1前言

淺埋暗挖法、鉆爆法隧道施工中,坍塌是經(jīng)常容易出現(xiàn)的、社會影響較大的工程事故,而且各種數(shù)據(jù)監(jiān)控往往難以發(fā)現(xiàn),必須將安全管理工作盡可能前置,提前告知、提前消除隱患、提前預(yù)警,各種隱患消滅在萌芽狀態(tài)。預(yù)警盡可能采用書面、網(wǎng)絡(luò)、會議紀要、工作聯(lián)系單(函)等形式報告,輔助以口頭、電話、短信等方式告知。

2坍塌的原因

2.1超前加固效果不佳

(1)灌漿質(zhì)量存在問題,可能是漿液配合比不合理、灌漿參數(shù)不適合、自私減少灌漿量等。

(2)灌漿孔可能局部塌孔,導(dǎo)致實際灌漿加固段縮短。

2.2進尺過大,與圍巖等級不符

(1)開挖過程中控制不嚴格導(dǎo)致超挖。

(2)爆破參數(shù)不合理。

(3)開挖時采用施工機械不合理。

2.3臺階過短,沒留核心土

(1)開挖施工中圍巖較差,有滲水情況,核心土容易破壞。

2.4開挖面暴露時間長

(1)掌子面沒有及時噴護,臨時仰拱未及時噴護封閉。

2.5初襯沒及時封閉

(1)鎖腳錨桿(管)施工較慢,初襯鋼格柵組裝較慢等,使初襯未及時封閉成環(huán)。

2.6地面車輛震動

(1)隧道埋深較淺,隧道上部存在較深回(雜)填土等,巖土自穩(wěn)能力差。

2.7降水后地層殘留水的影響

(1)地表存在滲水通道。

(2)截排水不暢。

2.8局部含水砂層、局部軟弱土、局部破碎帶、局部空洞

(1)必須進行綜合地質(zhì)超前預(yù)報,查清掌子面前方地質(zhì)情況。

(2)采用周邊超前預(yù)注漿,徑向注漿。

(3)對于溶隙和溶管的充水巖溶,采用以堵為主的原則。

(4)預(yù)留防涌巖墻,厚度視水壓大小可選擇為5~8m。當圍巖極度破碎時,應(yīng)加大距離。

2.8雨、污水管滲漏

(1)市政管網(wǎng)老舊。

(2)地表管線破損。

2.9下穿河、湖或近距河湖暗挖

(1)綜合預(yù)報,先探后掘的原則,大堵小排的原則。

(2)應(yīng)堅持“管超前,嚴注漿,短開挖,弱爆破,強支護,快封閉,勤量測,緊襯砌”。

(3)施工排水。水下隧道施工期間,地下水和施工用水無法自排,特別是出現(xiàn)突水、突泥險情時,為防止淹沒隧道內(nèi)的設(shè)備、危及人員安全以及為搶險創(chuàng)造條件,應(yīng)準備足夠的抽水、排水設(shè)備。

(4)增加探孔數(shù)量,提前設(shè)置孔口止水閥。

(5)防水閘門與防水圍堰。

(6)逃生路線。在施工過程中,根據(jù)施工的不同位置和情況,制訂出切實可行的逃生路線規(guī)劃,以應(yīng)付不測。

2.10降雨后滲漏

(1)地表存在沉降裂縫。

(2)地表截排水不通暢。

2.11馬頭門及斷面變換處等

(1)洞臉部位應(yīng)加固不及時。

(2)斷面漸變段鋼筋焊接薄弱。

3坍塌的預(yù)防措施

3.1超前地質(zhì)預(yù)報

(1)在隧道施工中,必須重視綜合地質(zhì)超前預(yù)報,長短結(jié)合,以短為主,準確預(yù)報不大于30m隧道前方及隧道周邊外1倍洞徑的地質(zhì)情況,并需要將地質(zhì)超前預(yù)報作為一道施工工序列入施工組織中。

(2)地質(zhì)超前預(yù)報主要方法:

常規(guī)地質(zhì)分析類,超前水平鉆探類,物探類。

(3)高風(fēng)險不良地質(zhì)預(yù)報要點:

在斷層破碎帶及巖溶富水區(qū),采用隧道超前預(yù)報系統(tǒng)、高密度電法對掌子面前方30~100m范圍不良地質(zhì)體的位置、規(guī)模、性質(zhì)作詳細預(yù)報,粗略預(yù)報圍巖級別和地下水情況。

