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1、巖爆地段專項施工方案一、編制依據xx鐵路六xx設計圖紙六xx隧道施工組織設計鐵路隧道鉆爆法施工工序及作業指南(TZ231-2007)鐵路隧道工程施工質量驗收標準(TB10417-2003)二、工程概況六狼山隧道進口位于朔城區下團鄉大白坡村東南側，隧道出口位于平魯區白堂鄉臥場村東南側，隧道進口里程為改DK20+575，出口里程為改DK35+750,全長15175m，最大埋深達443m。隧道區位于管涔山脈中南段低中山區，區內山峰林立，延綿起伏，改DK24+100-改DK32+600基巖初露。峽谷深切，多呈“V”字形，地形起伏較大，最大高差約500余米。由于隧道埋深達443m，隧道埋深較大，穿越II2、級堅硬的圍巖地段較多、地應力較大，有可能圍巖的應力超過圍巖的強度而使圍巖突然發生破壞，出現微弱巖爆或中等巖爆現象。發生巖爆，會給工程的施工帶來極大的困難，并威脅著施工作業人員和設備的安全，施工中應采取防范措施。三、巖爆的特點巖爆是巖體具有高應力的一種典型的表現形式。巖體內由于開挖洞室改變了巖體的初始應力狀態，引起洞室周圍應力場的重新分布。在洞室附近由于應力集中，其應力值可能達到初始應力的幾倍，從而導致巖爆的發生。但是實際觀測得知，高地應力并不是巖體發生巖爆的唯一條件，這還與圍巖儲存彈性應變能的能力以及圍巖的變形速度等因素也有關系。巖爆多發生在埋藏很深、整體、干燥和質地堅硬的巖層中。產生巖爆的時3、間，一般在開挖后幾個小時，但也有的是在較長時間后發生。隧道中常遇見的巖爆以頂部或拱腰部位為多。隧道內巖爆有如下特點：巖爆在未發生前并無明顯的預兆，雖然經過仔細找項，并無空響聲。一般認為不會掉落石塊的地方，也會突然發生巖石爆裂聲響，石塊有時應聲而下，有時暫不墜下。在沒有支撐的情況下，對施工安全威脅甚大。它與隧道施工中的一般掉塊落石，在現象上有明顯的不同。巖爆時，石塊由母巖彈出，常呈中間厚、周邊薄、不規則的片狀。巖爆發生的地點，多在新開挖工作面及其附近，個別的也有距新開挖工作面較遠；巖爆發生的時間，多在爆破后2-3h。輕微巖爆段發生在距離掌子面0-20m范圍內，放炮后發生；中等以上的巖爆一般發生在4、距離掌子面0-80m范圍內，巖爆較為頻繁劇烈。在溶孔較多的巖層里，則不發生巖爆。四、六xx隧道可能發生巖爆的特點中國地震局地殼應力研究所通過現場原位地應力試驗得出以下幾點結論：測區現今應力場狀態以NNE向擠壓為主，最大水平主應力值方向一般為N17-39E，根據方向數據統計，壓應力的統計方向為N28.25E。淺部地應力方向受地形地貌影響嚴重，適當發生了一定程度的偏轉。根據兩個孔詳實的測試分析結果表明，工程區的現今構造應力相對較弱，三向應力關系基本表現為：Hh v,最小水平主應力和垂直主應力十分接近。在洞身部位的最大水平主應力值范圍為12.00Mpa-27.5 Mpa，最小水平主應力值范圍為6.05、0 Mpa-14.7 Mpa。根據測量結果分析，該隧道圍巖的現今構造應力作用并不十分強烈，在隧道開挖過程中，發生嚴重的彈射性巖爆災害的可能性不大，但在改DK24+440-改DK25+966及改DK30+258-改DK32+500處有發生弱巖爆的可能。五、施工對策及措施組織機構為加強對巖爆的監測，指揮部成立了以總工程師為組長，工程部長、安質部長為副組長，各分部技術人員為成員的巖爆監測小組。施工中堅持輪班制，進行24h全過程監控指導，確保各種措施的落實。各組密切配合、協作，及時反饋和分析，為信息化設計和施工提供有力支撐和保障。圖1巖爆監控施工管理機構圖第一項目分部監測組第二項目分部監測組第三項目分6、部監測組總工程師工程技術部部長、安質部部長第四項目分部監測組第五項目分部監測組第六項目分部監測組第七項目分部監測組2、施工組織措施巖爆是一種能量的釋放，既有漸變過程，也有突變過程，巖爆的發生與開挖方式及支護措施直接相關，結合以往施工經驗擬采取以下措施：改善光爆效果。在巖爆區加強光爆措施，多打眼、少裝藥，盡可能減少爆破對圍巖的影響。中等以上巖爆區，周邊眼間距控制在25cm以內，采用間隔裝藥，堵塞炮泥，以增加光爆效果，以達到開挖輪廓線圓順，盡量避免凹凸不平造成應力集中，以達到減弱巖爆的發生。預先釋放能量。