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文档简介
公路工程(水源村至茨竹水库段)施工图设计S5-1第1页共17页隧道说明书1设计采用的主要规范、规程(1)《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)(2)《公路工程地质勘察规范》(JTGC20-2011)(3)《公路隧道设计规范第一册土建工程》(JTG3370.1-2018)(4)《公路隧道设计规范第二册交通工程与附属设施》(JTGD70/2-2014)(5)《公路隧道设计细则》(JTG/TD70-2010)(6)《公路隧道照明设计细则》(JTG/TD70/2-01-2014)(7)《公路隧道通风设计细则》(JTG/TD70/2-02-2014)(8)《公路隧道施工技术规范》(JTG/T3660-2020)(9)《公路隧道抗震设计规范》(JTG2232-2019)(10)《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)(11)《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB50086-2015)(12)《公路建设项目环境影响评价规范》(JTGB03-2006)(13)《公路环境保护设计规范》(JTGB04-2010)(14)《工程建设标准强制性条文》(公路工程部分)(15)《公路工程施工安全技术规程》》(JTGF90—2015)(16)《公路工程抗震设计规范》(JTGB02-2013)(17)《公路项目安全性评价指南》(JTGB05-2015)2隧道设计原则隧道设计基于勘测、调查资料,综合考虑地形、地质、水文、气象、地震和交通量及其构成,以及运营和施工条件,进行多方案的技术、经济、环保比较,使隧道设计符合安全实用,质量可靠,经济合理,技术先进的要求。主要体现在以下几个方面:(1)隧址选择以地质条件与路线总体走向为首要控制因素,尽量布置在地质较好地段,避免穿越严重不良地质区,确保洞口段坡体稳定并有利于两端接线及洞外工程布置。(2)隧道设计必须符合国家有关国土管理、环境保护、水土保持等法规的要求。注意节约用地,保护农田及水利设施,尽量保护原有植被,妥善处理弃碴和污水。(3)针对隧道地下工程动态设计和施工的特点,制定地质预报和监控量测的总体方案。贯彻“以人为本、经济合理”的设计理念,对其安全性作全过程的研究和评价。(4)隧道内设置与交通量、重要性相适应的运营设施,具备可扩充性和可升级性,使人、车、路、环境和管理运营设施组成有机统一的交通系统,提供安全、快捷、舒适的行车环境。(5)在确保安全的前提下,积极谨慎地采用新技术、新工艺和新设备。3初步设计审查意见及执行情况(1)进一步优化隧道进出口位置。执行情况:施工图阶段优化了路线和隧道进出口位置,按不占基本农田和节省造价以及确保安全原则,进口位置桩号调整为K0+485,出口位置桩号调整为K2+460。(2)进一步加强地质工作,查明隧道洞口和边仰坡地质条件,核实隧道不良地质和围岩分级。执行情况:施工图阶段,在初设基础上增加钻孔,目前隧道段已有钻孔4个,洞口段2个,同时采用物探、声波测井等措施,基本核查清楚隧道地质情况。洞口地质覆盖层为碎块石,对洞口边仰坡采用注浆小导管注浆加固措施,然后对坡面采用TBS植草和喷混植生复绿。隧道段岩性主要为页岩、砂岩和局部泥岩等,岩质软,设计采用工字钢支护,根据地勘成果未发现重大不良地质现象,由于地下工程地质的不确定性,施工阶段,采用超前地质预报和监控量测等信息手段,进一步加强地质摸查,根据地质条件,及时调整设计方案或施工方案,确保安全。(3)结合地勘资料,进一步完善隧道设计。执行情况:按意见执行,根据详勘成果,调整了围岩级别,优化了支护参数,针对本隧道地质以软岩为主的特点,为了控制围岩过大沉降,根据不同围岩情况,支护分别采用I20a、I18、I16等工字钢强支护,同时根据耐久性要求以及洞口地质较差的特点,洞身衬砌砼标号采用C35,明洞段考虑回填大,采用C40砼。4隧道概述根据工可报告,本项目交通量预测基准年为2021年,预测特征年为2023年、2030年、2035年、2038年、2040年、2043年,拟建公路全线平均交通量(折合小客车)到2043年为2815pcu/日。4.1隧道设计技术标准(1)公路等级:双向两车道四级公路;(2)公路设计速度:20km/h;(3)隧道设计速度:40km/h;(4)隧道建筑限界:见下表。隧道建筑限界参数表项目净宽(m)净高(m)行车道(m)侧向宽度(m)检修道(m)主洞9.05.03.5×20.25+0.250.75×2紧急停车带12.255.03.5×2+3.250.25+0.250.75×2隧道内轮廓指标表断面名称单位指标(有仰拱)指标(无仰拱)备注主洞面积m268.658.8周长m30.119.4紧急停车带面积m299.985.1周长m37.023.0(5)隧道内最大纵坡:±3.0%;最小纵坡:±0.5%。(6)隧道路面横坡:人字坡2%(无超高时)。(7)设计荷载:公路-I级。(8)隧道防水:二次衬砌砼抗渗等级不小于P8;要满足《公路隧道设计规范》10.1.2条。隧道主洞建筑限界设计图隧道紧急停车带建筑限界设计图隧道主洞内轮廓设计图隧道紧急停车带内轮廓设计图4.2隧道规模及概况本项目设置隧道1座,长1975m,属长隧道,采用单洞双向两车道,主洞建筑限界宽9m,紧急停车带建筑限界净宽12.25m,净高5m,详见下表:隧道一览表序号隧道名称起止桩号隧道长度(m)进口端洞门型式出口端洞门型式1云主山隧道K0+485~K2+4601975端墙式端墙式本隧道全线长1975m,为单洞双向长隧道,最大埋深436m,进口明洞长35m,出口明洞长60m(出口段有基本农田),均采用端墙式洞门。隧道位于圆曲线段的最小半径为600m,纵坡采用双向坡,坡率为1.37%和-0.85%。洞口内外各3S设计速度行程范围内平纵面线形均保持一致。采用组合灯具照明,通风采用纵向射流机械通风。隧道位于秀山县龙池镇水源村,顺接既有旅游公路,向东穿越云主山,终点接国道319,东南侧山区内,隧道穿越龙池-酉阳段主要发育董家坡-马家庄-大水井村-白岩村向斜,向斜呈“S”型,总体走向北北东-南南西向;洪安-石耶段主要发育石耶镇-边城镇-花果山森林公园逆断层,断层延伸大于30km,总体走向约50°~230°。隧道进出口段山体覆盖层较厚,为崩坡积碎石土,植被以树木、竹林为主,夹杂部分灌木。隧址区属构造构造侵蚀中低山、侵蚀剥蚀丘陵,河流阶地地貌类型区,洞口、洞身顶部植被较为发育,主要以灌木类植被为主,覆盖层2~3m,局部见基岩出露。