(4)在地震波探測的基礎(chǔ)上進行超前探測驗證。

(5)對多種探測手段獲得的探測資料進行綜合分析與評判,相互印證,并結(jié)合掌子面揭示的地質(zhì)條件、發(fā)展規(guī)律與趨勢進行預(yù)測預(yù)報

(6)建立現(xiàn)場管理標準。

3.2采取各種手段調(diào)查隧道周邊狀況

(1)工程地質(zhì)調(diào)查。

水文地質(zhì)調(diào)查。地鐵工程水文地質(zhì)調(diào)查內(nèi)容:

1.評價施工采取降、排水措施可能引起的兩側(cè)建筑物變形,市政道路的下沉、塌陷,地下水動態(tài)的變化和地下管線及各種設(shè)施的變形等不利影響,并提出防治措施。

2.基坑下有承壓水含水層時,評價承壓水頭對基坑穩(wěn)定性的影響。

3.線路通過含水粉細砂、粉土層時,評價開挖引起潛蝕、流沙、涌土的可能性。

4.評價地下水對巖土的軟化、崩解、濕陷、潛蝕等有害作用,必要時建議進行抗浮驗算。

5.調(diào)查沿線人防工程、人工洞室的滲漏水情況,評價對基坑及隧道的影響。

6.評價地下水對支擋構(gòu)筑物、路塹、邊坡及路基穩(wěn)定性的影響。

(2)工程環(huán)境調(diào)查。

1.對施工噪聲的調(diào)查。

2.對環(huán)境污染的調(diào)查(包括對粉塵、有害氣體、放射性污染的調(diào)查;對因施工造成水質(zhì)和土壤污染的調(diào)查)。

3.對地面建筑及地下管線的調(diào)查。施工前必須對周圍的施工環(huán)境做周密的調(diào)查:1.調(diào)查地面建筑物結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)形式及各種建筑物在不同沉降差下的反應(yīng)。2.調(diào)查地下建筑物結(jié)構(gòu)形式及使用功能要求。

3.調(diào)查地下管線使用功能、結(jié)構(gòu)特征及其與地下工程結(jié)構(gòu)的相對位置。

4.調(diào)查各種電纜線材規(guī)格型號、使用要求、保護裝置、外徑、地下埋深或地上架設(shè)電桿高度、荷載情況、基礎(chǔ)類型。

5.調(diào)查對地面沉降很敏感的建筑,如煙囪、變電站、氣柜、鍋爐、電視塔、化工裝置、鐵路、江堤防洪閘、橋基。

6、調(diào)查重要公路、道路基礎(chǔ)。

7、調(diào)查地下障礙,如廢舊管道的管徑、長度、埋深、儲水量、管道結(jié)構(gòu)。

3.3重視地下水及地表水的處理

對隧道圍巖中的滯留水及殘留水,盡量采取疏導(dǎo)的方式。

在通過透鏡體砂層和掌子面出現(xiàn)潮濕和滲流時,可預(yù)先打入鋼管導(dǎo)水引流,鋼管制做同注漿用花管,隨工作面的前進依次打入導(dǎo)管。為防止土體流出,鋼管內(nèi)應(yīng)設(shè)海綿或紗布。

目前武漢地鐵采用全包式防水,以防為主,造成二次襯砌長期在水壓下受力,出現(xiàn)滲漏。

關(guān)注暴雨的影響。

地下水對隧道的危害主要有:使軟巖軟化,土壓增大;促使破碎帶崩坍;使黏土、土質(zhì)巖和膨脹巖膨脹,圍巖發(fā)生流變;無膠結(jié)圍巖流動化,圍巖崩坍,喪失穩(wěn)定等。為了防止隧道施工中地下水引起災(zāi)害,必須根據(jù)隧道工點的實際地質(zhì)與水文地質(zhì)條件和施工方法對地下水進行調(diào)查和有效控制。

地下水的處理

1.堵水。采用注漿工法(適用條件:1.水量較小,水壓較低。2.淺埋隧道地面注漿。3.水量大,水壓高時,與排水相結(jié)合進行注漿)

2凍結(jié)。(適用條件:1.飽和土層、沙土、淤泥。2.城市地鐵不允許地下水流失。3.當無法采用注漿堵水和保持掌子面穩(wěn)定而凍結(jié)法成為唯一選擇時應(yīng)用)

