高地应力隧道施工方案编制说明

PAGEPAGE1 -PAGE1-目录HYPERLINK\l"_Toc316204405"第一章简介2HYPERLINK\l"_Toc316204406"1.1、概述22HYPERLINK\l"_Toc316204407"1.2、施工特特点及原则22HYPERLINK\l"_Toc316204408"1.3、编制目目的2HYPERLINK\l"_Toc316204409"1.4、编制原原则2HYPERLINK\l"_Toc316204410"1.5、编制依依据2HYPERLINK\l"_Toc316204411"1.6、适用范范围3HYPERLINK\l"_Toc316204412"第二章高地应力力隧道施工方方案3HYPERLINK\l"_Toc316204413"2.1地应力力分类3HYPERLINK\l"_Toc316204414"2.2地应力力的成因3HYPERLINK\l"_Toc316204415"2.3地应力力存在三种类类型4HYPERLINK\l"_Toc316204416"2.4地应力力分布规律44HYPERLINK\l"_Toc316204417"2.5高地应应力隧道施工工5HYPERLINK\l"_Toc316204418"第三章高地应力力地段消防((防火)安全管理措措施8HYPERLINK\l"_Toc316204419"3.1消防（防防火）设施88HYPERLINK\l"_Toc316204420"3.2洞内火火源管理8HYPERLINK\l"_Toc316204421"第四章预防高地地应力地区事事故发生的安安全技术措施施8HYPERLINK\l"_Toc316204422"4.1.超前探探明地质结构构8HYPERLINK\l"_Toc316204423"4.2.应力释释放9HYPERLINK\l"_Toc316204424"第五章高地应力力隧道施工应应急预案9HYPERLINK\l"_Toc316204425"5.1建立应急急领导小组并并明确职责99HYPERLINK\l"_Toc316204426"6.2应急响应应14HYPERLINK\l"_Toc316204427"6.3应急措施施17第一章编制说明明1.1、编制目目的为了满足兰州至至海口国家高高速公路重庆庆至遵义段（贵贵州境）扩容容工程CZTJ--7标段桐梓隧隧道建设安全要求，保保障施工安全全能够得到有有效控制，特特制定该方案案。1.2、编制原原则1、确保工程施施工安全；2、经济合理，使使增加的费用用减少；1.3、编制依依据1、相关技术标标准、规范：：《工程岩体分级级标准》GB502218-944《公路隧道设计计规范》JJTGD770－2014《公路隧道设计计细则》JTTG-TDD70-20010《公路隧道施工工技术细则》JJTG-TF60-22009《公路隧道施工工技术规范》JTG_FF_60-22009《混凝土结构工工程施工质量量验收规范》GB502204-20002《钢结构工程施施工质量验收收规范》GGB502005-20001《公路工程施工工安全技术规规范》JTGFF9-201152、施工现场检检测结果；3、本单位施工工经验及物资资供应现状。1.4、适用范范围本方案适用兰州州至海口国家家高速公路重重庆至遵义段段（贵州境）扩扩容工程CZTJ--7标段桐梓隧隧道工程。第二章高地应力力基本概念2.1地应力力分类根据应力的形成成条件可划分分为：1重力应力2构造应力3残余应力4扰动应力2.2地应力力的成因地应力的形成主主要与地球的的各种动力运运动有关。其其中包括：板板块边界受压压、岩浆侵入入和地壳非均均匀扩容等。此此外，温度不不均、水压梯梯度、地表剥剥蚀和其它物物理化学变化化等也能引起起相应的地应应力。2.3地应力力存在三种类类型1、垂向应力为为最大主应力力2、垂向应力为为最小主应力力3、垂向应力为为中间主应力力2.4地应力力分布规律1.地应力是一一个具有相对对稳定性的非非稳定应力场场，它是时间间和空间的函函数。2.