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时间:2020-05-26 00:50  编辑:平凉人民路

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缙云山隧道突水突泥专项施工方案

一、编制说明1.1编制依据

(1)《中华人民共和国安全生产法》;

(2)《中华人民共和国环境保护法》;

(3)《生产安全事故报告与调查处理条例》;

(4)《公路地质勘察规范》(JTJC20-2012);

(5)《公路工程水文勘测设计规范》(JTGC30-2015);

(6)《公路工程质量检验标准》(JTGF80/1-2012);

(7)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008);

(8)《公路隧道施工技术规范》(JTGF60-2009);

(9)重庆市地方标准《地下工程地质环境保护技术规范》(DBJ50/T-189-2014)。

(10)《重庆市公路水运工程安全生产强制性要求》(渝交委〔2015〕81号);

(11)重庆九龙坡至永川高速公路缙云山隧道两阶段施工图设计。

1.2编制原则

(1)确保隧道安全施工的原则;

(2)根据工程特点,合理配置生产资源,运用先进的技术装备,做好机具选型配套,提高机械化作业水平,实施标准化作业原则;

(3)满足重庆市高速公路施工标准化技术指南的相关要求的原则;

(4)在确保安全的前提下,施工中积极推广“新设备、新技术、新材料、新工艺”的原则。

二、工程概况2.1工程简介

本隧道轴线布置受地形和布线影响,进口位于曲线上,为更好的适应地形,采用设计线间距14.77m~30m的小净距+分离式组合隧道结构形式。左线隧道ZK4+915~ZK7+629,全长2714m,右线隧道K4+895~K7+640,全长2745m,为JY1、JY2分部共同承建,本合同段负责施工进口段,其中左线起讫桩号为ZK4+915~ZK6+117.5,共1202.5m,右线K4+895~K6+120,共1225m。该隧道为三车道大断面隧道,围岩结构较差,设计为III、IV、V级围岩,其中左线III级围岩257m,IV级围岩477.5m,V级围岩446m,明洞22m;右线III级围岩259m,IV级围岩495m,V级围岩448m,明洞23m。

受隧道不良地质影响,隧道局部段落易发生突水突泥,其具体段落如表1、表2所示:

表1隧道左洞突水突泥段落统计表

序号

部位

桩号

长度(m)

围岩等级

地质情况

1

左洞

ZK5+750~ZK5+775

25

隧道穿越三叠系下统嘉陵江组第4段(T1j4)地层,为盐溶角砾岩夹中厚层白云质灰岩、角砾状灰岩,岩溶强发育,围岩呈碎裂结构、土夹石状结构,易垮塌,地下水以股状涌出,施工中易发生突水、突泥。白云质灰岩、角砾状灰岩Rc=19.4Mpa,完整性系数Kv=0.59,K1=0.3,K2=0.2,K3=0,[BQ]=246。该段可能存在石膏层,应加强防腐。

2

左洞

ZK5+775~ZK5+878

103

隧道穿越三叠系下统嘉陵江组第4段(T1j4)地层,为中~厚层白云质、灰岩,岩溶角砾岩,灰岩、白云质灰岩属较坚硬岩,围岩以中厚层结构为主。地下水主要以股状涌出,施工中可能会发生突水突泥。白云岩、灰岩Rc=32.18Mpa,完整性系数Kv=0.65,K1=0.2,K2=0.1,K3=0,[BQ]=299.

3

左洞

ZK5+878~ZK5+937

59

隧道穿越三叠系下统嘉陵江组第4段(T1j4)地层,为盐溶角砾岩,岩溶强发育,围岩呈碎裂结构、土夹石状结构,易垮塌,地下水以股状涌出,施工中易发生突水、突泥。应加强施工中的地质超前预报。云质灰岩、角砾状灰岩Rc=19.4Mpa,完整性系数Kv=0.59,K1=0.3,K2=0.2,K3=0,[BQ]=246。

4

左洞

ZK5+937~ZK5+980

43

隧道穿越三叠系下统嘉陵江组第4段(T1j4)地层,为中~厚层白云质、灰岩,灰岩、白云质灰岩属较坚硬岩,围岩以中厚层结构为主。白云岩、灰岩Rc=32.18Mpa,完整性系数Kv=0.65,K1=0.2,K2=0.1,K3=0,[BQ]=299.

5

左洞

ZK5+980~ZK6+037

57

隧道穿越三叠系下统嘉陵江组第3段(T1j3)地层,为中~厚层灰岩、白云质灰岩,属较坚硬岩,围岩以中厚层结构为主。本段位于背斜核部,岩溶发育,地下水主要以股状涌出,施工中可能顺节理裂隙发生突水突泥。灰岩RC=31.88Mpa,完整性系数Kv=0.62,K1=0.2,K2=0.2,K3=0,[BQ]=301。

6

左洞

ZK6+037~ZK6+117.5

80.5

隧道穿越三叠系下统嘉陵江组第3段(T1j3)地层,为中~厚层灰岩、白云质灰岩,属较坚硬岩,围岩以中厚层结构为主。本段位于背斜核部,岩层平缓,岩溶发育,地下水主要以股状涌出,施工中可能顺节理裂隙发生突水突泥。灰岩RC=31.88Mpa,完整性系数Kv=0.62,K1=0.2,K2=0.4,K3=0,[BQ]=263。

表2隧道右洞突水突泥段落统计表

序号

部位

桩号

长度(m)

围岩等级

地质情况

1

右洞

K5+743~K5+767

24

隧道穿越三叠系下统嘉陵江组第4段(T1j4)地层,为盐溶角砾岩夹中厚层白云质灰岩、角砾状灰岩,岩溶强发育,围岩呈碎裂结构、土夹石状结构,易垮塌,地下水以股状涌出,施工中易发生突水、突泥。

2

右洞

K5+767~K5+878

111

隧道穿越三叠系下统嘉陵江组第4段(T1j4)地层,为中~厚层白云质、灰岩,灰岩、白云质灰岩属较坚硬岩,围岩以中厚层结构为主。白云岩、灰岩Rc=32.18Mpa,完整性系数Kv=0.65,K1=0.2,K2=0.1,K3=0,[BQ]=299.

3

右洞

K5+878~K5+938

60

隧道穿越三叠系下统嘉陵江组第4段(T1j4)地层,为盐溶角砾岩,岩溶强发育,围岩呈碎裂结构、土夹石状结构,易垮塌,地下水以股状涌出,施工中易发生突水、突泥。

4

右洞

K5+938~K5+988

50

隧道穿越三叠系下统嘉陵江组第4段(T1j4)地层,为中~厚层白云质、灰岩,灰岩、白云质灰岩属较坚硬岩,围岩以中厚层结构为主。白云岩、灰岩Rc=32.18Mpa,完整性系数Kv=0.65,K1=0.2,K2=0.1,K3=0,[BQ]=299.

