1、一、編制說明一)編制依據1、福建寧德白馬港鐵路支線工程設計文件和圖紙2、鐵道部營業線施工安全管理實施辦法(鐵辦【2008】190號)3、南昌鐵路局營業線施工及安全管理細則(南鐵辦發【2008】222號)4、南昌鐵路局營業線施工及安全管理細則補充規定(南鐵辦發【2010】148號) 5、既有線施工安全生產條例、營業線施工手冊6、鐵道部鐵路交通事故應急救援規則 (部令32號)7、鐵路隧道監控量測技術規程、爆破安全規程8、既有鐵路安全事故應急救援條例9、鐵路工程測量規范、鐵路隧道施工規范10、國家或行業其他測量規范、強制性標準11、本單位施工資源儲備情況二)編制說明新建寧德白馬港鐵路支線天池山隧道與
2、已建成通車的杭深鐵路天池山隧道存在交叉情況,屬于下穿既有客運專線鐵路隧道。疏解線天池山一號隧道(SDK2+373.06)與杭深線天池山隧道(K765+054.1)成26.270斜交,疏解線天池山一號隧道內軌頂距既有隧道內軌頂22.24m,本隧道二次襯砌拱頂外緣與既有隧道襯砌仰拱凈距為12.32m,為更好促進本段落的施工過渡,編制此專項方案。二、工程基本情況一)新建隧道概況本隧道采用電力牽引,按貨運列車設計行車速度80Km/h單線鐵路設計,洞內軌道類型為次重型碎石道床,鋪設型軌枕及50Kg/m軌;隧道里程樁號為SDK0+269 SDK3+305,長3036m,本隧道縱斷面為V字坡,坡度為57,為
3、將側溝水排出,在洞身最低點處設泄水洞。二)杭深線既有隧道情況杭深線天池山隧道全長2929m,與新建白馬港鐵路支線天池山隧道交匯于K765+054.1處,熔結凝灰巖,褐黃色,淺灰色,青灰色,弱風化,凝灰結構,塊狀構造,結構致密,含石英和長石晶屑,巖質較堅硬,巖體較完整,部分巖體破碎,地下水不發育。支護形式為級圍巖復合式襯砌(有砟軌道帶仰拱),下穿范圍此種支護形式共64m,兩端相接分別為級復合和級復合無仰拱襯砌結構,此處埋深約65m。經過與原參建單位對此段落施工情況的了解,此段落施工時與原設計圖紙相符,沒有出現過塌方等其它異常施工情況。其支護參數為:拱部設置25有排氣裝置的中空注漿錨桿,單根長度3
4、m,邊墻設置22砂漿錨桿,梅花形布置,環向間距1.2m,縱向間距1.0m,初支厚度15cm,噴C25纖維砼,拱部8鋼筋網,網格間距25*25cm,二次襯砌厚度40cm,砼標號C25,仰拱厚度50cm,砼標號C25,填充砼標號C20。三)下穿段地質和設計情況根據設計圖紙地質資料顯示,隧道通過既有線段圍巖為弱、微風化凝灰巖,褐灰色、紫紅色,中粗粒結構,塊狀構造,巖石堅硬,巖體較完整,地下水不發育,彈性波速為3000m/s以上。下穿段落為級下穿段復合支護形式,支護長度75m,臺階法施工,16型鋼鋼架,間距1.2m,拱部42雙層超前小導管,單根長度4m,每環35根,環向間距0.3m,縱向間距2.4m。
5、初支厚度23cm,C25噴砼,8鋼筋網,網格間距20*20cm,徑向22組合中空注漿錨桿長度2.5m,間距1.2*1.5(環、縱),二次襯砌厚度30cm,雙層20鋼筋網,縱、環向間距25cm,砼標號C35,仰拱厚度30cm,雙層20鋼筋網,縱、環向間距25cm,砼標號C35。三、施工方案為了減少對既有杭深雙線鐵路天池山隧道的影響,本隧道下穿段SDK2+335+410在施工過程中,施工采用控制爆破,爆破振速控制在3cm/s內;超短臺階開挖,加強型初期支護和二次襯砌適度緊跟,及早封閉,保證既有杭深鐵路天池山隧道結構滿足最大容許沉降3mm,最大容許振動速度3cm/s的安全要求;保證既有杭深鐵路結構砼
6、拉應變0.05%,壓應變0.3%。施工前對杭深線通過本段的行車密度進行詳細調查,做到心中有數,在進行此下穿段施工時,白天禁止爆破,爆破作業在天窗點內進行,在首趟列車運行前,按設計完成本循環開挖段的初期支護,掘進時間安排在晚間動車停運期,以確保行車安全。該段隧道施工堅持“弱爆破、短進尺、強支護、早封閉、勤量測”的原則。根據設計要求和實際情況,天池山一號隧道穿越該段施工時,必須保證其上側的既有鐵路隧道穩定及運營安全,因此,為減小新建隧道開挖對既有隧道的影響,在對SDK2+335+410交叉段隧道施工時,采用以下主要措施和施工方法:一)、 超前預支護1) 小導管規格為熱軋無縫鋼管及鋼花管,外徑42
