隧道风险管理控制手册

隧道风险管理控制手册内容摘要：

外探测法等。 D、超前导坑法。 包括平行超前导坑法、正洞超前导坑法。 ② 超前地质预报按预报长度可分为长距离预报（大于200m)，中长距离预报（ 30~200m）和短距离预报（小于 30m)。 ③ 超前地质预报按采用的预报手段数量可分为单一方法地质预报和综合超前地质预报。 （ 3）预报分级 ① 根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度，分为以下四级： A级存在重大地质灾害隐患的地段，如大型暗河系统，可溶岩与非可溶岩接触带，软弱、破碎、富水、导水性良好的地层和大型断层破碎带，特殊地质地段，重大物探异常地段，可能产生大型、特大型突水突泥地段，诱发重大环境地质灾害的地段，高地应力、瓦斯、天然气、放射性问题严重的地段以及人为坑洞等。 B 级中、小型突水突泥地段，物探发现存在较大异常地段、断裂带等。 C级水文 地质条件较好的碳酸盐岩及碎屑岩地段、小型断层破碎带，发生突水突泥的可能性较小。 D级非可溶岩地段，发生突水突泥的可能性极小。 ② 不同地质风险地段的预报方式： A级预报采用地质分析法、地震波反射法或声波反射法、地质雷达、红外探测、超前水平钻探等手段进行综合预报。 首先以地质分析法进行长距离预报，然后采用中长距离地震波反射法或声波反射法和一种或几种短距离物探方法相结合进行预报，同时进行多孔超前钻探探查。 B 级预报采用地质分析法、地震波反射法或声波反射法，辅以红外探测、地质雷达，进行必要的超前水平钻孔。 当发现局部 地段工程地质条件复杂时，按 A级要求实施。 C 级预报以地质分析法为主。 对重要的地质（层）界面、断层或物探异常地段可采用地震波反射法或声波反射法进行探测，必要时采用红外探测和超前水平钻孔。 D级预报采用地质分析法。 2③ 预报流程 深孔水平钻探TSP或 HSP预 报地质雷达加深炮孔探测超前水平钻探红外探测地质素描地质分析法隧道施工施工方案总工程师地质综合判析短距离预报中长距离预报长距离预报研究既有资料制定预报方案正常正常正常异常异常异常 ④ 预报要点 A、研究区域地质、工程地质资料，必要时进行地表补充测绘和勘探，对整个地区地质情况做到比较全面和深刻的认识，分析主要工程地质问题、主要地质灾害隐患及其分布范围、在隧道内揭示的大致里程，制定预报方案。 B、根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度和工程设计资料，对不同地段地质 预报分级，不同类型和级别的地段采取不同的预报手段。 C、隧道施工前制定好不良地质地段应急预案，采用浅孔钻探发现地质突变或含水时，立即采取处理措施。 D、及时配备先进仪器，结合有丰富经验的地质、施工人员进行综合分析论证。 （ 4）地质素描 地质素描是地质超前预报的主要方法之一 ,它具有以下特性。 ① 及时性 地质素描应在开挖后立即进行，并在全隧不间断实施。 按照地质素描现场记录格式的内容，每循环开挖后对掌子面和左右两侧进行素描。 ② 真实性 素描一律“写实”，素描图、记录必须每天、每循环记录，不得回忆编制。 ③ 专业性 素描图式、图例、比例、用语应统一，按要求采取标本（包括定向标本）。 ④ 内容全面 内容包含岩层的岩性及状态、结构特征及完整状况、开挖后的稳定状况、地下水量和水质、不良地质及特殊地质、设计围岩级别及隧道断面尺寸、埋深、采取的工程措施等相关信息。 同时应注意对未衬砌地段支护的变化情况如喷混凝土表面有无裂纹、变形、剥落掉皮、有无渗水等现象。 ⑤ 总结对比、掌握地质规律 施工一定距离后，隧道地质素描图，应分段完善、总结，并同相应的隧道纵断面图、表相互对应。 ⑥ 坚持填写隧道施工地质日志和地质素描图。 2 2 监控量测 监控 量测是在隧道施工过程中，使用专用仪器和工具对围岩和支护结构的变形、受力以及它们之间的关系进行观测，并对其稳定性、安全性进行评价，据此对施工方法、结构支护参数进行调整的工作。 （ 1）工序流程 监控量测作业工序流程见下图。 监控量测作业工序流程图 （ 2）操作要点 ① 根据隧道地质情况、施工方法、断面情况制定监控量测实施方案，制定监控量测控制基准值，成立监控量测工作小组，及时掌握使用先进仪器设备。 ② 隧道开挖时要及时对工作面地质变化和围岩稳定情况观察，察看喷 射混凝土、锚杆和钢架等的工作状态，发现异常时立即采取相应处理措施。 浅埋地段要做好洞顶地面观察和沉降监测。 ③ 测点应在开挖面施工后及时安设，并尽快取得初读数，测点布置应牢固可靠、易于识别，并注意保护，拱顶下施工设计 现场施工 监控设计 监控量测 资料调研 量测结果的计算机信息 分析处理 必测项目量测 的回归分析 选测项目的应力、应变、动态分析 量测结果的综合 处理及反馈分析 监测结果的综合评价 报送设计和施工单位 量测结果的形象化、具体化 结构安全性、经济性判断 经济类比 甲方、规范要求 理论分析 “围岩 — 结构”体系动态及现状分析说明、提交修正设计意见、建议 反馈设计、施工 是否改变设计、施工方法 新设计方案 调整设计参数、改变施工方法或辅助施工措施 沉和地表下沉量测基点应与洞内或洞外水准基点联测，每1520d 应校核一次。 ④ 净空变化和拱顶下沉点布置在同一断面上，测点断面间距根据地质条件、隧道结构形式、开挖支护方式等确定，一般 III 级围岩 3050m, IV 级围岩 1030m, VVI级围岩5l0m。 ⑤ 必测项目监控量测频率：按位移速度 ≥ 5mm/d，测 2 次/d，在 15mm/d，测 1 次 /d，在 ，测 1次 /23d，在，测 1 次 /3d，在 约 ，测 1次 /7d。 隧道结构应力、应变监测频率根据设计和施工要求及反馈结果确定。 ⑥ 监测结果分析采用散点图（时态曲线）和回归分析法，依据时态曲线的形态对围岩稳定性、支护结构的工作状态安全性评价，并提出实施意见指导施工。 第四节超前支护施工 超前小导管注浆 超前小导管注浆是在隧道开挖前，沿隧道开挖轮廓线外按一定角度打入直径为 3270mm、长度 35m的带孔 钢管，利用钢管注浆，并与钢架连成一体进行围岩加固的超前支护方式。 （ 1）施工工序流程 小导管超前支护施工工序流程见下图。 2）施工要点 淤 超前小导管支护参数根据地质条件、隧道断面大小及支护结构形式选用。 ② 采用风钻或凿岩台车成孔，沿隧道周边布设，环向间距不大于 40cm，外插角控制在 10~15毅。 ③ 钻至设计孔深后，用吹管将碎碴吹出清孔，防止孔位坍塌。 ④ 顶入加工好的注浆钢花管，小导管周圈缝隙用塑胶泥封堵，并用棉纱将孔口堵塞，喷射混凝土封闭工作面，孔口露出喷射混凝土面 15cm。 ⑤ 连接注浆管路，进行压水试验， 注浆压力控制在 以内，观察工作面及管路漏浆情况，并及时封堵。 ⑥ 根据地质情况选用单液水泥浆、超细水泥浆、水泥（超细水泥） 水玻璃浆、改性水玻璃浆或化学浆液。 3大管棚 大管棚是在隧道开挖前，沿隧道开挖轮廓线外利用钻机或夯管按一定角度打入直径大于 70mm以上 、长度大于 20m 的不满足 结 束 满足 地质调查 现场试验 效果检查 制定施工方案进行施工 施 工准备 设备准备 管材加工 材料准备 喷砼封闭掌子面 机具准备 拱部放样布孔 钻 孔 清 孔 安装小导管 连 接 设 备 注 浆 效果检验 补打 超前小导管施工工艺流程图 钢管，通过钢管注浆预加固隧道拱部地层，并将钢管内采用砂浆充填密实以减少地层沉 降的超前地层加固方式。 （ 1）施工工序流程 洞口大管棚超前支护工序流程见下图。 洞口大管棚超前支护工序流程图 （ 2）施工要点 ① 小直 径管棚通常用钻机成孔，大直径管棚可用夯管或顶管方式布设。 32 满足 效果检验 清 孔 施工准备； 施作导向墙； 制作钢花管 管棚钻机就位 顶进钢管 钻 孔 注 浆 安放钢筋笼 结 束 补 打 不满足 ② 管棚环向间距 30~50cm，超浅埋地带也可采用密排方式，一般沿隧道周边布设，外倾角 1~5毅 ，管棚开孔径向误差不应大于 5cm。 ③ 控制钻机立轴方向，钻进中经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正。 ④ 管棚采用热轧无缝钢管，壁厚不小于 6mm，节长 36m。 接头宜采用丝扣连接，丝扣长 15cm，隧道纵向同一截面内接头数不大于 50%，相邻钢管的接头至少应错开 1m。 ⑤ 开孔管棚压注单液水泥浆，无孔管棚压注水泥砂浆，注浆初压应控制 在 以内，终压应控制在 以内。 ⑥ 洞内施作大管棚时除采用特殊工艺外一般设置扩大洞室。 第五节洞身开挖 施工准备 （ 1）隧道开挖应根据施工方法及地质情况制订相应的安全技术措施。 ① 隧道内施工应提供足够的通风，进风口设在洞外空气清新处，避免污浊空气再循环。 风管密封，出风口接近工作面 , 经常检查风管的破损和扭绞情况，并及时修复。 ② 定期检查开挖面风流中气体质量和有毒有害物质的浓度，按体积计氧气不得低于 20%，二氧化碳不得超过 %。 ③ 开挖作业面开工和复工前，必须进行通风和分 析空气中有害气体浓度，确认合格后方可进入。 ④ 人员严禁在风管的进出口停留。 （ 2）照明 ① 工作面和通道均应提供足够的照明。 ② 危险地段设特殊照明灯。 ③ 定期检查、维修、清洁。 （ 3）供电设施 ① 遵守国家对电力设施的要求。 供电线路及管线稳固地支承在支架上，防止碰撞、弯曲、磨损、拉伸。 所有电力设施的安装、改移、维修应由有资格的电工操作。 ② 使用断路电流不大于 30mA 的接地故障断路开关。 ③ 定期检查、维护，使用适当的配件。 （ 4）紧急设施 ① 制订齐全和切实可行的遇险应急预案。 ② 定期进行预案的应急演练。 ③ 提 供有效的应急灯和紧急通信设备并定期检查。 ④ 配备足够数量急救和营救设施。 开挖方法 （ 1）全断面法 全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型，再施作支护和衬砌的隧道开挖方法。 一般适用于地质条件较好的III 级围岩，也可用在单线铁路隧道 Ⅲ 级围岩地段。 ① 施工工序流程 隧道全断面开挖施工工序流程见下图。 隧道全断面开挖施工工序流程图 ② 施工要点 A、配备钻孔台车或多功能台架及高效率装运机械设备，缩短循环作业时间，合理采用平行交叉作业工序，提高施工进度。 施工准备 测量放线 钻眼 装药爆破 通风 初喷混凝土 不满足 装碴运输 初期支护 下步循环施工 量测监控 爆破效果 满足 加强支护 满足 处理 欠挖 超前地质预报 爆破设计 调整爆破参数 B、利用深孔爆破增加循环进尺，控制周边眼间距及角度改善光面爆破效果，减少超欠挖。 C、及时施作初期支护，围岩条件变化时及时调整施工方法。 D、有条件时采用导洞超前的开挖方法，合理组织施工保证隧道施工安全。 E、二次衬砌及时施作， I、 II 级围岩距掌子面距离 ≤200m， III 级围岩 ≤ 120m， IV 级围岩 ≤ 90m ， V 级围岩 ≤。