隧道进口端地形较平缓,局部见基岩出露,以竹林、灌木为主;隧道出口端洞口存在冲沟,洞顶上方可见基岩裸露,洞口附近植被发育,主要以灌木为主。隧道仅出口见明显冲沟地表水。隧道进出口端洞外场地开阔,便于布设施工场地。隧道进口附近有旅游公路,可作为施工便道;隧道出口也较为开阔,不远处有国道,施工便道及施工场地布设较容易。隧道进出口施工用水、电可从附近村庄引入。隧道地质以砂质页岩为主,局部含有泥岩和砂岩。砂质页岩以灰黄色、青灰色,主要由粘土矿物和粉砂质组成,局部地段夹生物碎屑,页理构造,页理较发育。其中强风化层呈破碎—较破碎,钻探岩心呈碎块状、片状;中等风化层岩心较完整—完整,钻探岩心呈短柱状、柱状。隧道进口隧道出口4.3隧道地形与地质条件(1)地形地貌秀山县地处川东南褶皱带,系武陵山二级隆起带南段。境内平坝、丘陵、低山、中山互相交错。西南高,东北低,中部是一个类似三角形的盆地。西南部轿子顶海拔1631.4米,为县内最高峰;石堤乡高桥村水坝的滥泥湾海拔245.7米,为海拔最低点。境内地表起伏大,山脉、河流多顺构造线东北向布展。地貌大体可分为平坝区、低山丘陵区、低中山区3个类型。西部和南部为低中山区,占幅员总面积的30.24%;东部和北部为低山丘陵区,占幅员总面积的38.81%,中部为盆地平坝区,占幅员总面积的30.94%,项目区主要发育有低中山山地地貌、丘陵地貌。(2)气象条件秀山县属亚热带湿润季风气候,四季分明,降水充沛,日照偏少。年平均气温为16℃,1月最冷,月平均气温5℃;7月最热,月平均气温27.5℃。年平均降水量为1341.1毫米,5、7两月多,均接近200毫米;1月少,不足30毫米。年日照时数为1213.7小时,7月最多,为201.8小时,8月稍次,为199.4小时,7、8两月日照时数占全年日照总时数的三分之一;1月较少,为48.8小时,2月最少,仅44.7小时,1、2两月日照总时数仅占全年的8%。属全国日照低值区之一。在纬度、地形、季风等因素的影响下,全县气候的基本特点是:冬冷夏热,降水充沛,四季分明。但由于县境属于高盖夹盆地的地形特点,又受贵州高原的影响,局部有温带和山地气候特征,四季之中,夏、冬较长,春、秋较短,夏、冬分别为117天和108天,春、秋分别为73天和67天,气候温和,多年平均气温为16.5℃。高气温多出现在七月,平均气温27℃以上。极端高温为1971年7月29日的39.6℃;低气温多出现在一月份,平均气温在5℃以上,极端低温为1977年1月30日-8.5℃。(3)水文条件秀山水资源丰富,根据县境河流及其积雨计算,多年平均经流总量达86.3亿立方,其中过境水65.4亿立方,当地水20.9亿立方,花垣河、龙潭河等过境河流外,县内流程大于五公里的河流有48条,积水面积在50平方公里的有13条。河床比降较大,落差高,经流总量大,水能蕴量丰富,全县水能理论蕴藏量17.729万瓦。(4)地层岩性线路区出露的地层由老到新分为志留系上统(S3),泥盆系中统(D2),第四系全新统残坡积层(Q4el+dl)、崩坡积层(Q4col+dl)、洪积层(Q4pl)、人工堆积层(Q4ml)。现由老至新分述如下:(1)志留系上统(S3)泥岩:紫红色,主要由黏土矿物组成,中厚层构造,泥质结构。强风化层呈较破碎,钻探岩心呈碎块状;中等风化层岩心较完整,钻探岩心呈柱状、长柱状。砂质页岩:灰黄色、青灰色,主要由粘土矿物和粉砂质组成,局部地段夹生物碎屑,页理构造,页理较发育。其中强风化层呈破碎—较破碎,钻探岩心呈碎块状、片状;中等风化层岩心较完整—完整,钻探岩心呈短柱状、柱状。页岩:灰黄色、灰黑色,主要由粘土矿物组成,页理构造,页理较发育。其中强风化层破碎—较破碎,钻探岩心呈碎块状、片状;中等风化层岩心较完整—完整,钻探岩心呈短柱状、柱状。泥盆系中统(D2)石英砂岩:灰黄色、灰绿色,细~中粒结构,中厚层状构造,主要矿物成份为石英、长石,钙质胶结,局部夹灰黄色薄层砂质页岩。强风化岩体较破碎,中等风化岩体较完整—完整,岩质硬,结合程度一般。粉砂岩:灰黄色为主,细粒结构,中厚层状构造,主要矿物成份为长石、石英,钙泥质胶结,含有灰绿色钙质团块。强风化岩体较破碎;中等风化岩体较完整,岩质较硬。(3)第四系全新统崩坡积层(Q4col+dl)崩坡积碎块石土:杂色,主要为石英砂岩、粉砂岩块石夹碎石,充填粉质黏土及砂砾,湿,多呈稍密~中密状态。粉质黏土含量约30~35%,碎块石粒径5~35cm,局部含100cm以上的孤石。主要分布于坡脚,厚度2~10m不等。(4)第四系全新统残坡积层(Q4el+dl)粉质黏土:黄褐色为主,呈可塑状,切面稍有光滑,干强度中等,韧性中等,摇振无反应。其间夹页岩碎石角砾约15~30%,粒径2~140mm,局部含80cm以上的孤石。主要分布于山坡地区平缓地带,厚度2~6m不等。根据调查厚度均不大。(5)第四系全新统洪积层(Q4pl)洪积碎块石土:杂色,主要由石英砂岩、细砂岩块石夹碎石组成,充填含砂粉质黏土,湿。稍密状~中密状。块石粒径20~55cm,含量约50-60%;碎石粒径2~20cm,含量约35%。主要分布于隧道出洞口沟谷中。根据调查及钻探揭露层厚度约5~20m。(6)第四系全新人工堆积层(Q4ml)素填土:灰黄色,主要由页岩块碎石角砾和粉质黏土组成,块碎石粒径一般约2~300mm,含量约60%,粉质黏土含量约40%,为沿线居民修建房屋和道路时堆填,厚度一般1.0~4.0m,形成时间约2年。主要分布于居民区。4.4地质构造及地震安全性评价(1)地质构造从区域构造背景而言,秀山地区属于扬子地台川湘凹陷南部边缘,漫长的地质历史上秀山地区大致经历了燕山期和喜马拉雅四期比较显著的地质构造运动,形成多个大型不整合界面,且大小断层交替分布。在新构造分区上,本区的基本构造形态定型于燕山运动末期,喜山运动以来主要表现为整体抬升,断裂带的活动性微弱。本区自喜山运动以来,以间歇性的整体抬升为主要特征,只有局部的微小构造变形,不存在强烈的差异运动。第四纪以来,以中更新世中期至晚更新世早期为强烈抬升阶段,晚更新世中晚期至全新世抬升速度相对变慢,全新世以来稍有增加。工程区附近的几条断层属于基本不活动或弱活动断层,对工程无直接影响。区内可分为北东向构造、北北东向构造和北东东向构造三个构造系统。主要构造线呈北北东至北东向展布,褶皱呈北北东至北东向,向斜倾角平缓,背斜倾角较大,局部受断裂影响,有倒转现象。(1)蛮子要—水井湾向斜:出露于蛮子要、猴子山、金龙楼、水井湾一带。轴线轴向在石耶司以北为北东,向南渐渐转为北北东向,平面图上成向北西凸出之弧形,为拱状向斜。向斜核部有二叠系组成,往南脊线逐渐扬起,随之露出泥盆系上统或中统,以及志留系上统或中统,岩层产状平缓,倾角一般小于15°;两翼为奥陶和寒武系所组成。