7、mm,壁厚3.5mm,環向間距0.3m,外插角分別為10、40,鋼管長度4m,超前雙層小導管和16鋼架配合使用。2)為了便于鋼管插入圍巖內,鋼管前端做成尖錐狀,尾部焊上箍筋。3)小導管安設采用鉆孔打入法,即先按設計要求鉆孔,鉆孔半徑比鋼管半徑大35mm,然后將小導管穿過鋼架,用鉆機頂入,頂入長度不小于鋼管長度的90%,并用高壓風將鋼管內的砂石吹出。4)小導管安設后,用塑膠泥封堵孔口及周圍裂隙,必要時在小導管附近及工作面噴射砼,以防止工作面坍塌。5)隧道的開挖長度小于小導管的注漿長度,預留部分作為下一次循環的止漿墻。6)導管注漿采用水泥砂漿,水灰比0.5:1(重量比),注漿壓力051.0 MPa
8、。7)注漿前進行壓水試驗,檢查機械設備是否正常,管路連接是否正確,為加快注漿速度和發揮設備效率,采用群管注漿(每次35根)。8)注漿量達到設計注漿量和注漿壓力達到設計終壓時結束注漿。9)注漿過程中隨時觀察注漿壓力及注漿泵排漿量的變化,分析注漿情況,防止堵管、跑管、漏漿,做好注漿記錄,以便分析注漿效果。二)、開挖方法、爆破方案的選定1、開挖方法施工方法的優劣對控制既有隧道結構變形起著主導作用,按照設計圖紙揭示圍巖的類別和支護參數,采用超短臺階開挖施工,各臺階縱向間距不大于35m,開挖每循環進尺控制在1.2m以內,采用控制爆破技術,振動速度按3cm/s控制,邊開挖邊進行初期支護,盡量減少對既有隧道
9、的擾動。上、下臺階每循環進尺抣控制在1榀鋼架間距即1.2m,上臺階和下臺階長度不超過5m,上臺階開挖高度5.7m,下臺階開挖高度4m;上、下臺階間縱向距離按不超過5m控制,下圖為臺階法施工示意圖及工藝流程圖。2、爆破方案的選擇 2.1基本原則和爆破器材根據本段級圍巖特點合理選擇周邊眼間距及周邊眼的最小抵抗線,輔助炮眼交錯均勻布置,周邊炮眼與輔助炮眼眼底在同一垂直面上,掏槽炮眼加深20cm;嚴格控制周邊眼的裝藥量,采用間隔裝藥,使藥量沿炮眼全長均勻分布,導爆管起爆。 爆破器材表名 稱規格用途備注起爆器起爆雷管非電毫秒雷管掘進和傳爆炸藥乳化炸藥掘進傳爆線導爆索起爆2.2、爆破參數的選擇與裝藥量計算
10、2.2.1設計方法總體設計原則是:拱部采用光面爆破,邊墻采用光面爆破,核心采用控制爆破,掏槽采用綜合控制爆破技術。盡可能減輕對隧道圍巖的擾動,達到良好的輪廓形成,維護既有隧道的行車安全。薩道夫斯基公式式中:V-爆破振動質點峰值速度 (cm/s) Q-最大一段起爆藥量 (Kg) R-爆區中心到測點距離 (m) K-與巖土性質、爆破方法和爆破條件等因素有關的參數 a-表示地震波隨距離衰減的參數爆破振動質點峰值速度V,取3cms;與巖土性質、爆破方法和爆破條件等因素有關的參數,取70;地震波隨距離衰減的參數a,取2.0;爆區中心到測點距離R,取7.7 m。經計算,周邊鉆孔隔振達到良好效果時,單段最大
11、(掏槽眼)用藥量Q為4.05kg。按計算得出的理論值進行控制掏槽眼用藥量即可使安全振動速度控制在3cm/s;根據巖層情況或稍減,并同時根據監測速率結果再進行調整用藥量,使振動速度控制在安全范圍內。爆破器材:炸藥采用低猛度的乳化炸藥。雷管采用非電毫秒雷管,雷管跳段使用,段隔時差控制在50ms250ms之間。炮眼布置原則:先布置掏槽眼:掏槽區布置下方偏離中心線1.51.8m,且距底板線1.51.8m,采用115段毫秒雷管,拋碴在2.02.5m范圍內,采用契眼中空掏槽(空眼采用110mm,每次三個,裝藥眼皆為45mm)。再按光面爆破原則布置周邊眼;然后是底板眼、內圈眼、二臺眼;最后布置掘進眼(均勻布
12、置)。內圈比掘進眼密一些,比周邊眼稀一些,其間距為周邊眼間距的1.5倍左右,抵抗線為間距的0.7倍左右。并適當加密二臺眼,底板眼間距,其間距與內圈眼差不多。2.2.2爆破參數的選擇(1)孔深確定:為了更有效的控制由于開挖對圍巖的擾動給既有隧道帶來的行車安全隱患,本段下穿孔深定為1.2m。(2)周邊光爆孔孔網確定:根據a/w=0.71.0原則確定,一般a=4560cm,取50cm;w=5080cm,取60cm。 (3)掘進孔孔網參數確定: 掘進孔孔網根據單孔裝藥量負擔面積確定: a.w=S=Q單/q.l 。 Q單一單孔裝藥量 q一單耗 l一孔深 a一孔距 w 一抵抗線 S一炮孔負擔面積 (4)單
13、耗確定: 單耗根據類似經驗確定,級圍巖周邊眼取0.25kg/m、斷面開挖取0.51.94kg/m3。 (5)掏槽孔確定: 采用六孔掏槽。其中間孔為空孔,不裝藥,為確保掏槽拋碴,在底部少量裝藥,最后起爆拋槽碴。2.3、鉆爆設計布置炮眼布置示意圖 掏槽眼布置示意圖2.4、藥量計算、裝藥方法、裝藥結構及炮孔堵塞 藥量計算斷面炮孔類別炮孔個數炮孔深度(m)毫秒管段別集中裝藥度(Kg/m)裝藥量(Kg)上斷面掏槽眼101.4130.557.7輔助眼2與掏槽眼穿插掘進眼121.2790.57.2輔助眼4與掘進眼穿插內圈眼181.2110.459.72輔助眼6與內圈眼穿插周邊眼401.2150.29.6輔助