3.排水。導(dǎo)坑排水、底設(shè)導(dǎo)坑排水、排水鉆孔。

4.降水。深井降水、洞內(nèi)井點降水。

3.4確保超前地層加固的效果

地層加固是安全開挖的重要保證。根據(jù)不同的地層,采用不同的加固設(shè)計。可采用降水、管棚、超前小導(dǎo)管注漿、超前錨桿加固地層,由設(shè)計院確定。

留足夠的硬化時間。

淺埋暗挖法施工

1.選擇適宜的輔助施工工法,優(yōu)先采用小導(dǎo)管超前支護。

2.拓管淺埋暗挖法在有水、不穩(wěn)定地層中的應(yīng)用,要以注漿堵水為主,以降水為輔,采用劈裂注漿加固和堵住80%的水源,降掉20%的少量裂隙水,以達到減少地表下沉的目的。

3.在地面動荷載作用下,在大跨度地段,長孔劈裂注漿預(yù)先加固地層,小導(dǎo)管配合進行超前支護,是安全可靠的重要手段。

4.長管棚的直徑要和地層剛度相匹配,當直徑超過150mm時,對控制地表下沉作用很小。

3.5小進尺

(1)軟巖IV、V級圍巖,洞口段,偏壓段,淺埋段等地層,開挖循環(huán)進尺宜為每榀格柵拱架間距

(2)短開挖:一次注漿多次開挖。當導(dǎo)管長3.5m時,每次開挖進尺0.75m,每次環(huán)狀開挖,預(yù)留核心土。這種非爆破作業(yè),減少了對圍巖的擾動,及時噴射5~8cm厚混凝土層,再架設(shè)網(wǎng)構(gòu)拱架進行掛網(wǎng)噴射混凝土。

3.6留核心土

(1)采用環(huán)形開挖留核心土,可防止工作面的擠出。其開挖方法是上部導(dǎo)坑弧形斷面留核心土平臺,拱部初期支護,在開挖中部核心土。

3.7合適的臺階長度

一般臺階法施工,上下臺階以5~8m為宜,太長不利于控制沉降變形,太短可能造成整個掌子面失穩(wěn),臺階長度一般為1~1.5倍洞徑。

臺階法開挖注意事項

(1)臺階數(shù)不宜過多,臺階長度要適當,充分利用地層縱向承載拱的作用。

(2)軟弱地層施工時,單線臺階長度超過1.5倍洞徑就要及時封閉,雙線隧道臺階長度超過1倍洞徑就要及時封閉,未封閉長度大于縱向承載拱跨,就會產(chǎn)生變位驟增現(xiàn)象。

(3)山臺階架設(shè)拱架時,拱腳必須落在實處,采用鎖腳錨管穩(wěn)固拱腳,防止拱部下沉。

(4)解決上下部半斷面作業(yè)的相互干擾的問題,做好作業(yè)施工組織、質(zhì)量監(jiān)控及安全管理工作。

3.8開挖后及時封閉

(1)這里的封閉有兩層意思,一為開挖面的封閉,二為結(jié)構(gòu)斷面的封閉。

(2)開挖面的及時封閉就是盡可能減少開挖面的暴露時間。據(jù)統(tǒng)計,很多坍塌都出現(xiàn)在班組交接時,上個班組正在開挖過程中,下個班組未能迅速進入工作狀態(tài),秩序紊亂,延誤了開挖面的封閉,從而造成坍塌。必須協(xié)調(diào)好工序及班組銜接,另外在特殊段施工時可以縮短開挖步距,以減少暴露時間,達到早封閉的效果。封閉后及時注漿回填,將圍巖和初期支護空隙回填密實。

結(jié)構(gòu)斷面的及時封閉就是盡量讓結(jié)構(gòu)早封閉成環(huán),形成閉合的結(jié)構(gòu)體。

在開挖面和結(jié)構(gòu)斷面沒有封閉的情況下不能隨便停工。

(3)穿建筑物時,為嚴格控制地表沉降,在上臺階架設(shè)臨時仰拱,待下半段初支封閉達到設(shè)計強度后拆除。

3.9加強監(jiān)測、反饋施工

信息反饋是暗挖施工的重要組成部分。通過施工監(jiān)測掌握地質(zhì)、圍巖地層、支護結(jié)構(gòu)、地表環(huán)境等變化情況,及時采用對應(yīng)措施,保證施工安全。開挖過程中必須加強監(jiān)控量測,當發(fā)現(xiàn)拱頂、拱腳和邊墻位移速率值超過設(shè)計允許值或出現(xiàn)突變時,應(yīng)及時施工臨時支撐或仰拱形成封閉環(huán),控制位移和變形,根據(jù)量測結(jié)果跟蹤注漿。

