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隧道施工培训 二零一一年一月 一 隧道进洞安全技术目前隧道进洞根据围岩状况 一般采用单层或多层超前小导管预注浆或大管棚超前注浆 拱架支护 临时套拱进洞 围岩较破碎时 还要附加地面预注浆加固法 同时要遵循以下几个原则1 早进晚出 的原则 2 零仰坡 开挖的原则 3 支护 宁强勿弱 的原则 4 支护 快成环 的原则 5 洞顶排水系统 先畅通 原则 二 开挖和爆破安全技术 1 开挖方法隧道必须根据设计要求和围岩级别确定开挖方法 做到 岩变我变 一般 级围岩采用全断面法 IV级围岩采用七步流水作业法 V级围岩采用七步流水作业法或分步开挖法 CD法 CRD法 尽量少采用两台阶法 严禁采用长台阶法 特殊情况下 级围岩采用七步流水作业法 IV级围岩采用CD法等 2 光面爆破 意义 1 光面爆破能使开挖轮廓圆顺 规避局部超欠挖造成应力集中 是预防坍塌的有效手段 2 光面爆破可减少超欠挖 是防止成本增大的有效方法 3 光面爆破是保证后续工程质量所必须 控制要点 1 根据不同的地质情况 确定合理的爆破设计参数 2 根据爆破设计 现场技术员严格监控实施 尤其是爆眼数量 周边眼间距 外插角和装药量等参数 3 采用定人 定位 定质 定量 定奖惩的 五定 原则 3 三台阶七步流水作业法安全技术 隧道超前支护 大管棚或小导管 严禁减少数量或长度 防止注浆不足 钢架要圆顺 采用高强螺栓连接牢固 防止局部应力集中 严格按设计标准控制钢架间距和锚杆数量 长度和方向 喷射砼强度和厚度 每台阶钢架必须设置锁脚锚杆 并严格控制数量 长度 方向 锚固效果及与钢拱架的焊接长度 开挖时 每个台阶的长度不能大于5米 三个台阶的总长度必须控制在15米之内 要严格控制每循环开挖长度 左右边墙必须错位开挖 错开距离不得小于每循环的进尺 III级围岩仰拱每次开挖长度一般不得大于8米 IV级围岩仰拱每次开挖长度一般不得大于6米 V级及特殊地段仰拱每次开挖长度不得大于5米 基底承截力特别差的地段每次仰拱开挖长度不得大于3米 且要紧贴掌子面 仰拱整幅浇注 开挖后要快速及时浇注 严禁暴露时间太长 双侧壁导坑开挖法 4 爆破注意事项 1 爆破开挖时 应有爆破设计 必须严格按爆破设计控制周边眼间距 外插角和装药量等参数2 装炮时应使用木质炮棍装药 严禁火种 装药人员严禁带手机 无关人员与机具等均应撤至安全地点 3 进行爆破时 所有人员应撤离现场 其安全距离为 独头巷道不少于200m 相邻的上下坑道内不少于100m 相邻的平行道 横通道及洞间不少于50m 4 爆破后必须经过通风排烟 15min以后 才准许检查人员进入工作面 检查有无盲炮及可疑现象 有无残余炸药或雷管 拱顶两帮有无松动石块 支护有无损坏与变形 在妥善处理并确认无误后 其他工作人员才准进入工作面 5 当发现盲炮时 必须由原爆破人员按规定处理 6 两工作面接近贯通时 两端应加强联系与统一指挥 岩石隧道两工作面距离接近余留8倍循环进尺时 应停止另一端工作 且封闭掌子面 将人员及机具撤走 并在安全距离处设置警示标志 5 爆破器材的管理爆破器材的运输 装卸 保管和使用 应严格按国家现行的 爆破安全规程 和 中华人民共和国爆炸物品管理条例 的规定办理 使用爆破器材必须建立严格的登记 领用 清退制度 爆炸物品严禁在库房以外的任何地方存放 爆炸物品不得提前领取 在装药前半小时内运到现场 并由现场安全员看守直至装药完成 