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1、20.8千米高速公路標段分離式隧道工程專項安全施工方案編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: ESZAQDGF001 編制單位： 編 制: 審 核： 批 準： 二XX年X月目錄一、工程概況及風險分析1（一）、隧道總體概況1（二）、隧道施工工藝（詳見施工組織設計）1（三）、隧道安全風險分析1二、隧道主要施工方案1三、隧道信息化施工方案1（一）、監控量測11）監控量測計劃：12）監控量測程序13）量測方法14）數據處理及要求：15）量測注意事項16）隧道地質超前預報1四、不良地質處理措施1（一）、概述1（二）、松散地層施工1（三）、溶洞處理1（1）、預防突水技術措施：1（2）、注漿堵水：1（四2、）、隧道穿過圍巖斷層破碎帶的施工1（五）、防止隧道坍塌施工措施1（1）、預防施工塌方的措施1（2）、處理塌方的措施1（六）、施工中具體排水工作1五、隧道安全環保體系1文明施工、環境保護、水土保持體系1（一）、組織機構1（二）、安全教育1（三）安全紀律1（四）安全檢查1六、隧道安全施工注意事項1（一）、一般規定1（二）、開挖及鑿孔1（三）、爆破1（四）、洞內運輸1（五）、隧道支護1（六）、襯砌1（七）、隧道斜井施工安全技術保證措施1（八）、通風、降塵及排水11）通風總體方案12）通風設計1式中 a 風管摩擦阻力系數，取a=310-4kg.s4/m313）通風方案的確定14）通風設備選型和設置位置3、15）通風注意事項16）采用濕式鑿巖17）機械設備凈化1隧道工程專項安全施工方案一、工程概況及風險分析本標段為xx市xx-xx高速公路B2標段，起訖樁號為K66+000K86+800，路線全長20.8km。本標段主要位于xx市xx縣境內、部分位于xx縣境內，K83+550為xx、xx縣城交界處。（一）、隧道總體概況 xx隧道為一座分離式特長隧道，進出口左右洞間距較小約18-20m，中部地段左右洞間距為30m,出口段位于直線上和R-2600m,左偏圓曲線與直線段上。隧址區的不良地質現象主要有：危巖、采空區、巖溶、煤層。危巖分布于出口段陡崖等處，主要為K85+680右50m危巖體；采空區主要分布于4、xx背斜西翼近軸部，距隧道左軸線約1公里，為橫梁煤礦煤層采空區，危巖及采空區對隧道基本無影響；隧道區巖溶受地質構造及地層巖性控制，分布成帶狀，與巖層走向近一致，其發育區主要分布于里程K79+400K82+900段的地層。大的巖溶形態多分布在標高700m以上及地表，隧道軸線處路面設計標高位置屬于550580m的巖溶發育帶，其巖溶規模一般不大，以溶穴、溶孔、巖溶裂隙為主，巖溶管道高度一般小于2m，故xx特長隧道穿越可溶巖地層時遇到大的巖溶管道的可能性小。隧道穿越處煤層埋深約450m，且路面設計標高低于區內最低采空區標高約400m，環境的封閉性較弱，xx特長隧道穿越煤層時存在發生瓦斯事故的可能，即有5、煤塵爆炸危險性。初勘中未發現膨脹性巖層，但根據區域資料，xx特長隧道穿越地層P1中可能含有膨脹性巖層。進口洞軸線與巖層走向近于正交，洞口主要處于強風化泥灰巖中，巖體較破碎，均勻性差，松散稍密，巖層產狀30630，其巖體中主要發育5081、17380兩組節理。根據仰坡坡向、巖層產狀與結構面組合關系分析，巖層產狀形成外傾面，且巖體因裂隙已被切割成獨立的楔形體，其穩定性差，在進行仰坡開挖中將可能產生沿基巖面順層滑動；巖層產狀與邊坡大角度相交，邊坡整體穩定性良好，隧道洞口邊坡開挖后不會產生整體大規模滑移現象。出口位于xx溝谷坡底部，為順向坡，洞軸線與巖層走向近于正交，洞口地面表層覆蓋崩坡積土層，厚約06、.002.40m，斜坡基巖大部出露。隧道斜坡頂部標高約680m處存在危巖體，距隧道洞頂約100m。