3.10重視特殊段施工

對穿越環(huán)境復(fù)雜地段、馬頭門和斷面變換處等特殊段,制定專項方案和措施,保證施工安全。

3.11建立應(yīng)急機制

為確保暗挖施工的安全,應(yīng)建立應(yīng)急機制。施工前制定應(yīng)急預(yù)案和應(yīng)急措施,包括坍塌的人員疏散、材料準備和調(diào)用、搶險組織等都要考慮周全。保證坍塌時人員疏散到安全地帶,減少損失,并有條不紊地開展處理工作等。

4坍塌的處理措施建議

4.1坍塌后,一是要沉著、千萬不要恐慌,一般在分臺階、小步距開挖情況下,即使出現(xiàn)坍塌,受空間限制,坍塌量也不大;二是要快速、及時處理,快速封閉掌子面、及時注入填充物、回填孔洞、防止塌陷擴大、防止影響擴大;

4.2坍塌出現(xiàn)后,人員立即后撤至初期支護封閉地段,以確保人員安全;

4.3觀察洞體和掌子面的狀況,通過圍巖的松動情況、水流變化的情況、塌落的情況、初期支護上是否有裂紋及是否有裂紋擴展等情況來判斷是否會出現(xiàn)更大的塌方,確保搶險人員的安全;

4.4迅速拋擲現(xiàn)場已有的或預(yù)先準備好的加氣磚、石塊等有一定體積的物體及鋼網(wǎng)片,噴10~20cm厚混凝土封閉掌子面;注意:坍塌處理的第一措施在于封閉掌子面,控制坍塌;

4.5用方木支撐未封閉成環(huán)的初期支護段,保證支護的穩(wěn)定;

4.6在掌子面附近的初期支護結(jié)構(gòu)頂部鑿孔,插入2~3根60~80mm直徑的鋼導(dǎo)管(其中1根為導(dǎo)氣管),導(dǎo)管一端接近坍塌區(qū)頂部,另一端固定在格柵鋼架上;

4.7用錨噴機具向坍塌孔洞內(nèi)吹入干料(切忌在坍塌后直接注入水泥漿,這樣可能誘導(dǎo)更大的坍方,因為松散的坍塌體經(jīng)水泥漿浸泡后荷重加大、強度降低,造成圍巖更加不穩(wěn)定);

4.8為了確保再開挖的順利進行,不能采用混凝土填充,先吹入干砂,再吹入水泥和砂的混合料,混合料的比例為:水泥∶砂=1∶3左右,回填量應(yīng)接近坍塌量;

4.9最后再注入水泥漿,用于膠結(jié)填充物,進一步穩(wěn)定圍巖;

4.10待到填充物膠結(jié)后,可用超前鉆孔探知前方的工程地質(zhì)水文地質(zhì)情況或采用各種超前地質(zhì)預(yù)報的方法探測前方的地質(zhì)條件(希望后續(xù)工程一直采用,至少要采用簡易的鉆孔超前預(yù)報),根據(jù)具體情況重新施作超前支護,如果圍巖較差,要加強超前支護;

4.11然后,按正常的工藝,破除封閉掌子面繼續(xù)開挖支護;

4.12地面塌陷區(qū)填充密實的土、沙、石子等,添加適量的膠結(jié)材料,如水泥或注水泥漿等;如果確認對以后土地的使用沒有影響的情況下,可以填充混凝土;

4.13對于地面塌陷,要特別注意盡可能減少社會影響。

4.14提示:掌子面附近應(yīng)常備方木、鋼網(wǎng)片、加氣磚等必備材料。方木主要用于加固結(jié)構(gòu);加氣磚具有輕質(zhì)高強的特性,可以置于格柵背后回填超挖空間或坍塌空區(qū),也可以在坍塌發(fā)生時拋擲在堆積體中減少坍塌量;鋼網(wǎng)片主要用于封閉掌子面。

5近期要做的工作建議

5.1派公司專家檢查現(xiàn)場安全狀況,檢查項目組工作漏洞

5.2根據(jù)提綱準備多媒體講義,進行一次防坍塌培訓(xùn)(對業(yè)主、對員工)