5

右洞

K5+988~K6+043

55

隧道穿越三叠系下统嘉陵江组第3段(T1j3)地层,为中~厚层灰岩、白云质灰岩,属较坚硬岩,围岩以中厚层结构为主。

6

右洞

K6+043~K6+120

77

隧道穿越三叠系下统嘉陵江组第3段(T1j3)地层,为中~厚层灰岩、白云质灰岩,属较坚硬岩,围岩以中厚层结构为主。

2.2地形地貌

缙云山隧道呈近东西向横穿缙云山南段。缙云山为北碚东向条形山,山体狭长。工程布设段宽约2.9Km。侵蚀构造低山呈单面山及列峰脊状低山形态,分布于山体两侧,东翼岭脊地势较低,最高点标高654.50m,西翼岭脊地势较高,最高点标高676.20m。溶蚀岩溶地形主要为岩溶槽谷地形,在隧址区地貌上形成了南、北两个相对完整的岩溶槽谷。南北槽谷总长约6Km,北槽谷地形分布高程在480~558m,槽谷宽350~460m。南槽谷地形分布高程在511~575m,槽谷宽50~530m,槽谷形态,宽度不一、多宽平、延伸远、落水洞较发育,并有溶蚀槽丘,槽洼等岩溶地貌形态。岩溶槽谷段为干谷,而两侧山体横向冲沟发育,冲沟发育密度约0.5~1.0条/Km,且常年有水。隧道穿过地带相对高差达319m,隧道最大埋深约276m。进洞口位于一斜坡中下部,斜坡坡向约85°,地形坡角约5-15°,局部形成基岩陡坎。左线出洞口位于一冲沟右岸斜坡中下部,冲沟走向约242°,斜坡坡向345~356°,坡角22~33°,局部形成基岩陡坎。右线出洞口位于一冲沟中下部,冲沟走向约241°,斜坡坡向213~282°,坡角22~31°,局部形成基岩陡坎。

2.3水文地质条件

隧址区大型地表水体主要为分布东侧的梁滩河、西侧的璧南河及测区周边的水库。东侧的常年性河流为梁滩河,由南向北发育,为嘉陵江的一级支流。梁滩河发育于沙坪坝区白市驿一带的缙云山东麓和中梁山西坡,由南向北流经西永镇、陈家桥镇,最后于北碚汇入嘉陵江。梁滩河全长80.24km,流域面积380km2,河口高程约242.78m。璧南河发育于西侧璧山县境内河边镇一带的缙云山西麓和云雾山东麓,由北向南流经璧山县城、狮子镇、广普镇,最后于江津区油溪镇汇入长江,该河为长江的一级支流。璧南河在调查区附近延伸32.87Km,流域面积750Km2。

隧址区地下水类型为松散岩类孔隙水、基岩(红层)裂隙水、碎屑岩孔隙裂隙层间承压水、碳酸盐岩岩溶水,其中以碎屑岩孔隙裂隙层间承压水和碳酸盐岩岩溶水为主。缙云山隧道穿越岩溶发育段时,地下水丰富,可能出现突水突泥事故,危及施工安全。

2.4气候情况

隧址区属亚热带温暖湿润区,气温高、湿度大、雨量充沛。廊道区多年平均气温17.8℃,七月最高,一月最低,极端最高气温41.1℃,极端最低气温-3.3℃。年平均降水量1000~1200mm,最大日降雨量为255.7mm,降雨集中在5~9月,占全年降水量的65%以上。相对温度多年平均值为81%。据气象资料,公路廊道区冬季有雾、霜,一般雾日为18~31天,霜日5~7天,主要出现在1~2月份。

2.5工程地质

缙云山隧道横穿温塘峡背斜,该背斜走向北15°东,北段为并报华夏构造系,南至江津长江南岸的油溪镇,长48Km,褶曲宽3.00~6.00Km,为典型的线形褶曲。轴部地层为三叠系下统嘉陵江组(T1j)和三叠系中统雷口坡组(T2l)的可溶性碳酸盐岩类,两翼岩层由老至新依次出露三叠系上统须家河组(T3xj)和侏罗系下统的珍珠冲组(J1z)、中-下统自流井组(J1-2z)、中统新田沟组(J2x)和沙溪庙组(J2s)的泥岩夹砂岩、页岩等。隧址一带温塘峡背斜岩层产状较陡,西翼岩层走向北10~20°东,倾北西,倾角42~50°;东翼岩层产状走向北10~20°东,倾南东,倾角50~62°。

三、施工计划3.1施工进度计划

根据施工各因素考虑,缙云山隧道分别由九永一分部和二分部同时由进口和出口端施工掘进。

缙云山隧道进口端施工工期安排23个月,计699天,2016年2月3日进场开始、施工准备,2017年9月30日完工。

3.2设备计划

为满足缙云山隧道顺利施工,材料设备计划准备如表3所示:

表3进口端主要机械设备配置表

序号

设备名称

机械型号

功率

单位

左洞

右洞

1

凿岩台车

自制

-

1

1

2

凿岩机

YT-28

2.4m3/h

12

12

3

潜孔钻机

乌卡斯30

Φ100mm

2

2

4

风镐

G-10A

-

10

10

5

空压机

4L-22/7

132kW

4

4

6

挖掘机

小松PC-120

114kW

1

1

7

装载机

夏工XG951

155kW

2

1

8

侧卸装载机

ZL50C

154kW

1

1

9

混凝土喷射机

PZ-5

11kW

2

2

10

注浆泵

UBH

4kW

1

1

11

轴流风机

BD-6-NO16

1000m3/h

1

1

12

衬砌台车

ZZ-90

12m

1

1

13

钢筋切断机

6-40mm

5.5kW

1

1

14

交流电焊机

JW-50

3.5kW

5

5

15

工字钢冷弯机

WGJ-250

11.5kW

1

1

16

混凝土输送泵

三一泵

60m3/h

1

1

17

混凝土搅拌站

JS600

60m3/h

1

18

砼搅拌运输车

JC-6

6m3

2

2

19

自卸汽车

东风

20t

6

6

20

变压器

(800+500+315)KⅤA

3

21

污水泵

50YW24-20-4(4KW)

12

12

22

泵吸式甲烷检测仪

GT-903-CH4

1

1

3.3材料计划

缙云山隧道地理位置优越,周边多家商混站成熟,除初喷砼外混凝土均采用商品混凝土。进口建设一个60型的初喷站,供应喷射混凝土。钢材于钢筋集中加工厂加工,再运至洞口存放区。

3.4劳动力配置

劳动力配置计划见表5:

表5劳动力配置表

序号

工种

数量(人)

1

爆破工

8

2

风枪手

32

3

喷锚工

24

4

钢筋工

10

5

电焊工

8

6

砼工

13

7

模板工

12

8

修理工

5

9

电工

4

10

其它工种

8

11

各种台车司机

4

12

装载机司机

5

13

挖掘机司机

4

14

各种汽车司机

11

15

空压机司机

3

16

拌合机司机

2

17

砼输送泵司机

4

18

配料机司机

4

20

测量人员

2

21

试验员

3

22

安全员

5

23

质检人员

2

24

瓦斯监测人员

2

25

管理人员

4

合计

176

注:隧道特殊地段开挖面到二衬之间施工的总人数不能超过29人。

四、施工工艺技术4.1总体原则

坚持“早预报、先治水、强支护、快封闭,早衬砌”的施工原则组织施工。

施工前严格执行超前地质预报工作,通过超前地质预报资料进行分析,确定岩溶或断层破碎带延伸、规模、方向与类型。对可能存在突泥涌水地段采取全断面超前预注浆结合局部注浆方法,经注浆止水效果达到要求后,方可组织开挖施工。注浆结束后,进行注浆效果检查。当地层含水量不大时,浆液填充率须达到70%以上,地层含水丰富时,浆液填充率须达到80%以上。按总注浆孔的5~10%设置检查孔,检查孔的布设应在均布的原则下,结合注浆资料的分析做重点检查。检查孔应无涌泥、涌砂,不塌孔,渗水量应小于0.2L/min·m。不取芯钻孔时,应记录钻进速度、钻进压力、排渣成份等,进行认真分析。注浆效果达到要求后,方可组织开挖施工。

为防止突泥涌水对人员及设备造成危害,隧道施工时,通过综合超前地质预报手段探明掌子面前方地质条件,以便采取有效的施工措施,避免施工突发灾害的发生。遇溶隙、裂隙水可以以堵为主;遇到暗河或管道流,必须以疏、排为主。

