东山隧道开挖支护安全专项施工方案文档格式.docx

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安全质检环保部王志学

项目部安全监察工程师钟金鹏

施工队专职安全员林佐生

5.3安全保证体系框图

5.4各部门安全生产岗位职责与权限

为了贯彻执行安全生产方针，开工前建立以岗位责任制为中心的安全生产责任制，制度明确，责任到人，奖罚分明。

项目经理是安全生产的责任人，对整个施工过程的安全负全部责任。

项目副经理对安全施工负直接领导责任，具体组织实施各项安全措施和安全制度。

项目总工程师（技术负责人）在项目经理的领导下，协助项目经理负责安全技术工作，对安全生产负全面技术责任。

安全质检环保部门负责组织安全技术措施的编制和审核，安全技术的交底和安全技术教育。

安全监察工程师负责协调和处理现场的安全事宜。

安全质检环保部门主管负责组织安全操作规程细则、制度的编制和审核，安全技术交底、制定切实可行的安全技术措施，组织施工人员学习并落实。

物资设备主管负责购置符合设计要求和质量标准的设备和材料；

负责施工材料和危险品运输的安全，建立健全收发、登记、保管等管理制度；

负责劳动保护用品的采购、发放和安全备品的检测试验工作；

对机械设备的使用情况进行检查，做好特种设备登记台帐。

劳资主管负责组织对新员工进行安全教育；

对调换工种的人员要通知安全员进行新岗位的安全知识教育；

负责病、伤员工复工的体检工作。

财务主管在编制财务成本计划时，要优先考虑安全生产设施、劳动保护用品费用的款源；

组织推行经济核算和经济承包责任制时，要把安全工作列为考核内容。

工区（队）负责人对分管范围内的安全生产负直接主要管理责任；

对分管现场安全生产进行检查，及时解决存在的问题；

对执行安全操作规程、措施和安全交底的情况进行检查，随时纠正违章作业；

组织班组开展安全教育活动，接受项目部安全监督检查，及时处置安全隐患；

发生安全事故后，要及时抢救伤者，保护现场，并立即上报。

工区（队）专（兼）职安全员对施工现场的安全进行检查、监督，纠正违章作业；

检查特种作业人员持证上岗情况；

参加工区（队）召开的安全生产例会，及时反馈施工中存在的安全隐患，并建议应采取的处理措施；

及时向工区（队）负责人汇报生产中出现的安全问题和处理情况，并提出奖惩意见。

施工员对分管工作负直接主要管理责任；

按照安全技术交底组织施工；

对分管现场安全生产情况进行检查，及时解决存在的问题；

落实班组安全教育活动，接受项目部安全监督检查，及时处置安全隐患；

发生安全事故后，要及时抢救伤者，保护现场，并立即组织上报。

工班长对班组人员作业安全负责；

组织班组人员学习安全操作规程，执行安全生产规章制度；

认真接受安全人员的检查监督，对违章指挥有权拒绝执行；

向本班组作业人员进行安全技术交底；

做好班前安全讲话并做好记录。

六、工程概况

6.1工程简况

东山隧道采用分离式双洞布置。

起讫桩号左线ZK20+719～ZK21+562（长度843米），右线为YK20+755～YK21+534（长度779米），左右洞平均长811米，属中隧道。

隧道左洞进出口分别处在半径为1150及1200米的平曲线上，右洞进出口分别处在半径为1150及1100米的平曲线上，左洞纵坡-1.3%，右洞纵坡-1.3%。

6.2工程地质概况

1）沿线地形地貌特征

本工程位于福建省安溪县，隧道属于构造剥蚀微丘地貌，山体走向大致呈南北向，最大高程为250米，进口侧坡度为20度，上覆约6米的残坡积土层，未见基岩出露，右洞进口处（YK20+780）见一人工开挖形成的崩塌，影响洞口的稳定性，应加强支护。