(2)涌洞逆断层:南起镇武营,向北北东延经白崖坡、石家湾、涌洞,至石家寨。断层现象明显,北段下志留统与奥陶系各统直接相接,并使北西上升盘寒武系与奥陶系各统直接相接,并使北西上升寒武系及奥陶系局部倒转;南段见中—上寒武统娄山关逆于下奥陶统之上。(3)毛家坪逆断层:该断层规模小,延伸长度较短(约6km),发育于毛家坪,向北东延经石柱岩。北段断层现象明显,岩层近于直立或向北西倒转;向南断层现象不明显,逐渐消失,距离水源头约1.6km。隧址区穿越蛮子要—水井湾向斜,总体走向北东向,北西翼岩层产状115~124°∠3~7°,受毛家坪逆断层的影响局部产状倒转。南东翼隧道出口岩层产状305~323°∠10~15°。测区内构造较简单,未发现断层。核部出露基岩为泥盆系中统地层,岩性为石英砂岩及细砂岩。两翼出露志留系页岩、泥岩及砂质页岩,局部夹薄层粉砂岩。隧道进洞口测得四组裂隙:=1\*GB3①310~318°∠70~76°,面多较平直,呈闭合~微张状,裂隙间距一般0.4~1.2m,延伸1.5~3.0m。区内裂隙结合差,属软弱结构面。=2\*GB3②119~121°∠68~70°,面多较平直,呈微张状,裂隙间距一般0.3~0.8m,延伸可达2.5~3.5m。=3\*GB3③205°∠78°,面较平直,呈微张状,裂隙间距一般0.5~1.0m,延伸可达0.8~2.0m。=4\*GB3④250∠70°,面呈舒缓状,微张,裂隙间距一般1.0~2.0m,延伸可达1.5~2.2m。其中裂隙=4\*GB3④不发育。隧道出洞口发育二组裂隙:=1\*GB3①154~160°∠63~75°,面较平直,呈微张状,裂隙间距一般0.5~1.0m,延伸可达1.0~3.0m。=2\*GB3②215~223°∠69~73°,面多较平直,呈微张状,裂隙间距一般0.4~1.5m,延伸可达2.0~3.5m。=3\*GB3③60°∠65°,面多较平直,微张,裂隙间距一般0.5~1.0m,延伸可达0.5~1.5m,不发育。(2)地震动参数地震活动研究范围:东经105º~111º,北纬26º~32º,以线路为中心周围约300km。区内中强地震震中呈北东向带状分布,主要有三个地震条带(图3.4-1)。Ⅰ贵定~印江~沅陵地震带:有贵定(1819年)5.7级,印江(1941年)5级,泸溪(1637年)5级,沅陵(1935年)5级和大庸(1786年)4.7级地震。Ⅱ金沙~咸丰~秭归地震带:发生过咸丰(1856年)六又四分之一级,金沙(1930年)5.2级,秭归(1979年)5.1级,利川(1931年)5级,晴隆(1970年)4.8级和彭水(1855年)4.7级地震。Ⅲ南溪~潼南~达县地震带:有叙永(1885年)5级,南溪(1892年)5级,江安(1936年)5级,自贡(1985年)5级,潼南(1936年)4.7级和富顺(1959年)5级地震。秀山县近50年来发生过有记载的地震震级为:1995年06月01日秀山(经度109.15,纬度28.47)震级2.80级;秀山2016年2.2级地震,就是受张家界断裂影响,保靖县地震带造成的,它们同属于一个地震带。以上三个地震带所发生中强震的次数和震级相差无几,弱震多沿这三个地震带展布。第Ⅲ带弱震活动频繁,其次是第Ⅱ带,再次是Ⅰ带。隧址区位于Ⅱ带中部。研究区内除黔江发生过6.2级地震外,其余均在6.0级以下。根据中华人民共和国国家标准《中国地震动参数区划图》(GB18306—2015),线路区地震动峰值加速度0.05g,反应谱特征周期为0.35s,相当于地震基本烈度为Ⅵ度区,抗震设计建议按《公路隧道抗震设计规范》(JTG2232—2019)的有关规定执行,4.5水文地质条件梅江为沿线最大的河流,其枝状水系极发达,使其沿线地表水及地下水循环极强烈。沿线地下水受地形、岩性、岩相、构造和地质等因素的控制,地下水类型为两类:松散堆积层孔隙水和基岩风化裂隙水。(1)松散堆积层孔隙水主要赋存于第四系(Q4)多种成因类型的松散堆积层孔隙中,为潜水类型。具有主要接受降水、冰雪融化水的补给的特点。河谷地带冲洪积层地下水与河流联系密切,补给、径流、排泄条件较好,水量较丰。山区谷坡及沟床覆盖层地形坡度较大,储水条件差,地下水贫乏,仅在层内相对隔水的粘粒富积带、基岩面以上赋集,顺地形向坡下、溪沟排泄。(2)基岩风化裂隙水赋存于寒武系上统毛田组、奥陶系下统红花园组灰岩的构造裂隙、风化裂隙中。地下水主要接受降水补给,顺地形就近向坡下及河谷、溪沟中排泄。地下水丰富,埋深较大。4.6隧道涌水量预测隧道围岩地层主要为志留系上统页岩和砂质页岩,地层较简单,页岩为相对隔水层。隧道设计标高以上不存在水库、河流、湖泊等大型地表水体,洞身段突水的可能性小。进洞口左右两侧各有一条季节性溪沟,在里程K0+550处汇集成“Y”字型向北西流出区内,主要由大气降水补给,溪沟高于进洞口设计标高,设计里程K0+485-K0+600段围岩裂隙发育,较破碎,隧道开挖是可能出现突涌水现象。出洞口设计里程K2+190-K2+460段地层为洪积层碎块石土,地表水易汇集下渗,可能出现涌水量较大的情况。根据前面的调查和分析,拟建隧道主要接受大气降雨的补给,含水岩性的空间以构造、层间裂隙为主,根据本隧道各段的水文地质条件,宜选用地下水迳流模数法、大气降水渗入量法计算隧道的涌水量。(1)地下水迳流模数法Q=86.4MFQ——隧道通过含水体地段的经常涌水量,m3/d;M—地下水径流模数;F—含水层出露面积,km2;根据本次勘察,根据地层出露位置,地貌形态,碎屑岩平水期地下径流模数M=1.0,含水层分布面积F为1.0km2,则隧道涌水量为:Q=86.4MF=86.4×1.0×1.0=86.4m3/d。Qmax=86.4×3=259.2m3/d。本次计算是近于平水期内进行的,则代表了平水期隧道施工、运营过程中可能的涌、突水量,若在丰水期施工则最大涌水量取平水期的3倍进行防治,隧道最大涌水量Q单=259.2m3/d。(2)大气降水渗入量法Q补=2.74α.A.F式中:Q补——渗入补给量(m3/d)α——入渗系数A——多年平均降雨量(mm),多年平均为1341.1mm;F——计算块段面积(km2)由于隧道地层志留系上统页岩,地层较简单。页岩为相对隔水层。面积在1:1万水文地质图上直接量测。渗入系数λ的选取:根据本次勘察,结合地形地貌特征、地表覆盖层、岩溶发育、裂隙发育情况与经验值综合取得,页岩地层其平水期渗入系数α为0.05。雨季最大涌水量取平水期的3倍计。Q补=2.74×0.05×1341.1×1.0=183.7m3/d隧道平水期的降雨渗入补给量估算为183.7m3/d,雨季最大涌水量按平水期3倍估算。最大涌水量Qmax=3Q=551.2m3/d。对比以上两种方法计算结果,两种方法的计算结果取大值。