4.2工艺流程

超前地质预报→超前支护(含注浆)→短开挖→强支护→仰拱砼→拱墙二衬。

4.3突水的监测、警报与工程措施4.3.1突水的主要地质类型

突水是隧道施工中紧次于塌方的最常见的地质灾害之一。特别是在我国降雨量较大地区施工隧道更为常见。造成突水最为常见的不良地质是断面(断面裂隙水)、大型暗河(岩溶水)以及煤系采空和矿山积水等。

缙云山隧道容易形成突水主要不良地质是断层(断层裂隙水)、溶洞和煤系采空等。隧道突水的可能性大。

(1)断面突水

断层突水是常见突水类型,但多数规模较小(多为大、中、小股涌水级,少数达到小型突水级)。造成断层突水的主要地质条件有:

①断层上盘为脆性、厚度很大、裂隙发育的含水透水岩层,下盘为塑性、裂隙很不发育的隔水岩层;

②断层破碎带在地表与处于低洼地貌的地表水体沟通,或在地下与暗河、大型溶洞沟通。

(2)溶洞和暗河型突水

溶洞和暗河(岩溶水)突水主要在岩溶发育区。溶洞、暗河赋存于石灰岩和白云岩等可溶性岩层,石灰岩、白云岩中的断层破碎带、较紧密背斜构造的核部和石灰岩、白云岩与泥岩、页岩、泥灰岩的接触面突水发生可能性大。这种突水造成的危害很大,是重点防范对象。

4.3.2突水监测与警报

隧道突水的监测主要是查明地下水源体(溶洞、暗河和大型断层破碎带等)的位置和地下水的性质、判断突水的可能性并及早发出警报。

(1)查明地下水源体的位置

主要是通过对溶洞、暗河和断层破碎带的地表地质调查复查法、断层参数预测法和仪器探测法(如红外线探水)等。

(2)查明地下水源体的性质

主要是依据各种突水水源体赋存的地质条件来判断。如溶洞、暗河赋存于石灰岩和白云岩等可溶性岩层中,断层水必须与断层共存;溶洞暗河赋存的具体构造是:石灰岩、白云岩中断层破碎带、较紧密背斜构造的核部和石灰岩、白云岩与泥岩、页岩、泥灰岩的接触面;断层水则与断层破碎带是否与其他水体沟通,是否在断层上下盘形成含水层与隔水层的有利组合有关。

(3)发生突水的可能性的判断及警报

①临近源断层水体前兆临:a、接近断层;b、临近断层时,下盘泥岩、页岩等隔水岩层明显湿化、软化,或出现淋水现象;c、其他水流痕迹的出现。

②临近大型溶洞水体前兆:a、出现较多的铁锈染或夹泥的裂隙;b、小溶洞出现的频率增加;

③临近暗河前兆:a、出现大量的铁锈染裂隙或小溶洞;b、大量出现的小溶含有河砂;c、钻孔中的涌水量剧增,且夹有泥砂或小砾石。

④现场涌水量测量与预报:炮眼水喷射距离预报法。堵死掌子面其他炮眼,只留一个喷射距离最远的炮眼,量测水平喷射距离,可以用喷射距离概略预测通水级别:喷射距离S<5m时,相当涌水量小于100m3/h,为小型涌水级别,在探放水后,可放心掘进;喷射S=5~9m时,相当涌水量为100~1000m3/h,为中型突水级,在探放水后,可采取放小炮,试探着掘进;喷射S=9~12m时,相当涌水量为1000~10000m3/h,为较大型突水级,应停止施工,待查明情况后,再试探着掘进;喷射S>12m时,为大型突水级,应立刻停止施工,从速待查明情况后,尽快采取应急处理措施。

4.3.3防突水的主要工程措施

(1)隧道施工应结合设计地勘资料开展常规地质法进行超前地质预报,特别是加强水的预测、预报;根据掌子面开挖揭示的地质情况及部分加深炮眼的探测情况对掌子面前方的地质、水文条件进行预测,如有异常,则应采取综合物探手段进行预测或打超前探孔进行验证,特别是据设计地勘可能存在溶洞、暗河以及大型断层带附近,要求隧道施工前采取打超前探孔进行探水。要求采用TSP、红外线探水和地质雷达等综合物探法探测掌子面前方的地下赋水情况(水量、水压等),并用超前探孔辅以加深炮眼进行验证。做好断层水和溶洞、暗河水的超前预报,正确对其进行定位、定性,加强临近前兆、涌水量监测和警报工作;隧道开挖接近水源体时,施钻大孔径超前孔,探放地下水,切忌盲目放炮;岩溶发育区的断层破碎带承压水以排为主、排堵结合,当涌水量减小后,以打深孔进行围帷幕注浆进行超前固结,来防止地下水;岩溶发育区的暗河、大溶洞水,采取以排为主、排堵结合的方法防治突水,必要时开挖泄水洞;岩溶突水地段,采取超前小导管预注浆超前支护,短台阶开挖、工字钢拱架加强支护方案通过。

(2)设计是依据超前探孔(Φ75探孔)出水量确定注浆堵水方案,在施工中应根据掌子面前方地质信息进行综合分析,当超前孔单孔出水量大于3m3/h,则应采取超前局部注浆,超前探孔有2/3孔满孔且总出水量大于15m3/h,则应采取超前帷幕注浆。

(3)帷幕注浆

帷幕注浆主要用于大的断层透水带、岩溶地段等可能突水、突泥的地带。

①注浆设计参数:a、注浆孔扩散半径:2.0m;b、注浆孔的布置:超前帷幕注浆每一环为25m,留3~8m作为止浆岩盘,注浆孔孔底间距按2.5m控制,周边帷幕注浆设3环,正面封堵钻孔4环,c、注浆压力:正常注浆压力为静水压力+0.5MPa,注浆终压力为2.5倍静水压力,在施工时应根据注浆试验进行调整;d、注浆加固有效范围:开挖轮廓线外5m;e、注浆材料:主要采用水泥浆,困难时辅以水泥、水玻璃双液浆,在溶洞区可采用先注纤维再注浆进行堵水。水泥采用425普通硅酸盐水泥,水灰比0.8:1~1:1。

②注浆流程图

注浆流程图见图1:

图1注浆流程图

③注浆结束标准

单孔结束注浆:a、注浆压力逐步升至设计终压,并继续注浆10min以上;b、注浆结束时进浆量小于20L/min;c、检查孔涌水量小于0.2L/min;d、检查孔钻取岩芯,浆液充填饱满;

全段结束标准:a、所有注浆孔均已符合单孔结束条件,无漏注现象;b、注浆后洞壁稳定;c、浆液注入有效范围大于设计值;d、预测岩体经注浆后可保证开挖后洞壁稳定;

④注浆工艺及要求

a、注浆前,在类似地质条件下的岩层中进行注浆试验,初步掌握浆充填率、注浆量、浆液配合比、凝胶时间、浆液扩散半径、注浆终压等指标;b、孔口位置应准确定位,与设计位置的允许偏差为+5cm,偏角应符合设计要求,每钻进一段,检查一段,及时纠偏,孔底位置偏差应小于30cm;c、钻孔和注浆顺序应由外向内,同一圈孔间隔施工;d、岩层破碎易造成坍塌时应采用前进式注浆,否则采用后退式注浆;e、孔口设3m长的Φ89注浆管,埋设牢固,并有良好的止浆设施;f、一个孔段的满意度浆应连续进行到结束,不宜中断,应尽量避免因机械、停电、停水、器材等问题造成的被迫中断。对于因实施间歇注浆,制止串浆冒浆等等而有意中断,应先钻孔清理至原深度以后再行复注。