14、眼17與周邊眼穿插底板眼131.2150.47.8輔助眼61.2小計42.02下斷面第一排眼101.210.33.6第二排眼91.230.33.24第三排眼101.270.32.1底板眼91.2110.353.78周邊眼81.2110.21.92輔助眼4與周邊眼穿插小計14.64裝藥方法采用人工用木制炮棍裝藥,起爆體專人加工,分段存放。2.4.3裝藥結構周邊眼采用光面爆破,裝藥結構為間隔裝藥;掏槽孔和掘進孔、底板孔采用連續裝藥結構。炮孔堵塞炮孔采用人工堵塞,堵塞材料為粘性土卷,用木制炮棍壓緊,堵塞長度不小于2530厘米,禁止不堵孔爆破。2.5、網絡設計及起爆方法 起爆網絡采用并簇連法,按如下順
15、序連接:孔內雷管分組周邊孔導爆索并接同段非電雷管雙發簇連起爆器起爆。 起爆器材: 孔內采用非電毫秒雷管和導爆索(周邊孔)起爆,孔外采用非電毫秒雷管傳爆,起爆采用電雷管和起爆器起爆。 起爆方法: 警戒完成后,利用起爆器通過主線連接區域線,利用起爆器進行引爆在完成爆破后30min后進入爆區檢查,確認無盲炮后方可解除警戒。2.6、爆破影響范圍由于爆破過程中部分炸藥能量轉化為地震波,同時產生一定飛石、沖擊波、爆破毒氣和噪聲,影響建筑物、機械設備及生命財產的安全,務必對其安全情況進行校驗,采取嚴格的防范措施加以保護確定爆破安全。爆破沖擊波超壓的影響:由于隧道施工方向為水平,而隧道洞室爆破均在地下,因此超
16、壓沖擊波對洞口周圍建筑不會造成影響。爆破安全距離:爆破時,由于開挖斷面小(67.7m2),相對凌空面不大,且開挖進尺長度僅1.2m,個別飛石對人員安全距離設定為70m。起爆順序和延期時間:(1)起爆順序:掏槽眼掘進眼內圈眼周邊眼。(2)延期時間:一般掏槽孔段間延時差為50ms75ms。三)、各施工步序新建隧道交叉段屬級圍巖地段,考慮既有鐵路隧道對新建隧道的影響,該段的支護部分也較正常圍巖段做了加強,以確保新建隧道結構的安全性及穩定性。(上臺階)開挖爆破前先施工超前小導管預支護部分,注漿完成后再進行鉆進爆破作業,初噴砼后進行出砟,然后進行鋼架立設、系統錨桿打設、網格掛設、噴射砼等初期支護施工工序
17、施工。(下臺階)開挖爆破前先施工超前小導管預支護部分,注漿完成后再進行鉆進爆破作業,初噴砼后進行出砟,然后進行鋼架立設、系統錨桿打設、網格掛設、噴射砼等初期支護施工工序施工。拱墻二次襯砌采用全斷面整體鋼模襯砌臺車、混凝土攪拌運輸車運輸、泵送砼灌注,插入式振搗器搗固,擋頭模采用鋼模或木模?;炷翝仓笥覍ΨQ進行,防止鋼模臺車偏移,二次襯砌的施工在此段落更要緊跟,具備施工條件后第一時間內完成二襯的施工。各工序擬用時間(掘進1.2m):鑿巖機鉆進2h,裝藥1h,通風1h,出砟2.5h,測量1.5h,立設拱架2h,打設錨桿1h,噴設砼2h,開挖臺架就位0.5h,超前小導管打設和注漿5h。四、施工工期
18、安排一)、計劃施工工期二)、監管人員配備:經理部負責人1人,施工隊負責人1人,現場施工負責人2人(作業班長、領工員),駐福安聯絡員1人,安全總監1人,安全員3人,防護員3人。五、監測方案一)、既有隧道監測對既有隧道的監測,其目的是根據監測結果掌握地層穩定性規律,及時了解既有隧道襯砌力學行為的變化情況,預見事故和險情,為及時調整和修正支護參數及施工方法提供科學依據,特別是隧道砼結構形變、整體沉降、爆破振動速度、軌道平順性等指標對列車正常運營帶來的影響,可以預防由于新建隧道帶來的運營風險,同時也為火車的正常通行提供強有力的保障。1.監測項目對既有杭深線天池山隧道(K765+019+089)受影響段
19、,進行結構變形和整體沉降、軌道平順性及振動速度測量,測量斷面間距為10m,每天12次,同時在杭深線運營期間,利用其天窗時間進行本隧道下穿段的施工。量測斷面及項目序號斷面布置監測內容1K765+019結構變形整體沉降軌道平順性振動速度2K765+029結構變形整體沉降軌道平順性振動速度3K765+039結構變形整體沉降軌道平順性振動速度4K765+049結構變形整體沉降軌道平順性振動速度5K765+059結構變形整體沉降軌道平順性振動速度6K765+069結構變形整體沉降軌道平順性振動速度7K765+079結構變形整體沉降軌道平順性振動速度8K765+089結構變形整體沉降軌道平順性振動速度1.