预测单洞最大涌水量估算为526m3/d。涌水量取Q=183.7m3/d,最大涌水量Qmax=551.2m3/d。4.7不良地质情况通过本次野外地质调查,线路区及走廊带内,不良地质现象较不发育。隧道洞身岩性主要为砂质页岩等,局部夹生物碎屑岩,未发现石灰岩、白云岩等可溶岩分布。隧道洞身两端段为浅埋段,中部最大埋深436m,根据区域资料,隧址区内无高地应力存在。隧道范围内未发现煤矿等,隧道开挖遭遇瓦斯、页岩气等有毒有害气体可能性小。5隧道总体设计5.1隧道平面线形设计隧址区地形、地貌发育受地壳运动、构造、岩性、气候、水流等诸因素综合控制,经多期地质构造运动,在内外应力共同作用下,产生复杂多样的构造侵蚀~溶蚀山原地貌。隧道平面线形总体上由路线总体布局控制,服从路线走向,但隧址区地质、地形、隧道洞口条件及进出口接线方案等也是需要考虑的必要因素。根据总体路线布局控制,本项目按照“地质选线”的原则,结合整体路线方案进行选线,选线时尽量避开不良地质,以及避免出现隧道严重偏压、浅埋段较长等现象。本项目隧道进出口平面线形均满足规范要求的3S行程要求。5.2隧道纵断面线形设计隧道纵面线形设计综合考虑了地形、地质、通风、排水、施工及隧道两端接线条件等,基本原则:整体考虑其平纵线形技术指标,隧道内纵坡不应小于0.3%,不应大于3%。5.3隧道衬砌内轮廓根据建筑限界要求以及电缆沟、排水沟以及机电设施等所需空间尺寸,综合考虑全线隧道超高情况,以实用、经济、受力性能好的原则确定隧道衬砌内轮廓断面型式。隧道主洞轮廓设计为单心圆曲边墙结构,内轮廓半径为500cm,隧道设计基准线至拱顶高为700cm,最大超高满足±2%。6隧道土建设计6.1洞口设计理念和设计原则隧道洞口位置选定遵循“早进晚出”的原则,洞口建筑遵循“安全、经济、和谐、自然”的设计理念,采用“小仰坡”开挖技术进洞,洞口周围边仰坡均采用自然的生态防护,整体上突出“小洞门、大绿化”的洞口效果。洞口位置的确定尽量避开不良地质现象,且洞口应有利于行车视线的诱导。根据“小洞门、大绿化”的洞口设计理念,本隧道洞口的边仰坡应采用植草皮、挂网喷种、种灌木等生态防护型式;洞顶截、排水沟两侧种天然矮灌木和植草遮掩,以减少其人工痕迹的影响。端墙式洞门的洞门墙周边可栽种爬壁虎等藤蔓和垂吊植物绿化、遮掩墙面,以增强洞口的自然与和谐。隧道的洞门形式最终根据洞口地形及地质情况确定,本项目洞门型式均采用端墙式,具体详见隧道表。6.2一般结构设计(1)明洞结构设计隧道洞口与地形接近正交,可采用路堑式明洞,隧道中线拱顶填土高度一般小于5m。明洞衬砌支护参数见下表:明洞衬砌参数衬砌类型适用条件拱墙衬砌仰拱回填坡率填土高度侧墙(耳墙)S-Ma路堑明洞隧道与地形近正交60cm(C40钢砼)60cm(C40钢砼)1:10≤3.0m/拱顶填土高度一般不宜大于5m,不宜小于1.5m;②明洞基础应置于稳固的地基上,当基底地基容许承载力如小于0.3MPa时,应采取处理措施,如:桩基、扩大基础、地基加固等;③当地质条件变化较大地段应设置沉降缝,明洞与暗洞相接处应设置沉降缝;④浇筑拱圈混凝土达到设计强度70%以上时,可撤除内外拱架;⑤明洞拱背回填应对称分层夯实,每层厚度不得大于0.3m,其两侧回填的土面高差不大于0.5m,回填至拱顶齐平后应立即分层满铺填筑至设计高度。(2)隧道洞身结构设计隧道按新奥法原理进行洞身结构设计,即系统锚杆、喷砼、钢筋网、钢架组成初期支护与二次模筑砼相结合的复合衬砌;根据工程类比,并结合结构检算拟定衬砌支护参数。洞身衬砌支护参数表衬砌类型适用条件初期支护预留变形量(cm)二衬厚度(cm)喷射砼厚度(cm)锚杆(cm)钢筋网钢架拱墙砼仰拱砼拱部边墙仰拱长度@纵×横位置@网格间距间距(cm)S-ⅤaV级围岩浅埋、偏压段及洞口段26C2526C25φ25中空注浆350@50×100φ8单层拱、墙@20×20I20a@601250C35钢砼50C35钢砼S-ⅤbV级围岩一般段24C25/φ25中空注浆350@80×100φ8单层拱、墙@20×20I18@801050C35钢砼50C35钢砼S-Ⅳa+Ⅳ级围岩较差段加强22C25/φ22药卷锚杆300@80×100φ8单层拱、墙@25×25I16@80840C35钢砼40C35钢砼S-ⅣaⅣ级围岩较差段22C25/φ22药卷锚杆300@100×100φ8单层拱、墙@25×25I16@100840C35砼40C35砼S-ⅣbⅣ级围岩一般段20C25/φ22药卷锚杆300@100×100φ8单层拱、墙@25×25I14@100840C35砼40C35砼S-ⅣcⅣ级围岩较好段20C25/φ22药卷锚杆300@120×100φ8单层拱、墙@25×25I14@120840C35砼40C35砼S-ⅢaⅢ级围岩段10C25/φ22药卷锚杆250@120×120φ8单层拱、墙@25×25/335C35砼35C35砼SJ-ⅣaⅣ级围岩较差段紧急停车带24C25/φ25中空注浆350@80×100φ8单层拱、墙@20×20I18@801050C35钢砼50C35钢砼SJ-ⅣbⅣ级围岩一般段紧急停车带24C25/φ22药卷锚杆300@100×100φ8单层拱、墙@20×20I18@1001050C35钢砼50C35钢砼SJ-ⅢaⅢ级围岩段紧急停车带20C25/φ22药卷锚杆300@100×120φ8单层拱、墙@25×25I14@100645C35砼45C35砼(3)抗震设计路线区属地震基本烈度Ⅵ度区,设计按Ⅶ度进行抗震设防,对隧道抗震有如下措施:①严格控制隧道边仰坡开挖高度,洞口条件受限制时,有些边仰坡有偏高,采用端墙式洞门,并采取以下措施提高抗震性:②对仰坡采取锚、注、喷措施主动加固坡体,增大岩体C、φ值,减小主动土压力。③洞门端墙与明洞衬砌之间加设洞门连接筋以提高洞门的整体性,端墙嵌入两侧边坡的深度适当加大。④洞门端墙采取M7.5浆砌片石回填提高墙背填土的摩阻力,墙背后并设置流畅的排水系统,减小墙背的水压力。⑤明洞洞身结构均采用C30钢筋砼,明洞段均设置仰拱。⑥墙背回填采用浆砌片石等弹模较高的材料,增大回填高度,以提高弹性抗力,增大周围岩体对衬砌结构的约束,减小结构内弯矩。⑦明暗相接处应设置沉降缝,同时也可具有抗震缝的作用。⑧隧道洞身初期支护采用柔性结构,洞口浅埋、偏压段采用钢筋混凝土结构。⑨洞口明暗交界、覆盖层与基岩交界面、浅埋与深埋交界面设置环向抗震缝。(4)超前支护设计超前支护是一种预支护手段,是充分利用围岩自稳能力的一种手段,针对本项目地质条件,设计了如下超前支护辅助措施:①φ108×6mm大管棚:一般适用于地质条件差,存在偏压,围岩自稳能力较差,需要先预作管棚后才能安全施工进洞的洞口地段;②φ42×4mm注浆小导管:一般适用埋深浅或围岩破碎、富含水的IV、V级围岩地段;③φ22药卷超前锚杆:一般适用于IV级围岩深埋地段;(5)防排水设计①防排水设计原则隧道防排水设计遵循“防、排、截、堵结合,因地制宜,综合治理”原则,保证隧道结构和营运设备的正常使用以及行车安全。