⑤注意事项

a、施工中应严格进行综合地质超前预报,并对地质资料仔细分析,加强突水、突泥现象征兆的监测。建立完善的施工管理制度,加强现场安全巡视,如有异常应尽快采取措施,撤离人员及机械;b、可溶岩地段每循环超前地质预报资料应向经理部报告,以更报设计及业主及时调整工程措施;c、设计注浆数量、参数是根据地质资料、岩溶发育规律进行的预设计,注浆措施的实施应建立在充分的超前地质预报预测工作基础之上。施工现场应根据实际探测的隧道岩溶、断层的地质、地下水情况,对注浆堵水段落、注浆方式、注浆孔的布置、注浆孔数量、长度、孔口管数、注浆数量、材料等进行优化调整,以确保施工安全;d、钻进过程中遇涌水或岩层破碎造成卡钻,应立即停止钻进,进行注浆,扫孔后再行钻进;e、注浆过程中,若水压力突然升高,应停止钻进,检查后,再行注浆;f、注浆过程中,注意观察止浆盘的变形情况,准备好加固措施;g、当预测掌子面有突水、突泥征兆时应时通知该工区各个施工班组、各个施工场所。

(4)超前小导管注浆

超前小导管注浆主要用于裂隙集中涌水地带、岩层松散或断层破碎富水带的堵水和预加固。

超前小导管多沿拱部布置或沿边墙涌水部位、破碎带布置,间距一般30~50cm,外插角一般取10°~15°,长度一般为3.5~5m,小导管之间的搭接长度不得小于1m;

小导管一般采用直径42mm的无缝钢管制作,在小导管的前端做成约10cm长的圆锥状,在尾端焊接直径6~8mm的钢筋箍。距后端100cm内不开孔,剩余部分按20~30cm梅花形布设直径6mm的溢浆孔;

钻孔应当顺直,直径应与注浆管径配套,孔深视小导管长度确定。在孔口端用沾胶的麻丝绕成不小于孔径的纺锤形柱塞,把小导管插入孔内,带好丝扣保护帽,用风钻或风镐打入设计深度,使麻丝柱塞与孔壁压紧;小导管外落长度一般为30cm,以便连接孔口阀门和管路;小导管安装后应对开挖工作面进行喷砼封闭,厚度10~15cm,封闭范围为开挖工作面及监近开挖工作3m范围的环向开挖面;

(5)预注浆堵水还有周边半封闭预注浆、大管棚预注浆等,其上几种注浆方案基本同上,只是预注浆管打的部位、封闭工作面等范围和方式不同而已。

(6)岩溶区

①当隧道穿越岩溶区时,除应采取以上超前地质预报预测等方法进行探水外,还符合以下规定:a、施工前详细了解山顶地表水、出水点的情况,有条件时采取地表注浆(埋深小于20米时)进行处理;b、开挖宜采用台阶法,爆破应按“密布眼、少装药”的原则进行,遇有渗漏时应小心施爆;c、当隧道一侧遇有溶洞时,应先开挖该侧,待支护完后再开挖另一侧。d、仰拱必须超前施作,尽早形成闭合结构,同时要求二衬紧跟。

②岩溶地段的溶洞空腔、暗河的处理应首先选择疏导、连通方案,不应改变地下水总的流动趋势。处理方案按设计,大概有如下方案:如果隧道底或边墙存在小体积的溶管,且规模较小,则可在边墙及隧底设置盲沟、暗管、涵洞、倒虹吸、钢管疏导或小桥通过;如果隧顶存在溶管,且有水通过,则应在顶部设置暗管跨越或将水引入隧底跨越;溶洞空腔仅在隧底,且较大较深或填充物松散不能承载结构物时,则采用梁、桥等方式通过;当岩溶水很大或涌水量大、涌水点、多、分散、排泄通道不明显的岩溶地段,则应采用了辅助导坑进行汇排。

(7)钻孔、注浆的注意事项

①钻孔顺序一般先内圈后外圈,先无水孔后有水孔;钻机安装平整稳固,其中心线与设计注浆孔中心线相吻合,钻孔过程中要经常检查校正钻杆方向,注浆孔的孔底偏差应不大于1/40孔深,检查孔的孔底偏差应小于1/80孔深;钻孔2m后应安装孔口管或注浆管,测量水压力及涌水量,并填写记录表格,主要内容有按孔号、进尽、起始时间、岩石裂隙发育情况、出现涌水位置、涌水量和涌水压力等;在涌水量大、压力高的地段钻孔时,应先设置带闸阀的孔口管,当出现大量涌水时拔出钻具,关闭孔口管上的闸阀,再进行注浆;当开挖工作面围岩破碎,应先设置止浆墙和孔口管,孔口管埋入止浆墙深度随最大注浆压力而定,也口管宜为直径不小于90mm无缝钢管;

②注浆材料及浆液配比应根据工程地质、水文地质条件、注浆目的以及成本、设备等因素选择和调整,浆液应具有良好的流动性、可灌性,固结体应具有较高的强度和抗渗堵水性;注浆材料应当无毒、无污染、对人体无害,一般采用水泥基浆材,不宜采用化学浆材,在断层破碎带富水和动水条件下宜采用水泥—水玻璃双液浆;

③注浆注意事项

水泥浆液应采用拌种桶配制,配制水泥浆或稀释水玻璃浆液时,应防止杂物混入,拌制好的浆液必须过滤后使用;注浆应采用专用注浆泵注浆,为加速注浆,可安装分浆器同时注浆;配制好的浆液应在规定的时间内注完,随配随用;注浆顺序应为由上至下,浆液先稀后浓、注浆量先大后小、压力由小到大;当发生串浆时,应采用分浆器多孔注浆或堵塞串浆孔隔孔注浆。当压力突然升高应停机查明原因;

注浆压力应符合设计要求,当压力达到设计注浆终压并稳定10~15min,检查孔单孔出水量小于0.2m3/min,隧道预测涌水量小于1m3/(d.m),可终止注浆;

采用单液水泥浆时开挖时间为注浆后8h,采用水泥—水玻璃浆液时为4h。开挖过程中应检查浆液渗透及固结状态,并根据压力—流量曲线分析判断注浆效果,及时调整预注浆方案。

④异常情况处理

a、钻孔过程中遇见突水、突泥情况,立即停钻,进行注浆处理;在开挖工作面有小裂隙漏浆,先用水泥浸泡过的麻丝填塞裂隙,并调整浆液配比,缩短凝胶时间,若仍跑浆,用风钻钻浅孔注浆固结;当水泥浆进浆量很大、压力长时间不升高时,则应调整浆液浓度及配比,缩短凝胶时间,采用小流量低压力注浆或间歇式注浆,但停留时间不能超过浆液凝胶时间;

b、当隧道已发生涌水时,立即启动应急预案,组织电工和抽水工24小时不间断抽水,防止浸泡发生其他事故,同时安排挖掘机挖集水井并安排装载机配合运送抽水泵及排水管,增大隧道排水系统排水能力。

4.4突泥的监测、警报与工程措施4.4.1突泥的主要地质类型

造成突泥的主要不良地质为位于多雨岩溶发育地区的溶洞和淤泥带。岩溶发育地区形的溶洞既积水,也可以泥水混杂,后者最为常见,是溶洞突泥的主要形成机制;淤泥带大部位于我国南方岩溶发育地区,而且多数赋存断层中,只有少数淤泥带赋存在陡倾的具有层间滑移特征的石灰岩或白云岩的具有层间滑动的岩层界面中。淤泥带的规模在剖面上向下逐渐变小,到一定深度消失,所以隧道距地表越近时越易遇到,埋深较大的隧道较难遇到。

