安全管理經(jīng)驗交流材料PPT課件

1、安全管理經(jīng)驗交流材料安全管理經(jīng)驗交流材料隧道三臺階隧道三臺階七步開挖法施工技術(shù)七步開挖法施工技術(shù)工程概況工程概況l我集團公司承建的某客運專線工程所承擔(dān)的隧道施我集團公司承建的某客運專線工程所承擔(dān)的隧道施工主要工程量為隧道工主要工程量為隧道1818座座28.1km28.1km；其中列為鐵道部；其中列為鐵道部重點工程的有：某重點工程的有：某1#1#隧道隧道8483m8483m、某、某2#2#隧道隧道4004m4004m、交口隧道交口隧道4012m4012m，下面謹以某，下面謹以某1#1#隧道為例就隧道三隧道為例就隧道三臺階七步流水法施工的做法向各位領(lǐng)導(dǎo)做一簡要匯臺階七步流水法施工的做法向各位領(lǐng)導(dǎo)做

2、一簡要匯報。報。l重點工程項目第一標(biāo)段某重點工程項目第一標(biāo)段某1#1#隧道位于河南省陜縣境隧道位于河南省陜縣境內(nèi)，起訖里程內(nèi)，起訖里程DK218+207DK218+207DK227+090DK227+090，隧道全長，隧道全長8483m8483m。隧道分別于。隧道分別于DK223+200DK223+200、DK225+560DK225+560、DK224+747DK224+747線路前進方向右側(cè)設(shè)置三個斜井，一號、線路前進方向右側(cè)設(shè)置三個斜井，一號、二號斜井與線路平面夾角二號斜井與線路平面夾角4545度，三號斜井與線路平度，三號斜井與線路平面夾角面夾角42.5742.57度，一號斜井長度，一號

3、斜井長246246米，二號斜井長米，二號斜井長413413米，三號斜井長米，三號斜井長108108米。米。地形地貌地形地貌l集團公司管段內(nèi)的隧道所在區(qū)域大多為低山丘陵及集團公司管段內(nèi)的隧道所在區(qū)域大多為低山丘陵及黃土臺源地貌，張茅隧道進口端黃土臺源地貌，張茅隧道進口端 DK218+630DK218+630DK222+300DK222+300段屬于低山丘陵地貌，地形段屬于低山丘陵地貌，地形較陡，地面高程較陡，地面高程630630860m860m，相對高差，相對高差200m200m以上。以上。 出口端出口端 DK222+300DK222+300DK227+080DK227+080段為黃土臺源地貌，

4、段為黃土臺源地貌，黃土沖溝發(fā)育，多呈黃土沖溝發(fā)育，多呈“V V”字型，地形切割沖刷嚴(yán)重，字型，地形切割沖刷嚴(yán)重，地面高程地面高程640640740m740m，相對高差約，相對高差約100m100m。某某1#1#隧道縱斷面示意圖隧道縱斷面示意圖出口段黃土、粗出口段黃土、粗圓礫土；圓礫土；進口基巖為安山巖進口基巖為安山巖夾砂泥頁巖和灰?guī)r夾砂泥頁巖和灰?guī)rDK223+370DK223+370附近發(fā)育附近發(fā)育一斷層，破碎帶寬度一斷層，破碎帶寬度約約50m50m。工程及水文地質(zhì)工程及水文地質(zhì) 里 程長度（m） 地 質(zhì) 狀 況 DK218+607DK223+900 5293 安山巖夾砂、泥頁巖，節(jié)理裂隙較發(fā)

5、育，屬級軟石、級次堅石 DK223+900DK226+490 2590 Q2黏質(zhì)黃土夾古土壤層，垂直節(jié)理發(fā)育，屬級硬土 DK226+490DK227+090 600 粗圓礫土:安山巖、砂巖和砂巖質(zhì)卵礫石占5070%,其余為黃土和砂礫填充，屬級軟石 安山巖夾砂泥頁巖安山巖夾砂泥頁巖粗圓礫土粗圓礫土Q Q2 2黏質(zhì)黃土黏質(zhì)黃土工程特點工程特點l隧道洞身穿過多種不同地質(zhì)情況的圍巖，施工中隧道洞身穿過多種不同地質(zhì)情況的圍巖，施工中工序轉(zhuǎn)換多；工序轉(zhuǎn)換多； l隧道開挖斷面大小差別較大，隧道開挖斷面大小差別較大，級黃土加強段為級黃土加強段為163.53m163.53m2 2，級巖石段為級巖石段為127.5