出口侧坡度约15-20度，上覆约4米厚的残坡积土层，未基岩裸露，节理裂隙较发育。

2）地质岩性

根据工程地质调绘及探测成果，本隧道场区表层为薄层的残坡积土、坡积碎石，下覆基岩为侏罗系南园组凝灰熔岩及其风化层。

隧道区节理裂缝发育，主要发育有三组，裂缝产状为：

（1）343°

∠70°

、

（2）65°

∠58°

、

（2）120°

∠88°

，节理裂缝发育是影响隧道围岩的完整性的主要因素。

洞体围岩级别以II-Ⅳ级为主，进出口段围岩级别为Ⅴ级。

3）地震基本烈度

隧道场区地震基本烈度7度，地震动峰值加速度为0.01g；

中硬场地土动反应谱特征周期为0.45s。

隧道施工洞口仰坡、边坡开挖、破坏现有山体的稳定性，要加强洞门支护措施，边坡、仰坡建议采取放坡开挖。

土质边坡坡率采用1：

1-1：

1.25，坡面采用拱形支架植草防护、岩质边坡采用1：

0.5，坡面采用素喷混凝土、锚杆等措施防护。

4）水文特征

隧道区地下水主要为风化带网状孔隙裂隙水和基岩裂隙水，前者赋存于基岩全-强风化带，后者赋存于凝灰熔岩节理裂缝中，一般路段富水性及导水性弱，主要接受大气降水补给和侧向补给，向沟谷排泄，流量随季节变化大。

隧道区节理裂缝发育，节理裂缝带易成为地下水渗流通道，根据计算本隧道左洞涌水量为212.04m3/d，右洞涌水量约为219.86m3/d。

设计时应采取必要的防排水措施。

七、东山隧道工程施工计划

根据本标段工程的工程特点和地质特点，结合隧道施工经验，本隧道根据“新奥法”原理，严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、少扰动、严治水、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的方针组织施工。

隧道施工计划从2009年11月1日开始进洞施工，二衬滞后开挖初支跟进施工，仰拱采用栈桥加定型模板先行施工，防水和钢筋采用作业平台先行施工，拱墙二衬采用定型支架和定型拱圈组成简易衬砌台车一次浇筑成型，二衬每板长度10.5m，按照围岩级别和实际地质情况综合考虑开挖台阶长度。

