隧道安全专项施工技术方案

隧道安全专项施工技术方案内容摘要：

不得穿行。 ⑤在 2m 以上高处作业时，要符合高处作业的有关规定。 ⑥拆除混凝土输送管道，必须停止混凝土泵的运转。 （ 12）通风与防尘 18 ①隧道施工中的通风要符合隧道设计和施工规范的要求，并要设置专职人员管理。 隧道内的空气成份，每月至少 取样分析一次，风速、含尘量每月至少检测一次。 ②无论通风机运转与否，严禁人员在风管的进出口停留。 ③通风机停止运转时，任何人员不得靠近通风软管行走和在软管旁边停留，禁止将任何物品放在通风管或管口上。 ④隧道施工必须采用综合防尘措施，定期检查测定粉尘浓度。 ⑤隧道施工在凿眼和装碴工作面，必须作好下列防尘工作： 放炮前后必须进行喷雾与洒水； 出碴前用水淋透洞内堆碴和喷湿岩壁； 在压入式的出风口，设置喷雾器。 （ 13）供电与电器设备 ① 施工机械、机具和电器设备，在安装前按照安全技术标准进行检测，经检测合格后方可 安装，经验收确认状态良好后才可运行。 ②隧道施工照明线路电压在施工区域内低于 36v，所有电力设备设专人检查维修，并设立警示标志。 ③在操作洞内电器设备时，要符合以下规定： 非专职电器操作人员，不得操作电器设备； 操作高压电器设备主回路时，必须戴绝缘手套，穿电工绝缘胶鞋并站在绝缘板上； 手持式电器设备的操作手柄和工作中必须接触的部位，要有良好的绝缘，使用前要进行绝缘检查。 ④电器设备要有良好的接地保护，每班均由专职电工检查。 ⑤电器设备的检查、维修和调试工作，必须由专职的电器维修工进 19 行。 ⑥洞内的照明灯光要保 持亮度充足、均匀及不闪烁，凡易燃、易爆等危险品的库房或洞室，必须采用防爆型灯具或间接式照明。 （ 1）当溶洞边缘与隧道开挖边缘之间的距离大于 2～ 3 倍隧道平均半径以上时，并且满足围岩稳定和工程安全的话，可以不做特殊处理。 （ 2）当溶洞边缘与隧道开挖边缘之间的距离在 2～ 3 倍隧道平均半径以内，但并没有与隧道开挖边缘相交时，则应该考虑采取处理措施，如采用填充灌浆、注浆补强、排水降压、加强支护等进行处理。 （ 3）如果溶洞边缘与隧道开挖边缘的上部有相交时，则应该采用锚杆加固处理措施，并加设隧道 护拱及拱顶回填的办法处治。 （ 4）如果溶洞边缘与隧道开挖边缘的下部部分相交，则可采用梁、拱跨越，跨越时梁端或拱座要置于稳固可靠的岩层上，必要时，灌混凝土进行加固，遇特大溶洞时，可采用明洞结构形式。 （ 5）如果溶洞洞穴大，隧道开挖边缘的下部都进入洞穴的情况下，隧道衬砌可采用拉杆拱、边墙梁结构，有条件时，可采用锚索对溶洞与隧道连挂处进行加固。 跨越时梁端或拱座要置于稳固可靠的岩层上，必要时，灌混凝土进行加固，遇特大溶洞时，可采用明洞结构形式。 （ 6）如果根据隧道内地质超前预报资料，能够明确开挖面前方的溶洞大小和形 态，则应该采用预注浆等超前支护措施，以防止突发性突水和突泥事件，造成重大工程事故。 尤其在岩溶富水情况下，洞穴内存在大量的高压水，同时有填充泥，更应采用帷幕高压注浆方法进行改良围岩和堵水防塌。 、突水地段的处理技术措施 20 暗河、突水的监测与警报 隧道暗河、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）的位置和地下水源体的性质，判断突水的可能性并及早发出警报。 