溶地段突水涌泥专项施工方案
193.2岩爆地段安全专项施工方案
223.3隧道坍塌安全专项施工方案
233.4煤层瓦斯段安全专项施工方案
243.5隧道洞口失稳安全专项施工方案
363.6地表失水专项施工方案36第四章安全施工保证措施
374.1综合保证措施
374.2施工现场安全技术措施
374.3施工机械的安全保证措施
374.4高空作业安全保证措施
374.5隧道施工安全保证措施
384.6隧道不良地安全保证措施
384.7防洪与防火39第五章应急预案
395.1应急预案领导小组
395.2应急物资
395.3应急预案
415.
3.1过岩溶地段突水涌泥应急预案
415.
3.2隧道岩爆事故应急和响应预案
425.
3.3隧道坍塌故应急预案
435.
3.4瓦斯爆炸应急预案
445.
3.5洞口失稳应急预案
445.
3.6地表失水事故应急预案45第一章工程概况
1.1工程概况本合同段有2座隧道,分别为瓦房隧道和隆兴一号隧道,共1885米(双洞)结构形式为分离式隧道,围岩级别有Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ级
1.
1.1瓦房隧道位于隆兴镇柑甜与马岩沟之间,起点桩号左线为ZK79+760,右线为YK79+743,终点桩号左线为ZK80+790,右线YK80+805,设计全长分别为1030m和1062m该隧道为长隧道单个隧道净宽
10.25m净高
5.0m隧道最大埋深约94m隧道左线平面进口段
237.456m位于直线上,中间段162m位于缓和曲线上,出口段
630.544m位于800m的圆曲线上,纵面设坡率为-
2.5%的单向坡;隧道右线平面进口段
188.421m位于直线上,中间段162m位于缓和曲线上,出口段
711.579m位于800m的圆曲线上,纵面设坡率为-
2.5%的单向坡隧道仁怀端采用端墙式洞门,赤水端采用削竹式洞门
1.
1.2隆兴一号隧道位于习水县隆兴镇附近,左线起讫桩号为ZK82+601~ZK83+465,总长864m;右线起讫桩号为YK82+616~YK83+430,总长814m,该隧道为中隧道单个隧道净宽
10.25m净高
5.0m隧道左线平面设计为
425.657m直线接
161.333mA=440的缓和曲线接
227.010mR=1200m的圆曲线,纵面设坡率为-
2.9%的单向坡;右线平面设计为
583.747m直线接160mA=400的缓和曲线接
70.253mR=1000m的圆曲线,纵面设坡率为-
2.438%接-
2.9%的单向坡隧道左线平面进口隧道左右线进出口洞门型式均为端墙式
1.2地形、地貌
1.
2.1瓦房隧道隧址区为溶蚀、侵蚀低中山地貌区,主要地貌类型为溶侵蚀中低山地貌及沟谷地貌,地形起伏较大,隧道经过区冲沟较发育,隧道进出口有横向冲沟,地形较缓,坡度为20~25中段有横向低洼冲沟,地面高程最高
1082.31米,最低
961.77米,相对高差
120.54米,隧道最大埋深80米,地表植被多为农作物和少量灌木
1.
2.2隆兴一号隧道隧址区属于构造剥蚀溶蚀低中山沟谷地貌,隧道穿越两个山包(山顶高程分别为
1014.7米、
1018.4米中间ZK82+940为横向深切沟谷,切深
55.3米),隧道进口地形较缓,地表坡度为30~45°,地面海拔高程最高
1018.4米,最低
901.64米,相对高差
116.8米,地表多为种植土,厚
0.5~3米,坡上植被为灌木丛、季节性农作物和草坡
1.3地层岩性
1.
3.1隆兴1号隧道隧址区上覆土层为第四系残坡积层(Q4el+dl),三叠系下统茅草铺组第一段T1m1灰岩,下伏三叠系夜郎组第五段(T1m5)泥岩,第四段(T1m4)灰岩夹泥岩,第三段(T1m3)泥岩第四系残破积层在隧道范围均见分布,厚度不大,多数陡坎斜坡段基岩裸露;三叠系泥岩强风化层较厚,岩体节理裂隙极发育,岩体极破碎,岩质极软;中风化泥岩、节理裂隙教发育,岩体较破碎至较完整;中风化灰岩,岩体节理较发育,岩体局部较破碎
1.
3.2瓦房隧道隧址区覆盖层为第四系残坡积层(Q4el+dl),下伏三叠系夜郎组(T1y)
一、二段泥岩、灰岩及第三段泥岩、第四段灰岩、第五段泥岩及茅草铺组第一段T1m第一段灰岩底层,第四系残破积层在对到范围内均见分布,厚度不大,陡坎斜坡段基岩裸露;三叠系泥岩强风化,岩体节理裂隙极发育,岩体极破碎,灰质强风化较薄;多数地段无强风化灰岩分布;中风化泥岩、灰岩层节理裂隙较发育,岩体教破碎至较完整
1.4地质构造及地震动参数
1.
4.1隆兴1号隧道隧址区位于田坝背斜南东翼,未发现断裂构造、岩体呈单斜状产出,岩层产状150°∠20°、136°∠25°、170°∠22°,节理裂隙较发育,有3组,5°~46°/∠55°~88°、101°~136°/∠80°~83°、317°~342°/∠61°~75°
1.
4.2瓦房隧道隧道区域构造位于桑木场背斜西北翼,在隧道范围为单斜构造,未发现活动性断裂及区域性断层通过,地质构造较简单,底层岩性较复杂,围岩地质整体结构为灰岩与泥岩互层,岩体呈单斜状产出,前半段为265°∠20°,后半段为255°∠21°,节理较发育,有3组,130°∠70°~77°、255°~278°∠69°~81°、329°~350°∠76°~83°
1.
4.3根据国家地震局《中国地震动参数区划图》(GB18306—2001),地震动峰值加速度值为
0.05g,地震动反应谱特征周期值为
0.35s
1.5水文地质条件
1.
5.1隆兴1号隧道隧址区地质条件简单,地表水系不发育,地下岩层灰岩为含水岩,与泥岩为隔水层呈间互层,构成以管道水或裂隙水的多层含水层结构,受底层性控制,地下水类型为岩溶裂隙水,地下水较丰富根据钻孔资料,无稳定地下水位,水位标高多高于隧道设计标高,其中T1m1灰岩与下伏T1y5泥岩接触带、T1y4灰岩与泥岩夹层接触带岩溶发育,为岩溶裂隙管道水,分布于ZK83+360~ZK84+465ZK82+620~ZK82+800ZK82+900~ZK83+040YK82+760~YK83+040段,存在局部突水隐患,应采取超前预报指导施工
1.
5.2瓦房隧道隧址区地下水类型为覆盖层孔隙水,下伏基岩为不纯碳酸盐玉碎屑岩互层,为多层焊水层岩溶裂隙管道水,钻探表露,无统一地下水,其中T1y4顶板为泥岩,存在承压条件,补给源为大气降水,水量小其中左侧隧道ZK80+060~ZK80+140段、右侧YK80+066~YK80+154段地下水位埋深27米,低于设计标高5米左右
1.