在开挖前，采用超前地质预报系统，做好超前地质预报。

施工中，采用激光隧道限界检测仪、水平仪和收敛计加强围岩量测工作，根据围岩及支护变化情况，及时反馈信息来指导施工，从而使现场施工不断得到优化。

八、东山隧道开挖、支护施工主要危险源及控制措施：

1.爆破开挖作业施工中，造成的爆炸；

2.初期支护落石、坍塌事故；

3.隧道出碴、洞内运输，车辆事故；

4.隧道内施工临时用电漏电、触电事故；

5.隧道施工涌水、渗水事故。

东山隧道施工主要危险源状况及控制措施

工程类别

公路工程

IEC法

风险等级

序号

工序场所

危险部位及危险源

事故伤

害类型

控制措施

L

E

C

D

1

施工准备

易燃易爆炸药仓库

火灾

爆炸

1.按规定选址。

2.按要求保持安全距离。

3.按要求设置消防器材。

4.设置防护设施。

10

40

480

高

2

生产生活房屋

1.按放火规定保持必需的安全净距。

2.设置围栏。

3.设置消防器材。

6

240

中

3

车辆使用和维修

车辆伤害

1.遵守运输车辆安全操作规程。

2.加强操作人员的安全教育。

3.维修时设置安全防护。

4.现场卡控。

15

54

4

发电变、配电

设备

变压器

配电房、发电房

火灾、触电和爆炸

1.符合建设工程施工现场供用电安全规范。

2.按规定配备消防器材。

3.隔离和防护。

4.遵守操作规程。

5

公路

隧道工程

测量、布眼

高处坠落

1.进行安全技术交底。

2.加强个人安全防护。

72

低

钻眼

机械伤害

1.加强设备使用前的检查、维修和保养。

2.遵守安全操作规程。

36

7

1.钻眼台车须安置稳妥。

2.个体安全防护。

3.设置防护装置。

8

触电

1.检查电钻的的绝缘性能。

2.操作人员带绝缘手套，穿绝缘胶鞋。

3.不在工作面修理电钻。

9

装药

伤人

1.加工房按标准设置，爆破器材加工应在加工房内进行。

2.操作人员按规定着装。

3.按规程进行装药作业。

爆破

坍塌

冒顶穿帮

1.做好安全防护。

2.严格执行现行国家标准《爆破安全规程》（GB6722）中的有关规定。

3.爆破操作人员持证上岗。

4.现场监控。

560

11

洞内运输

1.遵守《公路工程施工安全技术规程》的有关规定。

2.遵守施工机械操作规程。

3.现场监护。

12

爆破器材运输

1.隧道外部运输爆破器材，应遵守《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》。

2.隧道内运输，遵守《公路工程施工安全技术规程》。

13

支护

1.支护各部位定期检查。

2.不良地质地段每班专人随时检查。

3.及时支护。

4.发现不正常变化或突变，及时撤离现场。

500

14

通风及

防尘

中毒和

窒息

1.及时取样。

2.专人通风。

3.湿式钻孔和喷射作业。

4.喷雾和洒水。

5.个体防护。

开关箱和电线路

1.严格遵守安全操作规程。

2.做到“一闸一箱一锁一漏电保护”并与操作人员的距离不得大于3米。

3.更换老化和破损的电线路。

4.漏电保护器符合国家标准。

16

粉尘大

1.遵守《公路工程施工安全技术规程》。

2.加强通风，严格控制火源，安全用电。

3.专人检查，按规程进行爆破作业。

4.制定应急救援预案。

17

焊接作业

电弧和

有毒气体

灼烫、中毒和火灾

1.遵守操作规程。

2.隔离和防护。

90

18

氧割作业

氧气、乙炔瓶、压力表

灼烫、火灾和爆炸

1.遵守气瓶安全使用规定和操作规程。

2.定期检验并标识。

3.按规定佩带防护用品。

4.隔离和防护。

注：

L—发生事故的可能性。

1.完全可能预料10；

2.相当可能6；

3.可能但不经常3；

4.可能性小，完全意外1；

5很不可能，可以设想0.5；

6.极不可能0.2；

7.实际不可能0.1。

E—暴露于危险环境的频繁程度。

1.连续暴露10；

2.每天工作时间暴露6；

3.每周一次暴露3；

4.每月一次暴露2；

5.每年几次暴露1；

6.非常罕见暴露0.5。

C—发生事故产生的后果。

1.大灾难，许多人死亡100；

2.灾难，数人死亡40；

3.非常严重1人死亡15；

4.严重，重伤7；

5.重大，致残3；

6.引人注目，需要救护1。

D—奉献等级划分。

