安全專項(xiàng)方案

新建向莆鐵路青云山隧道安全全專項(xiàng)方案案編制：審核：批準(zhǔn)：中鐵二十三局向向向莆鐵路FJ-110標(biāo)指揮部部二OO八年八月月二十十八日青云山隧道安全全全專項(xiàng)方方案一、青云山隧道道道概況1、設(shè)計(jì)概況青云山隧道位于于于福建省省福州州市永泰泰縣和和莆田市市涵江江區(qū)，起起點(diǎn)位位于永泰泰縣城城峰鎮(zhèn)穴穴利村村，為向向莆鐵鐵路全線線最長(zhǎng)長(zhǎng)的雙洞洞單線線隧道，是是向向莆鐵路路的重重點(diǎn)工程程和控控制性工工程。左左洞起訖訖里程程DK49911+2553～DK51133+4228長(zhǎng)22.11775Km，右洞起起訖訖里程YDK44991+55777～YDK55113+44144，長(zhǎng)21.88443Km。隧道施施工工方法為為鉆爆爆法施工工，由由于地處處青云云山國(guó)家家級(jí)風(fēng)風(fēng)景名勝勝區(qū)、藤藤山和老老鷹尖尖省級(jí)自自然保保護(hù)區(qū)，為為了了保護(hù)風(fēng)風(fēng)景名名勝區(qū)和和自然然保護(hù)區(qū)區(qū)，設(shè)設(shè)計(jì)了4座斜井作作為為輔助施施工坑坑道，1#、2#、3#、4#斜井均為為無無軌運(yùn)輸輸斜井井，坡度度大、井井身長(zhǎng)，坡坡度度和長(zhǎng)度度分別別為1.444%%/122733.5m、7.655%%/211066.3m、5.944%%/188644.3m、7.933%%/7663..5m），隧道最最大大埋深900m。2、地質(zhì)概況青云山隧道穿越越越青云山山國(guó)家家4A級(jí)風(fēng)景區(qū)區(qū)和和藤山及及老鷹鷹尖省級(jí)級(jí)自然然保護(hù)區(qū)區(qū)，經(jīng)經(jīng)莆田市市大洋洋鎮(zhèn)孝池池村、蓮蓮峰村，止止于于莊邊鎮(zhèn)鎮(zhèn)泮洋洋村，202省道大致致平平行線路路縱貫貫全段，交交通通較為方方便。隧隧道處于于戴云云山脈南南段中中低山山山間地地貌，山山脈主主要走向向?yàn)楸北睎|～南南西，山山峰林立立，溝溝谷深切切，多多懸崖峭峭壁。凝凝灰?guī)r、凝凝灰灰熔巖、熔熔結(jié)結(jié)凝灰?guī)r巖為主主。剝蝕中、低山區(qū)區(qū)區(qū)構(gòu)造發(fā)發(fā)育，受受構(gòu)造影影響，巖巖體節(jié)理理、裂裂隙較發(fā)發(fā)育；；火山巖巖和部部分花崗崗巖存存在不均均勻風(fēng)風(fēng)化現(xiàn)象象，基基巖裂隙隙水和和孔隙水水不發(fā)發(fā)育，構(gòu)構(gòu)造破破碎帶和和節(jié)理理裂隙密密集帶帶地下水水較為為發(fā)育。隧道洞身穿過十十十條（F3～F12）主要斷斷層層（均為為強(qiáng)富富水）、軟軟質(zhì)質(zhì)巖地層層、高高地應(yīng)力力區(qū)等等不良地地質(zhì)地地段，地地質(zhì)條條件復(fù)雜雜，施施工難度度大，技技術(shù)含量量高，工工期緊。二、青云山隧道道道的風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)源分分析本隧道施工階段段段安全風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)因因素主要要有：：強(qiáng)富水水帶突突水突泥泥、軟軟巖大變變形、巖巖爆、塌塌方、地地表失水水，是是安全風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)管管理的重重點(diǎn)。1、突水突泥突水突泥是指隧隧隧道施工工時(shí)，當(dāng)當(dāng)挖穿含含水體體等不良良儲(chǔ)水水結(jié)構(gòu)時(shí)時(shí)，致致使賦存存的大大量地下下水、泥泥瞬間傾傾泄的的災(zāi)難性性現(xiàn)象象。