隧道岩溶富水地段，拟采取 TSP 地震波、掌子面超前水平钻探孔和地质素描等综合方法进行地下水的超前预测预报。 尤其是超前探孔探测地下水的工作必须引起高度重视。 （ 1）突水的特征 根据我公司岩溶隧道施工的经验，突水特征一般如下： ① 突水的物质成分：开始为泥浆，然后为泥浆夹带粗砂，水色呈黄色，且沿整个隧道的底部沉积大量泥沙。 ② 出水处的地表所见，一般有串珠状分布的圆形地表塌陷陷坑。 ③ 若局部地表水沿陷坑已流干，说明隧道出水（泥）带与地表相通，出现地表漏水洞、漏斗。 （ 2）查明地下水源的位置 它主要通过溶洞、暗河和断层破碎带的地表地质调查复查方法、断层参数预测法和仪器探测法来解决。 （ 3）查明地下水源体的性质 ① 溶洞、暗河赋存于石灰岩和白云岩等可溶性岩石（岩层）中，断层水则必须与断层共存。 这是查明水源体性质的关键。 ② 溶洞暗河赋存的具体构造是：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、泥灰岩的接触界面；断层水则与断层破碎带是否与其他水源体沟通，是否在断层上下盘形成含水层与隔水层的有利组合有关。 上述是查明水源体性质的重要条件。 21 发生暗河、突水可能性的判断与警报 主要依据临近各种水源体前兆和具体的涌水量测量来实现。 （ 1）临近各种水源体前兆 临近断层水源体前兆 ① 各种临近断层的前兆 ②下盘泥岩、页岩等隔水岩层明显湿化、软化，或出现淋水现象。 ③其他水流痕迹的出现。 临近大型溶洞水体前兆 ①临近各种水源体前兆出现较多的铁锈染或夹泥的裂隙。 ②小溶洞出现的频率增加。 临近暗河前兆 ①出现大量铁锈染裂隙或小溶洞。 ②大量出现的小溶洞含有河沙。 ③钻孔中的涌水量剧增，且夹有泥砂或小砾石。 （ 2） 涌水量测量与预报 隧道施工中，预报涌水量的方法很多，下面介绍一种简单易懂、易于操作的、很实用的预报方法 —— 炮眼水喷射距预报法。 ① 基本原理 工作面前方水源的潜在涌水量，与爆破前工 作面上炮眼流量密切相关，炮眼水的流量又与流速密切相关；炮眼水的流速还与炮眼水的喷射距有一定比例关系，可以用分式： S=v178。 y/g 来表示。 式中， S 代表炮眼水的水平喷射距， v 代表炮眼水的流速（射速）， y 代表炮眼距隧道隧洞底面距离， g 代表重力加速度。 炮眼水的水平喷射距和炮眼水的流速（射速）可以测得。 这样，我们就可以由炮眼水的喷射距间接预报工作面爆破（开挖）以后的涌水量。 ② 处理方法和步骤 22 堵死其余所有炮眼，只留一个喷射距最远的炮眼。 量测水平喷射距。 换算成 y=1m条件的水平喷射距。 依据水平喷射距计算涌水量。 预报开挖后的涌水量（涌水级别）。 ③ 一般情况下，可以用喷射距概略预测涌水级别 喷距 S＜ 5m,相当涌水量小于 100m179。 /h,为小、中、大股涌水级。 在探放水后，可以放心掘进。 喷距 S=5～ 9m,相当涌水量为 100～ 300 m179。 /h，为小型突水级。 在探放水之后，可采用放小炮，试探着掘进。 喷距 S=9～ 12m，相当涌水量为 300～ 400 m179。 /h，为中型突水。 应停止施工，待查明情况后，再试探着掘进。 喷距 S＞ 12m,相当涌水量大于 400 m179。 /h，为大型突水级。 应立刻停止施工，从速查明情况，尽快采取应急处理措施。 暗河、突水灾害的防治措施 对岩溶水的处理原则是宜疏不宜堵，根据隧道地质情况及设计要求，全隧道拟进行超前地质探测，根据探测出的情况，采取“截、堵、排、防”综合措施。 ① 作好断层水和溶洞、暗河的超前地质预报的定位、定性工作和临近前兆、涌水量监测和警报工作。 ② 隧道开挖接近水源体时，施钻大口径超前孔，探放地下水，切忌盲目放炮。 ③ 岩溶发育地区的暗河及大溶洞水，采用以排为主，堵排结合，即当涌水量减小后，以深孔预注浆超前固结围岩，来防治地下水。 ④ 岩溶突水地段，采用超前小导管预注浆超前支护 ，短台阶开挖， 23 工字钢支撑强支护及加厚喷射混凝土通过。 暗河、突水灾害的处理方案 （ 1）积极组织排水，为洞内其它防排水施工创造条件。 顺坡开挖时，可由隧道两侧排水沟自然排水，反坡开挖时，采用泵站分级排水方案。 （ 2）暗沟排水 隧道穿过无填充物的溶洞，上游有常流水沿岩溶通道至 消水洞排 出时，为使不致在修建隧道后阻塞水流，在隧道底设置石砌暗沟，使岩溶水仍沿原有通道自行排出。 （ 3）管道排水 隧道基底横穿溶蚀裂隙，岩溶裂隙水且承压，为疏导水流，在隧道仰拱底部用管子引出，在铺设仰拱时，预埋竖向Φ 20cm 铸 铁管，其下横放Φ 30cm 的无砂混凝土管，周围回填卵石，水流进入有孔混凝土管后，流经铸铁管及横向水沟排入侧沟。 （ 4）堵水施工方案 ① 制作Φ 38 带闸阀的孔口管并插入出水口进行导流，钢管与出水口间的缝隙用麻筋填塞，再进行止浆墙砼施工，然后关水注浆及钻孔注浆。 ② 先用Φ 260钢管罩住涌水出露点，对出水进行初步归流，再进行止浆墙砼施工，然后关水注浆及钻孔注浆。 若出水位置在拱顶，很难全部将涌水归于一管，必须采用千斤顶及脚手架对Φ 260 引水管进行再加固，然后在止浆墙上部靠近引水管端部作一个 (长宽高 )的水箱 ,以集中散水 ,便于止浆墙砼施工。 （ 5）岩溶富水区及暗河区全断面帷幕注浆技术 ① 帷幕注浆施工方案 24 帷幕注浆是通过在掌子面钻地质探孔和注浆孔 ,再向孔内压注水泥(或水泥一水玻璃 )浆液 ,浆液挤出开挖断面及其周围一定范围内的岩缝中的水 ,保证围岩的裂隙被具有一定强度的混合浆体填密。 ②帷幕注浆施工工艺 在隧道高压富水及暗河区段 ,首先建立远期、中长期、及临前预报网络。 通过地质调查，地面地质体投射等方法，大致预测可能出现地下水的区域，采用 TSP 地震波进行中长期预报，并采用 30～ 50m 超前探水孔进行 准确勘测，探明前方出水点的精确位置，涌水压力、大小、泥沙含量，围岩工程特性等，为制定堵水方案以及设定帷幕注浆参数提供全面准确的水文地质资料。 ③ 施工主要参数 注浆范围：根据工程地质、水文地质、注浆目的及开挖方式等因素确定，一般为隧洞开挖半径的 2~5 倍。 每一循环注浆长度为 20m。 注浆孔深一般在 15~30m。 注浆压力：一般最终压力为涌水压力的 2~3 倍，即： Pz=（ 2~3） P。 