4.4.2突泥监测与警报

突泥的监测与预报基本与突水相似。

4.4.3防突泥的主要工程措施

(1)施工时加强超前地质预报,把超前地质预报纳入施工工序管理,建立完善的超前地质预报系统,采用先进可靠的预报方法(TSP203地震波法、红外线探水仪、水平声波反射法、地质雷达和超前钻孔等),采取长短结合、相互验证的综合预报手段,根据预报成果采取相应的处理措施,制订施工方案。

①TSP203

全程施作TSP203,软弱、破碎低层或岩溶发育区,每次预报距离采用120m,搭接20m;岩层较好的硬质岩每次预报距离采用150m,搭接20m。

②超前地质水平钻

在可能发生涌水段落采用超前地质水平钻施作3个探孔,钻孔直径采用Φ89,活动断裂带超前探测长度80~100m,搭接长度不小于10m,其余地段采用专用探水钻机施工探水孔,孔径为φ55mm,钻孔外偏角为10°,超前探测长度不小于30m,搭接长度不小于5m,作为止水盘并开始下一循环探水。

③加深炮孔

在每个掌子面采用风钻在拱顶、拱腰两侧、中部处施作加深炮孔,炮孔深度为5米,根据钻孔的速度和出水情况,判定前方围岩情况。

④掌子面素描

在开挖过程中,对每个掌子面进行地质素描,根据掌子面围岩的节理、产状、出水点位置和围岩走向,判定前方围岩情况。

综合对比分析各种超前地质预报的结果,以确定前方隧道是否存在涌水突泥的段落并制定相应的施工预案。

(2)突泥治理方案

①岩溶洞穴有填充物,其一般下沉量大、强度低、稳定性差,大多由泥砂及其混合物组成。当隧道必须穿越时,隧道基底可采取换填、注浆加固、钢管桩、旋喷桩等方法来处理。

②对于充填淤泥的溶洞:在隧道施工中,采取综合超前地质超前预报判明前方存在充填淤泥质溶洞时,应停止施工。然后采用超前预注浆加固淤泥质地层,并采取超前大管棚支护,台阶法开挖。开挖后及时进行径向注浆,及时施作二次衬砌结构。

③对于充填粉质粘性土型的:在隧道施工中,采取综合超前地质超前预报表明前方存在充填粉质粘土层时,鉴于粉质粘性土层有一定的自稳能力,对于拱部及边墙的溶洞可采用超前小导管支护,必要时在隧道拱部设大管棚超前支护,分部开挖,钢架支撑的处治方案,开挖后及时进行径向加固注浆。基底的溶洞可采取钢管群桩或高压旋喷桩进行加固处治。加固后及时施作二次衬砌结构,根据水压力测试结果确定是否采取抗水压二次衬砌结构形式。

④当溶洞较大、较深,填充物较多时,可采用梁、拱跨越。但梁端或拱座应置于稳固可靠的基岩上,必要时用圬工加固。

⑤当遇到一时难以处理全填充型溶洞时,可采用迂回导坑绕过溶洞区,继续进行隧道施工,再行处理溶洞。

4.5高压富水地段施工难点以及施工方法4.5.1施工难点

释能降压法施工的难点在于寻找溶腔的位置以及溶腔岩盘的爆破。

溶腔的查找采用多种方法综合运用,包括地质素描、TSP203、地质雷达、红外线探水、超前深孔钻探和风钻加深5m共五种方法。

在爆破过程中,岩盘只能一次爆破成型,否则在高水压力薄岩盘下进行处理危险很大。要求爆破进水口成形良好,围岩稳定,达到流水顺畅,因此,水下岩盘爆破工程主要技术问题是:正确选定岩盘口的位置、形式和参数;优选岩盘爆破设计方案;正确选定岩盘爆破施工安全技术以及考虑爆破对周围环境的不利影响等。

4.5.2施工方法

释能降压法是指在隧道施工中遇到高压富水充填溶腔时,选择适当时机采取有计划、有目的的精确爆破,把溶腔爆开,释放溶腔中储存的高压水,削减势能,降低泥水压力,从而消除隧道施工中的高风险,然后进行安全清淤、加强支护、快速通过、及时施作底部结构和二次衬砌等配套处治措施来完成溶腔段施工的一种新的施工方法。

释能降压法施工方针为:探介质,锁边界,选时机,精爆破,严监控,畅排放,细处理,勤检查。该方法分为以下几个步骤:

(1)查找溶腔:查找溶腔阶段主要包括超前地质预测预报和岩溶特征分析两个方面的内容。超前地质预测预报是指经过采取物探和钻探方法,查找隧道前方是否发育溶腔。岩溶特征分析是指通过超前地质预测预报查找到隧道前方发育溶腔后,应进一步逼近详探,以确定溶腔处理必须的工程地质及水文地质参数。

(2)判断溶腔:分析岩溶地质特征、水文特征、规模特征、环境特征,确定溶腔处理方案。如果溶腔规模不大,注浆法可以通过;如果溶腔规模大,注浆法、冻结法处理风险高,可以采用释能降压法。

(3)锁定溶腔:锁定溶腔阶段是高压富水充填溶腔处理的关键阶段,它是释能降压专项爆破设计的主要依据。

①溶腔边界初步确定。根据掌子面的超前钻探资料,对溶腔进行初步确定。

②溶腔边界准确锁定。准确锁定隧道前方溶腔的临近界面是保证施工安全和进行专项爆破设计的关键。隧道接近溶腔时,主要通过长度为5m的超长炮孔钻探来锁定溶腔界面。钻探时根据钻进速度、排渣情况、水量大小,从而准确地锁定溶腔的临近界面。

(4)打开溶腔:打开溶腔阶段是指采取专项精确爆破设计爆通安全岩盘,从而对溶腔内所聚积的水和填充物进行释放,消除能量。岩盘爆破必须做到“爆通、成型、安全”。安全岩盘是指高压富水溶腔与泄水洞掌子面之间预留的一段完整岩体。

安全岩盘厚度分析:在释能降压施工技术中开挖至充填溶腔前的最后一个循环时,要保留一个安全的岩盘,防止溶腔内高压水压溃岩盘、突入隧道(泄水洞),造成工程事故。岩盘厚度过大,虽然能杜绝突水突泥事故的发生,保证施工人员及工程机械的安全,但过大的岩盘厚度不利于岩盘的爆破贯通,给后续的处理带来更大的风险;过小的岩盘厚度,虽然有利于爆破贯通,但在地压、水压和钻机时产生的冲击震动下可能使溶腔内高压水(泥沙)压溃岩盘,发生突水突泥事故,对施工人员的安全不利。因此,正确的设置岩盘厚度是释能降压施工技术能否成功的关键环节之一。

(5)处治溶腔:对高压富水充填溶腔采取释能降压后,溶腔水压力基本为0Mpa,降雨补给条件也是安全的。溶腔处理包括施工处治和结构施工两个方面的内容。

①溶腔释能降压法,由于受溶腔内充填介质特征、水压力高低、水量大小、释放季节等综合影响,因此,可能出现三种不同情况,应根据释能降压后所处的状态确定施工处治方案。

a.溶腔内水和填充介质完全释放,采用回填护拱法;

b.溶腔内水释放且填充介质部分释放,采用清方置换法;

C.溶腔内水释放而充填介质未释放,先进行介质稳定性评价,然后采用台阶开挖法结合管棚注浆法;