5.3水化学特性根据水质分析资料,地下水类型为【C】Call型即碳酸盐钙质水,该段地表水体受煤矿区及工业水影响,侵蚀性CO2为
31.33mg/L对直接临水或强透水层中的混凝土结构无有碳酸型中等腐蚀,对弱透水层中的混凝土结构物有盐酸型弱腐蚀性,无氯盐、镁盐及硫酸盐腐蚀性
1.6不良地质的预见隧址区主要存在的不良地质现象为岩溶、煤层瓦斯、溶洞、炎爆、断层和高地应力等第二章施工方案及施工方法
2.1隧道开挖据据贵州省赤水至望谟高速公路(仁赤至赤水段)两阶段施工图纸设计RCTJ-15第四册说明,结合现场实际围岩级别,分别采取全断面法、台阶法、大拱脚台阶法或导坑法进行施工施工方法见图2-1《隧道全断面开挖施工方法示意图》施工方法见图2-2《隧道上下台阶开挖施工方法示意图》施工方法见图2-3《隧道双侧壁导坑开挖施工方法示意图》图2-1隧道全断面开挖施工方法示意图图2-2隧道台阶开挖施工方法示意图图2-3隧道双侧壁导坑开挖施工方法示意图
2.2隧道出碴运输隧道出碴采用无轨运输出碴方式,用ZLC-50C侧卸式装载机装碴,15t自卸汽车运碴,在运输调度的统一指挥安排下,安全地运至弃碴场所有进洞设备均进行防爆改造或采用防爆设备
2.3隧道施工支护及辅助施工措施隧道开挖后及时进行初喷,安装锚杆,挂钢筋网,最后进行复喷对于洞口加强段和软弱围岩地段,根据设计,初喷后施作钢拱架、格栅钢架、超前支护等辅助措施初期支护施工工艺见表2-3《隧道锚、网、喷支护施工工艺框图》
(1)施工支护a.喷射砼喷射砼采用湿喷机,砼由洞外拌合站集中拌料,砼运输车运到工作面喷射砼前,先用水、高压风清理岩面粉尘、松动岩石和杂物,并使岩面保持一定的湿度喷射作业分段、分片、由下而上顺序进行,初喷厚度不小于5cm格栅钢架(若有)、锚杆等施作完后复喷砼,喷至设计厚度b.锚杆安装按设计要求布置锚杆位置,手持风钻或台车钻孔之后清孔并将锚杆顶入,孔口处理,注浆泵进行注浆c.钢筋网钢筋网施工在锚杆施作好后进行将洞外加工成片的钢筋网沿隧道岩面凹凸起伏敷设,用电焊焊于锚杆尾部,并固定牢固表2-3隧道锚、网、喷支护施工工艺框图
(2)辅助施工措施a.超前小导管采用φ42mm无缝钢管,L=
3.5m,外插角15°,钻孔与线路中线尽量平行,每循环小导管搭接长度不小于
1.0m超前小导管管口设止浆塞,钻孔后用带冲击套的风钻钻杆钻进顶入安装,注意保护管口不受损变形注浆前对开挖面及5米范围内的坑道喷射厚50~100mm的混凝土予以封闭注浆材料配合比根据地层情况和胶凝时间要求,经过试验而定注浆压力为
0.5~
1.0Mpa注浆4~8小时后方可进行开挖施工工艺见表2-4《超前小导管注浆施工工艺框图》b.钢拱架、格栅钢架钢拱架、格栅钢架在洞外平整的场地上进行加工,以控制平面翘曲度在允许范围内经检查符合设计要求的要编号开挖面初喷后,测量放线,人工安装钢架,用纵向连钢筋连接,拱脚置于牢固的基础上钢架与围岩间隙用砼喷填,间隙过大时用砼楔块顶紧必要时加大拱脚或设置锁脚锚杆表2-4超前小导管注浆施工工艺框图检修封闭岩面管路泄漏掌子面泄漏良好达到要求否
2.4隧道施工排水隧道设计在曲线段上,端面横坡为往曲线内侧放坡,隧道出口端沿隧道侧沟顺坡排至洞外的污水处理池,经过处理达标后排放
2.5隧道结构防排水隧道洞身防水是在二次衬砌与初期支护之间铺设ECB防水板及无纺布;灌注砼采用防水抗渗砼;全隧二次衬砌施工缝设背贴式止水条带和中埋式止水带、沉降缝设钢边止水带隧道排水是在衬砌外缘防水层与喷射混凝土之间设纵环向盲管,环向盲管下伸到边墙脚与纵向排水沟相连,衬砌背后的地下水通过环向盲管、无纺布汇集到纵向排水沟后,通过横向排水管,将地下水引入隧道纵向排水沟排出洞外
(1)盲管施工施工时,用钢筋夹固好管子并用麻絮堵塞两端,防止在浇注砼时移位及堵塞管子
(2)防水板施工a.ECB防水板采用吊带无钉铺设施工方法铺设施工中使用作业台架,台架长
6.0m铺设时先进行基面处理,后铺设防水层基面处理通常超前防水层作业两个循环b.防水板铺设利用防水板背后的布吊带将防水板固定于暗钉上防水板固定点为每平方米5点在凹凸处适当增加固定点,点间防水层不得绷紧,保证二次模注砼浇注时不损坏防水板
(3)止水带的施工施工时用φ10钢筋夹固好止水带,防止其在砼浇注过程中移位,施工缝凿毛必须符合规范要求施工方法及工艺详见图2-5《隧道结构防排水施工方法示意图》
2.6隧道二次衬砌隧道洞内二次衬砌均采用以“新奥法”为基础的柔性支护体系复合式衬砌结构Ⅴ级围岩段衬砌,根据量测结果及时施作;其它地段,在围岩和初期支护变形基本稳定后进行,施作时间符合规范规定要求隧道出口采用一台12m长液压整体钢模衬砌台车,衬砌砼由洞外自动计量站生产,砼输送车运到工作面,砼输送泵泵送入模施工方法见图2-6《隧道衬砌施工方法示意图》
(1)仰拱及仰拱填充施工仰拱及仰拱填充先于衬砌浇注,开挖后尽快施作,以利于支护结构整体受力,同时利于文明施工仰拱采用大样模板,由仰拱中心向两侧对称一次浇注成形浇注前将图2-5隧道结构防排水施工方法示意图图2-6隧道衬砌施工方法示意图基底石碴、淤泥和积水清除干净仰拱拆模后即浇筑隧底填充仰拱及仰拱填充采用砼运输车运送,平板振动器、插入式振捣器捣固,振动梁振动找平为保证隧道安全施工和各种车辆行驶畅通,隧道运输车辆在浇注段采用仰拱栈桥从浇注段通过
(2)拱墙衬砌施工a.模板台车就位b.砼入模砼由输送泵送入模c.砼振捣在模板台车上开工作窗,内侧面安设附着式振捣器,浇注过程中利用插入式振捣器和附着振捣器及输送泵压力使砼密实d.砼脱模脱模时间由工地工地实验室根据强度要求确定e.砼养护脱模后砼表面采用洒水养护,养护期≮14天
(3)主要技术措施a.严格控制自动计量拌合站,绝对保证砼的生产质量符合设计要求,在生产前和生产中随时检查调试计量部分和自动控制部分,使其处于正常状态b.模板台车要加工精确,安装就位准确,锁定牢固,接头密贴上一衬砌面,保证衔接和衬砌轮廓的正确c.灌注砼时严格按规范操作,特别是封顶砼,从内向端模方向灌注,排除空气,保证拱顶灌注密实施工工艺见图2-7《隧道二次衬砌施工工艺框图》
2.7隧道施工通风方案及措施
(1)通风设计
①风量和风阻计算A.根据《铁路瓦斯隧道技术规范》,设置机械通风的瓦斯隧道的通风量,应在稀释隧道内瓦斯所需风量和防止瓦斯积聚最小风速之相应风量中取大者确定计算风压时需计入适量自然反风防止瓦斯积聚的最小风速按1m/s计瓦斯隧道需要的风量,必须按照爆破排烟、同时工作的最多人数以及瓦斯绝对涌出量分别计算,并按允许风速进行检验,采用其中的最大值图2-7隧道二次衬砌施工工艺框图不合格不合格合格不合格B.主要计算参数洞内同时工作最多人数按60人/工作面考虑;洞内允许最小风速Vmin=1m/s;洞内每人应供应新鲜风4m3/min;风管平均百米漏风率为
0.015,风管摩阻系数为
0.02;C.风量计算结果
1、按人数计算根据统计,隧道内最多作业人员达60人左右,为确保隧道内每人每分钟供给4m3的新鲜风量,隧道内所需风量为Q=4×N×K式中N-同时工作的最多人数单位人Q-所需风量单位m3/mK-通风系统(考虑不包括内部漏风和配风不均匀因素K可取值
1.2)Q=4×N×K=4×60×
1.2=288m3/min
2、按瓦斯涌出量计算根据设计资料,我部所施工的隆兴1号隧道和瓦房隧道为无瓦斯隧道~低瓦斯隧道之间,则隧道煤层的绝对瓦斯涌出量取上限为
0.5m3/min,隧道内作业所需风量为:Q=100q×K式中Q-所需风量单位m3/minq-掌子面的瓦斯绝对涌出量;单位m3/minK-掌子面的瓦斯绝对涌出不均衡风量系数取2Q=100q×K=100×
0.5×2=100m3/min
3、按爆破炸药量计算根据统计,隧道内最大一次爆破所需炸药量为30Kg,隧道内所需风量则为:Q=25×A式中Q-所需风量单位m3/minA-隧道内一次爆破的最大炸药用量;单位KgQ=25×A=25×30=750m3/min
4、按最低风速进行验算由于掌子面穿过煤层,根据《铁路瓦斯隧道技术规范》规定,防止瓦斯积聚的最小风速按1m/s计,即60m/minQ≥60×S式中S-隧道开挖最大断面积;单位m2Q≥60×S=60×30=1800m3/min考虑过煤层段采取导坑法,隧道开挖最大断面积按30m2计所以取最大值1800m3/min作为控制风量,再经过管路漏风折算可知所需通风机的总供风量应为2650m3/min左右
②通风设备选择及配置根据上面的计算结果,轴流风机选择了SDFC-No
12.5型通风机,风管选择了便于装卸和维修的PVC拉链式软风管,直径Ф1800㎜各通风设备的性能参数和配置数量见表2-1表2-1主要通风设备参数表名称型号技术参数数量速度(r/min)风压(Pa)风量(m3/min)功率(KW)轴流风机SDF(C)-No
12.5高速1378-53551550-2912110×2进出口工区各使用2台;各口令考虑1台备用中速629-24451052-196834×2低速355-1375840-147516×2拉链式软风管PVCФ1800㎜平均百米漏风率
0.015,摩阻系数
0.02,每节长度20m/节或10m/节(20m/节占75%以上)满足隧道进尺要求
③施工通风布置根据实际情况采用压入式通风,在洞口配置两台轴流风机(110KW),单路φ1800mm软风管进洞,风管为阻燃、防静电型,加强通风循环,防止瓦斯和有害气体聚积保证掌子面风量不小于1800m3/min,风速不小于1m/s
(2)通风管理由具有丰富通风经验、瓦斯检测知识的技术人员组成通风管理小组,包括专职瓦检员、通风管理员配备足够的检测有害气体设备,并且为检测试验人员提供合格的防毒面罩a.瓦检员负责有害气体的检测对隧道进行全天候交叉巡回检测,由洞外向洞内,选择机电设备集中地点、二次衬砌工作面、隧底作业面、开挖作业面和有可能存在瓦斯等有毒气体聚集的断面作为检测断面对拱顶、两侧拱脚(或大跨度)和两侧墙脚距隧道周边20cm处采用五点法进行检测,取浓度最大记录(氧气取浓度最小值),并逐级上报b.通风管理小组负责通风设备的安装、维护,洞内风速、风量、风压的定期测试,以及定期检查通风设备的供风能力和动力消耗根据施工状况调整通风设计并采取相应的安全技术措施c.通风管理员在每班工作期间,采用风速仪和风速量测仪,对洞内的风量至少测量一次,并结合瓦斯员反映的情况,如有通风不足,立即采取措施加强通风
2.8隧道监控量测
(1)量测目的监控量测和光面爆破、喷锚支护是新奥法施工的三大支柱将由专门的量测小组实施量测计划,通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化,施工结构物的安全状态和对环境的影响并进行全面的监控,以判定围岩稳定性,支护、衬砌可靠性并把监测结果反馈设计、指导施工
(2)量测计划量测项目、方法和频率及测点布置严格按施工图纸的要求施作,除必测项目外,还备齐选测项目所用仪器、设备等,有必要时,立即实施选测项目
(3)数据处理取得检测数据后,要及时进行整理绘制位移--时间曲线,当曲线趋于平缓时,进行数据处理和回归分析,以推算最终位移,掌握位移变化规律及结构安全性
(4)量测管理将量测结果迅速、正确地反馈到设计及施工中去,并在整个隧道施工中积极、连续地进行量测,以达到指导施工的成效
2.9隧道超前地质预探、预报
2.