隧道防排水设计应对地表水、地下水妥善处理,洞内外应形成一个完整的防排水系统,达到排水畅通、防水可靠、经济合理、不留后患。②洞口防排水措施隧道洞口区应避免水流汇集,防止地表汇水冲蚀洞口工程,隧道洞口洞顶设一道排水沟,在边仰坡开挖线外5m左右再设一道洞外截水沟,洞顶排水沟和洞外截水沟应与天然水沟顺畅连接,保证排水畅通。洞口路基水沟积水禁止流入洞内,必要时可设置反坡。洞身防排水设计隧道明洞段采用双层土工布夹防水板、粘土隔水层防水及φ100HDPE波纹管;洞内复合式衬砌段采用防水板和无纺布防水,φ100环向排水管等排水,环向排水圆管与墙脚处φ100HDPE打孔波纹管相通,采用φ100HDPE波纹管将纵向管与中央排水管连通,引水至洞外路基边沟,全线隧道洞内全长设中央排水沟;沉降缝、施工缝处均加设橡胶止水带。(6)隧道路面工程采用沥青砼复合式路面结构型式,结构形式为:9cm沥青混凝土+22cm混凝土面板+15~24cm厚C20混凝土基层,要求混凝土面板抗折强度不小于5MPa。(7)隧道装饰隧道内部检修道以上3m范围内装饰,装饰采用防火涂料面漆(乳黄色)以及蓝色条带面漆装饰,蓝色条带每侧各两条,每条宽30cm,上下间距40cm。6.3穿越不良地质段的设计预案(1)穿越断层和破碎带段设计隧道洞身可能穿越围岩破碎带,破碎带岩层挤压揉皱强烈,岩体破碎,围岩稳定性差。设计的对策措施:①超前钻孔探测断层破碎带岩层及地下水发育情况;②当断层有发生涌突水可能时,应预注浆止水;③对松散破碎围岩进行注浆固结;④在开挖之前,施作超前注浆小导管,对掌子面前方围岩进行预支护,然后采用侧壁导坑开挖法施工,以防止坍塌;⑤加强初期支护,全断面初支封闭成环,二衬采用钢筋砼结构,以提高承载能力。(2)可能产生突水、突泥地段设计隧道洞身可能会遇到含水的碳酸盐岩和不含水的碎屑岩接触带、断层破碎带、暗河等软弱破碎结构带,地下水发育,具有突水、突泥的可能,分别采用以下预案及应对措施:①施工阶段应加强超前地质预报。由于本项目隧道工程地质和水文地质较为复杂,施工阶段应坚持全程进行超前地质预报。情况未探明前,不得贸然向前开挖掘进;②根据地勘报告提供的可能发生涌突水、突泥的段落和根据隧道现场地下水发育及围岩情况推断可能会有突水、突泥风险的,超前100~120m,采用TSP对前方的地质情况进行初查,当预报前方有异常可能发生涌突水(泥)时,在隧道开挖接近怀疑地点30m~50m,采用瞬变电磁仪法详查前方含水情况,开挖接近怀疑地点20m~30m③对于已探明的含水体(段),若水量较大、水压较高,可采用全断面(帷幕)深孔预注浆,堵水并加固地层;当含水层和隔水层的接触带、厚度较小或岩质较好的断层破碎带及大的溶缝,地下水较大,但围岩稳定性较好,掌子面不会发生涌出坍塌的情况时,进行深孔周边预注浆,堵水并加固地层;当岩体节理裂隙发育,洞室开挖后地下水呈大面积渗水或淋水状,围岩稳定性较好,采用开挖后周边注浆堵水的方式进行处理。同时,应加强地质超前预报,预测地下水发育情况及围岩稳定性,然后采用分步开挖方式进行掘进;④对于已探明小型含水体(段),经评估后可采用局部钻孔泄水疏排、降压的方式;⑤承压性富水地段施工时,不管是超前钻孔还是系统锚杆及超前支护等,均应采取可靠的孔口防突装置,以免钻孔安装时钻杆或高压水柱突出伤人;⑥对于承压性富水地段,在采取上述辅助施工措施的基础上,可根据情况不同分别采用全封闭式或半封闭式衬砌结构,以应对衬砌周边静水压力,保证结构安全可靠。(3)软岩大变形地段设计隧道埋深较大地段,一般地应力较大,如遇软弱围岩或断层破碎带,或遇到页岩、泥岩等显著变质岩类,或其他膨胀性岩类,隧道在施工过程中很容易发生软岩大变形现象。由于本项目隧道埋深400多米,地质岩性含有页岩、泥岩等,属较软岩~软岩,有发生软岩大变形的可能性,导致隧道侵限或塌方。对策措施如下:①根据国内大变形隧道工程处治经验,大变形隧道工程处治应以“加固围岩、改善变形、先柔后刚、先放后抗、变形预留、底部加强”为主要原则。②施工方案宜采用尽早闭合的短台阶法施工,施工期间应预测和预报掌子面前方的地质状态,建立地质数据库,及时反馈,必要时对各种岩类的特性数据进行试验和测试;施工时应加强监控量测,建立日常管理体制及管理标准,监测初始位移速率及速度的变化,预测最终位移值,建立控制标准值。③根据大变形处治原则,初期支护采用两层衬砌,并加强二次衬砌,达到刚柔并济。④通过施工监控量测,及时调整支护参数与预留变形量,保证施工安全与结构稳定。(4)岩爆段设计本项目隧道地处中山区地貌,推荐线隧道长1650m,属长隧道,最大埋深400米左右,根据区域地质构造,其最大主应力与路线呈较大角度的夹角,隧址区内无高地应力存在,初步推断本隧道具有发生岩爆的可能性较小。岩爆一般对策措施如下:①施工期间应加强超前地质预报和监控量测,及时掌握围岩情况,②对岩爆地段的围岩喷洒高压水,以降低岩体的脆性,减弱岩爆的程度;③系统锚杆支护采取短而密,岩爆严重时采用喷射钢纤维混凝土和钢格栅支护;④加强巡回找顶,岩爆剧烈时适时采取短时间待避,保证安全;⑤对连续分布的中等或强烈程度的岩爆段,加打应力释放孔及超前锚杆,以达到释放应力和加固围岩的目的,同时对岩爆部位及时进行锚喷,若是重复型岩爆则要进行复喷。⑥及时调整施工方案,岩爆段采取小药量、短进尺、多循环施工方法,以减少对围岩的扰动。同时加强光面爆破效果,保证洞室开挖轮廓规则圆顺,避免造成局部应力集中。⑦给施工机械设置钢丝网及竹排防护,给作业人员配备钢盔和防弹衣。6.4隧道施工监控量测(1)必测项目①洞内外观察洞内观察包括开挖面观察和初期支护完成区段观察等。开挖面观察:每次开挖后进行一次,当地质情况基本无变化时可每天进行一次。观察后应绘制开挖面略图,填写工作面状态记录及围岩级别判定卡。初期支护完成区段观察:每天至少进行一次,观察内容包括喷砼、锚杆、钢架状态。洞外观察包括洞口地表情况、地表沉陷、边坡、仰坡的稳定、地表水渗漏的观察等。②周边位移量测量测坑道断面收敛情况,包括量测拱顶下沉、净空水平收敛及底板鼓起(必要时)。拱顶下沉和水平收敛量测断面间距:Ⅲ级及以上围岩不大于40m;Ⅳ级围岩不大于25m;Ⅴ级围岩小于20m。围岩变化处适当加密,在各级围岩的起始地段增设拱顶下沉测点1~2个,水平收敛1~2对。当发生较大涌水,Ⅴ、Ⅳ级围岩量测断面间距缩小至5~10m。各测点应在避免爆破作业破坏测点的前提下,尽可能靠近工作面埋设,一般为0.5~2m,并在下一次爆破循环前获得初始读数。