隧道涌水和坍方施工注意事项文档格式.docx
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(3)影响损失大
一旦发生大规模的隧道涌水,不仅施工本身会严重受阻,而且可能引起地下水及地表水枯竭,甚至引起地面塌陷等伴生的环境地质问题。
截止到2007年底,在建铁路隧道总长度已超过3000km,与此同时,近几年隧道施工的突水涌泥安全事故也频频发生,特别是近年来发生的渝怀线园梁山隧道、武隆隧道,万宜线的野山管隧道、马鹿箐隧道等涌水突泥,最大涌水量达718×
104m3/d,涌水突泥造成施工机具掩埋损毁,施工掘进严重受阻,蒙受巨大的经济损失,甚至还造成部分施工人员伤亡。
据不完全统计,仅2007年一年时间发生的重大隧道安全事故中,涌水突泥事故就占到了20%,造成了较多的人员伤亡和较大的经济损失,严重影响了工程工期。
这不得不引起隧道建设者和广大技术人员的高度关注。
也正是由于上述特点,无论是在隧道勘测设计阶段还是在施工阶段,涌水都是重点研究的施工地质灾害之一,特别是在设计阶段,在采取超前地质预报、注浆堵水等稳妥可靠措施的同时,还应该在设计文件中强调安全注意事项。
四、隧道易产生涌水突泥的地段
1、断层破碎带、节理裂隙密集带;
2、向斜构造轴部;
3、背斜倾伏端;
4、岩溶管道、暗河、岩溶大厅等岩溶发肓带;
5、煤矿、铁矿等采空区、人为坑洞;
6、可溶岩与非可溶岩接触界;
7、强含水岩层与隔水岩层(或弱含水岩层)接触带等岩体富水性变化带;
8、侵入岩与围岩的接触带,侵入岩蚀变带;
9、地下水位之下的粉、细砂层形成的流砂;
10、高温热水带;
五、注意事项
(一)预测评判方面
1、施工中应严格进行综合地质超前预测预报,获得围岩级别、综合渗透系数、岩溶发育特征(仅限岩溶段)、岩体的抗压强度、裂隙率、涌水量、水压等地质和水文等基础资料和指标,并对地质资料仔细分析,进行突水、突泥危害性评判。
2、每循环超前预测预报基础资料和指标,均应向相关单位通报,以便及时调整工程措施。
3、施工中应加强对突水、突泥现象征兆的监测,并建立完善的施工程序制度。
当预测某掌子面有突水、突泥征兆时,应及时发布相关信息,并通知该工区各个施工场所,建立有效的通信联络系统。
如有异常应尽快采取措施,撤离人员及机械。
(二)注浆堵水方面
4、注浆钻孔过程中,遇涌水或岩层破碎造成卡钻,应停止钻进,进行注浆,扫孔后再行钻进。
5、注浆过程中,若压力突然升高,应停止注浆,检查后,再行注浆。
6、注浆过程中,注意观察止浆岩盘的变形情况,准备好加固措施。
7、注浆后应对注浆效果评判,若预测开挖后不会发生突水、突泥等施工灾害时,则进行开挖,否则进行超前补注浆。
8、本阶段设计注浆数量为根据地质资料、岩溶(或断层)发育规律及有关设计参数的预计数量,注浆措施的实施应建立在充分的超前地质预测预报工作基础上,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,注浆孔布置、注浆孔数量、长度、孔口管数量、注浆数量、材料等进行优化调整,以确保施工安全。
(三)施工组织及应急救援方面
9、施工方应遵照国家安全生产法和铁道部有关安全生产规定,建立专门的安全生产机构,结合本工程制定全面的安全措施,和各种事故应急救援预案。