6、6m127.56m2 2，需采取各種，需采取各種不同的施工方法進行施工；不同的施工方法進行施工； l工程合同工期為工程合同工期為34.534.5個月個月(2005.9.25(2005.9.252008.8.5),2008.8.5),實際開工日期為實際開工日期為2006.2.52006.2.5，除去襯砌、水溝電纜，除去襯砌、水溝電纜槽、無碴軌道基礎(chǔ)三個月施工期，實際工期只有槽、無碴軌道基礎(chǔ)三個月施工期，實際工期只有3030個月，按設(shè)計施工方法滿足不了鐵道部工期要個月，按設(shè)計施工方法滿足不了鐵道部工期要求，施工中尋求快速掘進的施工方法是當(dāng)務(wù)之急。求，施工中尋求快速掘進的施工方法是當(dāng)務(wù)之急。 施工情

7、況施工情況施工情況施工情況l某某1#1#隧道進、出口及隧道進、出口及1 1、2 2、3 3號斜井正洞軟弱圍巖和黃土段采號斜井正洞軟弱圍巖和黃土段采用用“七步平行流水作業(yè)法七步平行流水作業(yè)法”開挖日進尺：開挖日進尺：1.51.52.0m/d2.0m/d，月進，月進度：度：454560m/60m/月。截止月。截止20082008年年1 1月月1616日，進口段完成掘進日，進口段完成掘進2408m2408m；1 1號斜井完成正洞掘進號斜井完成正洞掘進3367m3367m；2 2號斜井完成正洞上導(dǎo)號斜井完成正洞上導(dǎo)掘進掘進1185m1185m；3 3號斜井完成正洞上導(dǎo)掘進號斜井完成正洞上導(dǎo)掘進541m

8、541m；出口段完成上；出口段完成上導(dǎo)掘進導(dǎo)掘進1000m1000m；施工進展順利。；施工進展順利。 三臺階七步開挖法三臺階七步開挖法三臺階七步開挖法施工圖三臺階七步開挖法施工圖l“三臺階七步開挖法三臺階七步開挖法” 采用三層短臺階，分步平行開挖，分采用三層短臺階，分步平行開挖，分步平行施作拱墻初期支護，仰拱超前施做步平行施作拱墻初期支護，仰拱超前施做, ,及時閉合構(gòu)成穩(wěn)及時閉合構(gòu)成穩(wěn)固的初期支護體系。以保護圍巖的天然承載力，減少對圍巖固的初期支護體系。以保護圍巖的天然承載力，減少對圍巖的擾動。經(jīng)量測監(jiān)控信息化反饋指導(dǎo)施工，及時調(diào)整支護參的擾動。經(jīng)量測監(jiān)控信息化反饋指導(dǎo)施工，及時調(diào)整支護參數(shù)和

9、混凝土襯砌施工時間，適用于不同跨度、多種斷面形式數(shù)和混凝土襯砌施工時間，適用于不同跨度、多種斷面形式及地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變的隧道施工中。及地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變的隧道施工中。施工工藝流程施工工藝流程 上部弧形導(dǎo)坑開挖，施作初期支護開挖上、中、下臺階預(yù)留核心土左右錯開開挖中臺階，施作初期支護左右錯開開挖下臺階，施作初期支護超前支護測量放樣施作仰拱施作仰拱填充圍巖穩(wěn)定性評判、修正支護參數(shù)分段開挖隧底，施做初期支護斷面檢查否滿足施工施工步驟圖步驟圖111234576-16-26-33m5m23m 23m23m 23m4m6m166623457核心土7542116-234m6m3040m23m23m23m23m

10、3m5m仰拱填充仰拱初期支護6-36-11525m棧橋h1h2h3H注： 1、上臺階開挖高度不小于上臺階開挖跨度的0.3倍， 一般為3.04.0m。 2、中、下臺階開挖高度為隧道總開挖高度(不含仰拱) 減去上臺階開挖高度后平均分配，一般為3.03.5m。 3、上臺階核心土長度(隧道縱向)3.05.0m,高度1.5 2.5m,寬度為上臺階開挖跨度的1/31/2。開挖步序圖開挖步序圖施工施工步驟步驟第第1步步 黃土隧道黃土隧道 預(yù)留核心土，環(huán)向開挖上預(yù)留核心土，環(huán)向開挖上部弧形導(dǎo)坑，上臺階開挖部弧形導(dǎo)坑，上臺階開挖矢跨比必須大于矢跨比必須大于0.3（f/ L0.3） 開挖進尺應(yīng)根據(jù)初期支護開挖進尺

