隧道安全专项施工方案(编辑修改稿)

隧道安全专项施工方案(编辑修改稿)内容摘要：

隧道采用新奥法原理设计施工，围岩主要以 III、 IV 级为主。 遵循“早进晚出”原则进洞，洞身开挖采用 分部台阶 法，环向开挖预留核心土，左右洞拉开一定距离，洞身段衬砌按新奥法原理设计施工，为曲墙式复合衬砌，初期 支护采用喷、锚、网、钢拱架支护、格栅钢架支护；并视具体情况增加小导管和超前锚杆等预加固措施，洞口浅埋段采用φ 108 长管棚超前支护；路面采用复合路面（混凝土面板、沥青混凝土面层）。 地形地貌 平冲垭口 隧道属侵蚀中山地貌区，山体主要由三叠系下统飞仙关组 (T1f)强、中风化砂岩组成。 隧道区山峦起伏相连，整体地形较陡，自然坡度角约 3546176。 隧址区斜坡下部地带种植旱地植物，植被少量发育，山体顶部植被较发育，以灌木为主。 地表水整体不发育。 水文条件 大气降雨是 平冲垭口 隧道隧址区地下水的主 要补给来源，项目所在区年降雨量 1100～ 1400mm，雨季多在 48 月，枯水期为 13 月。 岩溶水是本项目的主要地下水类型，以暗河、泉的形式排泄于当地侵蚀基准面。 隧址区地下分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水、碳酸盐岩岩溶水三种类型，风化裂隙、张开～微张的节理为地下水渗入径流的通道，泉为地下水主要排泄方式。 本路段地质复杂，处于川滇经向构造带和川黔经向构造带之间过渡地带，构造简单，为单斜地层，主要岩性由新至老为三叠系下统飞仙关组强、中风化粉砂 中国路桥集团西安实业发展有限公司毕都高速平冲垭口 隧道施工安全专项方案 6 / 62 岩构成。 本项目区内构造较发育，主要表现 为断裂构造、褶皱构造、节理裂隙等。 隧址区节理裂隙均较发育。 隧址区 山体有粉砂岩构成，属软岩。 根据地质调绘、物探和钻探揭露表明，隧址区斜坡地带上土层较薄，地表植被较发育，山体尚未受到较大破坏，坡体现状稳定。 但隧址区由于受构造、风化作用影响，节理、裂隙发育，局部岩层被裂隙切割成碎块状，稳定性较差，剥采开挖易诱发工程崩塌、坍塌，将对隧道洞口围岩的稳定与施工存在安全隐患。 根据隧道埋深及荷载类型的不同共设计有多种衬砌形式， 平冲垭口 隧道出口衬砌类型见下表。 隧道衬砌类 型表 隧道名称 长度（ m） 衬砌类型及长度 (m) SMa SVa SIVb SⅢ a SVb SJⅢ a SXIVb SXⅤ a SMb SJIVa 平冲垭口隧道 左幅 1145 10 45 275 500 60 40 165 50 0 0 右幅 1410 5 55 510 490 70 0 180 55 5 40 对于 Ⅳ 、 Ⅴ 级围岩，初期支护由工字钢拱架 (或格栅钢架 )、系统锚杆、钢筋网及喷射混凝土组成，并辅以不同型式的超前支护。 而对于Ⅲ级围岩，初期支护则由 系统锚杆、钢筋网及喷射混凝土组成。 二次衬砌：一般情况下采用素混凝土，以方便施工，但是当在浅埋软弱围岩地段采用钢筋混凝土，以确保隧道结构的安全，具体参数见下表。 中国路桥集团西安实业发展有限公司毕都高速平冲垭口 隧道施工安全专项方案 7 / 62 复合衬砌各类支护参数表 衬砌类型支护参数 S(X)Ⅴ a SⅤ b S(X)Ⅳ b SⅢ a SJⅣ a SJⅢ a 初期支护 C20 喷混凝土(cm) 26 24 20 10 24 20 锚杆 长度 (m) Φ 25 中空 L= Φ 25 中空 L＝ Φ 22(药卷 ) L＝ Φ 22(药卷 ) L＝ Φ 25 中空 L= Φ 22(药卷 ) L＝ 间距 (cm) 60 120 60 120 100 120 120 120 80 100 120 100 超前支护 小导管型号 φ 42 4 φ 42 4 — — φ 42 4 — L= L= L= 间距 (cm) 240 40 240 40 — 240 40 — φ 钢筋网 (cm) 20 20 20 20 25 25 — 20 20 25 25 钢架 型号 I20b I18 格栅 拱架 — I18 — 间距(cm) 60 60 100 — 80 — 预留变形量(cm) 12 10 7 — 10 — 二次衬砌 拱部 （厚度 /砼形式 ） (cm) 50(钢 砼 ) 50(钢 砼 ) 40(素砼 ) 35(素砼 ) 50(钢 砼 ) 45(素砼 ) 边墙 （厚度 /砼形式 ） (cm) 50(钢 砼 ) 50(钢 砼 ) 40(素砼 ) 35(素砼 ) 50(钢 砼 ) 45(素砼 ) 仰拱 （厚度 /砼形式 ） (cm) 50(钢 砼 ) 50(钢 砼 ) 40(素砼 ) 35(素砼 ) 50(钢 砼 ) 45(素砼 ) 人行 横洞设置 二 道，车行横洞一道。 隧道设计采用的辅助施工措施有：超前长管棚、超前小导管、超前锚杆及加固注浆等。 根据隧道实际情况，在施工过程中必须进行的监控量测项目有洞口浅埋地段地表下沉观测、洞室周边位移变型监控以及日常观察与施工调查。 四、危险源识别及降级处置措施 平冲垭口 隧道施工过程中存在的高中度风险主要有：掌子面坍塌、洞壁坍塌伤人、突涌水、窒息、岩爆、爆破飞石伤人伤物等。 一般风险主要有：坠物伤人、机械伤害、高空坠落、触电、电弧灼伤、粉尘危害、火灾等。 中国路桥集团西安实业发展有限公司毕都高速平冲垭口 隧道施工安全专项方案 8 / 62 高中度风险 存在的原因主要有：受地质条件的影响，围岩突变和围岩级别降低，围岩间存在差异，极易造成掌子面坍塌、突涌水等事故。 隧道最大埋深 174m，存在高地应力，开挖时卸载不均，极易造成岩爆、物体打击等事故。 隧道出口段设置在滑坡体上，边坡自身稳定性较差，洞顶山体受雨水冲刷和地下水侵蚀，极易造成山体滑坡等事故。 隧道采用爆破开挖方法进行，民爆物品的储存和使用成为隧道施工的又一高中度风险。 一般风险存在的原因主要有：在台车、脚手架、洞门边坡等存在高空作业，易造成高处坠落、物体打击等事故；隧道内地下空间狭小，施工机械使用频繁，作 业人员安全素质参差不齐，易造成机械伤害、交通等安全事故；临时用电 TNS接地保护装置未接或不合规范，乱架乱拉电线、乱接用电器，电线老化，用电器功率超负荷，变电箱未加锁等易造成触电事故；焊接作业人员防护设施不到位或防护用品不佩戴易造成电弧灼伤；打眼时采用干钻法作业时劳保用品佩戴不规范、隧道内未采取洒水降尘措施等易造成粉尘伤害；木工作业现场、库房、防水材料存放地吸烟及用电用火防护措施不到位易造成火灾。 岩溶降级处置措施 本项目隧址区碳酸盐层地层段岩溶现象发育，岩溶对隧道工程的影响 主要是：水害、洞害、洞穴充填物等。 岩溶水的治理：对岩溶水处理坚持“宜疏不宜堵”的原则，并采取截、堵、排、防综合治理措施。 为防止岩溶水突然袭击，施工中采取超前钻孔探测和排放岩溶水，预备足够的抽水设备和发电机。 岩溶洞穴的治理：根据岩溶洞穴的规模，采用跨越、封闭堵塞、加固的方法来治理。 洞穴充填物的治理：洞穴充填物的特点是松软、沉降量大、强度低、稳定性差。 当隧道必须穿越充填物地段采取换填、注浆等措施治理。 高地应力处置措施 平冲垭口 隧道最大埋深 174m，洞身埋深较大段主要发育 中风化粉砂岩 ，为坚硬岩，有发 生“岩爆”的可能，同时不排除在局部段落发生“大变形”的可能。 “岩爆”段治理措施 : 对弱岩爆地段的围岩喷洒高压水，以降低岩体的脆性；对连续分布的中等或强烈岩爆段，采取应力释放孔及超前锚杆，以达到释放应力和加固围岩的目的， 中国路桥集团西安实业发展有限公司毕都高速平冲垭口 隧道施工安全专项方案 9 / 62 同时对岩爆部位及时进行锚喷，若是重复型的岩爆则要进行复喷。 加强巡回找顶，岩爆剧烈时适时采取短时间待避，保证安全；及时调整施工方案，在岩爆段采取小量药、短进尺、多循环的施工方法，以减少对围岩的扰动。 同时加强光面爆破效果，保证洞室开挖轮廓规则圆顺，避免造成局部应力集中。 给施工机械设置钢丝网及 竹排防护，给作业人员配备钢盔和防弹衣。 “大变形”段治理措施： 分部开挖、及时支护、封闭成环；喷锚网联合支护，突出使用中空注浆锚杆或长预应力锚杆；分层喷射混凝土，必要时喷射钢纤维混凝土，并加大预留变形量 5~8cm；变形严重时采用可伸缩锚杆和钢拱架；二次衬砌采用钢筋混凝土结构。 