青云云山隧隧道穿越F3～F12等十個(gè)斷斷層層，其中中日涌涌水量超超過1000000m3的斷層有F7和F9斷層，日日涌涌水量分分別為為1116677m3和1219966m3。F7斷層為區(qū)區(qū)域域斷層，與與對(duì)對(duì)山水庫(kù)庫(kù)有聯(lián)聯(lián)系，F(xiàn)9斷層通過過長(zhǎng)長(zhǎng)大深切切溝谷谷，區(qū)域域斷層層，匯水水面大大。F5、F6、F7、F8、F9、F11斷層均為為區(qū)區(qū)域斷層層，預(yù)預(yù)測(cè)涌水水量相相對(duì)較大大，隧隧道施工工均可可能引起起較大大的突水水突泥泥安全事事故，因因此突水水突泥泥安全風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)因因素主要要在于于富水?dāng)鄶鄬悠破扑閹?，斷斷層層涌水情情況見見下表。強(qiáng)富水?dāng)鄬右挥[覽覽表風(fēng)險(xiǎn)事件易發(fā)地段斷層最大單位涌水量量量（m3/dd..m）風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別長(zhǎng)度（m）合計(jì)長(zhǎng)度（m）強(qiáng)富水DK495+44476～DK49955+5446F3斷層25.3Ⅱ（高風(fēng)險(xiǎn)）70877DK496+44483～DK49966+5553F4斷層26.2770DK498+33303～DK49988+3883F5斷層40.2480DK499+77735～DK49999+8115F6斷層69.0580DK500+55525～DK50000+6337F7斷層99.71112DK501+99900～DK50011+9775F8斷層71.6575DK502+44400～DK50022+4555F9斷層221.7555DK506+55526～DK50066+5996F10斷層15.3970DK510+99925～DK51111+0007F11斷層30.482DK512+99932～DK51133+0220F12斷層9.92882、大變形一般在隧道埋深深深大、圍圍巖強(qiáng)強(qiáng)度低時(shí)時(shí)，隧隧道原始始地應(yīng)應(yīng)力與巖巖體強(qiáng)強(qiáng)度比值值偏高高，這將將導(dǎo)致致開挖后后的圍圍巖產(chǎn)生生大變變形。圍圍巖大大變形將將導(dǎo)致致支護(hù)開開裂、侵侵限，甚甚至引引起襯砌砌開裂裂、洞身身支護(hù)護(hù)失穩(wěn)，從從而而危及隧隧道施施工安全全。青青云山隧隧道共共存在4280米軟巖段段，可可能存在在軟巖巖大變形形的安安全風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)。軟軟巖分布布位置置及地質(zhì)質(zhì)情況況見下表表。軟巖大變形地段段段一覽表表風(fēng)險(xiǎn)事件易發(fā)地段埋深（m）地質(zhì)特性巖質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別長(zhǎng)度（m）合計(jì)長(zhǎng)度（m）大變形DK500+66600～DK50044+6118＞326極高應(yīng)力區(qū)凝灰質(zhì)砂巖Ⅱ（高風(fēng)險(xiǎn)）40184280DK504+66618～DK50044+8880174～32666高應(yīng)力區(qū)凝灰質(zhì)砂巖2623、巖爆巖爆是指在高地地地應(yīng)力巖巖層中中開挖隧隧道時(shí)時(shí)，圍巖巖應(yīng)力力突然釋釋放而而引起的的巖塊塊爆裂引引起開開挖洞身身發(fā)生生圍巖片片幫、掉掉塊、甚甚至激激發(fā)拋擲擲等現(xiàn)現(xiàn)象。青云山隧道隧址址址地應(yīng)力力強(qiáng)度度屬中等等應(yīng)力力場(chǎng)地區(qū)區(qū)，對(duì)對(duì)于硬質(zhì)質(zhì)脆性性巖類地地段的的圍巖，在在隧隧道埋深深在260～390m范圍，有有巖巖爆發(fā)生生的可可能或產(chǎn)產(chǎn)生輕輕微巖爆爆。