10、对参建人员进行各项安全生产作业的培训,进行涌水、突泥应急处理和事故抢险演练,参建人员必须经考核通过方可上岗。
11、应设置紧急救护人员和设施,配备救护队,制定紧急救护预案,为施工提供有效的人员救护保障。
12、保证与洞外生产组织调度中心联络畅通,配备符合本隧安全要求的应急照明设备,设置紧急疏散标志,保障施工抢险工程可靠有效。
13、施工中应预备足够的抽排水设备及应急二路电源,以避免发生涌水时施工受阻,威胁施工安全。
14、隧道×
×
工区为反坡施工,在×
工区与×
工区贯通形成顺坡排水能力前不得进行×
富水段的施工。
并制定相关安全防范措施,以确保施工安全。
(仅限反坡且有施组可能时)
(四)环境监测方面
15、隧道施工中须对地表泉眼、井、堰塘、水库、暗河等敏感点进行监测,并及时反馈监测信息,以便及时调整洞内施工方案,指导洞内施工。
(环境监测)
16、隧道开挖后,除进行常规的监控量测外,还应对富水段帷幕注浆后的坑道稳定、收敛、渗漏水及衬砌施作后衬砌的收敛、是否开裂、渗漏水等状况进行观测、监测和量测|并应及时反馈上。
(洞内监控量测)
隧道坍方注意事项
隧道施工过程中按时间顺序发生的坍方型式主要有两种:
掌子面处坍方,掌子面后方坍方,实际以掌子面处发生坍方为绝大部分,掌子面后方坍方较少,但其危害更大。
按坍方发生的部位不同主要型式有三种:
拱部坍方、侧壁坍方、掌子面正面坍方,大多为拱部坍方。
设计、施工过程中应根据不同的地质、地形条件、隧道断面大小、施工工法等确定防坍措施的重点:
一、隧道易产生坍方的工程地质地段
1、断层破碎带及断层影响带;
2、褶皱轴部构造挤压破碎带;
3、构造挤压破碎带、节理密集带等碎裂结构发育地层;
4、土质隧道,特别是颗粒间无胶结或胶结差的松散堆积体(碎石类土)、流砂;
5、膨胀岩土、黄土(特别是新黄土及地下水位以下黄土)、软土、人工弃填土等特殊岩土地段;
6、岩体全、强风化带或岩体风化不均、不整合接触带之古风化壳等地段;
7、盐溶角砾岩、煤系地层、第三系岩层等成岩作用差的岩层;
8、溶洞充填物;
9、隧道通过滑坡、错落、岩堆、人为坑洞、采空区等不良地质地段;
10、侵入岩脉与围岩接触带、侵入岩蚀变带;
11、软弱围岩透镜体或夹层;
12、可溶岩岩溶发育带;
13、陡倾结构面切割的缓倾岩层、陡倾岩层及顺层或不利结构面组合发育带;
14、软弱结构面发育,特别是泥质充填结构面发育带;
15、薄层岩体在构造运动的作用下形成的小褶曲、错动发育地段;
16、岩层软硬相间或有软弱夹层的岩体富水带;
17、泥岩等易软化岩富水带;
二、拱部易坍方地段
隧道洞口及洞身浅埋段;
浅埋偏压地段;
洞身通过构造破碎带及影响带段,如:
断层、向斜、背斜;
土质(含砂质、全风化带)隧道;
充填溶洞段,可溶岩岩溶发育带;
滑坡、错落、岩堆、人为坑洞、采空区等不良地质地段;
岩体全、强风化带或岩体风化不均、不整合接触带之古风化壳等地段;
盐溶角砾岩、煤系地层、第三系岩层等成岩作用差的岩层;
缓倾岩层陡倾节理发育地段,节理密集带等碎裂结构发育地段;
陡倾岩层及顺层或不利结构面组合发育带;
软弱围岩透镜体或夹层;
软弱结构面发育,特别是泥质充填结构面发育带;
岩层软硬相间或有软弱夹层的岩体富水带;
泥岩等易软化岩富水带等地段易发生拱部坍方。
施工注意事项有:
1、洞口段严格按设计要求施作大管棚、中管棚、超前小导管超前锚杆等超前支护,管棚、小导管采用热轧无缝钢管。