实测垂直应应力基本等于于上覆岩层重重量。3.水平应力普普遍大于垂直直应力。4.平均水平应应力与垂直应应力的比值随随深度的增加加而减小。5.最大水平主主应力和最小小水平主应力力随深度增加加呈线性增长长关系。6.最大水平主主应力和最小小水平主应力力一般相差很很大，显示出出很强的方向向性。地应力是漫长的的地质历史时时期形成的，其其影响因素较较多，分布规规律比较复杂杂。2.5高地应应力概述高地应力区域的的隧道施工，易易发生塌方和和岩爆等变形形破裂现象，当当围岩类别较较高，质地坚坚硬、干燥无无水时，极易易发生岩爆，当当围岩类别较较低时，易发发生软岩变形形并引起塌方方。第三章施工组织织方案3.1高地应应力隧道施工工特点及原则则1、特点：高地地应力隧道施施工由于条件件及环境不利利，是工程安安全事故的多多发环节；高高地应力隧道道施工的预防性强。2、原则:释放放应力，短进进尺，弱爆破破、强支护，勤勤监测，加强强通风，快喷喷锚。3.2高地应应力段总体施施工方案高地应力隧道施施工坚持“释放应力、短短进尺、弱爆爆破、强支护护，勤监测、加加强通风、快快喷锚”，“加强通风、释释放应力、强支护”三条基本原原则，更是防止高应力力事故发生的的关键。及早早探明高地应应力地段里程程、部位，防防止应力集中中，降低应力范范围。高地应力区域的的隧道施工，易易发生塌方和和岩爆等变形形破裂现象，当当围岩类别较较高，质地坚坚硬、干燥无无水时，极易易发生岩爆，当当围岩类别较较低时，易发发生软岩变形形并引起塌方方。岩爆的预测及施施工措施：（1）预测①、地质预报报：当隧道埋埋深较大时，每每一开挖循环环结束后，进进行一次地质质调查，绘制制开挖工作面面的地质素描描图和地质展展示图，根据据地质调查结结果，进行地地质预报。②、岩体二次次应力场现场场测试：采用用钻孔应力解解除和应力恢恢复测试方法法，分段对洞洞壁及掌子面面现场测定围围岩表层岩体体二次应力场场。同时进行行现场岩石点点荷载强度试试验，利用洞洞壁切向应力力洞壁岩石单单轴抗压强度度Rb来预报岩爆爆和判定等级级。（2）施工措施施：①、施工支护护和安全防护护：增设临时时防护设施，对对靠近开挖工工作面，易发发生岩爆区段段的主要施工工机械安装防防护网和防护护棚架，施工工人员配发钢钢盔和防弹背背心，掌子面面加挂钢丝网网。根据地质质预报和现场场测试结果分分析，对可能能发生岩爆地地段喷钢纤维维砼，钢纤维维掺量5%左右，喷层层厚度8~10ccm，对于轻微微光爆可能效效预防，以确确保表层能够够承受较大变变形而不改开开裂。对于中中等岩爆地段段，采用锚杆杆加固岩体，同同时改变洞壁壁岩体的应力力状态，改变变岩爆的触发发条件，控制制岩爆发生的的前两阶段的的发展，从而而防止岩爆的的发生。锚杆杆施作应及时时，长度为2.5m左右，间距距视现场民政政部而定，在在中等和强烈烈岩爆区，除除了安装系统统锚杆外，再再配合网喷或或喷钢纤维砼砼等综合防治治手段，以控控制岩爆的强强烈程度，当当岩爆特别严严重时，增加加钢拱架支护护，拱架之间间用Φ22钢筋焊连并并焊接到锚杆杆外露端上。②、调整围岩岩加应力状态态，消除或减减轻岩爆：①喷洒高压水水：爆破后立立即向工作面面及附近洞壁壁岩体喷洒高高压水，喷洒洒范围延长到到离工作面100m处，施作锚锚杆时，再利利用锚杆孔向向岩体深处洼洼水，以增强强岩体的塑性性，减弱岩体体的脆性，经经常保持岩体体的潮湿状态态，可降低岩岩爆的强烈程程度。②超前应力解解除：在强烈烈岩爆区，可可在隧道两侧侧拱脚附近打打地应力释放放孔，孔深3.0m，间距0.5~11.0m，拱部则以0~10的仰角打超超前应力释放放孔，孔径42mm以上，孔深深根据钻机性性能，尽可能能加深，使前前方拱部围岩岩的高地应力力提前释放。使使用岩台车施施工时，在掌掌子面周边拱拱线处钻两排排4.5m~~5m深的炮眼，炮炮眼间距50cm，外插用30度左右，间间隔装药，引引爆后在拱部部2~3m以上的岩体体内部形成一一个爆破松动动圈，截断岩岩体内部应力力的集中，使使岩体本身形形成一个保护护层。

