隧道施工風險分析及具體預案措施

隧道施工風險分析及具體預案措施隧道施工中安全風險的躲避對策與方案，其實質就是安全風險治理中的風險規(guī)劃與掌握，即確定了隧道施工中的風險工程與風險評估后，對隧道施工中的風險進展躲避和掌握，以盡可能地避開安全事故的發(fā)生，運用科技手段、成熟技術、先進設備及牢靠閱歷，有效降低隧道施工的工程本錢。起作用。施工風險分析突水突泥是海底隧道施工中的最大風險工程。與傳統(tǒng)隧道相比，海底隧道有著極大的特別性。工程的大局部區(qū)域是在水下。因此，需承受特別的技術并進展大量的探測工作，對探測結果的解釋比其它隧道具有更大的不確定性。潛在的涌水是不確定的。峽灣和峽谷極易形成斷層，斷層、脆弱圍巖地段，在這些部位有突水的可能。海底隧道的持續(xù)坍塌和嚴峻進水是災難性的，由于整個隧道會很快進滿水。施工的各種風險客觀存在。張開性節(jié)理是不行無視的地質問題。它是突水的危急部位，在山嶺隧道，閉合與張開節(jié)理的發(fā)育雖然對施工可能有影響，但影響不會太大，而在海底隧道中，這種影響可能是災難性的。峽灣的最深局部往往是隧道施工中最難的局部。全部涌水都應沿隧道機械排出。在海底隧道設計與施工中，由于縱坡的限制，隧道施工與運營階段都存在排水問題。地下水對構造的耐久性存在較大影響。由于海底隧道地下水較多含有腐蝕性化學成分，圍巖中含有可能與地下水反響的化學礦物質及其組合。其對隧道構造的影響等需要作更深的技術工作。地下水對隧道施工與運營設施存在影響。施工設備、支護材料、襯砌以及技術性裝備的影響。影響運營本錢。海底隧道由于其施工條件的簡單性，打算著施工必需以安全為前提，防止隧道施工過程中消滅突水突泥事故，廈門東通道海底隧道掩蓋層淺，隧道涌水后將會造成海水直接灌入隧道，一旦消滅突水涌泥事故，將會造成人員和機械設備的危害，加長了隧道施工的周期，給國家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟損失。通過砂層、強風化槽，防止圍巖失穩(wěn)尤為重要在海疆幾條構造裂開帶處全～～強風化巖體強度低、自穩(wěn)力量差，易發(fā)生滲透破壞，該類巖體對暗挖隧道工程來說屬不良巖土。風化深槽巖土體總體上屬弱～～強風化帶巖體滲透系數(shù)為10～4cm/s風化帶巖體滲透系數(shù)為10-5cm/s級。從工程安全的角度看，在極端地質條件下，存在發(fā)生滲透破壞的可能性。海底風化深槽施工難度較大，風險較高。施工風險的預防與對策海底隧道施工風險很大，一旦消滅事故，將對人員安全和工程造成極大的損失。因此，除承受各種有效的工程措施保證施工和構造的安全以外，還要對可能消滅的事故提前預備并制定應急措施，將損失減小到最小。加強超前地質推測預報門的地質推測、預報隊伍，制訂嚴格的實施細則，配備先進的地質推測、預報儀器外，選擇預報閱歷豐富的工程師負責預報工作，并將地質推測預報工作納入監(jiān)理的工作范疇，地質推測、預報資料應進展認真分析，準確判譯，以便進展動態(tài)設計和施工決策。地質預報與掌子面地質預報相結合的方法，主要方法有：TSP203地震法、紅外探水、地質雷達、超前水平地質鉆孔、效勞隧道超前推測等，具體內(nèi)容見“4.2.2.3超前地質預報方案”。