埋埋深在390～730m范圍，會(huì)會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生中等等規(guī)模模的巖爆爆。埋埋深大于730m時(shí)，會(huì)發(fā)發(fā)生生較強(qiáng)巖巖爆。根根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)圖紙紙?zhí)峁?shù)數(shù)據(jù)顯顯示，易易發(fā)巖巖爆地段段見下下表。巖爆易發(fā)地段一一一覽表風(fēng)險(xiǎn)事件易發(fā)地段風(fēng)險(xiǎn)區(qū)巖質(zhì)埋深風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別長(zhǎng)度（m）合計(jì)長(zhǎng)度（m）巖爆DK492+22250～DK49933+8550高應(yīng)力區(qū)515Ⅱ（高風(fēng)險(xiǎn)）16006300DK494+55500～DK49955+4000高應(yīng)力區(qū)540900DK495+77700～DK49988+0000高應(yīng)力區(qū)6752300DK499+11100～DK50000+3000高應(yīng)力區(qū)7211200DK500+33300～DK50000+6000極高應(yīng)力區(qū)8093004、塌方青云山隧道左右右右線穿過10條斷層破破碎碎帶、左左線進(jìn)進(jìn)口淺埋埋段及及凝灰質(zhì)質(zhì)砂巖巖軟巖大大變形形段，這這些地地段均是是易產(chǎn)產(chǎn)生塌方方的危危險(xiǎn)地段段。5、地表失水水青云山隧道穿越越越穿越青青云山山國(guó)家4A級(jí)風(fēng)景區(qū)區(qū)和和藤山及及老鷹鷹尖省級(jí)級(jí)自然然保護(hù)區(qū)區(qū)，且且穿越F3～F12共10條斷層破破碎碎帶；斷斷層破破碎帶與與地表表存在良良好的的水力聯(lián)聯(lián)系，地地下水發(fā)發(fā)育。地地表水受受大氣氣降水補(bǔ)補(bǔ)給，向向兩側(cè)坡坡腳排排泄，由由于隧隧址區(qū)巖巖石裂裂隙較發(fā)發(fā)育，地地表水的的下滲滲是地下下水的的主要補(bǔ)補(bǔ)給源源。在洞洞內(nèi)滲滲涌水量量較大大時(shí)，對(duì)對(duì)地下下水位影影響可可能比較較明顯顯。若地下水位降低低低嚴(yán)重，可可能能會(huì)導(dǎo)致致地表表缺水，影影響響植被及及生態(tài)態(tài)，存在在環(huán)境境風(fēng)險(xiǎn)。三、風(fēng)險(xiǎn)控制措措措施加強(qiáng)在風(fēng)險(xiǎn)地段段段施工過過程中中進(jìn)行隧隧道風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)監(jiān)測(cè)，包包括施工工監(jiān)測(cè)測(cè)、工況況和環(huán)環(huán)境巡視視、作作業(yè)面狀狀態(tài)描描述、風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)處處置過程程和發(fā)發(fā)展趨勢(shì)勢(shì)等內(nèi)內(nèi)容，采采用長(zhǎng)長(zhǎng)短結(jié)合合的超超前地質(zhì)質(zhì)預(yù)報(bào)報(bào)全面監(jiān)監(jiān)測(cè)工工程自身身結(jié)構(gòu)構(gòu)及環(huán)境境風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)，并提提前識(shí)識(shí)別和預(yù)預(yù)測(cè)地地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)因素素，保證證施工工安全。