③、根据岩爆爆稳定，大多多数隧道断面面都形成了一一种不规则的的梯形，因此此，将隧道洞洞室直接开挖挖成不规则梯梯形的断面开开头，也有得得于防止岩爆爆。另外，采采用线孔爆破破，减少一次次装药量，拉拉大不同部位位的炮眼的管管段信间隔，从从而延长爆破破时间，减少少爆破动应力力声的叠加，降降低岩爆的频频率和强度衬衬砌工作紧跟跟开挖工序，减减少岩层暴露露时间，有利利于减少岩爆爆的发生。软岩变形的预测测及施工措施施：高地应力区区段的隧道围围岩类别较低低时，易发生生塌方及软岩岩塑性大变形形等变形破裂裂现象，可建建立一套围岩岩变形跟踪监监测系统，来来了解和判定定围岩是否有有大变形现象象，这个系统统由长度分别别为3.5m、3m、2m、1m、0.2m、3.5m元根Φ22的钢筋简易易位移传递杆杆组成，钢筋筋用锚固剂固固结在孔底。由由于离开挖洞洞越高，其变变形越小，较较3.5m传递杆或视视为坐标杆，通通过定时测量量它与其他不不同深度的传传递杆间的相相对位移，可可以得到围岩岩不同深度的的经向位移，再再辅以其他常常规量测平段段得出的数据据，作为判定定围岩是否发发生变形的依依据。在施工中，除除减轻爆破对对围岩的扰动动，利用喷、锚锚网、钢栅等等强支护手段段加强支护外外，提前释放放应力，根据据量测结果及及时施作二次次衬砌，并封封闭成环，都都有利于隧道道的安全施工工。3.3劳动力力组织岩爆地段施工工工序多，要求求工序衔接紧紧凑，因此施施工组织安排排要合理，使使各道工序协协调动作。作业工序为四大大项：钻孔、运运料、锚喷、辅辅助。每班施施工作业人员员78人，劳动动力安排见下下表。序号作业内内容人数备注1钻孔202水泵，接电和维维修43装、运料，卸料料64汽车司机，值班班汽车司机205锚喷206质量安全检查27测量28试验19技术指导工程师师110指挥111合计13.4机械设设备配置（每每工作面）装载机2台；挖挖掘机2台；自卸汽汽车8台；砼罐车4台；湿喷机2台；锚杆钻钻机2台；作业台台车2台；凿岩机30台；通风机2台；超前水水平钻1台（两工作作面共用）；；全站仪1台（两工作作面共用）；；钢筋弯曲机机1台；电焊机2台；钢筋调调直机1台（两工作作面共用）、高高压水泵3台。3.5质量控控制要点⑴超前锚杆长度度；⑵喷射砼厚度、强强度；⑶钢筋网密贴岩岩面程度；⑷开挖轮廓（光光面爆破效果果）。3.6安全措措施⑴地质超前预报报和监控量测测在施工中贯贯彻始终，及及时提供施工工依据。⑵施工排水沟要要及时疏排，严严防积水。⑶针对岩爆地段段施工的特点点和要求，制制定安全实施施细则。⑷加强全员安全全意识教育，坚坚持安全第一一的思想，不不盲目追求进进度，以防止止塌方、掉块块。⑸要配备应急物物资、备用设设备、备用电电源。⑹作业人员佩戴戴头盔，以防防止岩爆对人人体造成伤害害。⑺要有良好的照照明条件。⑻配备性能良好好的喷雾洒水水、注水设备备。⑼在施工中，除除减轻爆破对对围岩的扰动动，开挖轮廓廓圆顺，利用用锚孔、超前前水平钻、小小导洞、喷锚锚网等手段，提提前释放应力力，及早封闭闭岩面。3.7其他安安全保证措施施3.7.1重视视劳动保护工工作施工中，加强行行政管理，搞搞好劳动保护护工作。建立立工作时间的的限制和休息息时间，规定定休假制度，从从时间角度保保护劳动者的的安全和健康康。3.7.2劳动动保护用品配配备选择齐全防护用用品，如头盔盔、安全帽、安安全带、雨衣衣、雨靴、手手套、防护口口罩、面罩等等，既要使用用方便，又要要对危害和危危险具有较好好的防护效果果。选购防护用品符符合国家标准准，并且保证证质量，选购购时应审核其其产品的生产产许可证，产产品合格证，安安全鉴定证。在在使用前进行行质量检查，不不合格的及时时更换。3.7.3完善善劳动安全卫卫生设施正确使用防护用用品，在有毒毒或粉尘多的的地方，作业业人员要戴防防毒、防尘口口罩。改变施工工艺，增增加喷雾洒水水，减少生产产性粉尘。改善作业环境，对对产生有毒气气体和粉尘的的场所，设置置除尘设备及及消毒设施，增增加通风换气气装置和采光光照明设施。取消和减少手持持震动机械，操操作时使用防防震垫、防震震手套。