地質預報應以斷層裂開帶范圍、充填物、地層涌水量和水壓力作為推測預報的重點，尤其應提高水量和水壓預報的準確度，防止涌水、突泥。承受綜合注漿技術本隧道承受綜合注漿技術，主要注漿措施有：洞口長管棚、雙層超前小導管、單層超前小導管、全斷面〔帷幕〕超前預注漿。①超前長管棚對于隧道洞口，承受超前長管棚注漿超前支護，管棚入土深度為40m，管棚鋼管均承受Φ108×6mm40cm15cm的絲扣直接對口連接。②雙層超前小導管主要作為穿越海底風化深槽和淺灘全、強風化花崗巖Ⅱ類圍巖地段的關心施工措施。③單層超前小導管陸域和海疆Ⅲ類圍巖地段，承受單層超前小導管注漿超前支護。④全斷面〔帷幕〕超前預注漿海疆Ⅱ、Ⅲ類圍巖的風化深槽地段，承受全斷面〔帷幕〕超前預注漿改善圍巖受力構造，并承受雙層超前小導管做為關心施工措施。⑤加固注漿分長管棚注漿、周邊加固注漿和超前預注漿，主要用在Ⅳ～Ⅴ級圍巖地段，通過注漿使?jié){脈周邊的風化土體受到擠密和壓實的作用，從而改善風化層的強度和減小滲透系數(shù)，改善圍巖自身承載力量和構造受力條件。弱爆破施工鉆爆法施工會由于爆破振動對隧道圍巖產(chǎn)生擾動，當隧道圍巖受到爆破擾動時，在隧道周邊產(chǎn)生肯定厚度的圍巖松弛圈，此時，隧道圍巖的抗?jié)B性及支撐力量就會大大降低，特別是當隧道拱頂主要因素，因此，對于鉆爆法施工的海底隧道，必需進展掌握爆破，即應承受預留光爆層光爆技術或預裂爆破技術，以削減圍巖松弛圈的厚度；承受減震爆破技術，以保護隧道圍巖及構造的穩(wěn)定。海底風化槽、潮間帶軟巖地層、斷層裂開帶開挖方法依據(jù)掌握爆破施工閱歷，對廈門東通道海底風化槽、潮間帶脆弱地層、斷層裂開帶承受CRD工法或雙側壁導坑法施工，一般以人工協(xié)作風鎬即可施工，最多只需對一些孤石進展爆破，而不需要進展較大規(guī)模的掌握爆破。而對具有肯定強度的軟巖或斷層裂開帶則需要進展掌握爆破，其主要承受微臺階法施工。海底風化槽及潮間帶脆弱裂開圍巖減輕地震驚掌握爆破減震措施拱部承受光面爆破技術，邊墻承受預留光爆層爆破技術，掏槽承受拋擲爆破技術，以盡可能減輕對圍巖的擾動，維護圍巖自身的穩(wěn)定性，削減圍巖松馳圈的厚度。并保持隧道成形良好，削減超欠挖，到達良好的輪廓成形。同時應在隧道開挖時進展爆破震驚監(jiān)測，準時反響信息，調(diào)整爆破參數(shù)，減輕爆破震驚效應，從而確保隧道施工安全。嚴格掌握循環(huán)進尺和每注漿循環(huán)的開挖長度在施工過程中依據(jù)圍巖類別嚴格掌握爆破進尺，防止支護不準時，造成過度變形和坍塌。在斷層裂開帶中，每循環(huán)進尺應掌握在0.4～0.6m，在脆弱圍巖和節(jié)理、裂隙發(fā)育地層中，每循環(huán)進尺0.6～1.2m1.0～1.5倍的開挖寬度，在堅硬地層中，可承受臺階法或全斷面開挖，每循環(huán)進尺不應超過2m。同時開挖后應準時支護，確保圍巖穩(wěn)定。為了防止開挖面涌水、突泥，每個全斷面或帷幕注漿循環(huán)完成后，主隧道開挖時止少應留(8～10)m的止?jié){巖盤。做好孔口管及防噴裝置地質災難的發(fā)生總伴隨著肯定的地質特別征兆，如地溫突然降低、水聲、鉆孔時頂釬、巖溶消滅及填充物出露等。