隧道安全专项施工方案及应急预案

隧道安全专项施工方案及应急预案内容摘要：

的一侧，为防止岩溶水突然袭击，施工中要采用超前钻孔探测，预备足够的抽水设备。 B、涵洞、倒虹管吸过水隧道断面与岩溶水相交时，为保证岩溶水畅通，在隧道底部设钢筋混凝土圆涵，或倒虹管，同时涵洞出入口周边至隧道边墙外缘采用浆砌片石回填密实。 ④ 洞穴堆积物及地表塌陷处置洞穴堆积物的特点是松软、下沉量大、强度低、稳定性差。 当隧道必须穿越洞穴堆积物地段时，可采用桩基、换填、注浆等加固岩体的处理措施。 隧道中地下水渗流排泄，导致岩溶地面塌陷，使地质环境遭到破坏，造成隧道开挖时坍方、涌水、涌砂及突泥等危害。 施工中可采用化学注浆和管棚支撑开挖，同时从地表高压注浆，固结塌陷松散体，避免出现突泥现象。 ⑺地下水环境保护对隧道洞顶有住户的，要严格控制地下水流失，采取“以堵为主，限量排放”的原则。 施工中应根据地质超前预测预报及隧道环境监控实施情况，按设计采取相应的超前帷幕注浆堵水、开挖后径向注浆堵水、全环防水、抗水压衬砌等防堵水措施，以免给当地居民的生产生活及生态环境造成影响。 ⑻综合评价溶洞处理完成后进行综合评价，对处理效果和对隧道耐久性的影响，必要时再采取加强措施，确保不留隐患。 ⑼应急预案存在突泥、突水可能的岩溶隧道，在进洞施工前事先制定出超前探水与预注浆堵水方案，制定突发安全事件应急预案，配备安全防护及安全逃逸设施，明确逃逸路线，进行紧急逃生的培训与演练，施工中严格按照既定方案进行实施。 岩溶隧道暴雨后不施工、连续降雨后观察施工。 岩爆地段安全专项施工方案方斗山隧道穿越了坚硬的灰岩、石英砂岩等地层，最大埋深已达800m左右，隧道在开挖过程中有可能产生岩爆现象，施工中加强预测预报，对岩体的岩性特征，岩石的物理力学性质，地应力特征等进行综合分析，预测可能出现岩爆的具体地段及岩爆等级。 对于岩爆地段主要采取以下措施：3. 、超前预报采用以超前钻孔为主，结合开挖面及其附近的观察，通过地质的观察、素描，分析岩石的“动态特征”，主要包括岩体内部发生的各种声响和局部岩体表面的剥落情况等，作出预报。 3. 、施工措施对于岩爆地段主要采取以下措施：⑴针对岩爆发生的特点和规律，采取超前钻应力释放孔加速原岩应力释放，降低开挖后岩爆烈度。 在开挖前，钻超前锚杆，释放部分原岩应力，通过超前锚杆与围岩的共同作用，提高其开挖后的整体性，缓解应力集中，避免出现大块岩石爆落。 ⑵优化开挖措施，采用浅孔爆破，降低一次爆破用药量，尽可能减少爆破对围岩的影响，采用短进尺、多循环的作业方式；严格采用光面爆破技术，使开挖断面轮廓园顺，尽量避免局部出现大的超欠挖，造成应力集中而引发岩爆。 ⑶采用分步开挖，使应力逐步释放，以便降低开挖后的围岩应力。 ⑷开挖后，在发生强烈岩爆的部位喷射高压水，降低岩石表面脆性，钻集中应力释放孔。 ⑸加强初期支护，二次衬砌紧跟。 采用喷混凝土、挂网、径向锚杆防护，严重地段架设格栅拱架。 、安全措施隧道施工中一旦发生岩爆，应立即采取以下措施：⑴彻底停机待避，同时进行工作面的观察记录，如岩爆的位置、强度、类型、数量以及山鸣等。 ⑵岩爆后加强找顶工作，在工作面、边墙及拱部，每一循环内进行23次找顶，清除危石，确保施工安全；。 ⑶采用能及时受力的摩擦型锚杆。 ⑷加强初期支护，二次衬砌紧跟。 ⑸延长通风时间。 ⑹对管理人员和施工人员加强岩爆知识教育，严格执行隧道施工的安全规定，强化个人防护意识。 ⑺加强人员和机械的保护。 ⑻已完成开挖的岩爆地段设立明显的警示标志，并由安全员加强对该施工段的巡视工作，确保通行人员、车辆的安全。 隧道坍塌安全专项施工方案方斗山隧道隧址区分布有一条断层，均为高角度（约70176。 ）的走向逆断层，分布于背斜轴部附近，断层走向与隧道洞身段呈大角度相交。 隧道洞室穿过破碎带时容易引起坍塌、冒落，施工时应引起重视。 ⑴施工原则断层段严格按“早预报、先治水、前支护、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测，步步为营，稳步前进”的原则组织施工。 ⑵超前地质预报采用开挖面地质素描、TSP203地震反射法、HSP水平声波反射法、地质雷达、红外探水和超前钻探进行超前地质预报。 对围岩的破碎和富水程度进行预测和验证。 及时进行信息收集、处理、反馈，以调整施工方案和施工方法。 ⑶施工方法根据超前地质预报所揭示地质断层及地下水的水量情况按设计采取超前预注浆、局部注浆、开挖后径向注浆和超前小导管注浆等注浆方式，确定注浆的范围。 注浆结束后，对注浆效果进行检查，是否进行补注浆，是否可以开挖。 ①开挖根据现有资料针对不同断层采取不同的开挖方法，在开挖过程中根据实际情况适时进行调整。 断层及破碎带施工主要采用双侧壁导坑法、台阶法开挖施工。 ②初期支护采用喷、锚、网、喷支护紧跟、钢架支护。 喷射砼厚度符合设计要求，加强监控量测工作，根据位移量测结果，评价支护的可靠性和围岩的稳定状态，及时调整支护参数，确保施工安全。 钢架紧跟开挖施作，及时封闭成环，对双侧壁导坑法、七步台阶法施工地段，辅助钢架支护在衬砌前逐段拆除。 辅助支护施工措施根据实际进行设计变更以及现场施工安全需要进行施作。 ③仰拱超前，衬砌适度紧跟仰拱超前施工，衬砌适度紧跟，形成封闭结构，提高衬砌结构的承载力；施工缝、沉降缝作特殊处理，一方面为了防水，另一方面可减弱地层活动性对衬砌结构的危害。 煤层瓦斯段安全专项施工方案方斗山隧道为低瓦斯隧道，但属于P2W灰岩溶、溶蚀破碎带中可能存在局部瓦斯聚集，所以该段施工的关键问题是瓦斯的防治。 防治瓦斯的原则是超前预报、严格瓦斯检测、加强通风、防火防爆、排防、封闭相结合。 、揭煤防突施工方法作业程序：煤层超前探测→煤与瓦斯突出危险性预测→钻孔排放瓦斯→防突效果检验→石门揭煤→过石门坎→煤层掘进。 （1）、施作超前钻孔，探明煤层位置和瓦斯情况结合超前地质预报，上导坑开挖工作面掘进至煤层20m（垂直距离）时，打3个穿透煤层全厚的超前钻孔，并进入顶（底），详细记录岩芯资料，结合上导坑的超前钻孔和开挖，推测煤层是否有畸变。 施作超前钻孔时直径为Ф75mm，若发现地质构造变的复杂、岩体破碎，则必须在隧道开挖轮廓线外5m范围内布置一定数量的超前钻孔，确保能准确掌握煤层厚度、角度变化及瓦斯情况等。 （2）、施作预测孔，进行煤与瓦斯突出危险性预测考虑到测定煤层瓦斯压力要达到原始压力值时间较长，并且单独用瓦斯压力并不能确切判明煤层的突出危险性，本设计揭煤前不测定瓦斯压力，以节约施工时间。 突出预测采用钻屑指标法为主，钻孔瓦斯涌出初速度法为辅的方法。 隧道采用上、下导坑法开挖，突出预测孔主要控制上、下导坑断面（预测孔直径Ф50mm）。 （3）、防治瓦斯突出技术措施防治突出采用多排钻孔排放或抽放。 结合突出预测情况，如煤层确存在较大突出危险，可将钻孔封孔接抽，达到加速和有效的消除突出危险性目的。 钻孔控制范围：隧道轮廓外上方7m，左右两侧6m，底部3m；钻孔孔径108mm。 上导坑施作钻孔时工作面坑底距煤层顶板垂距不小于5m，由超前钻孔确定，下导坑排放钻孔在上导坑排放完毕并揭煤后进行。 （4）、瓦斯排放排放孔进行瓦斯排放时，所有洞内掘进施工应停止，排放15天。 排放瓦斯顺序：上导坑打排放钻孔（坑底距煤层不小于5m）→排放瓦斯15天→揭煤穿过煤层→下导坑打超前钻孔及预测孔。 当判定有突出性危险→由下导坑底顺煤层施作扇形排放钻孔→排放瓦斯15天→下导坑揭煤穿过煤层。 （5）、防突效果检验瓦斯排放完成后，上下导坑分别打检查孔，确定瓦斯排放是否结束。 检查孔布置在揭煤端面中部，并位于措施孔之间，终孔位置位于措施孔控制范围的边缘线上。 若煤层不具有突出危险性，则结束排放。 否则视排放效果应继续排放或采用水力冲孔等其它措施处理。 （6）、放炮揭开和穿过煤层通过排放效果检验，煤层无突出危险性后，封堵排放钻孔。 采用自进式锚杆对开挖轮廓外岩体进行超前注浆加固，同时安装格栅钢架，而后采用震动放炮揭煤。 揭煤时，掘进工作面与煤层之间必须保持一定岩柱。 遇岩石松软、破碎还应增加岩柱厚度。 、揭煤、防突及排放瓦斯具体设计隧道揭穿突出煤层，即隧道自顶板岩柱穿过煤层，进入底板的全部作业过程，都必须采取防治突出措施。 （1）、隧道防治突出措施包含下列内容。 