电、气焊作业尽尽量实行隔离离作业，电焊焊工必须戴专专用的防护用用品。机电设备安装防防护装置和漏漏电保护装置置，在运转机机械上设置安安全启动和迅迅速停车装置置，在高空作作业时，为防防止落物伤人人、坠落摔伤伤设置工具箱箱和防护网等等。第四章高地地应力地段消消防(防火)安全管理措措施4.1消防（防防火）设施1.必须在洞外外设置消防水水池和消防用用砂，水池中中经常保持不不小于30m3储水量，保保持一定的水水压；2.在洞口，开开挖断面处设设置灭火器，并并经常保持良良好状态。4.2洞内火火源管理1.必须严格执执行“严禁烟火进进入地段”的安全规定定,作业人员进进洞前，必须须经洞口值班班人员检查，严严格携带烟草草、点火物品品和化纤衣服服进入洞内；；2.洞内严禁使使用等灯泡和和电炉等，不不得从事电、气气焊等工作；；3.洞口、洞口口房、通风机机房附近20m范围内不得得有火源；4.出渣运输车车辆要安装尾尾气排放净化化器，防止排排放尾气带有有火花。第五章预防防高地应力地地区事故发生生的安全技术术措施5.1.超前探探明地质结构构高地应力地段施施工，在掘进进工作面前方方和两侧钻孔孔，探明是否否存在含有地地应力的断层层、裂隙，以以及他们的位位置、范围和和应力分布斯情情况。5.2.应力释释放在探明地质构造造后。若断层层、裂隙范围围不大，或应应力不大时，则让其其自然排放，若若范围较大或或应力较大时，喷喷出持续时间间可能较长，就就不能让其自自然排放，应应将钻孔敞开开，通过钻孔进行行抽放。第六章高地地应力隧道施施工应急预案案根据工区工程的的实际情况，建建立完善的安安全应急救援援组织和配备备必要的应急急救援器材、设设备，并进行行经常性维护护、保养，保保证正常运转转。发生岩爆事故后后，事故现场场有关人员应应当立即报告告本单位负责责人，尽快探探明事故性质质、原因、范范围、遇难人人数和事故地地点所在的位位置，以及洞洞内瓦斯及通通风情况，并并立即启动应应急救援预案案。6.1建立应急急领导小组并并明确职责成立现场应急救救援领导小组组，负责指挥挥、协调应急急救援工作，直直接受公司应应急领导小组组和建设方相相关机构的指指导、督促和和检查，为保保证指挥机构构和人员落实实，形成人员员后续替补指指挥系统。成成员由有关部部室负责人组组成，应急救救援领导小组组由项目经理理任组长，安安全科长为副副组长，相关关人员参与，设设专人负责日日常工作。现现场应急领导导小组下设抢抢险救援组长长、警戒疏散散组长、事故故分析组长、信信息联络组长长、医疗救护护组长。组长职责：提供培训、演练练、救灾等必必需的人、财财、物等资源源。事故发生生后，要立即即组织各方面面力量迅速开开展救灾工作作，安排好员员工生活，尽尽快恢复施工工，保持稳定定。具体职责责如下：a、分析紧急状状态确定相应应报警级别，根根据相关危险险类型、潜在在后果、现有有资源控制紧紧急情况的行行动类型；b、指挥、协调调应急反应行行动；c、与项目外应应急反应人员员、部门、组组织和机构进进行联络；d、直接监察应应急操作人员员行动；e、最大限度地地保证现场人人员和外援人人员及相关人人员的安全；；f、协调后勤方方面以支援应应急反应组织织；g、应急反应组组织的启动；；h、决定应急撤撤离，决定事事故现场外影影响区域的安安全性。副组长职责：a、协助应急总总指挥组织和和指挥应急操操作任务，总总指挥不在现现场时代替总总指挥行使职职责；b、向应急总指指挥提出采取取的减缓事故故后果行动的的应急反应对对策和建议；；c、保持与事故故现场各救援援小组的直接接联络；d、协调、组织织和获取应急急所需的其它它资源，设备备以支援现场场的应急操作作；e、定期检查各各常设应急反反应组织和部部门的日常工工作和应急反反应准备状态态；组员职责：a、在各自己业业务范围内提提供所需的资资源和支持。b、负责本单位位突发自然灾灾害或事故的的应急求援的的领导和组织织工作。c、检查施工现现场的安全措措施落实情况况并加强管理理。e、负责事故和和救援信息的的统一发布，并并及时通报有有关保护措施施的紧急公告告。