2、施工中应按设计进行超前地质预报,逐段核实围岩级别,若于设计不符,应及时上报,以便处理,同时及时调整支护措施,以策安全。
3、隧道的开挖作业,应在超前支护的保护下进行,开挖后,及时喷射混凝土封闭岩面,施作锚杆,安装钢拱架、钢筋网,复喷混凝土至设计厚度。
分部开挖时,应使初期支护尽快封闭成环。
台阶长度不应超过1.0倍分部开挖洞径,初期支护封闭后,应尽快施工仰拱和填充,并及时施作二次衬砌。
4、分部台阶法开挖下台阶落底过程中,钢架接头处应按设计施作锁脚锚杆(或锚管),并严格控制一次开挖长度,一次开挖长度不超过两榀钢架间距为准,以防治钢架下沉,造成坍方。
5、为发挥钢架的整体作用,钢架间应按设计要求施作纵向连接钢筋与钢架焊接,地质条件较差地段必要时纵向钢架可加密设置。
6、接头是钢架的弱点,尽量减少接头数目,接头须按设计要求采用连接板和螺栓连接。
7、施作初期支护及临时支护须按设计要求施作,喷射混凝土应与围岩紧密接触。
8、隧道开挖不允许欠挖,超挖部分采用喷射混凝土喷平,严禁采用弃碴回填或不回填。
9、按设计要求加强洞内外监控量测,洞内支护变形量超过设计预留变形量的1/3时应对支护进行补强,支护变形量超过设计预留变形量的2/3时且不收敛时应及时施作二次衬砌,必要时调整二衬钢筋,对二衬进行补强。
10、加强洞内排水,避免由于地下水作用使支护基脚软化,造成支护下沉,水量较大的出水点,采用PVC管进行引排。
11、缓倾岩层陡倾节理发育地段,为防止拱部掉块,引发坍方,施工中拱部周边炮眼应加密,以良好的控制开挖轮廓,减少超欠挖;
开挖后加强拱部支护,可将边墙锚杆、钢筋网等调整至拱部使用,必要时拱部增设钢架或钢筋束。
12、地质条件较差地段(如断层、采空区、岩堆、滑坡等),需采用弱爆破,爆破时采用浅眼、密眼、并严格控制用药量。
三、边墙易坍方地段
隧道通过软岩顺层;
硬岩软岩相间的顺层;
硬岩含软弱夹层的顺层;
边墙侧向发育有溶洞、采空区;
地质条件差且侧向地下水发育等地段易发生侧向坍方。
施工注意事项:
1、顺层侧加强按设计顺层侧加强支护,顺层侧锚杆加密,锚杆长度加长,锚杆尽量垂直于岩层或与岩层大角度施作。
2、开挖揭示顺层侧陡倾节理发育时,可将增设边墙超前锚杆、小导管、管棚加强支护,必要时注浆加固。
3、开挖揭示陡倾节理发育且地下水发育时,可采用顺层侧超前局部注浆加固,必要时采用水泥-水玻璃双液浆。
4、隧道侧向存在充填溶洞或采空区时,应加强或增设侧向超前支护,确保施工安全,并加强超前地质预报,及时上报相关单位,以便处理。
5)通过采空区地段,应采用弱爆破,严禁放大炮。
四、掌子面易坍方地段
隧道掌子面位于土层、构造破碎带、充填溶洞、采空区等不良地段且地下水发育时,易发生掌子面正面发生坍滑或流坍。
1、按设计要求严格控制分部台阶的开挖高度,必要时留设核心土,保证掌子面的稳定。
2、开挖后及时喷混凝土封闭掌子面,必要时挂钢筋网及锚杆。
3、掌子面集中出水点应设管引排。
4、若出现充填溶洞、采空区等可能造成掌子面正面坍塌的不良地质,在采取上述措施护后,加强掌子面前方地质超前预报,并及时上报,以便处理。
5、为降低爆破对掌子面稳定的不良影响,土层中可采用机械开挖或人工开挖。
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