初读数应在开挖后12h内读取,最迟不得超过24h,而且在下一循环开挖前,必须完成初期变形值的读数。净空水平收敛测线的布置应根据施工方法、地质条件、量测断面所在位置、隧道埋置深度等条件确定。在地质条件良好,采用全断面开挖方式时,可设一条水平测线;当采用台阶开挖方式时,可在拱腰和边墙部位各设一条水平测线。拱顶下沉量测应与净空水平收敛量测在同一量测断面内进行。当地质条件复杂,下沉量大或偏压明显时,除量测拱顶下沉外,尚应量测拱腰下沉及基底隆起量。拱顶下沉量测与净空水平收敛量测宜用相同的量测频率。净空位移和拱顶下沉的量测频率按位移速度按距开挖面距离位移速度(mm/d)量测频率量测断面距开挖工作面的距离(m)量测频率≥52~3次/d(0~1)B2次/d1~51次/d(1~2)B1次/d0.5~11次/2~3d(2~5)B1次/2~3d0.2~0.51次/3d>5B1次/3~7d<0.21次/3~7d注:B表示隧道开挖宽度③地表下沉量测应着重加强浅埋、偏压及洞口净距小的隧道。浅埋段地表下沉量测断面布置宜与拱顶下沉量测及水平净空变化量测在同一量测断面内,地表下沉量测应在开挖面前方隧道埋置深度与隧道开挖高度之和处开始,直到衬砌结构封闭、下沉基本停止为止。地表下沉量测频率和拱顶下沉及净空水平收敛的量测频率相同。④拱脚下沉量测富水软弱破碎围岩、流沙、软岩大变形、膨胀岩等不良地质段应进行拱脚下沉量测,拱脚下沉量测应与拱顶下沉量测、净空水平收敛量测在同一量测断面内进行。量测频率为自拱脚开挖后至仰拱施工前1~2次/天,量测精度0.5mm。⑤超前地质预报采取以地质调查分析法为基础,结合TSP、地质雷达等物探手段,辅以超前钻孔等综合地质预报手段。(2)选测项目①围岩内部变形量量测②围岩压力量测③初期支护喷射混凝土应变量测④钢架内力及所受的荷载量测⑤锚杆轴力上述选测项目应结合隧道围岩、开挖方式进行;围岩压力、支护及衬砌应变等项目量测频率开始应与同一断面变形量测频率相同,当量测值变化不大时可适当降低量测频率。(3)监控量测资料整理与反馈1)量测数据应及时绘制:=1\*GB3①拱脚水平相对净空变化时态曲线及其与开挖工作面距离的关系图=2\*GB3②拱顶相对下沉时态曲线及其与开挖工作面距离的关系图=3\*GB3③地表下沉时态曲线及其与开挖工作面距离的关系图2)对初期支护时态曲线应进行回归分析,选择与实测数据拟合性好的函数进行回归,预测可能出现的最大位移。3)量测结果应按下列要求进行隧道稳定型综合判别:=1\*GB3①预测最大位移不大于下表所列隧道周边允许相对位移值的2/3,初期支护基本稳定。=2\*GB3②位移变化速度,当拱脚水平相对净空变化速度大于10~20mm/d时,表明围岩处于急剧变形状态;当变化速度小于0.2mm/d时,可以认为围岩达到基本稳定。=3\*GB3③根据回归后位移时态曲线的形态,当围岩位移速度不断下降时表示围岩趋于稳定状态;当位移速度保持不变时表示位移不稳定;当位移速度不断上升时表示围岩进入危险状态。隧道周边允许相对位移值(%)围岩级别覆盖层厚度(m)<5050~300>300Ⅱ、Ⅲ0.1~0.30.2~0.50.4~1.2Ⅳ0.15~0.50.4~1.20.8~2.0V0.2~0.80.6~1.61.0~3.0=4\*GB3④根据量测结果可按下表所列变形管理等级指导施工。变形管理等级管理等级管理位移施工状态ⅢU0<〔1/3Un〕可正常施工Ⅱ〔1/3Un〕≤U0≤〔2/3Un〕应加强支护IU0>〔2/3Un〕应采取特殊措施注:U0-实测变形值;Un-允许变形值。6.5超前地质预报设计隧道工程属于隐蔽性工程,局部钻孔及物探手段难以准确的反应全隧道工程地质和水文地质及不良地质现象,如岩溶、涌突水突泥,煤层、采空区、有害气体等,施工中的不可预见性较其他工程大。设计要求对可能存在不良地质体的地段必须做超前地质预报工作,并根据不同地质情况,分粗、中、细进行查明,有目的、针对性强地进行该项工作。充分利用TSP202/203、瞬变电磁仪法、Ф110钻探孔,配以物探等多种超前地质预报手段,对隧道掘进前方的地质情况进行探测,来判明隧道前方是否有溶洞、煤层、采空区、有毒气体、断层、破碎带、突水突泥等不良地质存以及存在的位置。当前方可能出现涌突水时,应结合瞬变电磁仪法及Ф110超前地质钻孔进行进一步精确探明,并根据各探孔的探测和出水情况,分析研究对策,提前预注浆堵水加固及预支护方式,确保施工安全。7环境保护设计隧址区或树林茂密,植被覆盖;或洞口附近密布村寨。在整个施工生产和生活活动中,必须严格按国家和地方政府有关规定及设计要求做好环保、水保工作,防止破坏环境、水土流失和空气污染。7.1环境保护措施维护自然生态平衡措施如下:(1)保护当地自然植被,尽量少砍伐林木,生产和生活活动尽量绕避大树和古树。(2)统筹安排施工用场,尽量减少对表层土的破坏。(3)施工期间加强保护自然资源及野生动植物。(4)施工便道选线、生活营地、大型临时设施场地选址尽量少占或绕避林地,保护原有植被。工程完工后及时进行现场清理,恢复植被。(5)弃碴场地应按设计完善防护及排水设施、恢复植被。(6)采用合理的进洞方案,尽量减少对洞口环境的破坏。合理规划施工用地,严格按计划使用用地。施工临时设施在满足工程需要的前提下不占或少占农田,耕地,各种临时房屋采取因地制宜、简易方便的原则就近设置。临时工程环境保护措施如下:(1)便道、砼搅拌站及施工营地的设置尽量减少对植被的破坏。搅拌站等高噪音生产设施尽可能远离生活。施工场地周围应排水畅通,应充分考虑其对原地面排水的影响,以免阻挡地表径流的排泄。(2)施工营地及施工现场设固定的垃圾桶或垃圾池盛放垃圾,分类标识存放,定期清理,运至指定的垃圾处理场或废品回收利用站,不得乱扔、乱倒垃圾。施工场地的遗弃物、废油等集中进行预处理后,采用专用车辆运输至指定地点填埋。污水须经集中净化处理后排出,严禁将未处理的生产、生活污水直接排放。(3)施工场地和运输道路须定期洒水养护,避免产生扬尘。生活区环境保护措施如下:(1)生活区的设置要相对集中,设置必要的公共卫生设施,废水净化池、化粪池,并应定期清理,避免生活垃圾污染环境。生活固体垃圾集中堆放、适时运至指定地点填埋,保持驻地清洁。(2)临时生活设施的修建、拆除时产生的固体废弃物要妥善堆放并应保护。施工中的环境保护措施如下:(1)注意施工的噪音影响,尽量采用低噪音施工设备。少数高噪音设备尽可能不在夜间施工作业,必须在夜间从事有噪音污染的施工时,应采取限时作业措施。(2)对不符合尾气排放标准的机械设备,不能使用。(3)对于隧道施工的污水及生活污水,必须修筑排污池以进行沉淀、净化。不能直接将污水排入当地沟谷内。工程完工后环境恢复,具体措施如下:(1)工程完工后应将临时设施全部拆除。对施工场地要认真清理并收集施工垃圾运至指定的位置处理或就地掩埋。