采用預先釋放部分能量的方法，如松動爆破法，超前鉆孔預爆法。噴射高壓水沖洗。對于微弱巖爆地段，直7、接在開挖面上灑水，以軟化表面，促進應力釋放和調整；對于中等巖爆地段，在隧道設計斷面輪廓線以外，包括邊墻及拱部，以間距4060cm施打孔徑=42120mm，深L=3.55.0m的大孔，并向孔內噴灌高壓水。加強支護。對中等程度的巖爆一般采用系統錨桿加固圍巖，錨桿長度2.5-3.0m，間距0.8-1.2m，梅花型布臵。錨桿垂直于巖面，利用系統錨桿的組合作用，可改善圍巖的應力狀態，避免產生較大的局部應力集中，從而達到降低誘發表面巖爆的可能性，同時掛網、噴混凝土。噴混凝土的厚度一次要達到5cm。巖爆較嚴重的地段的掌子面設超前錨桿，根據循環進尺確定錨桿長度為2.5-3.5m，間距0.5-0.8m。巖爆強烈8、地段，采用加長錨桿（一般長為3.5m以上）、掛網、網噴及鋼支撐相結合的聯合支護方法，以提高結構的整體支護能力，防止巖塊突然彈射式或爆裂式的剝落。爆破后立即向拱部及側壁進行噴射混凝土，再加設錨桿及鋼筋網。襯砌工作要緊跟開挖工序進行，以盡可能減少圍巖暴露時間，減少巖爆發生和確保人身安全。小導洞超前。巖爆嚴重地段，將全斷面開挖改為小導洞開挖，以使應力逐步釋放，達到降低巖爆的危害程度的目的。縮短進尺。遵循短進尺、弱爆破的開挖方法，采用淺孔爆破，縮短循環進尺，每循環進尺控制在1.01.5m，最大不宜超過2.0m。減少一次用藥量，拉大不同部位炮眼的雷管段位間隔，從而延長爆破時間，減少對圍巖的爆破擾動，減少9、爆破動應力的疊加，控制爆發裂隙的生成，減小由于爆破誘發巖爆，從而降低巖爆頻率和強度。并且這樣有利于及時對開挖面進行支護，縮短開挖面的暴露時間，以減輕巖爆發生帶來的危害。打應力釋放孔。預先在工作面有可能發生巖爆的部位有規則的打一些孔眼，不設錨桿而注水，以便釋放應力，阻止圍巖達到極限應力而產生巖爆。增設臨時防護設施，給主要的施工設備安裝防護網和防護棚架：掌子面架設移動防護架，防止巖塊飛出傷人，有效保護人員及設備安全。給施工人員配發鋼盔、防彈背心等安全防護用品。掌子面加掛鋼筋網。加強現場巖爆監測、警戒及巡回撬頂，必要時及時躲避。組織專門人員全天候巡視警戒及監測。（9）當隧道施工中可能發生巖爆時，遵循10、預防為主，防治結合的原則，對開挖面前方的圍巖特性、地質狀況是否存在巖爆的可能性進行預測、預報，發現有強烈的巖爆發生的可能性，及時研究施工對策措施，作好施工前的必要準備。巖爆預測、預報的方法有三種：以超前探孔為主，輔以地震波、電磁波、鉆速測試等手段；開挖面周圍的觀察預報，通過地質觀察、素描，分析巖性的“動態特性”，主要包括巖體內部發出的各種聲響和局部巖體表面的剝落等；采用工程類比法進行宏觀預報。六、巖爆發生時的應急措施巖爆發生時，立即停止施工，直至巖爆平靜下來為止，同時進行工作面觀察記錄，包括巖爆的位臵、爆落的數量、彈射的速度及距離、巖爆前后的聲響等，并盡快對巖爆的強度進行分級。在掌子面、拱部、11、兩側邊墻，都要進行23次找頂，確保施工人員的安全。盡快施作摩擦型錨桿，使圍巖的部分變形得以控制。及時噴射混凝土，掛設鋼筋網或噴射鋼纖維混凝土。七、巖爆監測保證措施隧道施工中的巖爆監測關系到工程的安全、質量和進度，應作為一項工序納入施工過程中，施工中應建立嚴格的崗位責任制。各預報組技術負責人和技術人員即是該工點巖爆監測的直接責任人，對所施工的工點預報工作負全責。須詳細熟悉施工圖紙、預報標準和技術要求，對預報結果負責。嚴格崗位培訓和持證上崗制度，嚴肅工作紀律，嚴格把關。及時整理預測資料，按規定時間將預測報告及時上報上級部門。定期分析預報的準確度，及時總結預報過程中不利因素，采取有力措施，消除影響，不斷提高工作水平。八、安全保證措施與施工班組簽訂安全責任狀，明確承擔安全施工的責任。結合實施性施工組織設計編制制定安全管理，安全作業規程，報建設、監理批準后實施，并接受建設、監理單位的監督和審核。把安全工作納入生產經營范圍，實行安全生產崗位責任制，在內部逐級簽訂安全生產包保責任狀，做到分工明確，責任到人，獎罰分明。加強安全施工教育，提高全員安全意識，開工前進行安全教育和安全培訓，上崗前進行安全技術交底。建立安全檢查制度，定期開展安全施工檢查和施工例會，查找事故隱患，及時補充安全措施，消除和避免事故發生。根據監控到的情況，及時采取相應措施，確保人身財產安全。