20、1 結構變形結構變形進行動態監測,在襯砌表面埋設光纖傳導應變片,每個斷面共五個測點,分別位于拱頂、拱腰、拱腳處?;炷翍冇嬍芰Ψ较驗樗淼垒喞那芯€方向。并安裝對應的信號采集及處理系統。通過無線傳輸在洞外接收洞內監測信息,24小時實時掌握隧道結構變形情況,發現有觸及紅線數值立即停工,采取防護措施。結構變形測點布置示意圖現場應變片采集到的數據通過DTU傳輸模塊,傳至GPRS網絡,然后數據通過移動的接口到達局域網上,最后通過一條連接至中心監控站的固定IP專線送至數據中心。這樣調度中心就可以實時接收分站發送的數據,并對各分站進行實時控制。GPRS監測通信系統結構圖1.2 整體沉降整體沉降監測采用精密
21、水準儀和銦鋼尺進行測量,在既有隧道兩線路中心線的仰拱填充頂面和左右與二襯交接側墻頂共布設4個測點,分析每次觀測結果差值及累計差值。沉降測點布置示意圖整體沉降監測采用精密水位儀和銦鋼尺進行測量,在既有鐵路隧道的兩軌中心、左右水溝蓋板頂處墻腳共布設4個測點,分析每次觀測結果差值及累計差值。1.3 軌道平順性軌道平順性監測采用測弦法,以手推小車為載體,使用位移傳感器和傾角傳感器檢測軌道高低不平順、水平不平順和三角坑的特征。1.4 振動速度振動速度監測在既有隧道中心、左右與二襯交接側墻頂共布設3個測點,測試時,先將傳感器粘固在既有鐵路隧道各量測斷面的測點部位,爆破后產生的振動速度經傳感器傳遞并記錄在測
22、試儀芯片上,然后經過電腦分析處理得到相關的數據和振動波形圖,以指導施工。1.4.1振動采集系統爆破振動監測系統采用的振動測量儀器是由國家地震局工程力學研究所生產的941-B型拾振器,該拾振器主要用于測量地面、結構物的脈動或工程振動。該拾振器設有小速度、中速度、大速度和加速度4檔,放大器具有放大、積分、濾波和阻抗變換的功能??筛鶕枰?,選取拾振器上微型開關及放大器上參數選擇開關選擇響應的檔位,即可獲取被測點的加速度、速度及位移參量。采集分析系統采用的是由北京東方振動和噪聲技術研究所研制的DASP軟件,該軟件是一套完善的信號示波、實時頻譜分析軟件,各種采樣參數和分析參數可調,集成了最常用動態分析的
23、測試和分析手段,其結果可以通過多種方式輸出941-B型拾振器BZ2106型電荷電壓放大器器INV-306N數據采集儀DASP V10數據采集分析軟件振動采集系統示意圖1.4.2測點布置為了分析振動場分布,了解爆破振動對既有隧道的影響情況,在既有隧道受影響的70m段布置振動傳感器,設置8個斷面測點,每個測點布置三個速度傳感器,分別為垂直地面方向(垂向)、水平徑向(其長軸指向爆破源)、水平切向(垂直于徑向),即每個觀測點同時進行垂直和兩個水平方向的觀測。振動測點布置示意圖(單位:m)1.4.3振動判定依據鐵路路基施工中根據不同地質條件,依據設計需采用爆破法施工,受此影響,鐵路爆破施工地段附近建筑受
24、到程度不同的振動,爆破誘發的地面振動對建筑物的影響,可通過對地基土振動的特性參數如振幅、頻率、速度和地面質點的振動加速度來確定等級、影響范圍及施工安全距離,以此來指導爆破施工方案。結合本隧道的實際運營情況,爆破最大容許振動速度為3cm/s。2.監測安全控制基準為保證既有杭深線的天池山隧道的運營安全,既有杭深鐵路天池山隧道結構滿足最大容許沉降3mm,最大容許振動速度3cm/s的安全要求,保證既有杭深鐵路結構砼拉應變0.05%,壓應變0.3%。3.監測的管理及人員配備3.1 量測管理現場測點的埋設和保護工作由監測單位負責。監測工作由組長負責,各技術人員配合。每次量測結果要記錄詳細,并及時將量測數據
25、進行處理、分析,以及時修正施工過程,確保既有隧道安全運營。3.2 量測人員配備監測所需人員配置工作項目人 數工作職責測點布置37傳感器和各量測測點的布置數據2量測數據的讀取、處理、分析3.3 檢測儀器設備為保證準確、快速監測,我單位委托中交路橋(河北)工程檢測有限公司根據以往的實際監測經驗,結合當今國內外最新的監測技術手段,采用先進的監測儀器來監測,確保監測與預報結果的準確性和權威性。監測主要設備序號設備名稱規格型號數量國別產地用途1蘇光精密水準儀DSZ2型1江蘇拱頂下沉、地面沉降2振動采集模塊941-B型拾振器9北京爆破震動監測BZ2106型電荷電壓放大器1北京INV-306N數據采集儀1北
26、京3裂縫寬度觀測儀ZBL-F1011北京表面裂縫4動應變采集模塊XZYB-121A智能型表面動應變計35北京動應變監控5綜合采集模塊XZSS-321北京6工控機1北京7電腦IBM3北京數據記錄、整理、分析8數碼相機佳能2北京數據記錄9汽車現代途勝1北京交通4.量測數據整理、分析與反饋的要求每次量測后應及時對原始數據進行整理,并繪制量測數據時態曲線,以尋求數據之間的規律,通過數據反饋信息了解隧道變形規律。數據異常時,應根據具體情況及時調整和修正新建隧道施工方法。二)、新建隧道監測監控量測是監視圍巖穩定及判斷設計與施工方法是否正確的重要手段,亦是保證安全施工、提高經濟效益的重要條件,它必須貫穿施工