9.
1、超前地质预报措施根据隧道不同的地质条件,超前地质工作按照长短结合、上下对照、定性与定量相结合的办法来保证预报的准确性根据各种探测方法的特点,可分为长距离控制预报、中距离预报、短距离验证预报综合超前地质预报主要措施见“表2-2综合超前地质预报主要措施表”表2-2综合超前地质预报主要措施表措施位置地质素描洞顶及洞壁左侧洞壁、右侧洞壁、洞顶物探方法TSP洞身每次110m,搭接10米;超前水平钻探深孔水平钻探超前钻孔在TSP地震波预测的基础上进行探测验证超前钻孔长度每一循环不小于35米,相邻测段之间搭接长度不小于5m钻孔数量及布孔方式等由设计单位根据TSP地震波预测情况确定,通过《超前地质预报设计通知单》明确,具体参照相关参考图执行;5m加深炮孔每循环隧道隐伏岩溶勘查地质雷达和钻探采用地质雷达对隧道拱顶、边墙及隧底隐伏岩溶发育情况进行探测,当发现异常情况时采用5m钻孔进行钻探验证长距离宏观控制预报在隧道穿过的灰岩地段以及断层在洞身水平方向上采用TSP203超前地质预测预报系统进行距离100~200m的预报采用110m的成果中距离预报采用超前地质钻孔进行的距离在35~50m的验证预报短距离预报地质素描法和采用加长炮眼孔进行的距离小于5m的预报
2.
9.
2、其它地质工作内容及方法⑴岩溶和断层破碎带形态调查调查岩溶的形态、规模及其分布位置、高程、延伸方向、涌水量大小、充填物情况⑵地表监测依据提供的工程地质、水文地质图,岩溶隧道中线两侧各
1.5公里与居民生活、生产关系密切的泉水、井水等进行监测监测内容主要为水量、水温、水压、水质的变化以及当地的气象与降水监测手段主要为测量、摄影、笔记等⑶必要时采用超前导坑法进行开挖揭示地质情况⑷地质信息收集与处理超前地质预报建立一个地质信息系统,通过各种方法收集地质信息,进行综合分析、判断,编制信息预报成果由主管技术人员予以复核,并报设计、监理为变更设计和施工提供决策依据,及时调整施工方法和支护参数经分析、整理的地质资料作为施工技术资料存档采用新的施工方法和支护参数后,有从施工过程中获取新的地质信息,更新地质信息系统,经处理后,再一次反馈给施工,如此往复,形成地质信息系统化地质预报信息收集处理系统流程见“图2-8地质信息系统流程图”图2-8地质信息系统流程图第三章风险事件专项安全施工方案
3.1过岩溶地段突水涌泥专项施工方案我部施工的瓦房和隆兴1号隧道穿越可溶岩地段,隧道多位于岩溶水水平循环带,局部位于垂直循环带,存在岩溶、突泥、突水的可能;隧道通过断层,岩体破碎,易发生暗河及岩溶突水,危急施工安全,同时也可能造成地表失水,影响居民生产生活用水,拟采取如下措施⑴超前地质预测预报岩溶地段要根据设计要求进行超前地质预测、预报,采用地质素描、地质调查、地质雷达、TSP长距离超前地质预报、红外探水、长距离超前钻孔、炮眼超前钻孔等综合方法进行预报,准确判定前方岩溶形态、地下水分布情况和储量,为制定施工方案提供依据⑵超前预注浆堵水对可能发生大规模的突水、突泥的岩溶段施工,需要维系岩溶水通畅时,上报监理和设计单位进行变更,采取预注浆加固措施,预注浆加固前先采取引排措施,然后进行注浆⑶开挖、支护、二衬帷幕注浆结束后先施工超前管棚然后开挖,根据围岩级别分别采取CD法、双侧壁导坑法或CRD法开挖,开挖后及时进行初期支护并封闭成环,仰拱和二衬及时紧跟,以“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”和“分步开挖”的原则组织施工⑷开挖后隧道周边岩溶发育情况探测开挖完成后及时采用地质雷达对隧道的拱顶、边墙及隧底岩溶发育情况进行探测,当发现异常时采用5m钻孔进行钻探验证,如发现隧道周边5M以内有溶腔必须进行填充和加固⑸隧道周边径向注浆开挖后及时对隧道周边进行径向注浆,封堵地下水,控制地下水排量,如果隧道洞顶有住户,要严格控制地下水流失,采取“以堵为主,限量排放”的原则⑹溶洞处理
①溶洞处置的主要原则隧道遭遇到发展和衰亡阶段的岩溶中的大型溶洞、暗河时,通用原则为确保隧道的衬砌结构有足够的安全保证、在可预见期内洞穴的稳定性有保证、原有水流通道不会被阻断、方案比较经济适用
②溶洞处理主要方式隧道过溶洞处置方式有内增设边墙梁及行车梁、托梁、支墩、悬壁梁承托纵梁、拱桥、加大隧道净空宽度跨度跨越岩溶或对隧道周边岩体进行封闭、注浆加固、支顶加固、加强衬砌等A、溶洞跨越处理当溶洞规模较大、溶洞内充填物松软,基础处理工程修建困难、耗资巨大,或者溶洞虽小但水流较大时,可根据具体条件采用相应的梁跨、板跨等形式跨越岩溶地段此方式一般采用钢筋混凝土梁跨越,梁体采用抗侵蚀混凝土当隧道衬砌断面需要开挖围岩才能满足净空要求时,应先开挖围岩,再施工跨越结构,以确保安全,同时应注意不同受力结构间的断缝设置及连接措施设置B、封闭处理已停止发育的干溶洞,在考虑有效的过水通道后,可采用混凝土、浆砌片石或干砌片石堵塞、充填溶洞C、锚杆、钢管加固处理为防止洞穴岩壁或顶板坍塌,在清除松动岩石困难的情况下,可采用锚杆或大钢管、钢轨加固岩体此时隧道衬砌应考虑抗冲击措施,一般是采用明洞衬砌,衬砌顶部设置回填体,其表面设置护面结构,回填体以上空间的溶洞洞壁采用锚杆、钢筋网、喷射混凝土封闭支护;若溶洞较大,可设置横向钢轨横或设人字形钢轨栅架D、支顶处理当隧道穿过的溶洞由碎、块石及淤泥土充填,充填物的松散密实程度不一时,隧道底部应考虑采用钢筋混凝土底板,清除底板下松散体,回填碎石,并在底板下加设钢筋混凝土桩进行支顶
③岩溶水的处理原则对岩溶水的处理通常原则是以“通”为主,截、堵、排、防相结合的综合处理措施“通”是指尽量保持原有过水通道,不能因为隧道的修建发生大的变化“截”是指截断原有地下水通道,改走其他通道“堵”是封死相交的地下水通道“排”是特指引入隧洞,通过排水沟排走“防”是指防止地下水进入隧道即可岩溶水处理的较大工程措施有泄水洞和涵洞两类,采用泄水洞排水属于“排”和“截”的范围,采用涵洞过水属于“通”和“截”的范围A、泄水洞排水当预测到隧道区域的岩溶水量大、水压大,而隧道确实无法避开时,需考虑专门设置排水隧洞,达到排除岩溶水,降低地下水位,保持隧道干燥和施工安全的目的泄水洞应位于地下水来向的一侧,为防止岩溶水突然袭击,施工中要采用超前钻孔探测,预备足够的抽水设备B、涵洞、倒虹管吸过水隧道断面与岩溶水相交时,为保证岩溶水畅通,在隧道底部设钢筋混凝土圆涵,或倒虹管,同时涵洞出入口周边至隧道边墙外缘采用浆砌片石回填密实
④洞穴堆积物及地表塌陷处置洞穴堆积物的特点是松软、下沉量大、强度低、稳定性差当隧道必须穿越洞穴堆积物地段时,可采用桩基、换填、注浆等加固岩体的处理措施隧道中地下水渗流排泄,导致岩溶地面塌陷,使地质环境遭到破坏,造成隧道开挖时坍方、涌水、涌砂及突泥等危害施工中可采用化学注浆和管棚支撑开挖,同时从地表高压注浆,固结塌陷松散体,避免出现突泥现象⑺地下水环境保护对隧道洞顶有住户的,要严格控制地下水流失,采取“以堵为主,限量排放”的原则施工中应根据地质超前预测预报及隧道环境监控实施情况,按设计采取相应的超前帷幕注浆堵水、开挖后径向注浆堵水、全环防水、抗水压衬砌等防堵水措施,以免给当地居民的生产生活及生态环境造成影响⑻综合评价溶洞处理完成后进行综合评价,对处理效果和对隧道耐久性的影响,必要时再采取加强措施,确保不留隐患⑼应急预案存在突泥、突水可能的岩溶隧道,在进洞施工前事先制定出超前探水与预注浆堵水方案,制定突发安全事件应急预案,配备安全防护及安全逃逸设施,明确逃逸路线,进行紧急逃生的培训与演练,施工中严格按照既定方案进行实施岩溶隧道暴雨后不施工、连续降雨后观察施工
3.2岩爆地段安全专项施工方案瓦房和隆兴1号隧道穿越了坚硬的灰岩等地层,隧道在开挖过程中有可能产生岩爆现象,施工中加强预测预报,对岩体的岩性特征,岩石的物理力学性质,地应力特征等进行综合分析,预测可能出现岩爆的具体地段及岩爆等级对于岩爆地段主要采取以下措施
3.