5.3防坍塌專項現(xiàn)場風(fēng)險評估

5.4嚴重違反施工工藝要求的必須書面、網(wǎng)絡(luò)平臺警示

5.5開展聯(lián)合巡檢

5.6構(gòu)建應(yīng)急措施

5.7根據(jù)公司的管理理念和內(nèi)控、外控機制檢查所有的環(huán)節(jié),修改完善

篇2:地鐵暗挖隧道防止下沉措施

地鐵暗挖隧道防止下沉的措施

1整個施工過程中嚴格遵循"管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、早封閉、勤量測"的施工原則。

2采用超前小導(dǎo)管注漿,掌子面超前預(yù)注漿加固地層及掌子面噴射混凝土封閉等施工方法,防止工作面失穩(wěn)和減少下沉。

3嚴格控制每循環(huán)進尺長度0.5m~0.75m,確保掌子面安全不坍塌。

4控制臺階長度<5m,充分利用地層縱向承載拱的作用。

5快速進行架立格柵鋼架、掛網(wǎng)、錨噴混凝土施工,及時封閉初期支護,以減少地層松弛,最重要的是及時封閉仰拱。

6及時進行二次襯砌,減少地表下沉。

7格柵鋼架拱腳設(shè)鋼墊板及設(shè)注漿鎖腳錨管,防止其下沉。

8上部開挖設(shè)臨時仰拱,防止拱部下沉。

9初期支護完成后,立即進行填充注漿,以填充初期支護與土層間空隙,抑制土層下沉。

10加強監(jiān)控量測工作,及時進行信息反饋,正確指導(dǎo)施工。

11建立標準施工卡片,嚴格施工工藝、施工紀律,加強生產(chǎn)管理。

篇3:某地鐵車站暗挖隧道施工安全措施

地鐵車站暗挖隧道施工安全措施

暗挖隧道處于軟弱地層,施工中應(yīng)把“防坍、防沉”放在首位,嚴格遵循淺埋暗挖隧道“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、早封閉、勤量測”的施工原則,結(jié)合實際制訂出切實可行的施工方案,確保安全生產(chǎn)。

⑴洞內(nèi)設(shè)專人指揮調(diào)度,三管兩線設(shè)專人管理,保證照明、通風(fēng)、排水設(shè)施良好,道路平順暢通、燈光明亮。設(shè)置好運輸線路安全信號標志,確保洞內(nèi)運輸安全。

⑵專職安全人員上崗必須佩戴安全人員袖標,凡進洞人員必須戴安全帽。

⑶高壓電線及風(fēng)管通過襯砌臺車時,設(shè)置絕緣活動裝置和風(fēng)管分節(jié)安裝,防止掛斷電纜和弄壞風(fēng)管。

⑷把軟弱地層作為重點和防范對象,注重監(jiān)測和觀察,按新奧法原理組織施工,對目測觀察予以足夠的重視,隨時注意地層變化、噴混凝土是否產(chǎn)生裂隙、拱架是否壓彎等現(xiàn)象。當變形量無變緩趨勢或噴射混凝土產(chǎn)生較大的剪切狀態(tài)時立即停止開挖,采取輔助加固措施,控制位移和變形。

⑸根據(jù)工作面地質(zhì)情況,擬定超前預(yù)注漿方案,精心布管,嚴格控制注漿壓力,密切關(guān)注注漿量,確保達到技術(shù)方案要求。

⑹嚴格控制開挖循環(huán)進尺,對不良地質(zhì)地段,適當縮短開挖進尺,環(huán)形開挖預(yù)留核心土,必要時噴混凝土封閉開挖工作面,并選用具有足夠剛度和早強的支護設(shè)計,如適當加厚噴層、噴射早強混凝土、及早完成錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護。

⑺相鄰開挖工作面應(yīng)在前洞室結(jié)構(gòu)形成閉合環(huán),地層趨于穩(wěn)定后方可開挖相鄰洞室,施工時采取可靠措施,確保施工各階段支護和地層的穩(wěn)定。

⑻洞室開挖前應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、覆土及開挖斷面等因素,確定開挖與支護方式及所需材料、構(gòu)件和設(shè)備,備好搶險物資,并在現(xiàn)場堆碼整齊,專料專用;所用材料、構(gòu)件和設(shè)備應(yīng)符合國家和行業(yè)標準的規(guī)定,以及設(shè)計要求,應(yīng)具有出廠合格證和質(zhì)量證明文件。

⑼暗挖隧道的開挖應(yīng)采取超前支護和地層加固措施,做到預(yù)加固、開挖、支護三環(huán)節(jié)緊密銜接。當?shù)貙幼苑€(wěn)能力較差或開挖面停工時間較長時,應(yīng)采取穩(wěn)定工作面的措施。