4.6突水突泥地段施工注意事项

(1)施工前应对地表进行详细勘查,注意研究岩溶状态,估计可能遇到溶洞的地段。

(2)了解地表水、出水地点的情况,并对地表进行必要的处理,以防止地表水下渗。

(3)施工达到溶洞边缘,各工序应紧密衔接。同时设法探明溶洞的形状、范围、大小、充填物及地下水等情况,据以制定施工处理方案及安全措施。

(4)当在下坡地段遇到溶洞时,应准备足够数量的排水设备。

(5)施工中注意检查溶洞顶板,及时处理危石。当溶洞较大、较高时,应设置施工防护架或钢筋防护网。

(6)在溶蚀地段的爆破作业,应尽量做到多打眼、打浅眼,并控制药量。

(7)在溶洞充填体中掘进,如充填物松软,可用超前支护法施工。如充填物为极松散的砾、块石堆积或有水,可于开挖前采取预注浆加固。

(8)溶洞未做出处理方案前,不要将弃碴随意填洞中。

(9)处理情况复杂的溶洞,要根据现场具体情况制定安全措施,以确保施工安全。

(10)根据现场揭示有较大压力的泄水时,应上报设计院,及时变更。施做泄水孔等措施。

(11)如不能降压进行释能降压,及时上报设计院变更,或设置导坑引排水,确保掌子面施工安全。

五、施工安全保证措施5.1安全目标

安全责任事故

死亡率:0

重伤率:0

负伤率低于12‰;

交通甲方责任事故为0;

机动车违章率10%以下;

重大治安刑事案件为0;

防火、消防符合项目所在地方规定;

职业健康保护措施到位,施工期间无新增职业病人。

5.2安全生产组织机构

成立以项目经理为组长的安全生产领导小组,建立安全保证组织机构;负责施工过程中的安全工作。组织机构见图2:

图2安全生产组织机构

5.3施工安全保证体系

为了确保安全生产目标的实现,必须建立健全安全保障体系,制定完善的保证措施。领导挂帅,全员参加,使安全工作制度化、经常化,贯穿施工全过程。项目经理为安全生产的第一责任人,施工经理直接管安全。经理部成立安全生产委员会,各工班设兼职安全员。施工安全保证体系见图3。

图3施工安全保证体系框图

5.4安全生产制度

1、安全生产责任制

建立各级安全责任制,职责明确,落实到人,项目部建立了以经理为组长的安全领导机构,形成有效的安全生产管理体系,并签订定安全责任状,明确各自的安全职责。项目配备专职安全员,各施工队配备一名专职安全员,各施工作业队的队长担任兼职安全员,层层落实安全责任。

2、安全生产教育培训制度

(1)安全教育培训

工人在上岗前,必须接收安全教育,培养安全生产必备的基本知识和技能。施工过程中,针对本工程的特点定期进行安全生产教育,有计划的对重点岗位的生产知识、安全操作规程、安全生产制度、施工纪律进行培训和考核。

安全教育和培训主要从以下几个方面着手:安全生产思想教育、安全知识教育、安全技能教育等。

①安全生产思想教育

安全生产思想教育的目的是为安全生产奠定思想基础。通过加强安全生产方针政策、法律、法规和规章制度以及劳动纪律等方面的考核教育,提高作业人员的安全意识。

②安全知识教育

全体作业人员必须接受安全知识教育,并具备安全基本知识。主要包括:安全生产规章制度;施工生产流程、场内运输的有关安全知识;有关电气设备的基本安全知识;爆破作业安全知识;生产中使用的有毒有害的原材料和可能散发有毒有害物质的作业安全防护基本知识;消防制度及灭火器材应用的基本知识;个人防护用品的正确使用知识;因公伤亡事故的应急措施和急救知识等。

③安全技能教育

安全技能教育就是根据各专业、各工种的特点,实现安全操作、安全防护所必须具备的基本技术能力和技术知识要求。每个作业人员都必须熟悉本工种、本岗位专业安全技术知识。

(2)安全教育培训责任制

以项目部安全部、综合办公室为中心,结合本项目特点,收集材料,展开各种渠道的安全教育,落实在建人员培训的知识内容,项目部强制规定参加培训的时间,保证本工程参建人员安全教育培训100%。建立安全教育培训责任制,明确了各项培训的内容和责任人。

3、安全检查制度

项目经理部建立定期安全检查制度,规定定期检查日期及参加检查的人员。项目部每月检查一次,施工队每周检查一次,作业班组每天检查一次。非定期检查视工程情况在施工准备前、危险性大、采取新工艺、季节变化、节假日前后等情况下都要检查。

对检查中发现的安全问题、安全隐患,要建立登记、整改、销项制度。定人、定措施、定经费、定完成日期,在隐患没有消除前,必须采取可靠的防护措施。如有险情,立刻停止使用,处理合格后方可施工。

4、安全生产奖惩制度

积极开展上岗交底、上岗检查、上岗记录的“三上岗”安全活动,对班组的安全活动,要有考核措施,并按照奖惩措施进行兑换。

5、特种作业人员持证上岗制度

(1)特种作业人员是指电工、电焊工、架子工、爆破工、起重工及场内机动车司机等。对特种作业人员,必须做到持证上岗。从事爆破作业、电焊作业、场内机动车驾驶、起吊作业、电工等特种作业人员,必须按照国家有关规定经过专门的安全作业培训,并取得特种作业操作资格证书后,方可上岗作业。如果人员不能满足施工需要时,根据施工需要、提报培训计划及人员,统一联系地方劳动部门进行培训取证。

(2)特种作业操作资格证书按期复审,证书无效或过期未复审的特种作业人员一律不得上岗。

(3)将特种作业人员登记造册,建立管理台帐,并根据人员变动情况及时更新、整理。

(4)劳务工中的特种作业人员要纳入项目部统一管理。

(5)对特种作业人员的持证上岗情况进行定期和不定期的监督检查,对无证上岗、违章操作的行为将按有关规定给予处罚。

6、交底制度

(1)安全技术交底制度

建立逐级安全技术交底制度,分部分项工程进行安全技术交底,交接到作业层。明确施工中存在的安全隐患、注意事项、以及防护措施并留下交底记录,确保施工安全。

①安全技术交底由工程部、安全部负责向施工队安全技术负责人进行安全技术交底。再由施工队安全技术负责人向施工人员进行安全技术交底。

②安全技术交底必须具体、明确,要有针对性。特别是施工组织设计中的关键施工问题,主要施工工艺、特殊的技术要求以及新结构、新材料、新工艺的操作工艺。

③安全技术交底的内容要结合本工程项目的施工作业特点,主要针对施工中给作业人员和设备带来潜在威胁的危险源、危险点进行交底,明确针对危险源、危险点的具体预防措施。

④将施工程序、施工方法、安全技术措施,相应的安全操作规程、标准、应该注意的安全事项和事故发生后采取的避难和紧急救援措施向施工队长、班组长进行详细交底。

⑤定期向多个工种进行交叉施工的工区进行书面交底,并设立醒目的警告标志牌。

⑥该优先采用新的安全技术措施。

⑦安全技术交底随同施工技术交底同时下发。

⑧安全技术交底必须有书面的签字记录。

(2)班前安全交底制度

为了认真贯彻“管生产必须管安全”的原则,进一步强化施工过程中的安全生产管理,从根本上提高职工的自我防护意识,达到人人讲安全,人人管安全的目的,实现安全生产,特制定本制度。

每日上班前召开的班组长会议上,在布置生产任务的同时,同时布置安全工作,要针对不同工种的实际情况或操作时的位置进行安全交底,使班组长能够从思想上引起高度重视。

5.5安全生产技术措施5.5.1水文监测专项设计

(1)降雨量观测

降雨量观测宜采用自动雨量记录仪进行降雨量自动记录。记录内容包括天气状况、气温、降雨量。遇大雨、暴雨、暴雪等天气时,需人工记录其发生时间、持续时间、降雨量、降雪量等。