根據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)數(shù)數(shù)據(jù)、工工況、環(huán)環(huán)境巡視視和作作業(yè)面異異常狀狀態(tài)等，確確定定預(yù)警級(jí)級(jí)別，形形成異常常狀態(tài)態(tài)報(bào)告。對(duì)對(duì)可可能發(fā)生生重大大突發(fā)風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)的的事件，各各項(xiàng)項(xiàng)目部及及施工工隊(duì)要立立即啟啟動(dòng)應(yīng)急急預(yù)案案，專人人監(jiān)測(cè)測(cè)和預(yù)警警。1、突水涌泥風(fēng)風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)管理地下水處理應(yīng)遵遵遵循“先探后掘掘、以以堵為主主、堵堵排結(jié)合合、可可控排放放、擇擇機(jī)封堵”的原則，根根根據(jù)地下下水出出水形態(tài)態(tài)和處處理時(shí)機(jī)機(jī)，高高壓富水水段施施工擬采采取以以下措施施：1.1地質(zhì)預(yù)報(bào)報(bào)報(bào)分析結(jié)合設(shè)計(jì)及采取取取TSP22003、紅外探探測(cè)測(cè)儀、高高密度度電法和和超前前地質(zhì)鉆鉆孔進(jìn)進(jìn)行中長(zhǎng)長(zhǎng)距離離預(yù)報(bào)；；采用用地質(zhì)素素描法法和鉆爆爆施工工時(shí)用長(zhǎng)長(zhǎng)炮眼眼孔進(jìn)行行短距距離預(yù)報(bào)報(bào)；依依據(jù)超前地地質(zhì)質(zhì)預(yù)測(cè)數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行前方方涌水水量量分分析，并將所采集集原始數(shù)據(jù)據(jù)、分析過過程、分析析結(jié)果報(bào)專專家審核，根根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)結(jié)果制定下下一步實(shí)施施方案。1.2超前灌漿漿漿、超前前支護(hù)護(hù)由于地下水具有有有隨機(jī)分分布、突突發(fā)性、壓壓力力高、穩(wěn)穩(wěn)定流流量大的的特點(diǎn)點(diǎn)，一旦旦開挖挖揭露，再再行行處理相相對(duì)困困難，因因此應(yīng)應(yīng)運(yùn)用超超前預(yù)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)報(bào)方法法預(yù)測(cè)隧隧洞掌掌子面前前方的的儲(chǔ)水構(gòu)構(gòu)造，采采用超前前預(yù)注注漿措施施進(jìn)行行超前堵堵水，超超前預(yù)注注漿的的目的是是在隧隧洞圍巖巖周圍圍通過一一定壓壓力將漿漿液壓壓入巖體體，形形成止水水層以以避免因因開挖挖引起洞洞周地地下水大大量動(dòng)動(dòng)態(tài)泄放放，最最終達(dá)到到切斷斷通道、封封閉閉出水裂裂隙的的目的，確確保保施工人人員和和機(jī)械的的安全全，保障障隧洞洞順利掘掘進(jìn)。1.3監(jiān)測(cè)穩(wěn)定定定性在高壓富水區(qū)施施施工，建建立監(jiān)監(jiān)控量測(cè)測(cè)和信信息反饋饋系統(tǒng)統(tǒng)，為施施工安安全性判判斷和和制定對(duì)對(duì)策提提供依據(jù)據(jù)。