27、的全過程 。1監測項目新建隧道監測項目主要為水平相對凈空變化量測、拱頂相對下沉量測、爆破振動速度量測,量測斷面間距為10m,每天12次,量測斷面如下。 序號斷面布置監測內容1SDK2+335水平收斂拱頂下沉振動速度超前水平探孔2SDK2+345水平收斂拱頂下沉振動速度超前水平探孔3SDK2+355水平收斂拱頂下沉振動速度超前水平探孔4SDK2+365水平收斂拱頂下沉振動速度超前水平探孔5SDK2+375水平收斂拱頂下沉振動速度超前水平探孔6SDK2+385水平收斂拱頂下沉振動速度超前水平探孔7SDK2+395水平收斂拱頂下沉振動速度超前水平探孔8SDK2+405水平收斂拱頂下沉振動速度超前水平
28、探孔9SDK2+410水平收斂拱頂下沉振動速度超前水平探孔量測測點布置示意圖2.監控量測工作流程3.監控量測作業3.1洞內觀察開挖工作面觀察 挖后進行一次,觀察后及時繪制開挖工作面地質素描圖、數碼成像(對每張照片進行編輯,以里程和部位定“文件名”,以便查檔),填寫開挖工作面地質狀態記錄表及圍巖級別判定卡,并與勘查資料進行對比(如果建設單位未向施工單位提供地質勘查資料,則與設計圖紙中提及的地質狀況資料對比)。如經觀察發現地質條件惡化,立即通知施工負責人采取緊急措施;在節理、裂隙發育的鑲嵌狀、塊狀脆性硬巖地段應重視觀察圍巖的節理、裂隙走向及發育程度,對易引起坍塌的巖塊及時進行錨桿支護或噴射混凝土封
29、閉。已施工區段觀察每天至少觀察、記錄一次,內容包括噴射混凝土、錨桿、鋼架的變形(如各種裂隙等)和二次襯砌等的工作狀態。對已施工地段的觀察每天至少應進行一次,其目測內容如下:初期支護完成后對噴層表面的觀察以及裂縫狀況的描述和記錄,要特別注意噴混凝土是否發生剪切破壞;有無錨桿脫落或墊板陷入圍巖內部的現象;鋼拱架有無被壓屈、壓彎現象;是否有底鼓現象。觀察到的有關情況和現象,做好詳細記錄,并繪制隧道開挖工作面及兩側素描圖,要求每個斷面至少繪制1張,同時進行數碼成像。 觀察中如果發現異?,F象,要詳細記錄發現時間、距開挖工作面的距離等。3.1.3洞內外觀察屬于全員行為,除監控量測組成員實施觀察、記錄外,各
30、施工作業面領工員及工班長(乃至工人)在每次爆破后及支護后密切關注掌子面巖層變化,地下水變化,掌子面穩定性,支護結構外觀、地表有無明顯開裂、建筑特有無異常情況等,并在交接班記錄本上詳細記錄,以便于交接,同時通知監測人員到現場同步確認。3.2變形監控量測(1)水平收斂凈空變化采用接觸量測即電子收斂儀進行,拱頂下沉、收斂量測等在開挖后立即進行埋點并取得初讀數,量測點布置按設計樁號,遇有數值彈性比較大的進行點位加密,測點采用焊接或鉆孔預埋,測點掛鉤做成閉合三角形,保證牢固不變形,通過布設于洞室周邊上的兩固定點,每次測出兩點的凈長L,求出兩次量測的增量(或減量)L,即為此處凈空變化值,讀數時讀三次,然后
31、取平均值。(2)拱頂下沉量測采用精密水位儀和銦鋼掛尺進行,與水平收斂凈空變化測量布置在同一個斷面上,在隧道拱頂軸線附近通過焊接或鉆孔預埋測點,測點與隧道外監控量測基點進行聯測。3.3超前水平探孔超前水平探孔方法是在隧道內安放水平鉆機進行水平鉆進,根據隧道中線水平方向上鉆孔資料來推斷隧道前方的地質情況,鉆孔數量為3個、平行于隧道中線布置,鉆孔長度25m,兩次搭接長度不小于5m。根據鉆進速度的變化、鉆孔取芯鑒定、鉆孔沖洗液的顏色、氣味、巖粉以及在鉆探過程中遇到的其他情況來判斷巖體的大概情況,與設計圖紙對比,判斷比較直觀。3.4爆破振動速度爆破振動速度量測采用振動速度和加速度傳感器,以及相應的數據采
32、集設備,傳感器固定在預埋件上,通過爆破振動記錄儀自動記錄爆破振動速度和加速度,分析振動波形和振動衰減規律,振動速度的監測未施工到樁號時就開始提前監測,待施工至設計樁號時能夠經過提前的調整達到規定值。4.監控量測管理圍巖穩定性的綜合判別,根據量測結果按以下方法進行。4.1隧道初期支護極限相對位移參照下表選用??缍?mB12m隧道初期支護極限相對位移圍巖級別隧道埋深h(m)94.78拱腳水平相對凈空變化(%)0. 08 0. 40拱頂相對下沉(%)0. 040. 15注:a、本表適用于復合式襯砌的初期支護,硬質圍巖隧道取表中較小值,軟質圍巖隧道取表中較大值。表列數值可以在施工中通過實測資料積累作適