一旦覺察特別狀況，值班分隊領導和工班長必需馬上通知洞口值班調(diào)度，洞口值班調(diào)度再馬上通知地質人員進洞落實狀況。嚴禁地質狀況不明時無視安全，為了進度而冒進。涌水涌泥的形成和進展是一個能量積蓄的過程，當圍巖支護或加固厚度強度缺乏時，它會逐步使掌子面消滅圍巖蠕動和變形，施工時一是通過變形監(jiān)測來推測變形規(guī)律，二是通過超前探孔判明必需承受快速堵水技術，以防大量水流涌出，帶動裂開土體流出，產(chǎn)生伴隨性的涌水涌砂現(xiàn)象。探孔施工必需特別慎重，承受全斷面注漿時，首先按探孔設計圖進展分區(qū)分片探測，進一步確定不良地質地層含水狀況，為防止鉆孔過程中揭穿含水地層的突泥突水導致施工安全，因此，在遇到可能消滅地下水地帶，應造設止?jié){墻，安設孔口管，預備好堵水、防災材料，必需預備好各種搶救材料并防止高壓水沖出鉆桿。地質鉆機在鉆進過程中，通過液壓推動鉆桿，假設揭穿高壓含水層，將會導致沖出鉆桿，推動鉆機?？卓诜劳辉硪罁?jù)鉆機特性設計，它能保證鉆桿在鉆進過程中不受阻礙，而一旦被高壓水沖出時8.2-1所示，一旦發(fā)生突水，在盤根的外加力桿插孔中插入插銷時，就可以阻擋鉆桿的移動。8.2-1卡盤盤根式防突裝置準時進展初期支護、二次襯砌作業(yè)隧道開挖，使地層中的原始地應力遭到破壞，失去平衡，為使其到達的平衡，地應力自動而快速地進展調(diào)整。深埋隧道和地質條件較好而開挖輪廊線較圓順的隧道，可能形成自然承載拱，從而到達的平衡；淺埋隧道，脆弱圍巖條件下的隧道或開挖成形不利于承載拱形成的隧道，在應力調(diào)整過程中，由于局部應力集中、荷載過大，可能會產(chǎn)生局部失穩(wěn)和整體失穩(wěn)現(xiàn)象，造成局部坍塌和整體坍塌的施工事故。因此，隧道開挖后，在圍巖的自穩(wěn)時間內(nèi)，準時進展支護作業(yè)，到達防止隧道坍塌的目的。形或坍塌，二次襯砌的時機應依據(jù)地質條件和隧道受力、變形監(jiān)測結果共同確定。對于脆弱圍巖和斷層裂開帶，有時初期支護施作以后，隧道變形難以穩(wěn)定，此時應通過分析打算實行何種加固措施，并準時施作二次襯砌，以防止初期支護變形侵限，影響二次襯砌厚度。對于風化深槽段，當其次次注漿、開挖、支護完成后，必需在第一次〔注漿3020米〕襯砌施工完成后，方可進展。加強監(jiān)控量測，嚴格進展圍巖和支護構造受力和變形監(jiān)測，進展信息化施工海底隧道工程對施工安全性的要求遠高于陸地隧道工程。必需進展監(jiān)控量測與信息化施工，它是保證隧道安全的有效手段。為了把握圍巖在開挖過程中的動態(tài)和支護構造的穩(wěn)定狀態(tài)，必需進展現(xiàn)場監(jiān)控量測，通過對量測數(shù)據(jù)的分析和推斷，對圍巖一支護體系的穩(wěn)定狀態(tài)進展推測，并據(jù)此確定相應的施工措施，以確保圍巖及構造穩(wěn)定。依據(jù)廈門東通道海底隧道的實際狀況，量測工程有：地質及支護狀態(tài)觀看、地表沉降、水平收斂及拱頂下沉量測或側墻頂變形量測、底部隆起量測、圍巖內(nèi)部位移量測、噴射混凝土應力氣測、二次襯砌壓應力氣測、鋼支撐內(nèi)力、鋼筋內(nèi)力、錨桿內(nèi)力及抗拔力氣測等。