(2)涌水量观测

涌水量观测包括超前钻孔、重要出水点、重要井泉等水量。进行水量监测的同时,注意观察水的混浊情况,必要时需进行含泥量的测试。监测过程中应及时收集隧道工程附近水文站资料。

(3)水压力观测

每实施1次超前钻孔均需进行水压力监测。每个溶腔至少需布置1孔进行水压监测。水压力监测孔,需布设孔口管,安装法兰盘、Q型管、空气室及压力表,孔内需设置软式透水管等。

(4)深孔水位观测

采用LevelTROLL300或LevelTROLL700深孔液压测量仪对未施工地段的重要深孔孔内水位进行自动长期连续观测。仪器会自动记录水位的升降变化,事后下载数据,并定期将仪器从深孔内取出。深孔水位测量仪设置后,应由专人看管,及时采集和整理观测数据,定期检查设备工作状况。

5.5.2洞外排水系统专项设计

对高压富水充填溶腔实施释能降压前,必须对洞外排水环境及能力进行调查,明确排水路线,设置排水沟渠能力要满足溶腔水快速排放,且保证排水通畅。当洞口及排水下游生活、生产设施存在安全隐患时,必须予以拆除。洞外排水系统应进行专项设计。

5.5.3洞内警戒系统专项设计

实施释能降压前,对洞外警戒系统进行专项设计,设计内容包括警戒区域、警戒时段、警戒标志等。

5.5.4洞内排水线路专项设计

洞内出口顺坡排水按照中央水沟集中排除。

进口分部反坡施工,排水问题需重视,采取在设集水井,建立多级固定排水泵站,铺设排水管路将洞内地下水通过接力排出洞外。洞内每隔一定距离设一泵站,利用洞内避车洞修建,避车洞底部加深形成集水井,每个集水井汇集正洞一定范围内的地下水,洞内设水泵并敷设管路将水接力排出洞外。

(1)为防止洞外高压停电影响洞内排水及其他施工作业,洞口配备500KVA发电机1台,与变电站构成两套完整的双回路供电电源,一路外供电,一路自发电。

(2)固定泵站设设专用配电箱,排水设备搭接电由专职电工负责,严格按照施工用电操作规程操作,其他部位施工用电不得接在抽排水专用配电柜或配电箱上。

(3)每级泵站设两名专职抽水人员,负责该泵站的抽水工作。

(4)泵站及配电洞室开挖后必须进行支护加固处理,确保洞室安全,采用喷射C20砼15cm厚支护,顶部局部地段加设砂浆锚杆支护。隧道施工完成后,泵站水仓在二次衬砌时用同级砼回填。

(5)洞内水沟必须保证排水通畅,水仓及排水管道要定期进行清淤及清理,确保排水设备及管道运转正常。

(6)加强抽水设备的维修保养,备用抽水机必须保养完好,在其他抽水设备出现故障时保证能及时投入使用。

(7)加强富水段的超前地质预测预报和水量监测,严格按照设计要求做好富水段的注浆堵水施工,做到限量排放。

(8)洞内排水必须经洞外污水处理池三级沉淀后达标排放。

实施释能降压前,应根据释能降压点所处的位置以及工程进展情况作出合理的洞内排水线路专项设计。主要保证排水通畅,避免对相邻通道的影响和施工干扰。

5.5.5洞内相邻洞室分隔专项设计

为减少释能降压时水及充填物进入相邻洞室,对相邻洞室产生影响,同时保证溶腔处理期间相邻洞室的正常安全施工,应对相邻洞室横通道之间进行封堵分隔。横通道封堵位置宜选择靠近排水线路侧。

封堵材料根据工程要求及现场供应条件确定:若为临时封堵,可采用碎石沙袋;若为永久性封堵,应采用混凝土材料。封堵时,应在封堵位置按1m×1m间距钻深2m的钻孔,埋设3m长砂浆锚杆,外露1m,并与封堵墙连接成整体结构。

横通道的封堵高度,根据释能特征分析,越靠近释能降压掌子面处,因为排泄物中含有大量固体介质,能量也越大,所以高度也越高。原则上,应在释能降压掌子面后退1000m范围内采取全断面封堵,1000m以外采取半截面封堵。

5.5.6洞内外预警监控系统专项设计

为保证释能降压的安全进行,在洞口调度室设置监控中心,分别在洞内释能降压位置、释能降压点后退一个横通道道口位置、隧道洞口,以及洞外排水线路位置安设监控点。同时,预警监控系统也为进洞观察提供安全保障。这些预警系统分为声光报警系统;应急通信系统;视频监控系统;应急照明系统;应急供电系统。

5.5.7进洞条件专项设计

根据水文监测数据分析,研究地表降雨与洞内排水关系,制定出相应的隧道安全进洞条件。

5.5.8进洞观察安全撤离线路专项设计

一般在24h后确定无异常时方可进洞观察。为避免进洞观察时出现掌子面不可预见突发性突水时,应选择设计好的合理撤离线路进行逃生。

(1)顺坡施工

顺坡施工隧道撤离线路,当进洞观察遇到险情时,下游总是不安全的,撤离原则是“进邻洞、向上走”。为了确保撤离安全,释能降压实施前,最后一个横通道的位置距离释能降压掌子面不得大于100m,否则,将会造成撤离困难,有较大的安全隐患。

(2)反坡施工

当反坡隧道施工时,掌子面进行释能降压后进洞观察,当遇到险情时,向上游撤离直接出洞。

5.6其它安全措施

(1)进行全面的、针对性的安全技术交底。

(2)严格安全监督,建立和完善定期安全检查制度,各级安全领导小组定期组织安全检查,各级安全监督人员要经常检查,真正把事故消灭在萌芽状态。

(3)加强火工品的管理,爆破器材存储于干燥的仓库内,温度保持在18~30℃,库内设消防设施,不同性质的炸药分开,雷管和炸药分库存储,运至工地的炸药当天未使用完,必须如数退回,不得在工地留存过夜。领用运输过程中必须有押运员负责。

(4)施工人员到达工作地点后,施工人员首先组织人员分头检查工作面、机具设施是否处于安全状态,详细检查围岩及初期支护是否有变化,拱顶和拱墙是否稳定,如有松动和裂纹,要及时进行加固处理。

(5)施工期间,现场施工人员要会同有关人员对各部位、各部分进行定期检查,在不良地质地段,每班组指派专人检查,当发现喷锚支护变形或损坏时,应立即增设锚杆并复喷混凝土或增设钢支撑,必要时立即进行衬砌。

(6)当发现监控量测数据有突变或异常时,及时通知现场负责人,并采取应急措施,保证施工安全。

(7)加强施工班组建设。做好工班长、安全员及全体施工人员的安全教育工作,执行“三检”和“每周一”安全互检,集思广益,发现问题,找出隐患,杜绝安全事故的发生。

(8)施工废水、生活污水按照有关要求进行处理,不得直接排入农田、河流和渠道。

(9)清洗骨料的水和其他施工废水,采取过滤、沉淀处理合格后再排放,避免污染河道和周围环境。

(10)施工机械排放的废油、废水,采用隔油池、沉淀池等有效措施加以处理,不得超标排放。

(11)生活污水采取三级生化或化粪池等措施进行净化处理,经检查符合排放标准后方准排放。

(12)对运输水泥及易飞扬物料须用帆布覆盖严密,并保证装载适中,不得超限运输。

(13)在有粉尘的作业环境中作业时,除洒水外,作业人员还必须配备劳动防护用品。

(14)施工、生活垃圾,应集中处理。

(15)施工和生活中的废弃物也可以经当地环保部门同意后,运至指定地点。

(16)消除一切可能造成火灾、爆炸事故根源,严格控制火源,易燃物和易爆物的存储。

(17)对洞内施工的作业人员,在施工前进行灭火、通报、联络、避难、救护等基本教育和训练。确保发生紧急状态时,能够实施紧急救护。

六、应急救援预案

坚持“安全第一,预防为主”、“保护人员安全优先,保护环境优先”的方针,贯彻“常备不懈、统一指挥、高效协调、持续改进”的原则。更好地适应法律和经济活动的要求;给企业员工的工作和施工场区周围居民提供更好更安全的环境;保证各种应急资源处于良好的备战状态;指导应急行动按计划有序地进行;防止因应急行动组织不力或现场救援工作的无序和混乱而延误事故的应急救援;有效地避免或降低人员伤亡和财产损失;帮助实现应急行动的快速、有序、高效;充分体现应急救援的“应急精神”。