D=L*E*C，当D≥400时，为大、重大风险源，需严格控制。

九、东山隧道开挖、支护安全专项施工方案

9.1现场布置

9.1.1东山隧道需合理规划施工场地布置，在施工过程中应保证施工场地规范、整洁，并在显著位置悬挂安全文明生产、质量管理等标牌标语。

如下图所示：

隧道施工场地规划及标牌标语布置

（1）工程简介牌：

对工程的主要构造，地质情况、施工方案、分阶段的工期计划等作简要介绍。

（2）安全质量保证牌：

明确对该项工程的安全质量保证措施。

如图所示：

安全质量保证牌示意

（3）施工场地布置牌：

采用电脑绘制，对施工现场的布置采用图示方式表达，注明位置、面积、功能。

（4）创优规划标识牌：

主要明确该工程的创优目标及创优措施。

（5）安全生产操作规程牌：

主要明确施工各工序的安全生产操作规程。

（6）廉政监督牌：

主要明确施工廉政制度、廉政领导小组、廉政监督小组和廉政监督电话等。

（7）工程质量责任人标识牌：

明确建设单位、设计单位、监理单位、承包人的负责人及承包人的项目总工、质检工程师、单位工程负责人、质检员，现场监理员。

（8）施工进度牌：

主要反映隧道掘进、初支、铺底、二衬施工进度。

（9）进洞人员动态揭示牌：

要求作业人员人手一张卡片，进洞放牌，出洞翻牌。

人员进洞登记牌

（10）现场各种防火、防高空坠落、安全帽等安全标示牌按照国家统一标准制作，悬挂于工地醒目位置。

安全帽及安全警示标志

9.1.2现场机械设备布置有序，必要时悬挂安全操作规程。

9.1.3进隧道口处应设置值班室，并设专人负责值班，严格执行人员进洞登记制度。

9.2施工准备

9.2.1隧道洞口开挖前，对洞口段地形地貌进行复测，认真调查地质情况，并提出隧道“零开挖”进洞专项施工方案，积极推广“零开挖”进洞理念。

9.2.2砌筑洞顶截水沟，洞口初步形成畅通的洞口排水系统。

9.2.3对洞口情况进行详细调查，如洞口的地形情况，有无不良地质或偏压；

植被分布情况；

征地拆迁情况，对地表沉降要求严的构筑物分布及结构特点；

洞口及附近的地表水系对隧道施工的影响程度；

洞口地表有无泉眼出露，地下水分布情况，对围岩的影响程度，洞口土体含水量、塑性指数等原始参数等等。

9.2.4机械设备及人员到位，材料完成报验。

9.3东山隧道开挖爆破安全专项施工方案

9.3.1技术方案

隧道Ⅴ级围岩采用双侧壁导坑法开挖、隧道Ⅳ级围岩采用CRD法开挖、Ⅲ级围岩采用台阶法开挖、Ⅱ级围岩采用全断面法开挖，开挖用风动凿岩机打眼，人工装药，Ⅱ级围岩段采用中深孔光面爆破，Ⅴ级围岩段采用浅孔微振动控制爆破，围岩较破碎时采用浅孔微振动控制爆破,根据围岩条件选用不同的炸药，无水地段选用二号岩石乳化炸药，有水地段选用水胶炸药，周边眼采用专用光爆药卷。

若在相应级别围岩开挖的过程中，出现地质情况与设计图纸不符，须采用相邻较低级别围岩的支护类型及衬砌型式。

1、Ⅴ级围岩地段开挖

施工顺序：

上下部打眼→装药→上下部分段爆破→通风、找顶→初喷混凝土封闭岩面→出碴→测量→上下部立拱架、挂钢筋网→超前小导管（锚杆）→施做系统锚杆→复喷至设计厚度→进入下一循环。

施工方法：

Ⅴ级围岩地质软弱破碎，自稳及成洞性差。

采用双侧壁导坑法进行开挖，开挖尽量采用机械直接开挖，人工配合，开挖不动的采用微振光面爆破，以减少爆破对围岩的扰动。

锚网喷混凝土支护及时跟进。

开挖、支护过程中量测紧跟及时反馈，以调整支护参数，衬砌前拆除临时支护，为确保施工安全量测及时进行。

双侧壁导坑法施工工序如下图所示。

A侧壁导坑开挖

先行导坑采用微正台阶法开挖，上半断面超前2.5～3.0米，使用3～4台气脚式凿岩机钻眼，光面爆破，每循环进尺2米，配备正铲侧卸式装载机装碴，自卸汽车运输，为保证施工安全，每循环需作初期支护，侧壁和临时壁墙同时支护，根据地质条件采用喷锚+钢拱架支护，锚杆采用φ22药包锚杆，长度2.5米/根，间距1×

1米。

钢拱架支撑按设计要求制作，间距0.5m/榀，每榀间以φ18钢筋纵向连接。

喷砼封闭围岩及钢拱架，采用多次喷射，总厚度达15厘米。

复喷砼要适当推迟，以不影响循环时间。

当先行导坑超前3-5米后，两侧导坑可同时开挖，后行导坑开挖、支护方式与先行导坑相同。

侧壁导坑开挖作业现场

B中央部分开挖

在不影响两侧壁导坑道开挖时可进行中央开挖，中央开挖也采用正台阶法，上下台阶间距5-8米，上部台阶高2.5米，采用5台气脚式凿岩机钻眼，短进尺弱爆破，开挖成形后及时检查断面尺寸，防止超欠挖，及时施作上部初期支护，然后喷射砼封闭。