2.
1、超前预报采用以超前钻孔为主,结合开挖面及其附近的观察,通过地质的观察、素描,分析岩石的“动态特征”,主要包括岩体内部发生的各种声响和局部岩体表面的剥落情况等,作出预报
3.
2.
2、施工措施对于岩爆地段主要采取以下措施⑴针对岩爆发生的特点和规律,采取超前钻应力释放孔加速原岩应力释放,降低开挖后岩爆烈度在开挖前,钻超前锚杆,释放部分原岩应力,通过超前锚杆与围岩的共同作用,提高其开挖后的整体性,缓解应力集中,避免出现大块岩石爆落⑵优化开挖措施,采用浅孔爆破,降低一次爆破用药量,尽可能减少爆破对围岩的影响,采用短进尺、多循环的作业方式;严格采用光面爆破技术,使开挖断面轮廓园顺,尽量避免局部出现大的超欠挖,造成应力集中而引发岩爆⑶采用分步开挖,使应力逐步释放,以便降低开挖后的围岩应力⑷开挖后,在发生强烈岩爆的部位喷射高压水,降低岩石表面脆性,钻集中应力释放孔⑸加强初期支护,二次衬砌紧跟采用喷混凝土、挂网、径向锚杆防护,严重地段架设格栅拱架
3.
2.
3、安全措施隧道施工中一旦发生岩爆,应立即采取以下措施⑴彻底停机待避,同时进行工作面的观察记录,如岩爆的位置、强度、类型、数量以及山鸣等⑵岩爆后加强找顶工作,在工作面、边墙及拱部,每一循环内进行2-3次找顶,清除危石,确保施工安全;⑶采用能及时受力的摩擦型锚杆⑷加强初期支护,二次衬砌紧跟⑸延长通风时间⑹对管理人员和施工人员加强岩爆知识教育,严格执行隧道施工的安全规定,强化个人防护意识⑺加强人员和机械的保护⑻已完成开挖的岩爆地段设立明显的警示标志,并由安全员加强对该施工段的巡视工作,确保通行人员、车辆的安全
3.3隧道坍塌安全专项施工方案瓦房和隆兴1号隧道隧址区底层岩性较复杂,隧道洞室穿过破碎带时容易引起坍塌、冒落,施工时应引起重视⑴施工原则断层段严格按“早预报、先治水、前支护、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测,步步为营,稳步前进”的原则组织施工⑵超前地质预报采用开挖面地质素描、TSP203地震反射法、HSP水平声波反射法、地质雷达、红外探水和超前钻探进行超前地质预报对围岩的破碎和富水程度进行预测和验证及时进行信息收集、处理、反馈,以调整施工方案和施工方法⑶施工方法根据超前地质预报所揭示地质断层及地下水的水量情况按设计采取超前预注浆、局部注浆、开挖后径向注浆和超前小导管注浆等注浆方式,确定注浆的范围注浆结束后,对注浆效果进行检查,是否进行补注浆,是否可以开挖
①开挖根据现有资料针对不同断层采取不同的开挖方法,在开挖过程中根据实际情况适时进行调整断层及破碎带施工主要采用双侧壁导坑法、台阶法开挖施工
②初期支护采用喷、锚、网、喷支护紧跟、钢架支护喷射砼厚度符合设计要求,加强监控量测工作,根据位移量测结果,评价支护的可靠性和围岩的稳定状态,及时调整支护参数,确保施工安全钢架紧跟开挖施作,及时封闭成环,对双侧壁导坑法、七步台阶法施工地段,辅助钢架支护在衬砌前逐段拆除辅助支护施工措施根据实际进行设计变更以及现场施工安全需要进行施作
③仰拱超前,衬砌适度紧跟仰拱超前施工,衬砌适度紧跟,形成封闭结构,提高衬砌结构的承载力;施工缝、沉降缝作特殊处理,一方面为了防水,另一方面可减弱地层活动性对衬砌结构的危害
3.4煤层瓦斯段安全专项施工方案瓦房和隆兴1号隧道为无瓦斯隧道到低瓦斯隧道之间,但属于灰岩溶、溶蚀破碎带中可能存在局部瓦斯聚集,所以该段施工的关键问题是瓦斯的防治防治瓦斯的原则是超前预报、严格瓦斯检测、加强通风、防火防爆、排防、封闭相结合
3.
4.
1、揭煤防突施工方法作业程序煤层超前探测→煤与瓦斯突出危险性预测→钻孔排放瓦斯→防突效果检验→石门揭煤→过石门坎→煤层掘进
(1)、施作超前钻孔,探明煤层位置和瓦斯情况结合超前地质预报,上导坑开挖工作面掘进至煤层20m(垂直距离)时,打3个穿透煤层全厚的超前钻孔,并进入顶(底)板不小于
0.5m,详细记录岩芯资料,结合上导坑的超前钻孔和开挖,推测煤层是否有畸变施作超前钻孔时直径为Ф75mm,若发现地质构造变的复杂、岩体破碎,则必须在隧道开挖轮廓线外5m范围内布置一定数量的超前钻孔,确保能准确掌握煤层厚度、角度变化及瓦斯情况等
(2)、施作预测孔,进行煤与瓦斯突出危险性预测考虑到测定煤层瓦斯压力要达到原始压力值时间较长,并且单独用瓦斯压力并不能确切判明煤层的突出危险性,本设计揭煤前不测定瓦斯压力,以节约施工时间突出预测采用钻屑指标法为主,钻孔瓦斯涌出初速度法为辅的方法隧道采用上、下导坑法开挖,突出预测孔主要控制上、下导坑断面(预测孔直径Ф50mm)
(3)、防治瓦斯突出技术措施防治突出采用多排钻孔排放或抽放结合突出预测情况,如煤层确存在较大突出危险,可将钻孔封孔接抽,达到加速和有效的消除突出危险性目的钻孔控制范围隧道轮廓外上方7m,左右两侧6m,底部3m;钻孔孔径108mm,并进入底板岩层不小于
0.5m抽排半径取
1.5m上导坑施作钻孔时工作面坑底距煤层顶板垂距不小于5m,由超前钻孔确定,下导坑排放钻孔在上导坑排放完毕并揭煤后进行
(4)、瓦斯排放排放孔进行瓦斯排放时,所有洞内掘进施工应停止,排放15天排放瓦斯顺序上导坑打排放钻孔(坑底距煤层不小于5m)→排放瓦斯15天→揭煤穿过煤层→下导坑打超前钻孔及预测孔当判定有突出性危险→由下导坑底顺煤层施作扇形排放钻孔→排放瓦斯15天→下导坑揭煤穿过煤层
(5)、防突效果检验瓦斯排放完成后,上下导坑分别打检查孔,确定瓦斯排放是否结束检查孔布置在揭煤端面中部,并位于措施孔之间,终孔位置位于措施孔控制范围的边缘线上若煤层不具有突出危险性,则结束排放否则视排放效果应继续排放或采用水力冲孔等其它措施处理
(6)、放炮揭开和穿过煤层通过排放效果检验,煤层无突出危险性后,封堵排放钻孔采用自进式锚杆对开挖轮廓外岩体进行超前注浆加固,同时安装格栅钢架,而后采用震动放炮揭煤揭煤时,掘进工作面与煤层之间必须保持一定岩柱,其最小垂直厚度应不小于
1.5m遇岩石松软、破碎还应增加岩柱厚度
3.
4.
