方斗山隧道风险安全专项施工方案及应急预案(4)

2019-08-03 10:56

Q≥60×S

式中:S-隧道开挖最大断面积; 单位:m2

Q≥60×S=60×30=1800m3/min(考虑过煤层段采取导坑法,隧道开挖最大断面积按30 m2计)

所以取最大值1800 m3/min作为控制风量,再经过管路漏风折算可知所需通风机的总供风量应为2650 m3/min左右。

②通风设备选择及配置

根据上面的计算结果,轴流风机选择了 SDF(C)-No12.5型通风机,风管选择了便于装卸和维修的PVC拉链式软风管,直径Ф1800㎜。

各通风设备的性能参数和配置数量见表2-1:

表2-1主要通风设备参数表

技术参数 名称 型号 速度风量功率风压(Pa) 3(r/min) (m/min) (KW) 高速 轴流风机 SDF-No12.5 (C)中速 低速 1378-5355 1550-2912 110×2 629-2445 1052-1968 34×2 355-1375 840-1475 16×2 满足隧道进尺要求 进出口工区各使用2台;各口令考虑1台备用。 数量 拉链式平均百米漏风率0.015,摩阻系数0.02,每节PVCФ1800㎜ 软风管 长度20m/节或10m/节(20m/节占75%以上)。 ③施工通风布置

根据实际情况采用压入式通风,在洞口配置两台轴流风机(110KW),单路φ1800mm软风管进洞,风管为阻燃、防静电型,加强通风循环,防止瓦斯和有害气体聚积。保证掌子面风量不小于1800m3/min,风速不小于1m/s。

(2)通风管理

由具有丰富通风经验、瓦斯检测知识的技术人员组成通风管理小组,包括专职瓦检员、通风管理员。配备足够的检测有害气体设备,并且为检测试验人员提供合格的防毒面罩。

a.瓦检员负责有害气体的检测。对隧道进行全天候交叉巡回检测,由洞外向洞内,选择机电设备集中地点、二次衬砌工作面、隧底作业面、开挖作业面和有可能存在瓦斯等有毒气体聚集的断面作为检测断面。对拱顶、两侧拱脚(或大跨度)和两侧墙脚距隧道周边20cm处采用五点法进行检测,取浓度最大记录(氧气取浓度最小值),并逐级上报。

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b.通风管理小组负责通风设备的安装、维护,洞内风速、风量、风压的定期测试,以及定期检查通风设备的供风能力和动力消耗。根据施工状况调整通风设计并采取相应的安全技术措施。

c.通风管理员在每班工作期间,采用风速仪和风速量测仪,对洞内的风量至少测量一次,并结合瓦斯员反映的情况,如有通风不足,立即采取措施加强通风。 2.8 隧道监控量测

(1)量测目的:监控量测和光面爆破、喷锚支护是新奥法施工的三大支柱。将由专门的量测小组实施量测计划,通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化,施工结构物的安全状态和对环境的影响并进行全面的监控,以判定围岩稳定性,支护、衬砌可靠性。并把监测结果反馈设计、指导施工。

(2)量测计划:量测项目、方法和频率及测点布置严格按施工图纸的要求施作,除必测项目外,?还备齐选测项目所用仪器、设备等,有必要时,立即实施选测项目。

(3)数据处理:取得检测数据后,要及时进行整理,绘制位移--时间曲线,当曲线趋于平缓时,进行数据处理和回归分析,以推算最终位移,掌握位移变化规律及结构安全性。

(4)量测管理:将量测结果迅速、正确地反馈到设计及施工中去,并在整个隧道施工中积极、连续地进行量测,以达到指导施工的成效。 2.9 隧道超前地质预探、预报 2.9.1、超前地质预报措施

根据隧道不同的地质条件,超前地质工作按照长短结合、上下对照、定性与定量相结合的办法来保证预报的准确性。根据各种探测方法的特点,可分为长距离控制预报、中距离预报、短距离验证预报。

综合超前地质预报主要措施见“表2-2 综合超前地质预报主要措施表”。

表2-2 综合超前地质预报主要措施表

措 施 地质素描 物探方法 洞顶及洞壁 TSP 位 置 左侧洞壁、右侧洞壁、洞顶 超前水平钻探 洞身每次110m,搭接10米; 超前钻孔在TSP地震波预测的基础上进行探测验证。超前钻孔长度每一循环不小于35米,相邻测段之间搭接长度不小于5m。钻孔数量深孔水平钻探 及布孔方式等由设计单位根据TSP地震波预测情况确定,通过《超前地质预报设计通知单》明确,具体参照相关参考图执行; 5m加深炮孔 每循环 隧道隐伏岩地质雷达和钻探 采用地质雷达对隧道拱顶、边墙及隧底隐伏岩溶发育情况进行探