(2)工程完工后对临时设施、施工工点及其他施工区域范围做好环保及生态环境的恢复工作。弃碴场尽快恢复生态环境。7.2水土保护措施(1)施工水土保持措施主洞施工前做好防排水设施,进洞前做好洞门及洞口仰坡、边坡的防护工程和截水沟的排水工程,洞内排水经处理后达标排放,不污染溪沟。便道施工不得随意开挖,造成水土流失。(2)弃碴场水土保持措施本隧道弃渣方量14.8万方,弃碴场选址依据设计文件规划,具体详见路基册。弃碴场一般选择在坡度较缓的荒山沟处,避开大面积汇水地带的滞留谷地。砌筑的片石挡碴墙,并应设有泄水孔。工程完工后,场地平整并复土,植草种树。弃碴不得随意堆放,必须到指定弃碴场地进行处理。碴场的位置选取及其辅助工程已由路基专业设计统一考虑。8施工组织设计8.1主要施工方法本项目隧道均采用普通钻爆法施工,洞口段地质条件较差,隧道浅埋,V级围岩地段建议采用环形开挖留核心土法开挖,环形开挖预留核心土法上部留核心土支挡工作面,有利于及时施作拱部初期支护,加强开挖工作面的稳定性,核心土以及下部开挖在初期支护的保护下进行,环形开挖进尺不宜太长,一般为0.5m~1.0m,下台阶不宜过长。若V级围岩较差且拱顶沉降量较大,可考虑采用侧壁导坑法开挖。IV级围岩地段建议采用台阶法开挖,Ⅲ级围岩地段建议采用上下台阶法或全断面法开挖,采用光面爆破。紧急停车带段按降一个围岩级别考虑开挖方式。施工支护采用喷射混凝土、钢筋网、钢架和锚杆联合支护,并辅以管棚、小导管等超前支护。洞口浅埋段钢筋砼二次衬砌应及时施作。隧道施工开挖应少扰动岩体,尤其是线间距较近洞口段,严格控制爆破、超欠挖等;钢支撑必须密贴围岩面,支撑紧密,若有空隙,须加混凝土预制块锲紧,使初期支护及时可靠。9隧道施工紧急预案为满足施工中不可预见突发事件时紧急救援需要、避免施工人员伤亡、减小各项损失,特制定施工紧急预案,主要措施为:(1)隧道主洞施工至人行道或车行横通道时,应及时贯通横通道;以供紧急救援时使用;(2)靠近掌子面的通风管作为救生管,该段风管采用钢管,长度为不小于100m;钢管在隧道内发生紧急情况时可作为被困人员的逃生通道;(3)洞内设置无线电话,施工照明采用ups供电照明;(4)掌子面附近准备食物、紧急医用药物及相关设备;(5)洞外准备临时钢架、木材、钻机、抽水机具等设施;(6)对于未尽事宜,施工单位应根据实际情况进行必要的防灾、救援演练,以有效应对突发情况。9.1事故应急处理预案根据《中华人民共和国安全生产法》、《建设工程安全生产管理条例》、交通部《公路水运工程安全生产监督管理办法》、《贵州省安全生产条例》,施工单位应根据本工程特点,制订安全事故应急处理预案。(1)编制目的针对本隧道的地质情况,对隧道可能发生的坍塌(涌突水)事故、瓦斯事故提前作出安排,明确应急职责,识别紧急需求,确保事故发生时,能快速反应,实施紧急救援,有效预防事故范围的扩大,最大限度地降低和减少事故带来的人员伤亡和财产损失。(2)应急响应机构及职责根据各相关责任单位的职责,成立相应的坍塌(涌突水)事故应急响应机构,其中隧道施工的承担单位负责主要的抢险救援职责。应急响应机构中应包括抢险救援领导小组,常设现场抢险、抢险物资保障、消防、医疗救护、交通指挥、后勤保障等部门。抢险救援领导小组负责抢险指挥及协调工作,并负责抢险信息的发布。瓦斯事故发生时,还应联系当地矿山救护队执行瓦斯事故抢险、搜救工作。现场抢险部门负责实施事故现场的抢险、搜救工作。抢险物资保障部门负责抢险物资准备、供应以及现场照明、通风工作。消防部门负责现场消防工作,以及与当地消防部门的联系。医疗救护部门负责现场必要的就地救护工作,以及与当地医院救护的联系。交通指挥部门负责抢险现场的交通疏导,维持抢险现场秩序,并负责与当地公安交通部门联络。(3)建立事故报告制度根据发生事故的等级建立相应的事故报告制度,事故发生后应在最短的时间内报告事故应急响应机构,启动相应的应急预案。瓦斯隧道施工,根据瓦斯监控系统的瓦斯监测结果,发现瓦斯浓度达到某个级别,发出相应级别的预警,以便采取相应的措施。(4)建立抢险保障系统①配备足够的事故应急救援物资和设备器材指定专人负责,定期维护,保障正常运转。应急物资主要包括抢险物资、常备医疗药品和器材、通讯设备、照明设备、消防设备、水中逃生设备等。抢险物资包括钢材、水泥、木材、脚手架、钢管、钢拱架、编织袋、开挖机具、运输机具、注浆机具、抽水机、抽水管道等。常备医疗药品和器材包括消毒用品、溺水和受伤急救用品、常用小夹板、担架、止血袋、氧气袋等。水中逃生设备包括救生圈、救生衣等水中漂浮物。②人员保障配备足够的抢险、救援人员,定期对各类抢险、救援人员进行抢险、救援知识培训,必要时应进行抢险、救援演练。③通讯保障配备必要的通讯设备,如手机、电话、对讲机等,并由专人负责,保证通讯24小时畅通。④交通保障事故发生时应有足够的车辆,并保证车辆运转正常,交通顺畅。9.2坍塌(涌突水)事故应急措施(1)坍塌事故发生后应根据事故等级立即报告相关单位和人员,同时启动应急预案;涌突水事故发生后,涌突水处的人员迅速开展自救工作,远离涌突水现场,并根据事故等级立即报告相关单位和人员,同时启动应急预案。(2)立即停止施工,撤出全部作业人员,清点施工人数,确认是否有人员伤亡或处于危险状态,并立即封锁现场,防止无关人员盲目进入危险区域。(3)若无人员伤亡或处于危险状态,迅速制定抢险方案,各部门相互配合开展抢险工作,防止事故扩大。(4)当有人员伤亡,立即组织救援,帮助伤员及时脱离危险区,根据伤员情况施行必要的救护工作,尽快与当地医疗急救中心取得联系,以最快的速度使伤员得到尽可能好紧急救护。(5)交通指挥部门迅速清理现场无关人员,清理和设置路障,维持现场秩序,保证抢险救援的交通通畅,必要时请求当地公安来维持现场秩序。(6)在实施抢险方案时应随时注意观察围岩情况(以及地下水情况),坍塌事故应对周围未坍塌地段作必要的加固,防止发生再次坍塌;涌突水事故应对突水点周围地段作必要的加固,防止涌突水引起坍塌,检查其他地方是否还有涌突水的可能。(7)进行坍塌(涌突水)事故原因分析,搜集事故物证,调查事故发生的具体原因和责任者,制定相应的预防纠正措施。(8)制定坍塌(涌突水)处理方案,安全通过坍塌段,恢复正常施工。10施工场地布置本项目隧道进出口场地地形都较缓,施工场地宜沿隧道进出口便道两侧布置。施工单位可结合自身施工技术、管理要求等情况进行详细布置所有库房及生活房屋。炸药与雷管必须分开存放,与库房之间的距离应大于40m,据路线距离应大于300m,并设置防火、防雷电和降温措施。施工场地布设应少占用耕地,少破坏植被,垃圾与污水应处理后再排放。(1)施工用水可利用附加的水塘或就近沟谷内蓄水。(2)施工用电隧址区附近有高压线通过,可用于施工。