2、揭煤、防突及排放瓦斯具体设计隧道揭穿突出煤层,即隧道自顶板岩柱穿过煤层,进入底板的全部作业过程,都必须采取防治突出措施
(1)、隧道防治突出措施包含下列内容a、控制突出煤层层位的钻孔布置;b、突出预测方法及预测钻孔布置;c、防治突出技术措施;d、防治突出技术措施效果检验;e、安全防护措施
(2)、揭煤防突施工工艺流程如下图
(3)、预测瓦斯突出危险程度指标a、解吸指标K1值当f≥
0.35,K
10.4或f
0.35,K
10.3时,有突出危险;b、瓦斯瞬间解吸压力
0.03MPa;c、钻孔瓦斯涌出初速度q4L/min;d、瓦斯压力P>
0.74MPa有突出危险;e、打钻期间动力现象喷孔、顶水、顶钻、卡钻当具备a或d时,有突出危险,同时具备b、c、e时,有突出危险
(4)、控制煤层层位的钻孔布置在隧道瓦斯设防段掘进过程中,必须连续施作超前钻孔,以探明施工前方地质情况,防止误揭煤层工作面掘进至距煤层20m垂距之前,沿隧道前进方向打一个穿透煤层全厚且进入底板不小于
0.5m的前探钻孔;在隧道工作面掘至距煤层10m垂距时,打三个穿透煤层全厚且进入底板不小于
0.5m的前探钻孔钻孔布置见“探测孔布置图”所有探孔要求详细记录岩芯资料,以利于探明突出煤层的相对位置若隧道工作面掘至距煤层20m垂距时,发现地质构造变得复杂、岩石破碎,则必须在隧道断面四周轮廓线外5m范围煤层内布置一定数量的前探钻孔,以保证能确切地掌握煤层厚度、倾角变化、地质构造和瓦斯情况等
(5)、突出预测方法及预测钻孔布置突出预测采用钻屑指标法为主,钻孔瓦斯涌出初速度法为辅的方法1)、钻屑解吸指标K1的测定a、钻机一钻进煤层就取一次钻屑,以后每钻进1m,取一次钻屑作解吸指标测定取样时,把秒表、筛子准备好Φ1mm的筛子在下,Φ3mm的筛子在上钻孔钻到预定深度时,用组合筛子在孔口接钻屑,同时启动秒表,一面取样,一面筛分,当钻屑量不少于100g时,停止取样,并继续进行筛分b、把筛分好的Φ1~3mm的煤样装入WTC瓦斯突出参数仪的煤样杯,将盛满煤样的煤样杯放入煤样罐中,盖好煤样罐,将阀门转动到煤样罐或煤样瓶与大气相通的位置c、当秒表计时到预定时间t0(通常规定t0为1~2min),转动阀门使煤样罐或煤样瓶与测量系统接通、与大气隔绝,启动仪器开始测量钻屑瓦斯解吸量2)、钻孔瓦斯涌出初速度q的测定a、钻进煤层后每钻进1m,测定一次钻孔瓦斯涌出初速度qb、当钻孔钻进至预定深度后,立即用秒表计时随后迅速拔出钻杆,把封孔器送入孔底进行封孔全部封孔操作应在规定进行流量计读数的时间以前完成c、在封孔操作的同时,应及时将流量计与导气管口连接好,待封孔完成后即可进行测定采用的流量计读数为瞬时流量时,在秒表走时至2min时读数,即为钻孔瓦斯涌出初速度值;采用的流量计读数为累计气体流量时,则应在秒表走时至
1.5min时读出流量计数值当秒表走时至
2.5min时再读一个流量计数值,后一数减去前一读数即为钻孔瓦斯涌出初速度值两种类型流量计,使用时只能确定一种而不能混用,以免造成较大的测量误差如果因封孔操作不及时等原因,测定瓦斯流量的时间已超过了规定的时间时,该测定结果不能作为判定工作面无突出危险的依据3)、突出预测指标临界值根据揭煤点的实际情况,取煤样进行实验研究,确定钻屑解吸指标K1临界值每次揭煤都应作好钻屑解吸指标K
1、钻孔瓦斯涌出初速度q及其临界值考察总结分析,为下一次揭煤突出预测提供可靠的依据
(6)、防治突出技术措施防治突出技术措施采用多排钻孔排放或抽放由于隧道开挖断面大,为防止煤层突然揭开时大量涌出瓦斯,需实施多排钻孔预排瓦斯从防治突出的角度来看,多排钻孔预排瓦斯是一种防治突出措施结合突出预测情况,如煤层确实存在较大的突出危险,可将钻孔封孔、接抽,以达到加速和有效地消除突出危险的目的钻孔控制范围隧道轮廓线外上方7m,左、右两帮6m,底部3m排抽放钻孔孔径90~110mm,排抽放半径取
1.0m钻孔布置见“排放孔位置布置图”排放瓦斯顺序上导坑打排放钻孔(坑底距煤层不小于5m)→排放瓦斯→揭煤穿过煤层→下导坑打超前钻孔及预测孔当判定有突出性危险→由下导坑底顺煤层施作扇形排放钻孔→排放瓦斯→下导坑揭煤穿过煤层
(7)、超前支护隧道放炮揭开和穿过煤层时,为防止煤层垮落诱发突出,需采用超前小导管对开挖轮廓外岩体进行超前注浆加固注浆加固措施在排抽放孔实施后,放炮揭煤前实施,控制隧道拱部及拱脚1米范围超前小导管参见施工工法图
(8)、防突措施效果检验执行防治突出措施后,按突出预测相同的方法和指标检验措施效果一个效果检验孔布置在揭煤断面中部,并应位于措施孔之间;其它效果检验孔位于隧道上部和两侧终孔位置应位于措施孔控制范围的边缘线上如检验结果的各项指标都在突出危险临界值以下,则认为措施有效;反之,认为措施无效,必须补充防治突出措施,再进行效果检验直至措施有效,方可放炮揭煤
(9)、放炮揭煤及穿过煤层爆破设计通过排放效果煤层无突出危险性后,封堵排放钻孔,采用超前小导管对开挖轮廓外岩体进行超前注浆加固,同时安装钢架,而后采用震动放炮揭煤揭煤时,掘进工作面与煤层之间必须保持一定岩柱,其最小垂直厚度应不小于
1.5m,遇岩石松软、破碎,还应增加岩柱厚度1)、石门揭煤采用“低爆力震动放炮部分露煤揭石门”方法露煤揭开石门及过石门坎图如下A、揭开石门a、刷斜面或台阶b、石门钻眼及爆破石门爆破的炮眼长度按一次揭开石门长3~
3.5m确定,顶部露煤长度不大于
1.5m,在岩石段装药普通爆破采用矿用安全炸药和矿用安全电雷管c、支护斜面顶板设临时支护,揭开石门进行锚喷支护后立即进行斜面部分的顶板扩挖进行支护d、石门必须一次揭穿B、过石门坎施工原则勤检验、短进尺、弱爆破、强支护、快喷锚a、勤检验揭开煤层后,检验工作面前方10m地段有无突出危险性,若指标合格掘进5m然后再检验10m,掘进5m,如此循环指标不合格,停工进行钻孔排放b、短进尺每次爆破掘进
1.0m,防止冒顶c、弱爆破多打眼少装药,只打岩石眼煤层打眼使用电煤钻,采用矿用安全炸药及五段电雷管d、强支护安装锚杆、钢架e、快喷锚爆破后立即进行锚喷初期支护C、煤层掘进a、钻眼放炮采用电煤钻钻孔,坚硬煤层炮眼数较岩石爆破多一倍,使用矿用安全炸药和五级矿用电雷管b、开挖支护同石门坎c、正洞下半断面煤层掘进采用简易台架,电煤钻水平打眼,眼距60~80cm单位药量
0.6kg/m3,五段起爆,及时喷锚封闭2)、爆破设计A、为了安全起见,不管有无瓦斯突出,隧道进口端掘进施工爆破作业均采3#矿用硝氨炸药、1~5段毫秒延期电雷管、电力起爆器最后一段的延期时间不得大于130msB、电路设计a、同一串联网路中,必须使用同厂、同批、同牌号的电雷管b、一个开挖工作面不得使用两台或多台起爆器,起爆器必须经检验,电流、电压符合要求后方可使用c、必须使用爆破专用仪表进行雷管的电阻值测量和网路的导通检查d、采用单一的串联网路3)、有关技术要求a、在瓦斯浓度不大于
0.3%的石质坑道内,可采用非电雷管常规爆破b、在有瓦斯突出地段的煤层中,必须使用3#硝氨炸药c、采用电力起爆时,最后一段雷管延期时间不得超过130ms
(10)、安全防护措施为防止突出预测失误或防突措施失效而发生的突出,在隧道揭穿煤层的整个施工阶段,都必须采用安全防护措施安全防护措施包括隧道揭穿煤时的震动放炮或远距离放炮、避难所和压风自救系统等内容在采取有效的防突措施,经措施效果检验,确认无突出危险时,可采用远距离放炮揭开煤层否则,应采用震动放炮揭穿煤层远距离放炮比震动放炮可以少打眼、少装药,其它安全要求(如通风系统、停电等)则相同远距离放炮时,人员必须撤到洞外或避难所a、揭煤前的准备工作
1、保证最小垂厚不小于
1.5m岩柱的前提下刷斜面;
2、封堵排抽放孔;
3、实施超前锚杆注浆;b、有关要求
1、揭煤时,掘进工作面与煤层之间必须保持一定的岩柱,其最小垂厚应不小于
1.5m,遇岩石松软、破碎,还要适当增加岩柱厚度
2、岩眼不得打入煤层,眼底距煤层应保持
0.2m的距离如果岩眼已打入煤层,必须在眼底的岩石中充填
0.2m的炮泥;
3、炸药必须采用煤矿许用安全炸药
4、所有炮眼都要在炸药与封泥间装1~2个水炮泥,封泥都必须密实地装至孔口;
5、装填雷管炸药时,应按设计将雷管炸药分组炮眼编号挂牌,凭牌取雷管炸药记录员检查对照,记录校核数据
6、震动放炮必须采用铜脚线的毫秒雷管最后一段的延期时间不得超过130ms,并不得跳段使用电雷管使用前必须进行阻值测定,选用阻值相近的电雷管的联接采用串联方式,但都必须使通过每一电雷管的电流达到电雷管的引爆电流的两倍放炮母线必须采用专用电缆,并尽可能的减少接头,以减少放炮母线的电阻(建议采用遥控引爆器)
7、震动放炮时,回风系统内电气设备必须切断电源
8、工作面必须有独立可靠的回风系统,必须保证回风系统中风流畅通
9、放炮地点设在地面,左、右隧道同时停止施工并停电全部人员撤至洞外,且人员和机电设备均不要正面对洞口
10、放震动炮由总工程师统一指挥,并由救护队在指定地点值班放炮后至少经30min,由救护人员进入工作面检查根据检查结果,确定采取恢复送电,通风及排除瓦斯等具体措施
11、如放炮未能一次揭开煤层,在掘进剩余部分时,必须采取预防突出措施
12、在隧道揭穿煤层和煤层掘进的全过程中,应对围岩进行超前注浆加固
3.