下部开挖可利用自制汽车台架钻眼，如果中部开挖高度太大，仰拱部份可留下以后开挖。

中央部分开挖作业现场

对于隧道浅埋段在开挖前须进行地表注浆加固，地表注浆加固结束后方可进行暗洞开挖施工。

隧道在暗洞施工时要加强地表监控量测，发现异常情况应立即封闭掌子面停止施工，及时通知业主及设计单位，根据现场具体情况变更设计方案，确保隧道施工安全。

注浆管采用PVCφ50×

5注浆花管，管壁每隔15cm交错布置，眼孔直径10mm。

注浆压力：

初步拟定初始压力为0.5-1.0MPa，终压为2.0-3.0MPa，注浆压力根据现场试验进行调整。

注浆完成后，对地表处的河床内进行浆砌片石铺砌，排水沟须在隧道进洞之前完成。

2、Ⅳ级围岩地段开挖

Ⅳ级围岩采用CRD法开挖。

CRD法开挖步骤见下图。

CRD法施工步骤说明见下表。

开挖采用人工配合风镐进行。

CRD法开挖每循环进尺1.2m。

Ⅳ级围岩CRD法开挖施工步骤图

CRD法开挖施工步骤说明

施工

步骤

代表部位

工作内容

①

左上台阶

（1）施作隧道侧壁超前支护及导坑侧壁φ22水平锚杆超前支护；

（2）开挖①部；

（3）喷8cm厚混凝土封闭掌子面；

（4）施作①部导坑周边的初期支护和临时支护。

初喷4cm厚混凝土，架立型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆，安设I18横撑；

（5）钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

②

左下台阶

（1）滞后①3～5m开挖②部；

（2）喷8cm厚混凝土封闭掌子面；

（3）导坑周边部分初喷4cm厚混凝土；

（4）接长型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆，安设I18横撑；

③

右上台阶

开挖③部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同①。

④

右下台阶

滞后③3～5m开挖④部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同②。

⑤

仰拱施工

根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除I18临时钢架，开挖隧底预留部分，搭设栈桥，安装仰拱钢支撑封闭成环，分别灌注仰拱及填充混凝土。

⑥

拱、边墙

二次衬砌

利用衬砌模板台车一次性灌注二次衬砌（拱墙衬砌一次施作）。

3、Ⅲ级围岩地段开挖

Ⅲ级围岩地段采用短台阶法开挖。

凿岩机钻眼，光面爆破，挖掘机配合装载机装碴，20t自卸汽车运输。

台阶长度控制在12～18m，上、下台阶循环进尺均控制在2.5m以内。

（1）实施要点：

①台阶长度不超过20m，并尽可能缩短其长度，以满足上台阶施工所需空间即可；

同时，短台阶能加快墙部钢支撑接长速度，抑制围岩变形；

也便于挖掘机上台阶扒碴，提高施工效率。

②掘进进尺应根据地层条件、施工水平及设计钢架支护的间距确定，但循环进尺不宜大于2.5m。

③仰拱必须紧跟初期支护，尽快施作仰拱及回填C15片石混凝土，实现支护结构的闭合。

（2）施工工艺流程

4、Ⅱ级围岩地段开挖

Ⅱ级围岩节理裂隙不发育，岩体较完整，稳定性较好。

拟采用全断面法开挖。

三臂凿岩台车钻孔，非电毫秒雷管起爆，出渣采用挖掘机、装载机配合自卸汽车出渣。

喷射砼采用砼喷射机操作等机械化施工。

Ⅱ级围岩段开挖程序见下图。

全断面开挖施工作业

5、钻爆工艺

根据本隧道地质条件，Ⅱ级围岩段采用中深孔光面爆破，Ⅴ级围岩段采用浅孔微振动控制爆破，围岩较破碎时采用浅孔微振动控制爆破,根据围岩条件选用不同的炸药，无水地段选用二号岩石乳化炸药，有水地段选用水胶炸药，周边眼采用专用光爆药卷。

起爆采用非电毫秒雷管微差起爆方式，周边眼采用空气间隔不耦合装药结构，其余炮眼采用连续装药结构，所有炮孔均用炮泥填塞。

起爆雷管选取用国产Ⅱ系列非电毫秒雷管。

掏槽眼、掘进眼选用乳化炸药。

周边眼选用K5专用光爆炸药。

根据洞内围岩的地质特性，选用直眼掏槽法.光面爆破的主要参数：

周边眼的间距、光爆层的厚度、周边眼密集系数、周边眼的线、装药密度等。

光面爆破的技术措施：

适当加密周边眼。

周边眼孔距适当缩小，可控制爆破轮廓，避免超欠挖，又不致过大地增加钻眼工作量，一般取E=（8～12）d，E为孔距，d为炮眼直径。

合理确定光面爆破层厚度：

光面爆破层厚度即最小抵抗线，由于周边眼的间距E与光面爆破层厚W有着密切关系，通常以周边眼密集系数K表示为K=E/W。

根据施工经验，一般取K=0.6～1.0，能达到最佳光爆效果。

根据本隧工程地质特征，炸药选用低猛度、低爆速、传爆性能好的炸药，周边眼选用K5专用光爆炸药，其他炮眼选用2号岩石乳化炸药。

施工中根据孔距、光面爆破层厚度、石质及炸药种类等综合考虑确定装药量。

爆破参数的选取:

最大分段装药量的确定:

根据公式最大分段装药量为Qmax=R3（V/K）3/a

Qmax——最大一段爆破装药量

R——爆破安全距离

V——爆破安全速度，mm/s，取V=20

K——介质系数，取150

a——震动衰减系数，取1.8

由于在不同条件下，介质系数和震动衰减系数k、a值相差很大，因而，经过实地考察和工程类比，初步确定以上相关系数。

由上式计算出每段最大药量表，作为起爆网路的设计依据。

距离与爆破同段用药量关系表

R（m）

1.0

1.