洞口主要處于第四系崩坡積土層與強風化粉砂質泥巖中，巖土均勻性差，松散稍密，巖體受層面13658、裂隙25532、5355三組結構面的控制，根據仰坡坡向、巖層產狀與結構面組合關系分析，巖層產狀形成外傾面，且巖體因裂隙已被切割成獨立的楔形體，其穩定性較差，在進行仰坡開挖中將可能產生沿基巖面順層滑動；巖層產狀與邊坡大角度相交，邊坡整體穩定性良好，隧道洞口邊坡開挖后不會產生整體大規模滑移現象。遂址區地震基本烈度為7度，設計基本地震加速度值為0.1g，設計特征周期0.35s。xx隧道位于xx縣xx鎮，隧道穿7、越xx山脈，進口段地勢較緩，坡度約15，與巖層走向斜交，覆蓋土層較厚，為大片稻田和玉米地，與xx大橋相接；出口位于一脊狀山嘴中部，地勢較陡，坡度約36，植被茂密，沖溝發育，以灌木為主，與xx大橋相接。隧道最大埋深約119m。出洞口段工程地質條件總體較好，洞口處于巖層強、弱風化界面附近，巖體裂隙較發育，巖層產狀平緩，強風化層破碎，可能發生掉塊和洞口坍塌現象，但弱風化巖體較完整，其整體穩定性較好。仰坡上部的第四系崩塌堆積覆蓋層厚度不大，穩定性較差，可能產生沿不利結構面的崩塌破壞。地下水為第四系松散巖類孔隙水、基巖裂隙水兩大類，其地下水富水性差，水量貧乏。隧址區未發現瓦斯氣體和其它有毒有害氣體，無滑8、坡、泥石流等不良地質。洞身圍巖為級，以級為主。遂址區地震基本烈度為6度，設計基本地震加速度值為0.05g，設計特征周期0.35sxx隧道位于xx縣xx鎮，隧道穿越xx山脈，進口段地勢較緩，坡度約15，與巖層走向斜交，覆蓋土層較厚，為大片稻田和玉米地，與xx大橋相接；出口位于一脊狀山嘴中部，地勢較陡，坡度約36，植被茂密，沖溝發育，以灌木為主，與xx大橋相接。隧道最大埋深約119m。出洞口段工程地質條件總體較好，洞口處于巖層強、弱風化界面附近，巖體裂隙較發育，巖層產狀平緩，強風化層破碎，可能發生掉塊和洞口坍塌現象，但弱風化巖體較完整，其整體穩定性較好。仰坡上部的第四系崩塌堆積覆蓋層厚度不大，穩定9、性較差，可能產生沿不利結構面的崩塌破壞。地下水為第四系松散巖類孔隙水、基巖裂隙水兩大類，其地下水富水性差，水量貧乏。隧址區未發現瓦斯氣體和其它有毒有害氣體，無滑坡、泥石流等不良地質。洞身圍巖為級，以級為主。遂址區地震基本烈度為6度，設計基本地震加速度值為0.05g，設計特征周期0.35sxx隧道位于xx縣xx鎮，隧道穿越xx所在山體的北面半腰，山腳下為蔣家溝河流。隧道進口段地勢較緩，坡度約17，覆蓋土層較厚，為玉米地，與xx大橋相接；出口地勢較陡峭，坡度約38，植被茂密，以灌木為主。隧道最大埋深約35m 。xx隧道設置為分離式隧道，起止樁號左線ZK76+720ZK76+850，長130m；右線10、YK76+700YK76+875 ，長175m。隧道左線進口位于R=2500的圓曲線上，出口位于直線段上，縱坡1.95%；右線進口位于R=3000的圓曲線上，出口位于直線段上，縱坡1.95%。隧道左右線間距進口段由16.3m漸變至21.5m。隧道進口采用削竹式洞門，出口采用端墻式洞門。隧道進出口段交通不方便，需新修筑較長的施工便道。隧道進口段施工場地較平緩、開闊，離村莊近，出口段施工場地狹窄。施工用水較方便，用電可利用附近高壓電線或設置專線（二）、隧道施工工藝（詳見施工組織設計）堅持“早預報、管超前、預注漿、短進尺、弱爆破、強支護、緊封閉、勤量測、快反饋、緊襯砌”的原則，步步為營，穩步前進。隧11、道洞身開挖采用光面爆破,分離式隧道級圍巖段采用拱部環形留核心土開挖法，級、級圍巖段采用上下臺階法開挖；小凈距隧道級圍巖段采用“先行洞拱部環形留核心土、后行洞單側壁導坑”開挖法，級圍巖段采用“先行洞上下臺階、后行洞拱部環形留核心土”開挖法，級圍巖段采用上下臺階法開挖。 人工風鎬開挖，必要時弱爆破，人工手持風鉆鉆孔，人工扒碴到下臺階，循環進尺控制在1.0m之內或與格柵鋼架間距相適應。（三）、隧道安全風險分析隧道施工中通過溶洞、富水區及斷層時有可能產生突然涌水現象，需預防造成重大地質災害。