33、當的修正。 b、拱腳水平相對凈空變化指拱腳測點間凈空水平變化值與其距離之比,拱頂相對下沉指拱頂下沉值減去隧道下沉值后與原拱頂至隧底高度之比。 c、初期支護墻腰水平相對凈空變化極限值按拱腳水平相對凈空變化極限值乘以1.11.2后采用。4.2位移控制基準根據測點距開挖面的距離,由初期支護極限相對位移按下表要求確定。 位移控制基準類別距開挖面7.66m距開挖面15.32m距開挖面較遠允許值65% Uo90% Uo100% Uo注: 7.66為隧道開挖寬度,U。為極限相對位移值。在距工作面7.66、15.32處的位移分別占規定的允許位移量的65%和90%左右,距開挖面較遠時圍巖和初期支護變形基本穩定。
34、按表位移控制基準所確定的控制基準使隧道開挖的每個階段都有相應的位移控制基準與之相適應。4.3按以下變形等級指導施工。變形管理等級管理等級管理位移施工狀態U2Uo/3采取特殊措施后方可施工注:U為實測位移值;Uo為最大允許位移值。4.4根據位移變化速度判別:凈空變化速度持續大于5.0mm/d時,圍巖處于急劇變形狀態,需加強支護。水平收斂(拱腳附近)速度小于0.2mm/d,拱頂下沉速度小于0.15mm/d,圍巖基本達到穩定。4.5根據位移時態曲線的形態來判別:當圍巖位移速率不斷下降時(du2/d2t0),圍巖趨于穩定狀態;當圍巖位移速率保持不變時(du2/d2t=0),圍巖不穩定,應加強支護;當圍
35、巖位移速率不斷上升時(du2/d2t0),圍巖進入危險狀態,必須立即停止掘進,加強支護。4.6工程安全性評價流程圖。根據工程安全性評價的結果,需要變更設計時,應根據鐵路工程變更管理辦法及時進行變更設計。監控量測結果位移(應力)是否超過級管理位移(應力)是否超過級管理位移(應力)是否達到級管理繼續施工暫停施工位移(應力)是否超過級管理工程對策不安全安全否否是是工程安全性評價流程圖4.7工程對策主要應包括下列內容1)一般措施:穩定開挖工作面措施;調整開挖方法;調整初期支護強度和剛度并及時支護;降低爆破振動影響;圍巖與支護結構間回填注漿。2)輔助施工措施:地層預處理,包括注漿加固、降水、凍結等方法;
36、超前支護,包括超前錨桿(管)、管棚、超前插板、水平高壓旋噴法、預切槽法等。5.量測資料整理、數據分析及反饋5.1及時根據量測數據繪制水平相對凈空變化、拱頂下沉時態曲線及水平相對凈空變化、拱頂下沉與距開挖工作面的關系圖等。5.2對初期的時態曲線進行回歸分析,選擇與實測數據擬合好的函數進行回歸,預測可能出現的最大拱頂下沉及水平相對凈空變化值。5.3圍巖及支護的穩定性根據開挖工作面的狀態、凈空水平收斂值及拱頂下沉量的大小和速率綜合判斷,并及時反饋于設計和施工中,根據水平相對凈空變化值進行判斷時,符合現行鐵路隧道監控量測技術規程的有關規定。六、支護參數對比為了能夠確保新建隧道下穿既有杭深線天池山隧道不
37、受影響,一切監控指標均在可控范圍內,設計初期支護參數較普通段作了加強處理,以下是支護參數對比表:支護類型鋼架超前支護二次襯砌類型部位縱向間距類型單根長度每環根數環向間距縱向間距拱部 邊墻仰拱填充級復合下穿段16型鋼拱墻1.2拱部42雙層小導管4350.32.4C35鋼筋砼C35鋼筋砼C20砼級復合無無無無無無無無C30砼C30砼C20砼七、組織措施白馬港鐵路支線項目經理部為下穿杭深線施工工程的領導機構,并成立了專門的領導小組:組 長:張克治(經理),負責下穿段的總體籌劃。副組長:魏智強(常務副經理),負責下穿段的具體部署與安排。副組長:郭金嶺(副經理),督導與協調下穿段的工作。組員:(各部門部
38、長及組員),負責實施下穿段的具體工作,保證此段落的合理過渡。八、安全聯控聯系機制1、施工期間每日進行自查,安全員跟班作業,并將存在問題向監理單位和建設單位匯報,召開施工協調會。2、工程項目開工前向建設單位及南昌鐵路局申報臨近營業線施工計劃,核批后方可組織施工。3、針對鐵路設備管理單位日常檢查提出的施工安全問題及時組織召開施工安全會議,與有關單位溝通協調解決此處下穿段施工安全問題。4、接受監理單位,建設單位,鐵路建設管理單位定期或不定期的檢查,及時將存在的問題解決。九、安全保障措施一)、安全管理組織機構建立健全下穿杭深線安全生產管理機構,項目經理部成立以項目經理為組長的下穿杭深線安全生產領導小組
39、,領導本工程的安全生產工作,主管安全生產的安全總監(副經理)為下穿杭深線安全生產的直接責任人,項目總工程師為安全生產的技術負責人,其它各部門部長為分解安全生產目標的組成體,落實具體安全生產責任。二)、落實各項措施1、完善各項安全生產管理制度,針對此段落的施工特點制定相應的安全管理制度,并由各級安全組織檢查落實。2、建立安全生產責任制,落實各級管理人員和操作人員的安全職責,做到縱向到底,橫向到邊,各自作好本崗位的安全工作。3、嚴格執行逐級安全技術交底制度,施工前由經理部組織有關人員對施工班組及具體操作人員進行安全技術交底,各級專職安全員對安全措施的執行情況進行檢查、督促并作好記錄。4、嚴格執行洞