對(duì)對(duì)掌子面面地質(zhì)質(zhì)鉆孔、主主要要出水眼眼涌水水量變化化、水水壓大小小、泥泥沙含量量等進(jìn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)測(cè)，設(shè)設(shè)立總流流量監(jiān)監(jiān)測(cè)，預(yù)預(yù)測(cè)前前方掌子子面發(fā)發(fā)生突發(fā)發(fā)性涌涌水的可可能性性，當(dāng)發(fā)發(fā)生水水壓水流流量突突變時(shí)停停止掘掘進(jìn)及時(shí)時(shí)采取取灌漿措措施。1.4系統(tǒng)支護(hù)護(hù)護(hù)堵水對(duì)于已經(jīng)開挖揭揭揭露的涌涌水，在在支護(hù)過過程中中采用鋼鋼格柵柵或鋼拱拱架對(duì)對(duì)其進(jìn)行行封擋擋卸壓，待待開開挖通過過后進(jìn)進(jìn)行系統(tǒng)統(tǒng)堵水水，進(jìn)行地下下突突涌水點(diǎn)點(diǎn)的處處理。對(duì)對(duì)于滲滲滴水和和線狀狀滲水，因因其其量少、水水壓壓力相對(duì)對(duì)較低低，不會(huì)會(huì)對(duì)開開挖及初初期支支護(hù)工序序造成成較大影影響，但但不加以以封堵堵會(huì)對(duì)混混凝土土襯砌施施工產(chǎn)產(chǎn)生影響響，因因此也選選擇在在掌子面面后方方，襯砌砌施工工前進(jìn)行行局部部堵水灌漿漿。1.5襯砌和固固固結(jié)灌漿漿為了保證圍巖的的的長(zhǎng)期滲滲透穩(wěn)穩(wěn)定安全全在圍圍巖滲涌涌水洞洞段經(jīng)過過堵水水灌漿與與混凝凝土襯砌砌（或或噴混凝凝土支支護(hù)）后后進(jìn)行行防滲固固結(jié)灌灌漿。1.6應(yīng)急方案案案及演練練在掌子面涌水時(shí)時(shí)時(shí)，為了了控制制涌水量量和水水壓力，在在掌掌子面附附近配配備足夠夠的堵堵漏材料料，如如快凝水水泥、早早強(qiáng)水泥泥、鋼鋼釬，麻麻絲等等。另外外儲(chǔ)備備足夠的的砂袋袋和水泵泵，用用于搶險(xiǎn)險(xiǎn)。組組織施工人人員員定期進(jìn)進(jìn)行演演練。1.7應(yīng)急物資資資儲(chǔ)備排水系統(tǒng)能力儲(chǔ)儲(chǔ)儲(chǔ)備應(yīng)急排水設(shè)備及及及時(shí)啟用用，抽抽排水設(shè)設(shè)備要要有一定定的儲(chǔ)儲(chǔ)備量，用用200mm3/h的水泵排排水水，回水水管及及時(shí)向洞洞外排排水，同同時(shí)改改裝進(jìn)水水管，利利用多路管路進(jìn)行行抽抽排水。2、軟巖大變變形在施工中應(yīng)進(jìn)行行行超前地地質(zhì)預(yù)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)報(bào)，測(cè)測(cè)試地應(yīng)應(yīng)力，根根據(jù)監(jiān)測(cè)測(cè)數(shù)據(jù)據(jù)判斷是是否存存在大變變形，并并根據(jù)變變形大大小及實(shí)實(shí)際情情況采取取以下下施工措措施2.1通過TSSSP2003超前地質(zhì)質(zhì)預(yù)預(yù)報(bào)系統(tǒng)統(tǒng)、超超前水平平鉆孔孔、地應(yīng)應(yīng)力測(cè)測(cè)試、地質(zhì)質(zhì)素素描等超前前預(yù)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)報(bào)手段段建立大大變形形時(shí)空預(yù)預(yù)測(cè)系系統(tǒng)。每次次測(cè)測(cè)試分析析成果果要及時(shí)時(shí)報(bào)監(jiān)監(jiān)理、業(yè)業(yè)主單單位進(jìn)行行審查查。2.2加強(qiáng)圍巖巖巖監(jiān)控量量測(cè)確確定二次次襯砌砌修筑時(shí)時(shí)間，監(jiān)監(jiān)控量測(cè)測(cè)除必必測(cè)項(xiàng)目目外，增增加錨桿桿軸力力、鋼架架內(nèi)力力及所受受荷載載、圍巖巖內(nèi)部部變形量量等選選測(cè)項(xiàng)目目。