沈海复线宁连福州段高速公路A3合同段 石狮山隧道风险评估报告 及围岩结构的完整性,包括断层、软弱破碎岩体等进行预报预测,及时发现异常情况,从而为优化施工方案提供依据。为预防可能形成的灾害性事故及时提供有效信息,为施工安全提前做好准备,及早做好预案,采取相应的技术和安全措施,保证施工的正常、有序安全的进行。
通过超前地质预测预报,了解掌握掌子面前方一定距离内的工程地质条件、围岩级别、断层围岩水量和不良地质围岩情况,为正确选择开挖断面施工方案、支护参数和施工方法提供依据。隧道超前地质预报对安全科学施工,提高施工效率,缩短施工周期,避免重大事故损失发挥积极作用。
6·5·4加强支护措施
加强超前支护措施是预防塌方事故的有效措施之一,根据围岩破碎和含水量的具体情况,可以考虑采用:管棚和超前小导管预注浆、管棚和超前小导管、超前锚杆等处理方案,管棚、小导管、锚杆的环向间距根据围岩破碎程度和颗粒大小合理设置,一般在20~40cm,拱顶两侧各45°范围适当加密,同时根据围岩裂隙程度、含水量大小等予以考虑单液或双液注浆固结围岩。初期支护要考虑结构强、刚度大的支护结构形式,比如格栅刚架或者是型钢刚架喷射混凝土等,而且要求施工及时、受力合理、安全有效,尤其要注重刚架的连结是否牢靠、刚架底部是否悬空、喷射混凝土厚度是否满足设计要求、刚架背后是否存在空洞等关键环节,确保初期支护施工质量满足要求。
6·5·5加强监控量测
监控量测是发现围岩变化、变化大小以及是否会产生坍塌的有效手段之一,在浅埋地段和断层破碎带施工时,监控量测的间距为5~10m,不得
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沈海复线宁连福州段高速公路A3合同段 石狮山隧道风险评估报告 大于10m,每个断面设置两条水平收敛量测线(拱腰和墙腰各一条)和一个拱顶下沉量测点,量测频率要勤(每天至少一次直至基本稳定),量测完后要及时分析数据用以指导施工。
6·5·65.隧道内布设应急逃生管和掌子面配备应急照明灯具
在进行Ⅳ级与Ⅴ级围岩开挖施工时,应当从隧道的掌子面至二次衬砌台车或洞口,采用Ф600mm、壁厚10mm、每节长度不超过2m的钢管,作为隧道施工预防塌方的应急救援逃生管,铺设在隧道内的侧壁位置,在隧道内塌方时可作为被困人员的逃生通道。
隧道开挖掌子面的作业人员必须配备手持应急照明灯具,能够随时应对突发的意外事件。
6·5·7仰拱紧跟
断层破碎带施工时仰拱紧跟是确保初期支护尽早封闭成环、改善围岩受力结构和确保围岩稳定的最有效手段。
6·5·8二衬及时
二衬及时施工是避免隧道产生坍方的有效措施,在受到进洞50m时,洞口必须开始二次衬砌台车的拼装,在隧道开挖进洞80m~120m时,二次衬砌台车必须进洞完成两模的二次衬砌砼施工,在断层破碎带施工时,二衬施工距掌子面距离不得超过90m的距离。
6·5·9预防破碎带突水(石、泥)措施
隧道洞身段发育有少量围岩裂隙水渗出,但是在大气补水或遭遇强降雨时,隧道内可能会出现淋雨或涌水状出水,对本合同段范围内的隧道围岩稳定性影响较大,甚至出现突泥、突水的情况。施工过程在破碎段顶面
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沈海复线宁连福州段高速公路A3合同段 石狮山隧道风险评估报告 采用打孔注浆的方式加固覆盖层,注浆范围延伸至隧道仰拱底部。在开挖掘进施工中,超前小导管注浆加固地层,开挖采用超前小导管注浆封闭围岩的预防措施阻隔出水,预防围岩大量出水,避免突泥、突水的发生。
在出水量较大,围岩松散的情况下,爆破施工采取微爆法,循环进尺控制在0.8m内,加密炮眼,严格控制炸药用量,缓慢通过破碎带。
6·5·10采空区的处理措施
就根据采空区的分布位置,大小及岩层稳定情况,采取加固,回填等综合处治措施,进行动态设计,确保隧道施工及运营安全.定溪锰矿采空区处的主要处理措施是:对隧道拱顶及拱腰以上的采空区,清除充填物后在其周边打设ф22药卷锚杆(长2.0-3.0m,间距120χ120cm,深入基岩>1.0m),待初期支护施作完成后,分次回填C20砼。对于隧道边墙部位的采空区,用浆砌片石回填,并采用厚度不小于2m的M7.5浆砌片石进行封堵,并且每隔2m设置一道ф100mm软式透水管与中心排水沟相连,对于隧道仰拱及路面下部位的采空区,清除充填物后采用C15片石混凝土回填。
6·5·11预防危岩落石的对策
预防危岩落石主要从主动清除、锚网喷浆防护、挂安全网防护三个方面采取对策。
①主动清除:对于比较大的可能会成为危岩落石的孤石,在无法采取锚网浆防护的情况下,就应采取主动将其清除掉的措施,避免孤石松动滚动滑落,造成生重大的破坏。
②锚网喷浆防护:对于面积比较大、单块体积相对较小的危岩落石,
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沈海复线宁连福州段高速公路A3合同段 石狮山隧道风险评估报告 应采取挂锚网喷射砼进行加固处理的防护措施。
③挂安全网防护:对于个别、零星不易采取主动清除或锚网喷浆防护处理的危岩落石,可在其下方选择适当位置,挂设安全网进行防护处理。
6·5·12隧道大变形施工对策及安全技术措施 (1).