负责组建建突发灾害或或事故的应急急组织。f、负责组织制制订有关应急急预案，安全全措施，组织织做好安全宣宣传和预防工工作。g、灾害发生后后立即协助组组长、副组长长开展救灾工工作，并做好好与地方救灾灾部门的配合合协调工作。h、传达应急领领导小组领导导的指示命令令，报告事故故处理结果。通信联络组职责责：a、负责事故现现场各组和人人员的通讯联联络；b、组织排除各各类通讯故障障保证现场指指挥的通讯联联络畅通，c、及时沟通与与指挥组与外外界的联系。事故处理组职责责：a、紧急赶到事事故现场，协协助指挥组处处理处理事故故，组织救援援。b、负责事故处处理方案的审审核工作。c、组织事故原原因进行调查查，并把调查查结果上报主主管领导。医疗救护组职责责：a、负责设立现现场医疗急救救站，对伤员员进行现场分分类和急救处处理，并拨打打救护电话。b、对伤员进行行救治，并及及时合理转送送医院进行救救治疗。c、对现场救援援人员进行医医院监护，保保证救治药品品和救护器材材的供应。物资供应组职责责：a、负责现场急急需物资的准准备和调拨。b、负责现场急急需物资的运运输和后勤保保障工作。c、协助处理伤伤员救护。警戒疏散组：a、紧急赶到事事故现场，疏疏散无关人员员。b、划定危险区区域，拉起警警戒线。6.2应急方方案6.2.1预预防坍塌、掉掉块存在坍塌危险，在在开挖前做好好地质预报，需需选择相应的的安全合理的的施工方法和和措施，除派派专职安全人人员巡检外，在在施工中应该该注意下列要要点：①先排水。在施施工前和施工工中均采取相相应的防水措措施，尽可能能将坑外之水水截于坑道之之外。②短开挖。各部部开挖工序间间的距离要尽尽量缩短，以以减少围岩暴暴露时间。③弱爆破。在爆爆破时，要用用浅眼、密眼眼、并严格控控制用药量或或用微差毫秒秒爆破。④强支护。针对对地压情况，确确保支护结构构有足够的强强度。⑤快封闭。锚喷喷工作须紧跟跟开挖工作面面进行，力求求衬砌断面尽尽早封闭。⑥勤检查、勤测测量。对围岩岩发现有变形形或异状，要要立即采取加加强支护等有有效措施及时时处理隐患。如出现坍塌的情情况，首先判判明坍塌或倾倾覆的程度，判判断是否存在在再次垮塌的的可能，及时时在坍塌位置置进行支护，处处理坍方的步步骤及方法如如下：⑴防止坍方扩大大：坍方发生生后，首先应应防止坍方范范围继续扩大大。①在坍方范围的的顶部与侧壁壁危石及大裂裂缝，应先行行清楚或锚固固。②加强原有支护护。对坍方范范围前后原有有的支护进行行加固，以防防止坍方扩大大。③在坍方范围内内架设支撑或或喷射混凝土土，必要时加加设锚杆。④加快衬砌。对对坍方两端应应尽快作好局局部衬砌，以以保证坍方不不再扩大。⑵处理坍方如坍方面积较小小，且坍方范范围内已进行行喷锚或已架架设好较为牢牢固的构件支支撑时，可有有两端或一端端先上后下地地逐步清除坍坍渣，随挖随随喷射混凝土土，随架设临临时构件支撑撑支顶。如坍方体较大，或或地表已下沉沉，或因坍体体堵塞无法进进入坍方范围围进行支护时时，则可注浆浆加固坍体，然然后用“穿”的办法在坍坍体内进行开开挖、衬砌。同时了解人员伤伤亡情况，确确定无再次垮垮塌的可能后后，救助小组组方可进入现现场将伤者救救出，将其转转移至安全地地带交由医护护组进行救治治；6.2.2高高处坠落隧道开挖后，存存在高处坠落落的危险，当当坠落事故发发生时，在场场人员应立即即用洞内电话话向现场负责责人报告，并并在离事故现现场一定距离离处设置警戒戒线，阻止无无关人员靠近近，并保护好好现场，将伤伤者转移至安安全地带，由由专业医护人人员对伤员进进行简单救治治后，尽快将将其送往铜鼓鼓县医院救治治。伤员救助完毕后后，安全应急急小组成立事事故调查组，对对事故进行调调查、分析，查查明原因后按按“四不放过”原则进行处处理，同时应应尽早现场防防护措施的安安全状态，必必要时重新加加固。6.2.3机机械伤害施工时存在机械械伤害的危险险，钻机钻进进时存在钻杆杆断裂伤人、存存在高压风泄泄露伤人、汽汽车意外伤人人等。如发生生机械伤害的的情况，在场场人员应立即即口头或用电电话向现场负负责人报告，并并在离事故现现场一