另外隧道工程施工中，設計不合理、施工方法不當或偶遇不良地質條件等都可能會引起隧道坍方。主要存在安全風險如下：1、12、隧道塌方、溶洞、地表沉陷；2、支撐系統失穩倒塌；3、突泥、涌水；4、電氣設備故障、嚴重漏電、引起停電；5、施工火災、爆炸；6、其他。二、隧道主要施工方案施工組織中把超前地質預報納入施工工序，建立完善的超前地質預報系統，采用先進可靠的預報方法（TSP地震波法、紅外探測、地質雷達和地質超前鉆孔等），根據預報結果采取相應的處理措施，制定可靠的處理方案和技術措施，科技攻關部進行科研攻關，專家組進行技術把關，借鑒我公司施工的八達嶺青龍隧道施工中處理大規模的不良地質的經驗，及其他國內外類似工程的施工經驗總結，準備好應對各種地質病害的預案，確保在施工安全的前提下，實現隧道的快速掘進。施工中成立專業的地質作業13、隊，每個工作面配備一名專職地質工程師和一名專職安全員，做好地質預報及施工指導、監督工作。每個開挖工班均固定配一名工程師跟班值班。進行24小時全過程監控、指導，保證各種措施、技術標準、技術交底的落實，確保按操作規程標準化作業，安全順利通過不良地質段。加強監控量測，地表加密布置量測點，當量測結果顯示圍巖和支護體系變形異常時，及時修正支護參數，必要時施作仰拱和二次襯砌。突發性災害的處理預案：在充分進行地質超前預報探明前方地質情況后，對可能突水等地段進行帷幕注漿并進行效果檢查，采取強大的超前支護措施，并在開挖后及時初期支護，是不會出現大的突水突泥的。但由于隧道地質復雜多變，各種地質預報方法都有一定的局14、限性，施工中有可能在采取了完善的超前地質預報后，發生小型突發性地質災害也是有可能的。因此應制定應急預案，成立管理機構，成立技術攻關組、工程搶險突擊隊，設置常備搶險物資、搶險組織、現場設置逃生緊急通道、應急照明線路、主動力線路。突水：隧道內出現突水時，為保證圍巖穩定、防止充填物流失造成地下水與地表直接連通，對地表生態等造成損害，應及時在開挖面適當位置設置圍堰，后方設置止水墻，止漿墻強度滿足堵水要求時，首先逐個封堵預埋的排水管，然后進行回填細石混凝土和砂漿，之后對前方進行鉆孔注漿和必要的帷幕注漿，經檢查孔檢查達到固結效果，漿液強度達到要求后，才能再次開挖。三、隧道信息化施工方案（一）、監控量測監控15、量測是新奧法原理的重要組成部分，是隧道施工中不可缺少的重要環節，是判定圍巖穩定狀況、選擇支護時機以及評價支護效果的主要依據。1）監控量測計劃：監控量測的項目、方法和頻率及測點布置嚴格按設計圖紙和有關規范要求進行。除必測項目外，還備齊選測項目所用儀器、設備等，當監測工程師及設計代表認為有必要時，立即實施選測項目。必測項目有地表下沉、拱頂下沉、周邊位移收斂及錨桿拉拔力等。必測量測點布置見下周邊位移、拱頂下沉量測測線布置圖和地表下沉量測測點布置示意圖。各監控量測項目采用儀器及量測頻率詳見下頁隧道監測項目表。（1）、量測項目以洞內觀察、水平收斂量測、拱頂下沉量測為必測項目，其它特殊地段可根據工程需要要16、求進行。洞外在進口淺埋段地表布點，進行地表下沉量測。（2）測量短面間距在洞內按照、級圍巖地段50m、級圍巖及斷層破碎帶地段10m布設量測斷面。在施工過程中，圍巖特性比較突出地段加設量測斷面。每種巖層必須設置至少一個量測斷面。（3）、量測斷面測點布設測點布置：每個量測斷面各布置拱頂下沉測點和一條水平凈空收斂量測基線。臺階開挖時，、級圍巖在拱腳以上0.5m加測一條。測點布置方法見圖5.3-25。 （4）、量測頻率洞內觀察分為開挖工作面觀察和初期支護狀態觀察兩部分。開挖工作面觀察應在每次開挖后進行，地質情況基本無變化時，可每天進行一次，對初期支護的觀察也應每天至少進行一次，觀察內容包括噴射砼、錨桿、17、鋼架的狀況。洞外觀察包括邊仰坡穩定，地表水滲透等。凈空水平收斂量測和拱頂下沉量測采用相同的量測頻率。量測頻率見下表，實際量測頻率從下表中根據變形速度和距開挖工作面距離選擇較高的一個量測頻率。