4.
3、瓦斯检测瓦斯监测采用人工监测,配置了四个便携式瓦检仪对工作面的CH
4、CO、CO2等气体进行监测洞内设固定瓦斯检测仪,并人工手持瓦检仪,对作业面、开挖台车、衬砌台车处及洞内其他部位跟班检查坚持一炮三检制度,作业前,作业时,下班前都须检查到位,保证瓦检数据的可靠性
(1)、瓦斯检测人员要求1)、瓦检员属于国家规定的特种作业人员,必须是经培训考核合格并取得了相应上岗证之后持证上岗,对工作认真负责,有高度的责任心,且无妨碍从事本工种作业的疾病和生理缺陷担任2)、瓦斯隧道瓦检员必须专职,其配备数量为每班至少有一名专职瓦检员3)、瓦检员必须严格按照检测要求,及时准确检测出各检测部位的瓦斯浓度,不得出现空班、漏检、少检、假检等违规情况,并且严格执行现场交接班制度4)、当隧道内瓦斯超限时,瓦检员有权要求立即停止工作、撤除人员,同时立即向上级反映
(2)、瓦斯检测设备的配置1)、瓦斯隧道每个作业工区至少配置两台便携式瓦斯检测仪,并配备固定瓦斯检测仪2)、为确保检测数据的准确性,瓦检员必须定期对便携式瓦斯检测仪及固定瓦斯检测仪进行检验、校验
(3)、检测要求1)、隧道瓦斯检测必须执行“一炮三检制”和“三人连锁放炮机制”在装药前、爆破前和爆破后,爆破工、领工员(工班长)和瓦检员都必须在现场,装药前由瓦检员对爆破地点20米范围内的瓦斯浓度进行检测,确认可以装药时,通知领工员(工班长)安排爆破工装药装药完毕后,由领工员(工班长)安排警戒工作,瓦检员对爆破地点20米范围内和回流风中的瓦斯浓度进行检测,确认可以起爆后,通知爆破工准备起爆,当人员撤离至安全区域后起爆爆炮结束持续通风15分钟后(瓦斯突出工区30分钟后)由洞口往掌子面逐步检测2)、瓦斯检测地点及范围
1、开挖面及其附近20m范围内;
2、断面变化交界处上部、导坑上部、衬砌与未衬砌交界处上部及衬砌台车内部等易积聚瓦斯的地方;
3、局扇20m范围内的风流中
4、总回风流中;
5、各洞室和通道;
6、机械、电气设备及其开关附近20m范围内;
7、岩石裂隙、溶洞和采空区瓦斯溢出口;
8、局部通风不良地段;
9、坍塌、冒顶区域;
10、技术负责人指定的检测地点3)、开挖掌子面的每个检测断面至少应检测5个部位,即拱顶、两侧拱脚和两侧墙脚各距岩边垂距20cm处,同时对二氧化碳等有害气体进行检测4)、瓦斯隧道检测频次低瓦斯工区每班检查2~3次,同时对二氧化碳等有害气体进行检测,异常情况加密检测频次5)、瓦斯检测工作必须坚持测点正确,没有遗漏,每个检测点检测3次,取其最大值作为测定结果和处理标准6)、安检人员、分队长、领工员、工班长在施工过程中进行抽检,当发现异常时,及时将异常数据反馈给瓦斯检测员7)、当隧道内瓦斯浓度达到下列限值时,必须采取相应的措施隧道内瓦斯浓度限值及超限处理措施序号地点限值超限处理措施1低瓦斯工区任意处
0.5%超限处20m范围内立即停工,查明原因,加强通风检测2局部瓦斯积聚(体积大于
0.5m3)
2.0%超限处附近20m停工,断电,撤人,进行处理,加强通风3开挖工作面风流中
1.0%停止电钻钻孔
1.5%超限处附近20m停工,断电,撤人,进行处理,加强通风等4回风巷或工作面回风流中
1.0%停工,撤人,处理5放炮地点附近20m风流中
1.0%严禁装药放炮6煤层放炮后工作在风流中
1.0%继续通风,不得进入7局扇及电气开关10m范围内
0.5%停机,通风,处理8电动机及开关附近20m范围内
1.5%停止运转,撤出人员,切断电源,进行处理8)、瓦斯浓度超限处理后,在复工前必须进行瓦斯浓度检测,检测时至少两人一前一后同时进行,并保持一定距离,边检测边前进9)、瓦检员必须认真填写“瓦斯浓度检测记录表”,字迹公证,易于识别检测结果必须经当班负责人签字确认,同时将检测结果告知现场安全管理人员10)、瓦斯检测结果报告a、瓦检员每次检测后必须及时将检测结果报安检负责人及工区总工程师处b、当瓦斯浓度或二氧化碳浓度小于
0.3%时,由工区安检人员于每周五下午向工区经理报告本周瓦斯最大浓度c、当瓦斯浓度或二氧化碳浓度达到或超过
0.3%时,由工区安检人员立即向工区主管领导及局项目部报告
3.5隧道洞口失稳安全专项施工方案瓦房和隆兴1号隧道洞口施工将会对滑坡土体扰动导致洞口山体失稳,从而发生洞口失稳的安全隐患洞口开挖安全注意事项
(1)洞口边仰坡开挖前,先在明洞边仰坡开挖线外布置观测点,严密观测洞顶围岩变化观测点应布置在仰坡顶5~10m范围,间距每5m一个还应根据岩层走向、厚度、顶部位置具体设置,应保证能观测到顺层岩体的位置变化根据观测数据,分析洞顶围岩变化,当洞顶沉降出现突变,产生较大的横向、竖向位移时,应实地观察洞顶地表有无出现裂缝,并加强观测如果观测数据有继续加大,裂缝宽度变大或者数量增多,则洞口可能出现失稳,需要停止进洞进行处理
(2)洞口段正洞施工a、进洞开挖,开挖方式应采用CRD法或者双侧壁导坑法、保留核心土法遵循“短进尺、弱爆破、早封闭、勤量测”的施工原则,每循环进尺以一榀拱架间距为宜,尽量采用预裂爆破b、观察记录工作面的工程地质与水文地质情况,作地质素描观察开挖面附近初期支护状况,判断围岩、隧道的稳定性和初期支护的可靠性由工区地质组进行,其他技术人员协助c、地表量测在Ⅴ级围岩且埋深小于40m的地段沿隧道轴向每隔5~10m布设同时在横向依据实际情况,选定主断面,沿主断面布设测点,以了解地表沉降的横向影响范围d、洞内量测按照设计及规范要求,对隧道进行拱顶下沉及围岩收敛量测,发现围岩变化异常立即采取加固措施,确保施工安全
3.6地表失水专项施工方案对隧道上方影响范围的水源及泉点进行建点观测,并对隧道内出水量进行对比分析,一旦发现洞内渗水过大或地表水源干涸,必须立即变更隧道施工方案,对隧道渗水进行注浆封堵,减小隧道洞内出水,对隧道上方因隧道施工而造成生产、生活用水影响的进行调查、走访,并进行适当补偿第四章安全施工保证措施
4.1综合保证措施a.建立以岗位责任制为中心的安全生产逐级负责制,制度明确,责任到人,奖罚分明b.坚持安全学习和教育,加强对施工人员安全教育和管理c.编制详细的安全操作规程、细则、制度及切实可行的安全技术措施,分发至工班,组织逐条落实d.特殊工种都配备专业培训过的人员,并持有专业主管部门签发的合格证上岗e.建造符合安全要求的易燃、易爆危险品保管仓库,配备有足够的消防设备,24小时专人值班f.进行定期和不定期安全检查,及时发现和解决不安全的事故隐患
4.2施工现场安全技术措施a.施工现场的布置符合防火、防爆、防洪、防雷电等安全及文明施工的要求b.施工现场设立安全标志危险地区必须悬挂“危险”或“禁止通行”、“严禁烟火”等标志,夜间设红灯警示c.加强爆破器材领用、运输、使用、退库管理,严禁爆破器材流失d.施工场地的油库、料库、变电站、通风设施及其他所有临时设施均设置防雷设施,定期检查接地电阻,防止雷击