建立防水閘門系統(tǒng)件較好的地段，防水閘門承受內(nèi)置型鋼骨架、外貼鋼板的可拆卸重復利用構造，可循環(huán)使用。一旦掌子面地段發(fā)生不行掌握涌水、涌泥險情，施工人員應快速、有序撤離到安全地段，同時快速去除防水閘門處各種障礙物，關閉防水閘門。施工期間須留意保持防水閘門的敏捷性與安全性，并安排專人專班值守。在各通道口及重要部位加設移動式防水閘門和移動式擋水墻，一旦發(fā)生突泥突水災難，人員撤離后可將防水閘門或擋水墻關閉，以阻擋災難的集中。防水閘門或擋水墻隨開挖工作面對前移動，從而將災難的涉及范圍降低到最小限度。排水設施海底隧道為反坡排水，施工期間地下水和施工污水無法自排，特別是消滅突水、突泥險情時，為防止漂浮隧道內(nèi)的設備、危及人員安全以及為搶險制造條件，應預備足夠的抽水、排水設備。利用抽水機配以管道排水，分段設置固定泵站和集水井。固定泵站與開挖面之間設置臨時移動泵依據(jù)隧道的坡度、固定泵站與固定泵站之間的距離，合理選擇功率、揚程相匹配的抽水機。確定排水管道的管徑。固定泵站與開挖面之間設置臨時移動泵站。考慮到預防突水，排水泵站設置為可浮動式。排水泵的力量設計依據(jù)涌水量設計，但應考慮突水的可能做肯定儲藏。嚴格的安全防范措施、逃命路線在海底隧道施工過程中，涌水和塌方的防范格外重要，一旦涌水或塌方發(fā)生時應能夠馬上實行措施應對，確保人身安全，盡量減小施工損失，因此制定了嚴格的安全防范措施，逃命路線及搶救方案。安全防范措施在海底段應適當縮小橫通道的距離，橫通道的距離可縮小到100～150m左右，以便涌水發(fā)生時選擇逃命路線；加強爆破后的觀看，主要是開挖面四周響聲和落石狀況，重視塌方征兆；(3)加強開挖面水量和水壓變化觀看，重視涌水征兆；在適宜位置設置防水閘門，并配備足夠的方木、砂袋、速凝早強水泥、鐵鍬、水泥等搶險材料，以便準時封堵涌水；洞內(nèi)肯定距離安裝應急燈，以便在停電的狀態(tài)下，保持洞內(nèi)照明；(6)設置特地的安全員進展安全戒備。(7)充分預備搶險、救災物資和防護設備，確保施工人員和設備的安全。逃命路線某一個作業(yè)面發(fā)生涌水時，洞內(nèi)應有規(guī)定的逃命路線，以便人員能夠準時撤離，在施工中應進展演練，避開涌水時發(fā)生慌亂。嚴格組織、加強制度治理針對不同的涌水狀況，制定具體的搶險搶救預案，成立搶險搶救組織機構〔主要包括決策組、技術組和后勤組〕，成立搶險隊伍，制定工作程序，建立預警機制；配備備用的大功率抽水機，通風機，地質鉆機，潛水服、氧氣袋等，工地上應有特地的醫(yī)護人員，急救車、醫(yī)護用品、醫(yī)療機械；隨時能夠進展搶救作業(yè)。在TSP超前地質預報、地質雷達〔或紅外探水〕、超前地質探孔、地質判析等工作時，要按規(guī)定準時提交書面成果。施作超前地質探孔〔探水孔〕時，具體記錄鉆孔狀況，以準確預報前方地質狀況及一旦發(fā)生特別狀況時馬上實行必要的措施并馬上上報。當探明有涌水存在時，要測試水壓、水量和水的渾濁程度，以便實行不同的處理方法。當水量和水壓較大時，施工人員不得冒險靠近，停頓掘進，待水量削減水壓降低到常壓后，再進展施工。作面和平導開挖工作面。