40、內和洞外監測制度,按照洞內、外監測方案的布設斷面和監測項目執行,對既有杭深線派專人進行地表觀察,特別是臨近交叉點左、右兩側各10m時進行24小時觀察,作好觀察記錄,發現問題立即匯報,做到不拖延、不隱瞞。5、為了保證此下穿段落的均勻受力,初支完成后統一對初支背后回填注漿,使鋼架與開挖面密貼,從而保證施工安全。6、對既有鐵路原隧道施工情況進行摸底,包括地質、地層、地下水、隧底超挖、光面爆破等,且重點了解在施工過程中有無出現其它不良情況等。三)、加強施工現場安全教育1、針對該下穿段的特點,定期進行安全生產教育,重點對專職安全員、安全監督崗崗員、班組長及從事特種作業的電工、焊接工、機械工、機動車輛駕駛
41、員進行培訓和考核,學習安全生產必備的基本知識和技能,提高安全意識。2、未經安全教育培訓的管理人員及施工人員不準上崗,未進行三級教育的新工人不準上崗。3、特殊工種的安全教育和考核,嚴格按照特種作業人員安全技術考核管理規則執行。經過培訓考核合格,獲取操作證方能持證上崗。對已取得上崗證者,要進行登記存檔規范管理。對上崗證要按期復審,并要設專人管理。4、通過安全教育,增強職工安全意識,樹立“安全第一,預防為主”的思想,提高職工遵守施工安全紀律的自覺性,認真執行安全操作規程,做到:不違章指揮、不違章操作、不傷害自己、不傷害他人,不被他人傷害,確保自身和他人安全,提高職工整體安全防護意識和自我防護能力。四
42、)、認真執行安全檢查制度項目部對此段的施工中實行每天檢查的制度,對檢查中發現的安全隱患,要建立登記、整改制度,按照“三不放過”的原則制定整改措施。在隱患沒有消除前,必須采取可靠的防護措施,如有危及人身安全的險情,必須立既停工,處理合格后方可施工。根據杭深線行車密度,重點監控檢查是否在無列車運行的夜間進行的爆破作業,發現違規情況項目部將給予重罰,對不服從命令的班組進行清場處理,以確保杭深線的運營安全。十、應急預案一)、重大危險源分析根據下穿段落的施工特點,結合施工現場的實際情況以及對重大危險源辨識分析的結果,可能或潛在的突發事件是:由于既有杭深線隧道(K765+016K765+091)下沉、結構
43、變形,影響列車正常運行,引起行車減速或中斷,從而造成鐵路交通事故。二)、應急處置基本原則以人為本,減少危害;統一領導、分級負責;快速反應,協同應對。施工過程中,如發現既有線路有下沉、鋼軌有扭曲變形現象或監控量測值跳躍嚴重時立即停止新建隧道施工作業,并通知工務段、車間、車站等有關部門,項目部應急救援領導小組和工作組全力配合搶險救援工作,在第一時間內恢復列車通行。三)、項目部應急救援領導小組和工作組組長職責:1)確定應急響應級別,啟動下穿段應急預案。2)復查和評估事故可能發展方向,確定其可能的發展過程。3)指揮現場各專門機構開展救援。4)與上級應急機構取得聯系,協調內、外救援隊伍開展工作。5)在緊
44、急狀態結束后,控制受影響地點的恢復,并組織人員參加事故的分析和處理。副組長職責:1)評估事故的規模和發展態勢,建立應急步驟,確保員工的安全和減少設施和財產損失。2)保持與應急中心的通訊聯絡,為應急服務機構提供建議和信息。施工防護員職責:1、施工防護員必須按規定時間提前到崗,施工期間嚴格勞動紀律,不得擅自離崗。2、負責辦理施工聯系、施工登銷記手續,預、確報列車運行情況等。3、負責與施工主體單位的聯絡,并及時轉達施工命令,預、確報列車運行情況等。4、兩端防護員負責工地兩端防護信號的設置與撤除,并注意了望,及時向工地防護員通報列車接近情況,并做好防護記錄。5、工地防護員與駐站聯絡員之間保持密切聯系,
45、隨時接轉駐站聯絡員通報的信息,并及時轉達至施工負責人,向駐站聯絡員和兩端防護員轉達施工負責人的命令,及時將列車運行情況向施工負責人和作業人員通報。應急救援組織機構序號姓名職務電話備注1234567891011四)、預警行動當應急小組接收到現場指揮人員、施工防護員、監控量測小組或相關渠道傳遞來的信息如:既有隧道動態監測異樣、地表洞內異樣、列車運行時異常、洞內變形量測有跳躍值,立即予以核實并判斷該預警信息的準確程度和嚴重程度,如有超出規定指標時立即通知相關部門和人員啟動應急措施或應急方案。既有隧道預警值:振動速度2.5cm/s,整體下沉2.5mm,結構變形扭矩偏離設定值時。新建隧道預警值:水平收斂