爆炸物品不得在现场存放 剩余部分由领取人及现场安全员同时负责送回 并办理退库手续 特别注意的是 爆炸物品从领取直至办完退库手续 安全员 正式员工 必须全过程监控 项目部主要领导要定期 十天 对爆破器材的管理进行严格检察 火工品库房 三 支护和二次衬砌的安全技术要求 一 支护要求1 施工期间 现场施工负责人应会同有关人员对支护各部定期进行检查 在不良地质地段每班应设专人随时检查 当发现支护变形或损坏时 应立即整修加固 变形或损坏情况严重时 应先将施工人员撤离现场 再行加固 2 洞内支护 应随挖随支护 支护至开挖面的距离一般 级围岩初期支护与掌子面距离不得大于10米 级围岩不得大于4米 特殊情况紧跟掌子面 IV V级围岩开挖后及时进行支护 施工短期停工时 应将支撑直抵掌子面 且用喷射砼封闭掌子面 3 仰拱距掌子面距离 V级围岩不能大于20米 IV级围岩不能大于35米 特殊情况紧跟掌子面 级围岩不能大于45米 4 仰拱采用分部开挖法 每次开挖长度不得超过两榀拱架长度 特殊地质不得超过1榀拱架长度 开挖后立即支护 5 当发现量测数据有不正常变化或突变 洞内或地表位移值大于允许位移值 洞内或地面出现裂缝以及喷层出现异常裂缝时 均应视为危险信号 必须立即组织作业人员撤离现场 待制定处理措施后才能继续施工 二 二衬要求 1 隧道进洞前 二衬台车必须已开始加工 2 严格控制未衬砌段长度 一般情况下不得大于80米 特殊地质不良段衬砌作业面应紧跟开挖作业面 3 隧道各工序全面展开施工后 应尽早安排洞门施工 4 二衬台车下的净空应能保证运输车辆的顺利通行 混凝土浇筑时 必须两侧对称进行 台车上不得堆放料具 工作台应满铺底板 并设安全栏杆 拆混凝土输送软管时 必须停止混凝土泵的运转 二次衬砌 四 隧道施工运输 电力 通风防尘安全技术 一 洞内运输中的安全控制要点1 各类进洞车辆必须处于完好状态 制动有效 严禁人料混载 2 洞内采取无轨运输时 应做到 洞内运输的车速不得超过 在施工作业地段10 非作业地段20 车辆行驶中严禁超车 凡停放在接近车辆运行界限处的施工设备与机械应在其外缘设置低压红色闪光灯 组成显示界限 以防止运输车辆碰撞 在洞内倒车与转向时 应开灯鸣号 有专人指挥 洞内车辆相遇或有行人通行时 应关闭大灯光 改用近光或小灯光 二 用电安全控制要点 1 洞内采用三相五线制布置电力线 每100米设置一处接地 2 隧道内每200米设置一配电箱 内设三相漏电开关 三相插座和单相插座各一个 3 配电箱均采用 一机一闸一箱一锁 严禁非专业人员乱接电 4 跨二衬台车电力线 采用橡胶管包裹 并在二衬台车上焊接专用钩 将电线顺接 5 洞内照明灯尽量采用节能白炽灯 照明灯均匀布置 高度不小于路面以上2 5米 6 钻孔台车照明灯应采用36V低压电 7 隧道内分入口 加宽段 出口段 台车限界均要有标识灯及警示标志 三 通风防尘安全技术 通风方式根据隧道长度 施工方法和设备条件确定 当风管较长 风压需要较高时 可采用多台通风机串联 在巷道式通风中 无大功率通风机时 可用数台风机并联 串联或并联的通风机应采用同一型号 以便能充分发挥机械设备的能力 1 压入式通风能将新鲜空气直接输送至工作面 有利于工作面施工 但污浊空气将流经整个坑道 若采用大功率 大管径 其适用范围较广 2 吸出式通风的风流方向与压入式相反 但其排烟速度慢 且易在工作面形成炮烟停滞区 故一般很少单独使用 3 混合式通风集压入式和吸出式的优点于一身 但管路 风机等设施增多 在管径较小时可采用 