11、應(yīng)根據(jù)初期支護鋼架間距確定，隧道周邊鋼架間距確定，隧道周邊部位預(yù)留部位預(yù)留30cm人工開挖，人工開挖，其余部位采用機械開挖。其余部位采用機械開挖。 核心土長度控制在核心土長度控制在35m，寬度為隧道開挖寬度的寬度為隧道開挖寬度的1/31/2。施工施工步驟步驟巖石隧道巖石隧道 機械輔以人工開挖，最機械輔以人工開挖，最大進尺不得超過大進尺不得超過1.5m，嚴(yán)格控制超欠挖。嚴(yán)格控制超欠挖。 采用弱爆破時，嚴(yán)格控采用弱爆破時，嚴(yán)格控制裝藥量，減少圍巖擾制裝藥量，減少圍巖擾動。動。施工施工步驟步驟第第2、3步步 左、右側(cè)中臺階開挖：開挖左、右側(cè)中臺階開挖：開挖進尺應(yīng)根據(jù)初期支護鋼架進尺應(yīng)根據(jù)初期支護鋼架

12、間距確定，最大不得超過間距確定，最大不得超過1.5m，開挖高度一般為，開挖高度一般為33.5m，左、右側(cè)臺階錯開，左、右側(cè)臺階錯開23m，開挖后立即初噴，開挖后立即初噴35混凝土，及時進行噴、混凝土，及時進行噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng)支護，接長鋼錨、網(wǎng)系統(tǒng)支護，接長鋼架，在鋼架墻腳以上架，在鋼架墻腳以上30cm高度處，緊貼鋼架兩側(cè)邊高度處，緊貼鋼架兩側(cè)邊沿按下傾角沿按下傾角30打設(shè)鎖腳打設(shè)鎖腳錨桿，鎖腳錨桿與鋼架牢錨桿，鎖腳錨桿與鋼架牢固焊接，復(fù)噴混凝土至設(shè)固焊接，復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度。計厚度。施工施工步驟步驟第第4、5步步 左、右側(cè)下臺階開挖：開挖進尺左、右側(cè)下臺階開挖：開挖進尺應(yīng)根據(jù)初期支護鋼架間距確

13、定，應(yīng)根據(jù)初期支護鋼架間距確定，最大不得超過最大不得超過1.5m，開挖高度，開挖高度一般為一般為33.5m，左、右側(cè)臺階，左、右側(cè)臺階錯開錯開23m，開挖后立即初噴，開挖后立即初噴35混凝土，及時進行噴、錨、混凝土，及時進行噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng)支護，接長鋼架，在鋼架網(wǎng)系統(tǒng)支護，接長鋼架，在鋼架墻腳以上墻腳以上30cm高度處，緊貼鋼高度處，緊貼鋼架兩側(cè)邊沿按下傾角架兩側(cè)邊沿按下傾角30打設(shè)鎖打設(shè)鎖腳錨桿，鎖腳錨桿與鋼架牢固焊腳錨桿，鎖腳錨桿與鋼架牢固焊接，復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度。接，復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度。施工施工步驟步驟第第6步：上、中、下臺階開步：上、中、下臺階開挖預(yù)留的核心土。挖預(yù)留的核心土。 開挖

14、進尺應(yīng)同隧道開挖開挖進尺應(yīng)同隧道開挖進尺一致，最大不得超進尺一致，最大不得超過過1.5m。 便于機械、人工作業(yè)方便于機械、人工作業(yè)方便，提供作業(yè)平臺。便，提供作業(yè)平臺。施工施工步驟步驟第第7步，隧底開挖步，隧底開挖 每循環(huán)開挖長度控制在每循環(huán)開挖長度控制在23m以內(nèi)，完成兩個以內(nèi)，完成兩個隧底開挖、支護后及時隧底開挖、支護后及時施做仰拱，仰拱分段長施做仰拱，仰拱分段長度宜為度宜為46m。 仰拱采用棧橋施工，滿仰拱采用棧橋施工，滿足平行作業(yè)要求。足平行作業(yè)要求。超前支護超前支護 （1） 黃土隧道嚴(yán)格按設(shè)計要黃土隧道嚴(yán)格按設(shè)計要求施作超前支護，超前小導(dǎo)求施作超前支護，超前小導(dǎo)管沿線路縱坡布置于鋼架