a、控制突出煤层层位的钻孔布置；b、突出预测方法及预测钻孔布置；c、防治突出技术措施；d、防治突出技术措施效果检验；e、安全防护措施。 （2）、揭煤防突施工工艺流程如下图：煤层突出危险性预测煤层突出危险性预测煤层突出危险性预测煤层突出危险性预测打前探钻孔打前探钻孔打前探钻孔打前探钻孔无突出危险无突出危险无突出危险无突出危险有突出危险有突出危险有突出危险有突出危险多排钻孔排（抽）放瓦斯多排钻孔排（抽）放瓦斯多排钻孔排（抽）放瓦斯多排钻孔排（抽）放瓦斯防突措施效果检验防突措施效果检验防突措施效果检验防突措施效果检验有效有效有效有效无效无效无效无效补救措施补救措施补救措施补救措施安全防护措施安全防护措施安全防护措施安全防护措施揭开煤层揭开煤层揭开煤层揭开煤层 （3）、预测瓦斯突出危险程度指标：a、解吸指标K1值当f≥，K1 或f，K1，有突出危险；b、瓦斯瞬间解吸压力；c、钻孔瓦斯涌出初速度q4L/min；d、瓦斯压力P＞ 有突出危险；e、打钻期间动力现象：喷孔、顶水、顶钻、卡钻。 当具备a或d时，有突出危险，同时具备b、c、e时，有突出危险。 （4）、控制煤层层位的钻孔布置在隧道瓦斯设防段掘进过程中，必须连续施作超前钻孔，以探明施工前方地质情况，防止误揭煤层。 工作面掘进至距煤层20m(垂距)之前，；在隧道工作面掘至距煤层10m(垂距)时。 钻孔布置见“探测孔布置图”。 煤层煤层煤层煤层煤层煤层煤层煤层煤层煤层煤层煤层煤层煤层煤层煤层所有探孔要求详细记录岩芯资料，以利于探明突出煤层的相对位置。 若隧道工作面掘至距煤层20m(垂距)时，发现地质构造变得复杂、岩石破碎，则必须在隧道断面四周轮廓线外5m范围煤层内布置一定数量的前探钻孔，以保证能确切地掌握煤层厚度、倾角变化、地质构造和瓦斯情况等。 （5）、突出预测方法及预测钻孔布置突出预测采用钻屑指标法为主，钻孔瓦斯涌出初速度法为辅的方法。 1）、钻屑解吸指标K1的测定a、钻机一钻进煤层就取一次钻屑，以后每钻进1m，取一次钻屑作解吸指标测定。 取样时，把秒表、筛子准备好(Φ1mm的筛子在下，Φ3mm的筛子在上)。 钻孔钻到预定深度时，用组合筛子在孔口接钻屑，同时启动秒表，一面取样，一面筛分，当钻屑量不少于100g时，停止取样，并继续进行筛分。 b、把筛分好的Φ1～3mm的煤样装入WTC瓦斯突出参数仪的煤样杯，将盛满煤样的煤样杯放入煤样罐中，盖好煤样罐，将阀门转动到煤样罐或煤样瓶与大气相通的位置。 c、当秒表计时到预定时间t0（通常规定t0为1～2min），转动阀门使煤样罐或煤样瓶与测量系统接通、与大气隔绝，启动仪器开始测量钻屑瓦斯解吸量。 2）、钻孔瓦斯涌出初速度q的测定a、钻进煤层后每钻进1m，测定一次钻孔瓦斯涌出初速度q。 b、当钻孔钻进至预定深度后，立即用秒表计时。 随后迅速拔出钻杆，把封孔器送入孔底进行封孔。 全部封孔操作应在规定进行流量计读数的时间以前完成。 c、在封孔操作的同时，应及时将流量计与导气管口连接好，待封孔完成后即可进行测定。 采用的流量计读数为瞬时流量时，在秒表走时至2min时读数，即为钻孔瓦斯涌出初速度值；采用的流量计读数为累计气体流量时。 ，后一数减去前一读数即为钻孔瓦斯涌出初速度值。 两种类型流量计，使用时只能确定一种而不能混用，以免造成较大的测量误差。 如果因封孔操作不及时等原因，测定瓦斯流量的时间已超过了规定的时间时，该测定结果不能作为判定工作面无突出危险的依据。 3）、突出预测指标临界值根据揭煤点的实际情况，取煤样进行实验研究，确定钻屑解吸指标K1临界值。 每次揭煤都应作好钻屑解吸指标K钻孔瓦斯涌出初速度q及其临界值考察。 总结分析，为下一次揭煤突出预测提供可靠的依据。 （6）、防治突出技术措施防治突出技术措施采用多排钻孔排放或抽放。 由于隧道开挖断面大，为防止煤层突然揭开时大量涌出瓦斯，需实施多排钻孔预排瓦斯。 从防治突出的角度来看，多排钻孔预排瓦斯是一种防治突出措施。 结合突出预测情况，如煤层确实存在较大的突出危险，可将钻孔封孔、接抽，以达到加速和有效地消除突出危险的目的。 钻孔控制范围：隧道轮廓线外上方7m，左、右两。