若有大管径 大功率风机时 其经济性不如压入式 1 机械通风方式特点 4 利用平行导坑作巷道通风 是解决长隧道施工通风的方案之一 其通风效果主要取决于通风管理的好坏 若无平行导坑 如断面较大 可采用风墙式通风 5 选择通风方式时 一定要选用适当的设备 通风机和风管 同时要解决风管的连接 尽量减少漏风率 6 搞好施工中的通风管理 对设备要定期检查 及时维修 加强环境监测 使通风效果更加经济合理 压入式通风 2 防尘 四化 1 湿式凿岩标准化湿式凿岩是要求打 水风钻 以使岩粉湿润 减少扬尘 湿式凿岩可降低80 的岩粉 2 机械通风经常化使用机械通风是降低洞内粉尘浓度的重要手段 在爆破通风完毕 主要作业 钻眼 装渣等 进行期间 仍需经常通风 以便将一些散在空气中的粉尘排出 这对消除装渣运输等作业中所产生的粉尘是很有作用的 3 喷雾洒水正规化为避免岩粉飞扬 应在爆破后及装渣前喷雾洒水 冲刷岩壁 不仅可以消除爆破 出渣所产生的粉尘 而且可溶解少量有害气体 并能降低隧道温度 使空气变得明净清爽 4 人人防护普遍化每个施工人员均应注意防尘 戴防尘口罩 搞好个人防护 五 地质超前预报和围岩量测 一 超前地质预报1 一般普通地质地段采用水平超前探孔和地质素描方法进行地质超前预报 特殊地质不良地段采用TSP203 地质雷达 红外线探水仪等设备 结合以上两种方法进行综合超前地质预报 2 必须将超前地质预报纳入隧道施工工序中 3 成立组织机构 根据不同隧道地质 制定超前地质预报方法 4 对超前地质预报数据进行及时分析 通过分析判定前方地质情况 制定合理的施工方案 二 围岩量测1 围岩量测内容 围岩量测主要内容为洞内外观察 衬砌前净空变化 拱顶下沉 地表下沉 以及衬砌后净空变化 2 围岩量测要求 1 施工中应将现场监控量测作为工序引入作业循环 2 每次量测后应及时进行数据整理分析 并绘制量测数据时态曲线和距开挖面关系图 3 对初期的时态曲线应进行回归分析 预测可能出现的最大值和变化速度 4 数据异常时 应立即将洞内人员和机械设备撤出 根据具体情况及时采取加厚喷层 加密或加长锚杆 增加钢架等加固措施 TSP203和其它反射地震波方法一样 采用了回声测量原理 地震波在指定的震源点 通常在隧道的左边墙或右边墙 24个炮点布成一条直线 用小量炸药激发产生 地震波在岩石中以球面波形式传播 当地震波遇到岩石物性界面 即波阻抗差异界面 例如断层 岩石破碎带和岩性变化等 时 一部分地震信号反射回来 一部分信号透射进入前方介质 反射的地震信号将被高灵敏度的地震检波器接收 反射信号的传播时间和反射界面的距离成正比 由于TSP203超前地质预报系统采取的是 多点激发 一点接收 测量方法 多点激发产生的地震波相互跟踪检验 故而能提供一种精确的测量 通常的地质条件下 TSP203超前地质系统可以预报150 250m 在地质条件较好时 可以预报更长的距离 TSP方法与原理 六 隧道防塌方预防措施 预防塌方是隧道施工的基本要求 也是隧道施工关键所在 预防隧道塌方主要从工程地质 施工技术 现场管理三个方面进行解决 一 工程地质方面1 首先要了解设计上标注的地质情况及特点 并随时与现场的实际地质情况相对照 弄清设计意图 这一点对隧道防坍工作极为重要 以往的事实说明 许多隧道坍方的发生 都是因为忽视隧道所处的地质条件或对地质条件变化熟视无睹造成的 2 加强对地质的超前预防 主要的措施有超前钻孔 地质雷达 超前探孔 地质素描以及宏观的工程类比法等 3 在软弱围岩地段 