突涌水段处置措施 突涌水段（主要包括断层破碎带段和节理裂隙密集带）施工中应重视超前地质预报工作，查明掌子面前方地质条件及赋税情况（包括含水层的赋水量，是否含泥等），采取“宜疏不宜堵”的原则。 采取前进式全断面注浆，在接近预报存在突 涌水的段落采取掌子面预注浆的措施加固为岩体，封堵裂缝。 爆破作业高风险降级处置措施 炸药库在选址时，严格执行爆破作业安全操作规程，并及时公安部门取得联系，选址时邀请公安部门人员参加，合格后在建设炸药库，经验收合格批准投入使用。 民爆物品的运输、使用执行爆破作业安全操作规程。 爆破作业人员持证上岗，落实爆破作业管理制度，在隧道进行爆破作业时，洞内警戒距离不得小于 200m。 一般风险降级处理处置措施 在台车、脚手架、洞门边坡等存在高空作业的场所，设置临边防护设施；加强操作人员安全教育，对隧道内台 车贴反光膜、给作业人员配备发光背心等；严格执行《施工现场临时用电安全技术规范》，执行“一机一闸”、“一箱一漏”制度；焊接人员配备劳动防护用品；掌子面、隧道内定时进行洒水降尘；木工作业现场、库房、防水材料存放地设置为禁烟区，配备消防器材，设置消防水源等；执行安全管理制度，开展安全管理活动。 五、施工方案 平冲垭口 隧道按新奥法原理组织施工， 平冲垭口 隧道拟从 进 出口同时向中间 中国路桥集团西安实业发展有限公司毕都高速平冲垭口 隧道施工安全专项方案 10 / 62 掘进。 软弱围岩地段施工始终坚持“管超前、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤测量、紧衬砌”的原则。 在施工中积极推广应用国内外隧 道施工新技术、新工艺，投入大型机械设备，形成挖、装、运、锚、衬等多条机械化作业线；洞内装碴运输采用无轨运输；喷混凝土采用湿喷机，以降低回弹量和粉尘；砼衬砌采用整体液压钢模衬砌台车和泵送砼作业，施工中进行超前地质预报，采用先进的测量、探测技术取得围岩状态参数，通过数据分析和处理，及时反馈指导施工。 拟定总体施工方案如下： 1)洞口工程施工采用挖掘机从上至下分层开挖 (必要时辅以弱爆破 )，人工配合逐层边刷坡边防护。 2) V级围岩采用留核心土环形开挖法施工。 大管棚或 Φ42小导管超前注浆支护。 人工风镐开挖为主，必要时 辅以预裂、微振动爆破。 3) IV 级围岩地段采用上下断面正台阶法施工。 风动凿岩机钻孔、微振动光面爆破施工。 III 级围岩采用全断面光面爆破开挖。 4)紧急停车带、人、车行横洞根据其所处的围岩类别采用光面爆破开挖法施工。 5)各种洞室根据图纸布置位置与洞身同时开挖，布设好钢筋及预埋件后与洞身衬砌砼一次成型。 6)爆破施工采用塑料导爆管、毫秒雷管光电爆破技术。 出碴为无轨运输，挖掘机扒碴，装载机装碴，自卸汽车运输。 施工通风采用压入式通风，二次衬砌砼采用全断面整体液压钢模衬砌台车机械化施工；路面待衬砌施工完后从小里程 端往大里程方向施工，砼全部在砼拌合站集中生产，实行工厂化作业。 明洞及洞门施工包括洞口土石方开挖、排水系统、洞门、明洞、坡面防护以及洞口的辅助工程等的施工及其他有关作业。 本合同段隧道洞口段均设计有明洞施工，施工采用明挖法，挖掘机配合人工开挖，装载机装碴、自卸汽车运碴至弃碴场。 边仰坡在施工过程中采用锚喷支护。 施工工艺流程图 详见图《明洞施工工艺流程》。 中国路桥集团西安实业发展有限公司毕都高速平冲垭口 隧道施工安全专项方案 11 / 62 明洞施工工艺流程 定位测量 拱部明挖 边仰坡加固、套拱管棚施工 钢筋下料、加工 台车就位 C15 混凝土回填 明洞开挖，测基底承载力 灌注边墙拱部砼 施作防水层 边墙及拱顶回填 开 始 结束 安装边墙拱部钢筋 仰拱施工 中国路桥集团西安实业发展有限公司毕都高速平冲垭口 隧道施工安全专项方案 12 / 62 施工方法 施工前先对进洞的各个导线桩点进行复核，做到准 确无误，然后放出边、仰坡的开挖边线，并清除边仰坡上的浮土、危石、灌木等。 施作洞顶截水天沟，将边坡汇水及时导入排水系统。 边、仰坡开挖采用明挖法施工，石方采用弱爆破，挖掘机配合人工开挖，装载机装碴、自卸汽车运碴至弃碴场。 施。