2.3采用錨、注注注、噴一一體化化圍巖加加固支支護(hù)系統(tǒng)統(tǒng)；開開挖后及及時(shí)支支護(hù)，采采用全全環(huán)布設(shè)設(shè)工字字鋼架，充充分分利用圍圍巖自自承能力力，將將圍巖的的松動(dòng)動(dòng)圈變?yōu)闉槌休d載拱；初初期支支護(hù)錨桿桿采用用加長(zhǎng)中中空注注漿錨桿桿，必必要時(shí)采采用長(zhǎng)長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力力徑向向錨桿；；增大大初期支支護(hù)預(yù)預(yù)留變形形量，提提高二次次襯砌砌結(jié)構(gòu)強(qiáng)強(qiáng)度，采采用加強(qiáng)強(qiáng)復(fù)合合式襯砌砌結(jié)構(gòu)構(gòu)。3、巖爆為預(yù)防和及時(shí)處處處理在隧隧道施施工過程程可能能產(chǎn)生的的巖爆爆，可綜綜合采采用以下下措施施3.1加強(qiáng)地質(zhì)質(zhì)質(zhì)超前預(yù)預(yù)報(bào)。巖巖爆的預(yù)預(yù)報(bào)方方法有地地形地地貌分析析法、地地質(zhì)分析析法、聲聲發(fā)射法法、溫溫度探測(cè)測(cè)法等等。預(yù)報(bào)報(bào)工作作應(yīng)同輔輔助地地下水預(yù)預(yù)報(bào)工工作互相相配合合。3.2在開挖過過過程中采采用“少藥量、短短短進(jìn)尺、多多循循環(huán)”的掘進(jìn)方方法法，并利利用光光面爆破破技術(shù)術(shù)，使開開挖斷斷面盡可可能規(guī)規(guī)則，以以盡量量減少爆爆破對(duì)對(duì)圍巖的的擾動(dòng)動(dòng)，降低低局部部應(yīng)力集集中的的發(fā)生，改改善善圍巖應(yīng)應(yīng)力狀狀態(tài)。3.3在掌子面面面布置超超前鉆鉆孔，深深度10～20m左右，既既可可起到超超前探探測(cè)作用用，又又可釋放放掌子子面的應(yīng)應(yīng)力。若若預(yù)測(cè)到到地應(yīng)應(yīng)力較高高，可可向超前前鉆孔孔中注水水，或或者在超超前鉆鉆孔中進(jìn)進(jìn)行松松動(dòng)爆破破，使使圍巖內(nèi)內(nèi)部形形成破碎碎帶，降降低洞壁壁和掌掌子面的的應(yīng)力力，將提提高應(yīng)應(yīng)力轉(zhuǎn)移移至圍圍巖深部部。3.4對(duì)已開挖挖挖的洞壁壁及掌掌子面前前方圍圍巖進(jìn)行行支護(hù)護(hù)加固和和超前前支護(hù)。其其作作用是改改善圍圍巖的應(yīng)應(yīng)力狀狀態(tài)，并并具有有防護(hù)作作用。其其方法有有：錨錨桿和超超前錨錨桿支護(hù)護(hù)、錨錨噴混凝凝土支支護(hù)、鋼鋼纖維維噴混凝凝土支支護(hù)、鋼鋼支撐撐和及時(shí)時(shí)澆筑筑二次混混凝土土襯砌等等。3.5加強(qiáng)施工工工監(jiān)測(cè)。通通過過現(xiàn)場(chǎng)觀觀測(cè)圍圍巖和支支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的變變化，以以及觀測(cè)測(cè)主洞洞拱頂下下沉，兩兩維收斂斂和錨錨桿測(cè)力力計(jì)、多點(diǎn)位位移移計(jì)的測(cè)測(cè)值變變化，可可以定定量地預(yù)預(yù)測(cè)滯滯后發(fā)生生的深深部沖擊擊型巖巖爆，以以指導(dǎo)導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)開開挖和和支護(hù)施施工，確確保人身身和工工程安全全。3.6對(duì)于強(qiáng)烈烈烈?guī)r爆段段，必必要時(shí)采采取待待避巖爆爆高峰峰期，確確保人人員、設(shè)設(shè)備的的安全。4、塌方在斷層破碎帶、左左線進(jìn)口淺埋埋段及凝灰質(zhì)質(zhì)砂巖軟巖大大變形段這些些易產(chǎn)生塌方方的危險(xiǎn)地段段施工時(shí)，