⑴隧道支护变形量较大,沿隧道侧壁拱部范围内出现纵向开裂; ⑵松动开挖施工面还未封闭时,几小时后围岩会沿微节理面及层理面产生松弛破裂,在拱顶、洞壁及掌子面会出现响声,且有围岩剥落掉块,开挖轮廓逐渐呈不规则状等现象,之后暴露面呈显出破碎与较破碎状态;
⑶围岩应力释放缓慢,时间长,且具有突然大量释放的特点。使得锚喷支护变形开始不明显,继而突然开裂,变形发展较快;
⑷隧道进口段与出口段的出现偏压不对称性、非均匀性,隧道开挖后出现变形。
(2).控制变形的主要技术措施
⑴控制原则:采用“加固围岩、改善变形、先柔后刚、先放后抗、变形留够、底部加强”的主动式控制原则。一是从提高围岩力学性能着手,主动加固围岩,使之承受一部分荷载;二是加长加密锚杆,使支护的荷载传入基岩深部;三是初期支护允许柔性变形消耗围岩中储存的能量;四是预留足够的变形量防止初支侵入二衬;五是遇大变形时要增加钢筋对二衬进行加强;六是加强隧道底部结构。
⑵技术对策
①在掘进施工中很有可能出现变形,为保证施工安全和质量,首先按
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沈海复线宁连福州段高速公路A3合同段 石狮山隧道风险评估报告 设计图纸要求施工,做到短进尺,强支护,勤量测。及时施作小导管超前支护,如实掌握隧道围岩情况,根据超前探孔地质资料,上报设计院,变更施工方案。每循环进尺控制在60至100cm之内。开挖后,对掌子面及拱顶初喷砼封闭,并及时施作钢架,锚喷支护。严格按设计要求控制钢架间距,必要时缩小钢架间距,钢架连接板处设置锁脚钢管。系统锚杆交错布置于钢架两侧并与钢架焊接牢固,钢筋网片紧贴初喷面,纵环向搭接至少一个网格长度,加强支护,确保施工安全。仰拱紧跟掌子面,距离保持在40m以内,使初期支护尽早封闭成环,满足拱架支承应力。
②隧道开挖后,现场技术员立即观察工程地质状况,内容包括:工作面附近围岩岩性;节理发育程度,接触面充填物的性质,开挖面的稳定状态;开挖面有无松散坍塌剥落现象或征兆,有无地下水等观察。以上观察内容均需做好记录。
初期支护完成后,对初期支护的状况进行观察,内容包括支护锚杆是否被拉曲,喷层是否产生裂缝,剥离和剪切破坏,钢支撑有无被压曲现象等。洞外观察包括对洞口地表情况,地表沉陷,边坡及仰坡的稳定以及地表水渗透等的观察。
③加强监测,留足沉降量,保证施工安全和二衬的设计厚度。 ④加强超前地质预报,并结合监控量测分析,及时调整设计参数。 ⑤仰拱地段,应考虑超前施作开挖掌子面与仰拱,严格控制仰拱、回填及二次衬砌各工序间的步距,严格按规范施工,尽早完成二次衬砌浇筑。
⑥施工期间,技术人员24小时值班值守,随时记录工作掌子面的作业情况,遇到问题,及时汇报,防止错过最佳处理时间。
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