一旦開挖工作面發(fā)生涌水突泥等緊急狀況，值班人員和安全負責人馬上通過警報裝置通知洞內(nèi)全部工作面施工人員進展緊急撤離。利用修建的防洪門封閉掌子面，為人員逃命供給時間。當涌水突泥不行避開地發(fā)生時，必需按人的生命高于一切的原則，快速組織洞內(nèi)施工人員撤離至安全地帶，同時通知前方人員撤離至安全地帶并作好救援預備。假設遇大的涌水涌砂災難時，應準時撤出人員和設備。做好充分預備防止臺風、暴雨攻擊成立抗洪、防風救援小組，在臺風、暴雨降臨前，做好充分的預備，預備好救援物資，并與氣象臺保持聯(lián)系，時刻把握氣象動態(tài)，臺風、暴雨降臨時，要排特地人員值班施工風險處理預案人員搶救組織海底隧道施工過程是以安全為第一位的，消滅意外突水突泥肯定要按肯定的程序處理和人員疏散。隧道施工掌子面要和洞口、辦公室有較好的聯(lián)絡，安全技術人員隨時把握好掌子面的工作狀態(tài)和安全狀況，搶救輸送車隨時待命，在隧道消滅涌水涌泥意外狀況時，可有組織的安排人員從搶救通道撤離，通過防災閘門，掌握涌水涌泥在肯定范圍內(nèi)。避災路線與安排如下：正洞開挖工作面：有涌水突泥的跡象時，當班施工負責人馬上按響警報開關，通知其他工作面人員緊急撤離；或接到緊急撤退警報信號或通知時，馬上停頓全部施工，從通道口乘坐從平導開挖工作面過來的礦車(與平導共用一個礦車)8-2。關心導坑開挖工作面：有涌水突泥的跡象時，當班施工負責人馬上按響警報開關，通知其他工作面人員緊急撤離。同時全部人員停頓全部施工，馬上蹬上等侯的礦車撤退至通道口與正洞撤退人員集合后，撤退至防洪門外，并關閉防洪門，并用已預備好的砂袋將防護門堵牢，然后向洞外撤退。正洞人擴挖工作面：接到緊急撤退警報信號或通知時，馬上停頓全部施工,步行向洞外撤退。其他工作面：關心導坑后續(xù)施工工作面在前方發(fā)生險情時，馬上與平導、橫通道及正洞施工人員一起撤退：正洞檢鋪底作面和襯砌工作面施工人員在前方發(fā)生險情時，馬上直接向洞外撤退。8-2全防范及撤離線路圖快速堵漏快速堵漏是指在施作超前探孔、超前預注漿孔、鉆進開挖爆破孔過程中突然涌水的處理技術。超前探孔、超前預注漿孔涌水的快速堵漏超前探孔鉆進肯定深度后，埋設孔口管，一旦發(fā)生突水，可在孔口管上安裝閘閥，并連接注漿管進展注漿堵水。在超前預注漿鉆孔時，也要在孔口預設孔口管，做到快速堵水。鉆孔時消滅大量涌水時，應馬上停頓鉆進，在鉆孔部位安設空口管，掌子面噴射同封閉，當水量很大噴射而出時，在穩(wěn)固好孔口管排水的同時，承受造設置漿墻的方式封閉掌子面，制漿墻厚度2米以上，然后用閘閥逐步關閉出水孔，通過注漿方式填充堵塞出水通道，進展全斷面注漿加固地層。止?jié){墻承受C20模筑砼，施做止?jié){墻時，將涌水由孔口管排出，以確保砼及注漿施工質量。襯砌完成后，先對掌子面出水點及前方空洞進展頂水注漿，對原灌注混凝土的管路進展掃孔，并進行注漿施工。-泥－水玻璃雙液漿，如遇空洞，先填充混凝土，然后按先注粗顆粒，后細顆粒，先注凝膠時間長的漿液，后注凝膠時間短的漿液的原則進展。頂水注漿完畢標準按定壓原則進展掌握。當注漿壓力到達設計終壓，掃孔后無水流出，即完畢注漿。鉆爆破孔時遇到突水的快速堵漏鉆爆破孔時遇到突水，主要有兩個