(3)施工便道隧址区附近均有乡村便道或机耕道,适当延伸或改建即可引至洞口满足施工要求。11隧道弃渣处理(1)隧道弃碴通过全路段的土石方调配,部分弃碴被路基填方借用,部分坚硬岩石可加工成块石、碎石,经试验检测用作于本路段建筑材料,剩余弃碴应弃放在设计指定的沿线碴场内,不得随意堆弃,以避免造成水土流失和环保破坏。(2)弃碴场要求将原地表耕植土推至弃碴场一侧,待弃土完成后将耕植土覆盖于弃土场表面,弃碴平台要求绿化,有条件的应复耕。(3)弃土场周边需设置排水沟,在弃土场下部设置M7.5浆砌片石护脚。(4)弃土堆边坡下面的排水沟可以接路基边沟或自然沟,但应保持水沟的畅通。(5)具体弃渣处理由路基专业统一调配考虑,详见路基册有关图纸。12长隧道运营期的救援、防灾和逃生方案(1)总体思路长隧道运营期救援、防灾和逃生方案的基本思想是“预防为主、快速发现、区别对待、有序组织、协调配合”。(2)防灾长隧道是公路运营的关键路段,空间封闭,环境恶劣,事故状态下的救援和逃生组织手段受到极大限制,困难重重。因此,防灾在长隧道的运营过程中处于最为重要的地位,尽一切可能避免事故的发生,对于长隧道而言,比公路其他路段更为重要。为此,在隧道设计时,从交通检测(车辆检测器、摄像机、视频事件检测)、环境监测(CO/VI)和交通控制(交通信号灯、车道控制器标志)等方面为特长隧道全面考虑了相应的监控设施设置,并对长隧道配置了管理资源。在运营过程中,及时检测隧道内交通流状况、环境异常状况,一旦发现存在事故隐患,管理人员即可通过交通控制手段迅速对交通流进行控制,隐患消除后,恢复交通。(3)事故的发现与确认长隧道一旦发生事故,特别是在恶性事故发生时,即成为公路中高度危险路段,由于隧道为封闭环境,恶性事故的发展速度难以控制,因此,事故发生后,留给隧道内驾驶人员的逃生时间非常短暂。因此,为保证救援和逃生的效果和成功率,整个逃生和救援过程中的任何一个环节,都必须尽可能地高效率地利用这一段宝贵的时间。首先,必须尽可能缩短从事故发生到事故被管理人员发现的这段时间。为此,设计中在隧道内配置高灵敏度的火灾自动检测器,可及时发现各种异常情况的视频检测设备,以及手动报警按钮、紧急电话等人工报警设施,确保事故发生后,能够被迅速发现。同时,在隧道监控站、监控中心配置声光报警器,迅速提醒管理人员及时对事故进行确认,尽可能缩短事故的发现和确认时间。(4)事故和路段的分类根据隧道发生的紧急情况对交通流安全和行驶路径的影响程度,可以将公路路段划分为以下几类:第一类:不受影响路段交通流的行驶路径不会因紧急情况的发生而产生换道折返,且安全也不会因此受到威胁的路段。在排除其他因素影响的情况下,道路上除去事故隧道两端互通之间路段的其他路段,都属于这一类路段。第二类:受阻安全路段交通流的安全虽然不会受到威胁,但由于紧急情况的发生,其行驶路径已经受阻,可能需要换道折返。第三类:无阻危险路段交通流的行驶路径不会因紧急情况的发生而产生换道折返,但交通流本身的安全受到一定威胁的路段。第四类:受阻危险路段交通流的安全暂时不会受到直接的威胁,但由于紧急情况的发生,车辆的行驶路径已经受阻,同时暂时又没有正常的折返路径,而随着紧急情况的深度发展,有可能受到直接的威胁。这部分路段定义为从发生紧急情况的单孔隧道洞口起,到所在孔内人尚有足够时间可逃生的地点为止的路段。第五类:事故路段交通流的安全已经受到事故的直接威胁,失去了自主行动的能力,或者在事故后果波及到自身之前,没有足够的能力完成脱离。显然,上述五类路段的危险性是逐次升高的。在隧道发生交通事故时,有效控制事态和紧急救援的关键,就在于将交通流尽快和尽量多地从危险性高的路段,引导到危险性更低的路段,最终将尽可能多的交通流引导到第一类路段。反之,如果对交通流的控制不力,直接的结果就是交通流不断从低危险性的路段转移到高危险性的路段,从而使得救援的难度增大,事故的损失增加。根据事故对交通诱导决策的影响,可将事故划分为以下不同类型:轻度短时事故,这类事故满足以下条件:事故本身引发的后果未直接波及其他车辆,已经排除构成火灾等可能危及其他车辆和人员的危险的可能性,事故受伤人员和车辆可以在短时间内被移出洞外处置,或者事故车辆仅构成单车道堵塞,另一车道可以通行。轻度长时事故,这类事故满足以下条件:事故本身引发的后果未直接波及其他车辆,已经排除构成火灾等可能危及其他车辆和人员的危险的可能性,但将事故受伤人员经移出洞外接受医疗等后续处理或者将事故车辆移出洞外处置需要很长时间,而在事故车辆被移出洞外之前,其他车辆已无法通过事故点前行。重度高危事故,这类事故满足以下条件:事故本身引发的后果可能在短时间内构成火灾或其他危及后续车辆和人员的危险,且这类危险不能保证及时得到有效的控制。(5)事故确认后的救援和逃生组织1)轻度短时事故对事故路段的处理策略。事故路段的车辆和人员需要依靠外力移出隧道。牵引、救护等辆车抵达事故点的路径有二种选择,其一是从事故点前方进入公路,通过事故另侧车道抵达隧道洞口后,通过联系道驶入事故隧道抵达事故点;其二是从事故点后方进入公路,通过事故另侧车道抵达事故点。第四类路段的处理策略。在事故发生后,首先引导该路段的车辆停驶,原地待命。如果人力资源不足,则在事故得到控制的情况下,引导车辆等待,直到单车道可通行。再引导隧道内车辆驶出隧道。否则,在事故处理完毕之后,再引导隧道内车辆驶出隧道。第三类路段(无阻危险路段)的处理策略。在整个事故发生和处理期间,第三类路段上的车辆的行驶路径并未受阻,且其继续向前行驶即可远离危险,进入更安的路段,因此,在整个事故处理期间,对第三类路段的交通引导策略始终应该是维持其行驶方向不变,使其正常驶出隧道。第二类路段(受阻安全路段)的处理策略。在轻度短时事故情况下,对于第二类路段,须区别进行处理。与事故隧道同侧的第二类路段,在事故处理完毕,事故隧道可恢复通车之前,由于前方受阻,位于第二类路段的车辆已无法按正常路径继续前行,同时,由于这些车辆所处的路段是安全的,可以在隧道外等待事故处理完毕之后,原路前行。但是,对于事故隧道另侧车道的第二类路段,则完全可以维持正常通车。因此,在轻度短时事故情况下,第二类路段的交通引导策略可以概括为:对与事故隧道同侧的第二类路段,从事故发生到事故处理完毕之间的时段;引导该路段的车辆停驶,原地待命。在事故处理完毕之后,再引导车辆通过隧道。对于事故隧道另侧车道的第二类路段,在事故发生时,首先引导车辆停驶,当事故确认为轻度短时事故后,引导车辆前行通过隧道。第一类路段(不受影响路段)的处理策略可以概括为:在从事故发生到事故处理完毕之间的时段,引导该路段中驶向隧道方向的车辆从隧道两端驶出公路,封
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