为保证可能在缙云山隧道施工中发生突泥涌水事故后,急救工作程序化、科学化、机动化,把人员伤亡和经济损失降低到最小程度,并明确在急救预案中的机构设置和相关部门、人员在应急中的职责,根据项目确认的高中度风险,特制定本预案。

6.1可能发生的场所及部位6.1.1涌突水级别划分

根据经验分为:小型涌突水(<100m³/h)、中型涌突水(100~1000m³/h)、较大型涌突水(1000~10000m³/h)、特大型涌突水(>10000m³/h)。

缙云山隧道预测隧道正常涌水量为4330m3/d,最大涌水量为12990m3/d,均属于中型涌突水。

6.1.2可能发生的以下几种事故:

(1)开挖爆破作业后引起的隧道突泥涌水事故;

(2)初期支护受压变形引起的隧道突泥涌水事故。

6.2应急目的

项目部将认真贯彻执行“安全第一,预防为主、综合治理”的工作方针,落实突水突泥行政领导负责制,做到责任到位、指挥到位、任务到位、措施到位,确保工程施工的顺利进行,确保环境不受破坏、防止水土流失,确保我项目部职工及临近百姓的生命、财产安全。

6.3应急组织机构及职责6.3.1应急组织机构

重庆九永高速公路总承包部一分部成立以项目经理为组长,生产经理、总工程师为副组长、各部门负责人、施工现场负责人、调度员、值班人员、抢险人员为组员的应急救援工作小组。

应急救援管理小组

组长:姜晓博

副组长:黄超熊成宇

抢险救助队:庹恩海邓伟唐诗辉段海森姚冠颜强勇

物资保障组:赵世伟覃强勇周光强王成

6.3.2职责

(1)组长:接到事故报告并了解事故详情后,首先将事故上报至九永公司,同时拨打120急救电话、110报警电话,告知事故的详细情况。

(2)副组长:执行组长的指令,根据现场的实际情况组织各救助队员按照预案分工指挥组织抢险工作。

(3)抢险救助队:根据现场组长及副组长的安排组织救助队员到现场进行抢险救援并组织疏散危险区内人员。

(4)物资保障组:由物设部及综合办公室负责对现场物资调运、储备和检查物资储存质量状况并保证抢险物资供应。

6.4具体抢险救援工作安排及纪律6.4.1具体抢险救援工作安排

(1)保证隧道内排水沟水流通畅,进口由于是下坡应储备足够数量的水泵以排除工作面附近的积水。根据超前地质预报的结果及超前探孔初步判断前方的地质状况,减少事故的发生率。

(2)如事故发生后,在事故现场采取各种措施,稳定人员情绪、维护秩序,保证在场人员的人身安全。

(3)现场指挥人员冷静判明事故情况并及时向上级相关部门汇报,同时积极制定抢险措施和方案,明确各自的分工,实施抢险救援。

(4)以控制事态、减少损失和影响为目的,根据现场需要实施抢险应急方案,迅速动员和组织人力、物力赶赴现场。

(5)掌握事故发展的动态,合理组织人员抢险救灾,最大限度减少人员伤亡和财产损失。

6.4.2现场抢险救援作业纪律

(1)救援工作方案确定前,抢险救援队迅速到达现场后在固定位置待命,抢险救援队负责人尽快掌握现场情况,并迅速接受抢险救援任务。

(2)现场负责人组织警戒人员负责维持现场秩序、尽快组织安排无关人员撤出事故现场。

(3)突水突泥领导小组成员不得擅自离开现场抢险指挥部,必须随时保持通讯联系畅通。

(4)抢险救助队由抢险领导小组统一指挥,当上级领导到达事故现场后,抢险领导小组负责人向上级领导汇报现场情况,并接受上级领导的直接指令,其他人不得向正在进行抢险的职工下达命令。

6.5应急物资准备

(1)突水突泥抢险机械设备准备

机械准备见表6:

表6突水突泥抢险机械设备准备表

序号

机械名称

单位

数量

备注

1

越野车

1

现场指挥

2

皮卡车或面包车

2

运输人员

3

挖掘机

2

现场救援

4

装载机

2

现场救援

5

自卸式汽车

4

现场救援

6

水泵

15

现场排水

7

发电机

2

现场发电

(2)突水突泥物资材料准备

物资材料准备见表7:

表7突水突泥物资材料设备准备表

序号

材料名称

单位

数量

备注

1

编织袋

2000

现场自备

2

铁锹

60

现有

3

铁镐

20

现有

4

雨衣

100

现有

5

撬棍

30

现有

6

水桶

60

购买

7

水靴

100

现有

8

担架

5

自制

(3)洞内紧急逃生设施的设置

隧道两侧安装钢筋爬梯并挂逃生绳和足够数量的救生圈。隧道内作业人员密集地段在拱部设置逃生平台并设急救箱,包括食品和药品,以及一些必要的逃生工具,比如铁锹、手电等等。

6.6工作程序6.6.1报告、联络

(1)发生隧道突泥涌水事故后,施工现场负责人应尽可能的组织疏散和抢险,并立即向项目部领导报告,在通讯工具无法接通时,可采用传递方式,争取第一时间,进行救援。

(2)调度立即报告指挥部。

(3)项目经理应立即报告指挥部并召集应急领导小组成员,应急领导小组成员按照应急预案中规定的责权开展工作。

6.6.2应急报告

隧道突泥涌水事故发生后,负责人在1小时内将事故发生的时间、地点、伤亡人数及事故的简要经过用传真或电话报告给当地人民政府安全生产监督管理部门和上级主管部门。

6.6.3现场处理

隧道突泥涌水事故有人员伤亡时一般需要进行紧急救护,为了挽救遇难者的生命,在事故现场须毫不迟豫地采取以下急救措施:

(1)组织疏散围观人员、立即抢救被困受伤人员,搀扶受伤人员离开现场救治,对重伤人员立即送往医院进行抢救。

(2)立即进行现场封锁,无关人员禁止进入现场,并检查隧道突泥涌水事故后周边的围岩、初期支护状态,对有可能发生的状况进行处理,防止事态的进一步扩大。

(3)对于现场的一些被污染的火工材料、油料等应进行临时隔离保护措施,防止引起爆炸和火灾。

(4)安全部、工程部门派专人及时对事故现场进行照相、录像,对现场进行认真、全面地勘验,发现和收集确定事故原因的各种痕迹、物证等。

6.7后续处理

(1)现场急救工作完成后,对现场进行隔离,在进行清理工作的同时,加强对现场的保护,现场要有人值班看守,防止闲杂人员入内。

(2)项目经理按《生产安全事故报告和调查处理条例》(国务院令第493号)调查程序安排相关部门配合、协助调查;在征得事故调查小组的同意后,召集各部门研究、讨论制定恢复生产方案。

(3)安排对受伤人员进行治疗,把人员伤亡减少到最低程度。

(4)工程管理部门研究制定防止事故再次发生的可行性具体措施,并对措施的可靠性进行评估。

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