15、外管沿線路縱坡布置于鋼架外緣。緣。 （2）軟弱破碎巖石隧道嚴(yán)格）軟弱破碎巖石隧道嚴(yán)格按設(shè)計要求施作超前支護，按設(shè)計要求施作超前支護，超前小導(dǎo)管沿線路縱坡布置超前小導(dǎo)管沿線路縱坡布置于鋼架外緣。于鋼架外緣。 （3）嚴(yán)格按注漿工藝加固地）嚴(yán)格按注漿工藝加固地層，保證隧道開挖在超前支層，保證隧道開挖在超前支護的保護下施工。護的保護下施工。初初 期期 支支 護護初噴砼封閉掌子面初噴砼封閉掌子面 l軟弱圍巖各步序開挖后軟弱圍巖各步序開挖后應(yīng)立即初噴應(yīng)立即初噴35cm厚混厚混凝土封閉，避免圍巖長凝土封閉，避免圍巖長時間暴露而導(dǎo)致失穩(wěn)。時間暴露而導(dǎo)致失穩(wěn)。施作系統(tǒng)錨桿施作系統(tǒng)錨桿 l 初噴后及時施做系統(tǒng)初噴

16、后及時施做系統(tǒng)錨桿，錨桿必須設(shè)置墊板。錨桿，錨桿必須設(shè)置墊板。l 巖石隧道拱部系統(tǒng)錨巖石隧道拱部系統(tǒng)錨桿必須帶排氣裝置，采取桿必須帶排氣裝置，采取沿錨桿孔進漿的施工工藝。沿錨桿孔進漿的施工工藝。l 黃土隧道系統(tǒng)錨桿按黃土隧道系統(tǒng)錨桿按設(shè)計要求選用。設(shè)計要求選用。安裝鋼筋網(wǎng)、鋼架安裝鋼筋網(wǎng)、鋼架 l 鋼筋網(wǎng)隨受噴面起伏鋼筋網(wǎng)隨受噴面起伏鋪設(shè)，保護層厚度不小鋪設(shè)，保護層厚度不小于于4cm。l 軟弱圍巖鋼架應(yīng)架設(shè)軟弱圍巖鋼架應(yīng)架設(shè)在堅實基面上，嚴(yán)禁拱在堅實基面上，嚴(yán)禁拱（墻）腳懸空或采用虛（墻）腳懸空或采用虛碴回填。碴回填。噴射砼作業(yè)噴射砼作業(yè) l 二次復(fù)噴混凝土應(yīng)分二次復(fù)噴混凝土應(yīng)分層噴射，每層厚

17、度宜為層噴射，每層厚度宜為56cm。l 噴射表面應(yīng)平順、無噴射表面應(yīng)平順、無空鼓、裂縫等空鼓、裂縫等 。鎖腳錨桿（管）施工鎖腳錨桿（管）施工 l（1）在鋼架拱腳以）在鋼架拱腳以30cm高度處，緊貼鋼架兩側(cè)邊高度處，緊貼鋼架兩側(cè)邊沿按下傾角沿按下傾角30打設(shè)鎖腳打設(shè)鎖腳錨桿（管）。錨桿（管）。l（2） 鎖腳錨桿（管）加工鎖腳錨桿（管）加工成成“L”型。型。l（3）鎖腳錨桿（管）應(yīng)與）鎖腳錨桿（管）應(yīng)與鋼架焊接牢固，增強拱鋼架焊接牢固，增強拱（墻）腳承載力，控制變（墻）腳承載力，控制變形。形。仰拱初支施工仰拱初支施工 l 隧底開挖后，及時清隧底開挖后，及時清除虛碴、雜物、泥漿、除虛碴、雜物、泥漿、