46、跳躍值3mm,拱頂下沉跳躍值2mm,振動速度2.5cm/s。五)、信息報告與通知洞內發生有變形不規則或出現局部坍塌等不正常情況出現時,現場人員必須在2分鐘內報告工區,工區10分鐘內將情況報經理部(同時立即向福安站、列車調度員或相關單位負責人報告)。同時30分鐘以內利用電話、傳真等一切快速手段,將簡要情況報業主或和監理應急領導小組辦公室。在事故發生1小時內,經理部向福安安全生產監督管理局上報,向質檢站及路局上報。按以上報告程序,事故發生后在十二小時內寫出簡要書面報告上報,重大事故的對外報告和公布,由經理部應急領導小組辦公室統一管理。杭深鐵路天池山隧道發生沉降或新建隧道發生塌方或變形嚴重時采用電話
47、向上級領導報告,采取相應的應急措施,并與相關部門的聯系。六)、響應程序1施工期間,委托福州工務派駐駐站防護員1人,駐工地現場1人,以防止因隧道變化需及時采取限速或封鎖措施。2應急事件發生時,三局駐地聯絡員要立即上報施工負責人,同時通知駐工地現場工務段人員,停止施工作業,駐站防護員通知車站值班員采取相應限速或封鎖措施。3施工負責人第一時間趕赴現場,并逐級上報上級有關部門,組織實施應急救援工作。4如若有列車即將通過時,由駐站防護員通知隧道兩端駐點人員,設置相應的限速或封鎖信號牌,使得列車緊急停車,同時報告線路駐站聯絡員,由駐站聯絡員負責向車站值班人員匯報。5項目部接到突發事件報告后,在項目負責人的
48、統一安排下按照有關規定采取措施,協調好一切資源,積極安排人員設備協助工務段、車站、車間等有關部門處理好突發事件。6響應結束:應急救援結束后,指揮中心宣布響應終止。由事故調查組按照有關規定展開事故調查取證工作。監測人員:應急響應程序框圖工務段線路車間項目部應急救援小組施工防護員 封鎖線路工務段、車站等部門 處理應急事件解除封鎖分析事故原因、總結、備案七)、應急物資與裝備保障1、材料及設備的配置儲備一定數量的鋼筋、水泥、鋼管、黃沙、草袋、編織袋、方木、鋼支撐等材料及污水泵、注漿泵等設備。現場配備抽水機和發電設備,以備搶險應急時用水用電的需要。提供足夠的空氣壓縮機,以保證在壓縮空氣條件下的施工及搶險
49、作業順利開展。2、材料及設備的安全管理制度所有機械設備進場前進行驗收,并記錄在案,保證其安全使用。安全環保部每月對設備進行安全檢查,并保存記錄,一旦發現故障,及時排除。 主要應急機械設備儲備表序號材料、設備名稱單位數量規格型號主要工作性能指標備注1挖掘機輛1PC200斗容量1.6m32機動翻斗車輛2FC-1斗容0.75m33液壓汽車吊輛1QY-2525T4電焊機臺2BX5005卷揚機臺2JJ2-0.5拉力5T6對講機臺10GP88S7發電機臺175KW8急救車輛19物資運輸車輛210裝載機輛111擴音喇叭支212紡織袋條100013黃沙噸20014鋼管噸5015枕木根10016道鎬把1517鴨
50、嘴撬棍把3018簸箕個3019鐵鏟把3020十字耙把1021道尺把222水泥噸2023注漿泵臺224污水泵臺425道碴立方米10026切割機臺33、隊伍組成項目部各職能部門和全體職工都負有封鎖應急救援的責任,各線路架子隊是封鎖應急救援的骨干力量,其任務主要是提供項目部封鎖事故的救援和處置。工程設施搶險力量:由在項目部領導、施工現場的領導、技術人員、管理人員以及生產施工人員組成。擔負事發現場工程設施安全性鑒定,應急方案、技術措施、恢復方案的研究、確定和確認。應急管理力量由項目部有關人員組成。負責接收上級主管部門的應急指令,組織各有關單位進行應急事件的處理,并與有關單位進行協調及信息溝通。4、通訊
51、信息保障項目部、施工架子隊等應確保應急期間相關信息及時、準確、可靠的傳輸和有效指揮,依靠現有的通訊技術構成應急通訊保障系統。5、宣傳與演練宣傳:應急指揮領導小組要統一部署、有計劃、有目的、有針對性地開展預防安全質量及突發事件的應急處理知識宣傳,提高全員的防范意識和應急反應能力。演練:應急指揮領導小組系統應定期舉行突發事件的實習演練,以檢驗、改善和強化員工的應急相應能力。6、應急裝備保障項目部由物質、機械設備部門派專人負責應急救援物資裝備保障到位,確保應急物資、裝備質量合格,數量充足。保證現場急救的基本需要,并可根據不同情況予以增減,定期檢查補充,確保各種應急資源處于良好的備戰狀態。7、經費保障項目部劃撥專門的安全生產措施費用,保障項目部在裝備配置,預案培訓、演練,實施救援等方面的費用。八)責任與獎勵1、本預案的應急處置工作實行責任追究制。2、對在實施既有線施工重大事故應急救援和處置行動中反應迅速、表現突出、處置果斷、決策正確的單位和個人,依據相關規定給予表彰獎勵。3、因玩忽職守、貽誤時機造成嚴重后果的,依據有關法律法規和規定,追究有關單位負責人和有關責任人的責任。九)預案管理應急預案由項目部安質部編制,并呈報項目部安全生產領導小組進行審議批準,下發到各施工架子隊,要求各施工架子隊根據現場實際情況進一步的細化,責任落實到人,真正達到預防效果。