4.3施工机械的安全保证措施a.各种机械操作人员和车辆驾驶员必须取得操作合格证,对机械操作人员要建立档案,专人管理b.操作人员必须按照机械说明规定,严格执行工作前的检查制度和工作中注意观察、工作后的检查保养制度c.保持机械操作室整洁,严禁存放易燃易爆物品不酒后操作机械,机械不带病运转,不超负荷运转d.进洞所有设备都进行防爆改造
4.4高空作业安全保证措施a.所有高处作业必须设置安全防护设施,工作人员应戴安全帽,栓好安全绳,严禁重叠作业b.高挖路基地段防护工程施工人员应按规范施工,防止坡顶危石下落造成伤害c.吊装设备、提升系统由专人定期检查,操作人员严格按操作规程操作
4.5隧道施工安全保证措施a.加强监控量测,及时反馈信息,通过量测指导施工,确保安全b.隧道开挖过程中配备有经验的地质工程师,24小时轮流值班,及时发现地质变化,监控指导现场施工c.在洞口安设“进洞安全须知”标牌所有进洞人员必须戴安全帽施工人员,尤其是电工、电焊工、混凝土喷射手等严格按规定佩戴好防护用品d.加强洞内通风e.加强突水涌水的超前预探预报
4.6隧道不良地安全保证措施a.投入有岩溶隧道、瓦斯隧道、深埋隧道施工丰富经验、能征善战的专业化整建制队伍;b.配备地质超前预报、监控量测、瓦斯检测、隧道通风、隧道注浆专业队伍及相应设备和仪器;c.制定科学合理、切实可行的施工方案,加强教育培训和技术交底;投入先进高效配套的机械设备,提高施工速度瓦斯段采用防暴设备,洞内配备双回路电源,并自备应急发电机;d.配备大功率风机,进行专业化的通风设计,配备专业人员进行通风管理,确保通风效果e.制定突发事故应急预案,配备应急设备和物质,明确逃逸路线,加强抢险救援及安全逃逸演练;f.岩溶地段在开挖前必须先进行超前地质预测预报、超前探水、超前预注浆堵水,开挖后及时进行径向注浆、溶腔封堵、及时支护和二次衬砌;g.隧道深埋段施工要加强超前地质预测预报、加强监控量测、硬岩段加强围岩应力监测、软岩段加强隧道变形监测,如发现岩暴或隧道变形过速过量,及时采取措施进行处理h.断层、软质岩地段施工,加强超前地质预测预报、加强监控量测、先采用大管棚或小导管注浆对围岩进行超前支护,然后采取CRD法、CD法、大拱脚台阶法分步开挖、控制开挖进尺、及时支护并封闭成环、仰拱二衬及时紧跟,防止坍方,确保安全
4.7防洪与防火a.防洪
①坚持“加强检查、消除隐患、以防为主、积极抢险”的防洪原则
②现场成立以项目经理为组长的防洪领导小组,负责领导协调本工程的防洪工作
③防洪期间加强与地方政府、水利部门、气象部门的联系,及时掌握汛期气象预报和防洪动态
④进入雨季后,对所有排洪设施进行检查,对排洪沟渠进行疏通b.防火本工程防火遵循“预防为主,消防结合”的方针,采取以下防火措施
①工程开工前,对全部人员进行消防安全培训和演习,制定消防专项措施
②定期进行消防检查和宣传教育
③施工期间的生产、生活营地及靠近山林草木的地方均设置高压水管等消防设施,配备足够的灭火器及其它消防工具,设置醒目标牌
④林区及易燃品堆放处严禁带入火种,消除火灾隐患第五章应急预案
5.1应急预案领导小组瓦房和隆兴1号隧道进、出口风别成立风险应急预案领导小组,由现场第一责任人任组长,其他组员有作业人员组成,应对现场突发事故的抢险工作
5.2应急物资为保证现场突发事故时能有足够的物资救援,工点在平时就必须备足抢险物资,根据隆兴1号隧道和瓦房隧道的风险情况,需配置如下应急设备和抢险物资主要应急设备和物资储备表序号名称单位数量规格型号现在何处状态备注1挖掘机台3PC220现场良好2装载机台2ZL50现场良好3机动翻斗车辆2FC-1现场良好4液压汽车吊辆1QY16现场良好5电焊机台2BX500现场良好6卷扬机台2JJ2-
0.5现场良好7空压机台8FDR500现场良好8凿岩机台40YT-28现场良好9水泵台3010SH-13现场良好10水泵台2010SH-28现场良好11水泵台20250JQC140*2现场良好12发电机台2150KW现场良好13对讲机台20现场良好14通风机台1DT125-F110现场良好15通风机台1DT180现场良好16注浆泵台3PH-250现场良好17注浆泵台3ZJB-35现场良好18混凝土喷射机台1MEYCOPotenza现场良好19混凝土喷射机台1TK-961现场良好20救生衣套200现场良好21安全绳条150现场良好22沙袋个5000现场良好23工字钢吨10现场良好24钢拱架吨10现场良好25救生圈套200现场良好
5.3应急预案
5.
3.1过岩溶地段突水涌泥应急预案突泥涌水是指地下工程(如隧道)施工中遇到暗河、溶洞、承压水等不良地质情况发生较大(以上)规模的涌水、涌泥事故,一般以水、淤泥、泥砂为载体迅速突出,是隧道施工特别严重的地质灾害之一,一般地质条件下不易发生,但由于其具有较强的隐蔽性和不可预见性,极易造成严重的经济损失,甚至造成人员伤亡因此,在地下水、岩溶水发育的软弱破碎围岩隧道施工中应特别注意当遇到有突泥、涌水先兆或无法保证安全特别危险时,现场负责人(如现场领工员、工班长、值班安全员等),应立即组织人员及施工机械撤离至安全位置,停止施工等待处理在地下水发育,围岩软弱、破碎的隧道施工时,应采取有效的超前地质探测预报措施,提前预知前方围岩地质情况,根据所测地质情况预测判断是否具有突泥、涌水可能,防止灾害事故的发生若超前探测有突泥、涌水可能,现场应采取果断施工技术措施,同时上报监理部、设计院,设计相应的支护或处理措施,防止突泥涌水的发生当发生突泥涌水时,现场领工员、工班长、值班安全员,应立即组织人员火速撤离施工现场,并确保人员全部安全撤离,当发生人员伤亡时,应根据现场突泥涌水实际情况,在确保抢险人员生命安全的情况下,及时采取有效的抢救方案,减少人员伤亡程度,降低灾害损失,积极组织人力、物力、财力全力抢险救灾,处理突泥涌水,尽快恢复正常施工生产应急处理措施
1、当发生突泥涌水突发事故时,在场值班领导、领工员、工班长或安全员,应立即组织人员迅速撤离危险区域,无法立即撤离的机械不予撤离,以人为主,确保施工人员生命安全
2、撤离危险场所(一般撤离至洞外)后,立即清点现场施工人员数量,查看有无人员未逃离现场,并立即上报有关情况给工区领导
3、领导小组接到通知后,应立即启动应急救灾程序,组织人力、物力全力抢险救灾,减少降低灾害损失
4、当发生人员伤亡时,按紧急抢险方案及时进行救援工作在确保救援工作人员无生命安全威胁的情况下进行抢救工作,若自身无救援能力时,及时上报县人民政府或相关部门进行救援,同时做好相关配合救援工作
5、当抢救出伤员时,根据伤员人数、受伤程度,由医务人员在现场采取相应的急救措施后,按照“先重后轻”的原则,及时将伤员送到医院进行抢救、治疗
6、现场采取安全警戒线或隔离措施,防止其他人员进入危险区域,避免灾害损失的扩大
7、根据灾害损失情况,按照国家和地方各级政府有关法律、法规及条文的相关规定,及时上报上级机关或相关部门,等待下一步的调查处理
5.