18、積水，初噴積水，初噴35cm厚混厚混凝土封閉巖面。凝土封閉巖面。l 按照設(shè)計要求安裝仰按照設(shè)計要求安裝仰拱鋼架，噴射混凝土至拱鋼架，噴射混凝土至設(shè)計厚度，使初期支護設(shè)計厚度，使初期支護及時閉合成環(huán)。及時閉合成環(huán)。監(jiān)控量測監(jiān)控量測v隧道監(jiān)控量測工作緊跟開挖、支護作業(yè)進行布點和監(jiān)測，量測數(shù)據(jù)運用工程類比法及時分析反饋，必要時根據(jù)分析結(jié)果及時調(diào)整支護參數(shù)，以保證施工安全。 v量測項目可分為必測項目和選測項目，選測項目可結(jié)合工程實際情況，按照鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程的規(guī)定選取。 監(jiān)控量測必測項目監(jiān)控量測必測項目 序號監(jiān)測項目測量方法和儀表測量精度備注1洞內(nèi)、外觀察現(xiàn)場觀察，地質(zhì)羅盤儀2初期支護拱（墻）

19、腳凈空變化采用非接觸無尺量測法，全站儀0.1mm3初期支護拱頂下沉采用非接觸無尺量測法，全站儀0.1mm4地表沉降水準(zhǔn)測量的方法，水準(zhǔn)儀1mm淺埋隧道（H02b）、洞口段、下穿高速公路（建筑物）段必測注：H0隧道埋深；b隧道最大開挖寬度。監(jiān)控量測凈空變化測點布置 A隧道中心線B BCC D D拱 頂 觀 測 點量 測 基 線v上部弧形導(dǎo)坑開挖并施作拱部初期支護后，布設(shè)拱頂下沉測點A和第一條凈空量測基線BB，在36h內(nèi)取得初讀數(shù)；凈空變化量測測點布置和初讀數(shù)的讀取應(yīng)符合下列規(guī)定 v中臺階開挖并施作上部邊墻初期支護后，布設(shè)第二條凈空量測基線CC，在36h內(nèi)取得初讀數(shù)；v下臺階開挖并施作下部邊墻初期

20、支護后，布設(shè)第三條凈空量測基線DD，在36h內(nèi)取得初讀數(shù)；v其它量測項目在開挖后12h內(nèi)取得初讀數(shù)，最遲不得超過24h，且在下一循環(huán)開挖前完成；v拱（墻）腳凈空變化、拱頂、地表觀測點布設(shè)在同一斷面，便于分析、比較。 監(jiān)控量測頻率監(jiān)控量測頻率各測點取得初讀數(shù)據(jù)后，應(yīng)按照位移速度和量測斷面距開挖面距離選擇量測頻率,當(dāng)出現(xiàn)異常情況時，應(yīng)加大量測頻率。 量測頻率量測頻率位移速度距開挖面距離位移速度（mm/d）量測頻率量測斷面距開挖面距離（m）量測頻率52次/d（01）B2次/d151次/d（12）B1次/d0.511次/23d（25）B1次/23d0.20.51次/3d5B1次/7d0.21次/7d注

21、：1、B隧道開挖跨度。2、當(dāng)按照“位移速度”和“量測斷面距開挖面距離”選擇量測頻率出現(xiàn)較大差異時，宜取量測頻率較高的實施。拱頂下沉量測拱頂下沉量測圍巖水平收斂量測圍巖水平收斂量測 隧道進洞前，及時做好洞頂及洞口防排水系統(tǒng)。洞頂及洞口排水溝采用鋪砌，用砂漿抹面，防止地表水及施工用水下滲，影響結(jié)構(gòu)安全。 施工安全控制要點施工安全控制要點 三臺階七步開挖法施工應(yīng)做好工序銜接。工序安排應(yīng)緊湊，盡量減少圍巖暴露時間，避免因長時間暴露引起圍巖失穩(wěn)。 施工安全控制要點施工安全控制要點 1.初期支護應(yīng)及時封閉成環(huán)，全斷面初期支護閉合時間宜控制在15d左右； 2.仰拱應(yīng)超前施作，仰拱距上臺階開挖工作面宜控制在3040m。鋪設(shè)防水板、二次襯砌等后續(xù)工作應(yīng)及時進行。 3.二次襯砌距仰拱宜保持2倍以上襯砌循環(huán)作業(yè)長度，但不得大于50m。 在滿足作業(yè)空間和臺階穩(wěn)定的前提下，盡量縮短臺階長度，核心土長度應(yīng)控制在35m，寬度為隧道開挖寬度的1/31/2。 施工安全控制要點施工安全控制要點 三臺階七步開挖法施工應(yīng)嚴(yán)格控制開挖長度，根據(jù)隧道圍巖地質(zhì)情況，合理確定循環(huán)進尺，張茅隧道土質(zhì)地段每次開挖長