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溶勘查 测,当发现异常情况时采用5m钻孔进行钻探验证 长距离宏观控制预报:在隧道穿过的灰岩地段以及断层在洞身水平方向上采用TSP203超前地质预测预报系统进行距离100~200m的预报。采用110m的成果。

中距离预报:采用超前地质钻孔进行的距离在35~50m的验证预报。 短距离预报:地质素描法和采用加长炮眼孔进行的距离小于5m的预报。 2.9.2、其它地质工作内容及方法

⑴岩溶和断层破碎带形态调查

调查岩溶的形态、规模及其分布位置、高程、延伸方向、涌水量大小、充填物情况。 ⑵地表监测

依据提供的工程地质、水文地质图,岩溶隧道中线两侧各1.5公里与居民生活、生产关系密切的泉水、井水等进行监测。监测内容主要为水量、水温、水压、水质的变化以及当地的气象与降水。监测手段主要为测量、摄影、笔记等。

⑶必要时采用超前导坑法进行开挖揭示地质情况。 ⑷地质信息收集与处理

超前地质预报建立一个地质信息系统,通过各种方法收集地质信息,进行综合分析、判断,编制信息预报成果由主管技术人员予以复核,并报设计、监理。为变更设计和施工提供决策依据,及时调整施工方法和支护参数。经分析、整理的地质资料作为施工技术资料存档。

采用新的施工方法和支护参数后,有从施工过程中获取新的地质信息,更新地质信息系统,经处理后,再一次反馈给施工,如此往复,形成地质信息系统化。地质预报信息收集处理系统流程见“图2-8 地质信息系统流程图”。

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施工开始

动态调整 图2-8 地质信息系统流程图

地质信息综合分析 与设计文件是否一致 地质信息采集系统 地质素描 涌水量监测 红外线探测 TSP203 其它探测 地质复查 地表观测 物理力学试验 超前地质预报 超前探孔

第三章 风险事件专项安全施工方案

3.1 过岩溶地段突水涌泥专项施工方案

方斗山隧道穿越可溶岩地段,隧道多位于岩溶水水平循环带,局部位于垂直循环带,存在岩溶、突泥、突水的可能;隧道通过断层,岩体破碎,易发生暗河及岩溶突水,危急施工安全,同时也可能造成地表失水,影响居民生产生活用水,拟采取如下措施:

⑴超前地质预测预报

岩溶地段要根据设计要求进行超前地质预测、预报,采用地质素描、地质调查、地质雷达、TSP长距离超前地质预报、红外探水、长距离超前钻孔、炮眼超前钻孔等综合方法进行预报,准确判定前方岩溶形态、地下水分布情况和储量,为制定施工方案提供依据。

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⑵超前预注浆堵水

对可能发生大规模的突水、突泥的岩溶段施工,需要维系岩溶水通畅时,上报监理和设计单位进行变更,采取预注浆加固措施,预注浆加固前先采取引排措施,然后进行注浆。

⑶开挖、支护、二衬

帷幕注浆结束后先施工超前管棚然后开挖,根据围岩级别分别采取CD法、双侧壁导坑法或CRD法开挖,开挖后及时进行初期支护并封闭成环,仰拱和二衬及时紧跟,以“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”和“分步开挖” 的原则组织施工。

⑷开挖后隧道周边岩溶发育情况探测

开挖完成后及时采用地质雷达对隧道的拱顶、边墙及隧底岩溶发育情况进行探测,当发现异常时采用5m钻孔进行钻探验证,如发现隧道周边5M以内有溶腔必须进行填充和加固。

⑸隧道周边径向注浆

开挖后及时对隧道周边进行径向注浆,封堵地下水,控制地下水排量,如果隧道洞顶有住户,要严格控制地下水流失,采取“以堵为主,限量排放”的原则。

⑹溶洞处理

①溶洞处置的主要原则

隧道遭遇到发展和衰亡阶段的岩溶中的大型溶洞、暗河时,通用原则为确保隧道的衬砌结构有足够的安全保证、在可预见期内洞穴的稳定性有保证、原有水流通道不会被阻断、方案比较经济适用。

② 溶洞处理主要方式

隧道过溶洞处置方式有内增设边墙梁及行车梁、托梁、支墩、悬壁梁承托纵梁、拱桥、加大隧道净空宽度跨度跨越岩溶或对隧道周边岩体进行封闭、注浆加固、支顶加固、加强衬砌等。

A、溶洞跨越处理

当溶洞规模较大、溶洞内充填物松软,基础处理工程修建困难、耗资巨大,或者溶洞虽小但水流较大时,可根据具体条件采用相应的梁跨、板跨等形式跨越岩溶地段。

此方式一般采用钢筋混凝土梁跨越,梁体采用抗侵蚀混凝土。当隧道衬砌断面需要开挖围岩才能满足净空要求时,应先开挖围岩,再施工跨越结构,以确保安全,同时应注意不同受力结构间的断缝设置及连接措施设置。

B、封闭处理

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