3.2隧道岩爆事故应急和响应预案隧道岩爆是指岩体中聚积的变形能在地下工程开挖中突然猛烈释放,导致岩石爆裂并弹射出来的现象,容易引起岩石岩片爆落、弹射伤人及设备等事故,是隧道施工中较为常见和严重的地质灾害之一,一般情况下会造成较大的经济损失,有时还会引起施工人员的伤亡,给施工单位造成无法弥补的损失,因此在施工中应引起工区及分队高度重视当隧道埋深达800米或有轻微岩爆发生时,应及时采取相应的施工技术措施,以防止隧道岩爆带来的严重损失,做到防患于未然,确保不发生任何隧道岩爆事故;当发生隧道岩爆时,应尽量保证避免人员伤亡;若发生人员伤亡时,应采取积极的抢救措施,控制隧道岩爆带来的损失,减少人员伤亡程度,最大限度降低事故的损害程度,积极组织人力、物力、财力弥补岩爆损失,尽快恢复正常施工生产应急处理措施
1、当发现岩爆时,发现人应及时发出警告信号,在危险区域的人员立即撤离,同时禁止其他工作人员接近或进入危险区域
2、工作人员撤离至安全位置后,及时清点现场施工人员数量,查看有无人员伤亡情况
3、现场负责人或值班安全员、工班长等立即报告工区领导,并立即启动应急抢险程序
4、当发生人员伤亡时,立即采取紧急救援工作,救援时必须2人以上进行防护,在确保救援人员无生命安全威胁的情况下进行抢救工作;若岩爆继续无法救援时,则在安全位置守候待命,以便及时进行抢救,抢救过程中一定要保证抢救人员的生命安全,防止岩爆损害进一步扩大
5、当抢救出伤员时,根据伤员人数、受伤程度,由医务人员在现场采取相应的救治措施,采取“先重后轻”的原则及时将伤员送到医院进行抢救、治疗
6、现场采取与岩爆程度及范围相对应的施工技术措施,控制岩爆的进一步发展在确保施工人员安全的环境下,积极进行岩爆处理,尽快恢复正常施工生产
7、根据伤亡程度及时向上级机关汇报岩爆损害情况,等待上级指令或进一步调查、处理
5.
3.3隧道坍塌故应急预案隧道坍塌是指隧道施工中遇软弱或破碎围岩发生突变时引起的较大及以上规模的土石塌方事故,是隧道施工中较为常见和严重的地质灾害之一,一般情况下会造成较大的经济损失,有时还会引起施工人员的伤亡,给施工单位造成无法弥补的损失,因此在施工中应引起工区及分队高度重视当遇软弱破碎围岩或地质条件发生突变时,应及时采取相应的施工技术措施,以防止隧道坍塌带来的严重损失,做到防患于未然,确保不发生任何隧道坍塌事故;当发生隧道坍塌时,应尽量保证避免人员伤亡;若发生人员伤亡时,应采取积极的抢救措施,控制隧道坍塌带来的损失,减少人员伤亡程度,最大限度降低事故的损害程度,积极组织人力、物力、财力弥补坍塌损失,尽快恢复正常施工生产应急处理措施
1、当发现坍塌时,发现人应及时发出警告信号,在危险区域的人员立即撤离,同时禁止其他工作人员接近或进入危险区域
2、工作人员撤离至安全位置后,及时清点现场施工人员数量,查看有无人员伤亡情况
3、现场负责人或值班安全员、工班长等立即报告工区领导,并立即启动应急抢险程序
4、当发生人员伤亡时,立即采取紧急救援工作,救援时必须2人以上进行防护,在确保救援人员无生命安全威胁的情况下进行抢救工作;若坍塌继续无法救援时,则在安全位置守候待命,以便及时进行抢救,抢救过程中一定要保证抢救人员的生命安全,防止坍塌损害进一步扩大
5、当抢救出伤员时,根据伤员人数、受伤程度,由医务人员在现场采取相应的救治措施,采取“先重后轻”的原则及时将伤员送到医院进行抢救、治疗
6、若坍塌特别严重,自身救援能力有限时,应立即上报地方政府或相关救助部门,请求紧急救援,同时做好相关配合救援工作
7、现场采取与坍塌程度及范围相对应的施工技术措施,控制坍塌的进一步发展在确保施工人员安全的环境下,积极进行坍塌处理,尽快恢复正常施工生产
8、根据伤亡程度及时向上级机关汇报坍塌损害情况,等待上级指令或进一步调查、处理
5.
3.4瓦斯爆炸应急预案瓦斯与空气混合,在高温下急剧氧化,并产生冲击波的现象,就形成了瓦斯爆炸一旦发生瓦斯爆炸将会产生相当严重后果,不但造成经济损失,更会造成多人伤亡的灾难性事故应急处理措施
1、当听到或看到瓦斯爆炸时,应面背爆炸地点迅速卧倒,如眼前有水,应俯卧或侧卧于水中,并用湿毛巾捂住鼻口距离爆炸中心较近的作业人员,在采取上述自救措施后,迅速撤离现场,防止二次爆炸的发生
2、瓦斯爆炸后,应立即切断通往事故地点的一切电源,马上恢复通风,设法扑灭各种明火和残留火,以防再次引起爆炸
3、所有生存人员在事故发生后,应统
一、镇定地撤离危险区遇有一氧化碳中毒者,应及时将其转移到通风良好的安全地区如有心跳、呼吸停止,立即在安全处进行人工心肺复苏,不要延误抢救时机
5.
3.5洞口失稳应急预案瓦房隧道和隆兴1号隧道进口由于存在顺层岩层,上覆粘土层较厚,下层强风化岩层间粘聚力较小一旦遇降雨在洞口开挖过程中极易形成顺层滑坡,将会对隧道结构造成破坏,造成巨大经济损失,甚至造成人员伤亡应急处理措施
1、通过监控量测,一旦发现滑坡土体失稳,立即停止掌子面及滑坡土体范围内所有作业,减少施工扰动
2、对滑坡土体范围内拉上警示标识,严禁人员、机械进入范围
3、立即报告监理、设计及建设单位,制定具体施工措施,通过减载、增设抗滑桩或钢管桩等措施,对不稳定土体进行加固,确保隧道结构安全
5.
3.6地表失水事故应急预案地表失水是指隧道开挖形成较大的集水廊道,对隧址区水文地质条件产生影响,在影响半径范围内出现地下水水位降低、地表部分井、泉干枯及地表岩溶塌陷等现象,进而影响隧道地表村民的生产及生活用水的事故,是隧道施工中较为常见和严重的地质灾害之一,一般情况下会造成较大的经济损失,给环境造成无法弥补的损失,因此在施工中应引起工区及分队高度重视当隧道开挖过程中出现股状出水时,应及时采取相应的施工技术措施,以防止地表失水带来的严重损失,做到防患于未然,确保不发生任何地表失水事故;当发生地表失水时,应采取积极的补救措施,控制地表失水带来的损失,最大限度降低事故的损害程度,积极组织人力、物力、财力弥补地表失水损失,尽快恢复正常施工生产应急处理措施
1、当发现地表失水时,发现人应及时向隧道施工负责人汇报
2、对现场失水范围进行踏勘、调查
3、调整隧道施工方案,对隧道洞内渗水采取以堵为主,防止地表失水情况进一步加大
4、若地表失水影响居民生产生活用水,应积极采取相应措施,协调解决
5、根据地表失水程度及时向上级机关汇报地表失水损害情况,等待上级指令或进一步调查、处理初喷测定放锚杆孔位钻孔安装锚杆挂钢筋网报验养护复喷锚杆制作钢筋网制作合格不合格施工准备测量定位钻孔、清孔设备就位连接管路注水试验系统状况注浆制浆标准判断停止注浆效果检查钻探孔开挖作业补钻注浆孔喷砼面处理排水肓管安装报验挂防水板钢筋安装报验去污、涮脱模剂台车就位拼防水板台车定位预埋件安装报验立堵头板、安止水带条灌注砼脱模养护砼制备合格合格与设计文件是否一致涌水量监测超前探孔红外线探测地质素描TSP203施工开始超前地质预报地质信息采集系统动态调整地质信息综合分析地表观测物理力学试验地质复查其它探测煤层突出危险性预测煤层突出危险性预测煤层突出危险性预测煤层突出危险性预测打前探钻孔打前探钻孔打前探钻孔打前探钻孔无突出危险无突出危险无突出危险无突出危险有突出危险有突出危险有突出危险有突出危险多排钻孔排(抽)放瓦斯多排钻孔排(抽)放瓦斯多排钻孔排(抽)放瓦斯多排钻孔排(抽)放瓦斯防突措施效果检验防突措施效果检验防突措施效果检验防突措施效果检验有效有效有效有效无效无效无效无效补救措施补救措施补救措施补救措施安全防护措施安全防护措施安全防护措施安全防护措施揭开煤层揭开煤层揭开煤层揭开煤层煤层煤层煤层煤层煤层煤层煤层煤层煤层煤层煤层煤层煤层煤层煤层煤层拱顶拱顶煤拱顶拱顶煤拱顶拱顶煤拱顶拱顶煤
3.5m
3.5m
3.5m
3.5m
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3.5m
3.5m煤层拱顶煤层拱顶煤层拱顶煤层拱顶煤层煤层煤层煤层煤层煤层煤层煤层排放范围煤排放范围线排放范围煤排放范围线排放范围煤排放范围线排放范围煤排放范围线拱煤层线拱脚开煤层拱煤层线拱脚开煤层拱煤层线拱脚开煤层拱煤层线拱脚开煤层左左左左左左左左右右右右右右右右钻孔排放剖面钻孔排放剖面钻孔排放剖面钻孔排放剖面钻孔排放剖面钻孔排放剖面钻孔排放剖面钻孔排放剖面钻孔排放平面钻孔排放平面钻孔排放平面钻孔排放平面钻孔排放平面钻孔排放平面钻孔排放平面钻孔排放平面煤层煤层煤层煤层70°70°70°70°煤层煤层煤层煤层剖面剖面剖面剖面平面平面平面平面煤层
1.5m
1.5m拱顶揭开石门后扩挖顶部过石门坎石门长度3-
3.5m循环进尺
0.7-
1.0m。