浆液选择：可采用水泥浆液、水泥～水玻璃浆液或其它化学类浆夜，水泥浆液的水灰比采用 1： 1~： 1，水泥与水玻璃两液体积比取 ：1~1： 1。 注浆顺序：先注无水孔，后注有水孔。 在无水地段，可以从拱脚起顺序注浆，也可以从拱顶顺序注浆。 溶洞突泥监测 在我国南方岩溶发育地区形成的大溶洞既可以积水，也可以泥水混 25 杂。 后者最为常见，是溶洞突泥的主要形成机制。 溶洞突泥的监测与警报溶洞突水相似。 淤泥带突泥的监测 淤泥带的监测与警报同样包括淤泥带的准确定位、准确定性和突泥灾害发生可能性的准确判断。 （ 1）淤泥带的准确定位 淤泥带全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去岩的具有层间滑动的岩层界面中。 所以，淤泥带突泥的监测的关键，是对淤泥带的定位，特别是对赋存淤泥带断层的定位。 淤泥带的定位主要采用地表地质调查和地表地质体投射技术，以及仪器探测手段。 （ 2）淤泥带的准确定性 ① 淤泥带定性首先要注意其发育的地区和赋存的构造。 ② 除此之外，还要注意淤泥带的如下特征： 在物质、成分组成上，以具有大量的黄泥和碎石的特征与围岩容易区分。 淤泥带的规模在剖面上向下逐渐变小，到一定深度消失，所以距地表较近的隧道隧洞较多遇到 ，而埋深大的隧道隧洞较少见。 淤泥带的物质成分在剖面上也有变化。 一般地表或地表下一定深度由黄泥 +碎石组成，往深处碎石含量减少，黄泥含量增多，再往深处逐渐变为黄泥，最后又常以稀黄泥和地下水为主。 地下水位以上的淤泥带多呈干固状态，而地表水位以下的淤泥带则变成能够流动的黄泥。 突泥灾害发生可能性的判断 与溶洞暗河突水发生可能性判断方法和步骤相似，这里不再赘述。 26 突泥灾害的防治措施 ① 作好超前地质预报的定位、定性工作和突泥前兆的监测和警报工作。 ② 隧道岩溶突泥地段，采取 TSP 地 震波、掌子面超前水平钻探孔和地质素描等综合方法进行超前预测预报。 ③隧道开挖临近淤泥带时，使用大口径钻机超前打孔探放。 突泥灾害的处理方案 如果淤泥流动小，来势不大，则以堵为主，探孔预注浆超前固结围岩，放小炮，小心施工，并配合强支护（超前管棚、超前小导管、工字钢支撑、超前锚杆及加厚喷射混凝土）通过；如果淤泥流动快，来势很猛，同溶洞、暗河防治一样，以排为主，截排结合。 如果在岩溶富水情况下，洞穴内存在大量的高压水，同时有填充泥，更应采用帷幕高压注浆方法进行改良围岩和堵水防塌。 过瓦斯、易塌方地段的预防措施 穿越瓦斯洞段应急处理技术措施 施工方法 隧道通过瓦斯地区的施工方法，宜采用全断面开挖，因其工序简单、面积大、通风好，能够很快缩短岩层的瓦斯放出时间，有利于排除瓦斯。 电器设备安全技术规定 ⑪所有洞内机电设备，不论移动式或固定式都必须采用安全防爆型； ⑫在工作面，必须采用矿用防爆型照明灯； ⑬禁止洞内电器设备接零； ⑭电缆的连续或分路，必须使用防爆接线盒；电缆与电器设备的连接，必须用与电器设备性能一致的接线盒； 27 ⑮洞内任何操作人员（包括电、钳工），不得擅自打 开电器设备进行修理。 电器设备的修理工作应在洞外进行； ⑯洞内各种机电设备的开关、保险丝盒等均应密闭，主要闸刀应有加锁装置； 洞内照明 使用电灯照明时，电压不得超过 12V；输电线路必须使用密闭电缆，。