2）監控量測程序分析地質勘察資料制定監控量測資料施 工監 控地表觀測地質預測與開挖驗證圍巖支護結構狀態觀測圍巖支護結構受力形變量測修改支護參數綜合分析判斷應急措施施工是否完成結 束否否是是監控量測程序圖3）量測方法（1）、量測儀器：采用高精度水準儀測量地表下沉量和拱頂下沉，采用SWJ-W收斂儀測量凈空收斂。（2）、量測間隔時間： 量測頻率表 表5.3-7量測頻率變形速度（mm/d）量測斷面距開挖工作面距離量18、測頻率51B2次/d15(12) B1次/d0.20.5(25) B1次/d5 B1次/周現場監控量測是保證安全施工和及時了解地質情況的重要依據。依據詳細的量測數據可以及時修正圍巖參數和指導現場施工。4）數據處理及要求：在取得量測數據后，將同一斷面的各種量測數據互相印證，以確認量測結果的可靠性。繪制位移時間、位移速度時間變化曲線，位移工作面距離、位移速度工作面距離變化曲線，利用電子計算機進行數據處理，分析圍巖變形的空間分布規律，了解圍巖的穩定性特征，以推算最終位移，掌握位移變化規律。變形管理等級見下表，可根據等級表指導施工。 表5.3-8管理等級管理位移施工狀態U0(2Un/3)應采取特殊措施19、(Un/3)U0(2Un/3)加強支護U0h阻，按下式計算：h阻=h動+h沿+h局=4457pa使用風管通風時，管口h動一般可考慮為55pa。沿程壓力損失系數，取h沿=ap1Q需2g/s3=4002pa; 式中 a 風管摩擦阻力系數，取a=310-4kg.s4/m3 1 風管長度，取1700m p 斷面的周界長（m） Q需 計算風量，1284 m3/min=21.4 m3/s g 重力加速度，取9.8m/s2 d 風管直徑1.3m局部壓力損失，按沿程壓力損失的10%進行估算：h局=h沿10%=400pa3）通風方案的確定經計算發現，供風距離越長，管道摩阻越大是困擾長距離隧道獨頭管道通風的難題。20、預選主風機風壓為5000pa，則其通風有效保證長度為：1947m。假設在距洞口1800m處串聯安裝風壓仍為5000pa 風量為1000 m3的接力風機，則完全滿足要求。 同時，為增快排煙速度，在洞內增設移動局扇進行壓出式通風。4）通風設備選型和設置位置通風機和風管選用如下表：xx隧道每工作面施工通風設備表表5.3-9風機型號風量(m3)全壓(pa)功率(kw)數量(臺)備 注津93-12000500011022洞口主機，左右洞口各一津88-1100050005522接力風機，左右洞口各一津93-12000500011022洞口主機，1#、2#洞口各一津88-1100050005522接力風機，21、1#、2#洞口各一津88-1100050005521洞口主機，3#豎井洞口一臺SDF-No6.5500-8001600-36002222局扇通風管1300mm軟質風管，洞口300m為加強型主洞風管通風管800mm軟質風管輔助工作面風管5）通風注意事項（1）為避免“循環風”現象出現，通風機進風口距隧道出風口的距離不得小于15m。（2）通風管靠近工作面的距離不大于15m。（3）通風機裝有保險裝置，發生故障時能自動停機。（4）通風管如有破損，必須及時修理或更換。（5）通風系統定期測通風的風量、風速、風壓，檢查通風設備的供風能力和動力消耗并做好記錄。（6）如通風設備出現事故或洞內通風受阻，所有人員撤離現場，在通風系統未恢復正常工作和經全面檢查確認洞內已無有害氣體之前，任何人均不得進入洞內。（7）采用機械通風，施工場所的噪聲不得超過90分貝，如有超出，第一，檢查風機消聲器的工作性能，第二，改裝或增設消聲器。（8）設立通風排煙作業班組，作業人員實行通風排煙值班。6）采用濕式鑿巖鑿巖機鑿眼時先送水后送風，施工人員佩帶防塵口罩。7）機械設備凈化（1）加強對進洞機械車輛的維修保養，定期檢查空氣濾清器是否堵塞，進、排氣是否暢通，噴油效果不好的油嘴及時更換。（2）在柴油中加入凈化劑。（3）禁止排煙凈化未達標的車輛進入洞內。