为了防止坍方 必须采取正确的开挖方法 如七步流水法 CD法 CRD法等 并确保初期支护质量 如果软弱围岩地段又同时处在浅埋和大跨度的情况下 此时是隧道施工安全最薄弱的地方 为了防止坍方 必须制定一整套的防坍技术措施 内容包括 超前支护 加强初期支护 监控量测 二次衬砌紧跟等 4 在隧道开挖过程中 突然遇到了较大的涌水 流沙 溶洞 断层及破碎带时 必须及时改变施工方法 增大支护参数 以及其他必要的技术处理手段 才能达到防坍的目的 二 施工技术方面 1 隧道开挖为了尽量利用围岩的自承载力 减少对围岩的扰动 应尽可能地采用全断面的光面爆破技术 对于地质条件较差者 可采用七步流水作业法 同时采用弱爆破技术 对于大断面和特大断面 应采用分步开挖法进行 如CD法 CRD法等 2 初期支护初期支护对于隧道的稳定起决定作用 支护的目的就是提高围岩的自稳能力 延长其自稳时间 以保证在施作二次衬砌前不发生坍方 因此 必须确保初期支护的参数和质量达到设计要求 特殊情况下 还可以采用预应力锚杆 膨胀性锚杆 迈式锚杆 喷射混凝土可采用钢纤维喷射混凝土 聚酯纤维喷射混凝土等技术手段 3 超前支护当围岩的自稳能力较差时 为了预防坍方 必须采用超前支护 其主要内容有 超前锚杆 小导管注浆 管棚 全断面预注浆 深孔注浆 帷幕注浆以及在洞口浅埋段采用的地表注浆等 4 二次衬砌二次衬砌不得严重滞后初期支护 软弱围岩地段应紧跟开挖 级围岩需根据围岩量测结果确定最佳施作时间 5 监控量测量测工作在隧道的防坍工作中 起着重要的作用 它是新奥法的三大核心之一 围岩的失稳破坏总有一定的先兆 通过将量测结果与设计给出的判断标准 也称为管理值 比较 即可得出围岩 包括初期支护是否稳定的结论 但是必须指出的是 量测结果没有超过标准值时 隧道也并非一定安全稳定 还需根据目测局部地段初期支护有无开裂或变形情况 三 现场管理方面 现场管理在目前隧道施工防坍中 是极其重要的环节 从隧道的开挖到支护 衬砌都需要严格地遵照设计文件 施工组织 施工规范 验收标准等要求进行 如果施工现场没有严格的管理 隧道坍方的发生就不可避免 再者 现在许多隧道的开挖甚至连支护部分都分包给民工进行施工 那种 包而不管 或 以包代管 的做法是引发坍方的另一直接原因 总之 在管理方面 必须加强以下几方面的工作 1 严格遵守公路隧道施工规范和隧道验收评定标准 设计文件以及施工组织设计的要求和规定 2 未经上级技术部门同意 不得擅自改变施工过程中的开挖 支护方式 3 认真进行支护作业 确保锚杆的长度 间距 喷射混凝土厚度 格栅拱架间距等参数达到设计要求 4 必须坚持开展监控量测工作 并及时做到量测资料的收集 处理和信息反馈 总之 确保隧道安全施工要做到 1 以人为本 安全至上 的原则 坚持 管生产 必须管安全 生产必须注意安全 的原则 2 确保 三全 管理 全员 全方位 全过程 3 做到 三不伤害 不伤害自己 不伤害别人 不被别人伤害 4 坚持 三级 教育 班组级 项目级 公司级 5 配足 三宝 安全帽 安全带 安全网 6 做到 三定 定人 定措施 定期限 7 坚持 三工 工前讲安全 工中检查安全 工后讲评安全 8 杜绝 三违 违章指挥 违反操作规程 违反劳动活动 9 做到 三检 自检 互检 交接检 10 注意 三曲线 体力 情绪 智力 11 始终坚持 四不放过 原则 事故原因不清楚不放过 事故责任者和员工没有受到教育不放过 事故责任者没有处理不放过 没有制定防范措施不放过 环境保护 环保洞门 谢谢