1前言

淺埋暗挖法、鉆爆法隧道施工中,坍塌是經常容易出現的、社會影響較大的工程事故,而且各種數據監控往往難以發現,必須將安全管理工作盡可能前置,提前告知、提前消除隱患、提前預警,各種隱患消滅在萌芽狀態。預警盡可能采用書面、網絡、會議紀要、工作聯系單(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)灌漿質量存在問題,可能是漿液配合比不合理、灌漿參數不適合、自私減少灌漿量等。

(2)灌漿孔可能局部塌孔,導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致超挖。

(2)爆破參數不合理。

(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。

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)必須進行綜合地質超前預報,查清掌子面前方地質情況。

(2)采用周邊超前預注漿,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,應加大距離。

2.8雨、污水管滲漏

(1)市政管網老舊。

(2)地表管線破損。

2.9下穿河、湖或近距河湖暗挖

(1)綜合預報,先探后掘的原則,大堵小排的原則。

(2)應堅持“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,特別是出現突水、突泥險情時,為防止淹沒隧道內的設備、危及人員安全以及為搶險創造條件,應準備足夠的抽水、排水設備。

(4)增加探孔數量,提前設置孔口止水閥。

(5)防水閘門與防水圍堰。

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

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)洞臉部位應加固不及時。

(2)斷面漸變段鋼筋焊接薄弱。

3坍塌的預防措施

3.1超前地質預報

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

(2)地質超前預報主要方法:

常規地質分析類,超前水平鉆探類,物探類。

(3)高風險不良地質預報要點:

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

(4)在地震波探測的基礎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,并結合掌子面揭示的地質條件、發展規律與趨勢進行預測預報

(6)建立現場管理標準。

3.2采取各種手段調查隧道周邊狀況

(1)工程地質調查。

水文地質調查。地鐵工程水文地質調查內容:

1.評價施工采取降、排水措施可能引起的兩側建筑物變形,市政道路的下沉、塌陷,地下水動態的變化和地下管線及各種設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筑物、路塹、邊坡及路基穩定性的影響。

(2)工程環境調查。

1.對施工噪聲的調查。

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

3.對地面建筑及地下管線的調查。施工前必須對周圍的施工環境做周密的調查:1.調查地面建筑物結構形式、基礎形式及各種建筑物在不同沉降差下的反應。2.調查地下建筑物結構形式及使用功能要求。

3.調查地下管線使用功能、結構特征及其與地下工程結構的相對位置。

4.調查各種電纜線材規格型號、使用要求、保護裝置、外徑、地下埋深或地上架設電桿高度、荷載情況、基礎類型。

5.調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、調查重要公路、道路基礎。

7、調查地下障礙,如廢舊管道的管徑、長度、埋深、儲水量、管道結構。

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,盡量采取疏導的方式。

在通過透鏡體砂層和掌子面出現潮濕和滲流時,可預先打入鋼管導水引流,鋼管制做同注漿用花管,隨工作面的前進依次打入導管。為防止土體流出,鋼管內應設海綿或紗布。

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,出現滲漏。

關注暴雨的影響。

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、土質巖和膨脹巖膨脹,圍巖發生流變;無膠結圍巖流動化,圍巖崩坍,喪失穩定等。為了防止隧道施工中地下水引起災害,必須根據隧道工點的實際地質與水文地質條件和施工方法對地下水進行調查和有效控制。

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,與排水相結合進行注漿)

2凍結。(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定而凍結法成為唯一選擇時應用)

3.排水。導坑排水、底設導坑排水、排水鉆孔。

4.降水。深井降水、洞內井點降水。

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。根據不同的地層,采用不同的加固設計。可采用降水、管棚、超前小導管注漿、超前錨桿加固地層,由設計院確定。

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,優先采用小導管超前支護。

2.拓管淺埋暗挖法在有水、不穩定地層中的應用,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,長孔劈裂注漿預先加固地層,小導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。當導管長3.5m時,每次開挖進尺0.75m,每次環狀開挖,預留核心土。這種非爆破作業,減少了對圍巖的擾動,及時噴射5~8cm厚混凝土層,再架設網構拱架進行掛網噴射混凝土。

3.6留核心土

(1)采用環形開挖留核心土,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,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,就會產生變位驟增現象。

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

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

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,二為結構斷面的封閉。

(2)開挖面的及時封閉就是盡可能減少開挖面的暴露時間。據統計,很多坍塌都出現在班組交接時,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,秩序紊亂,延誤了開挖面的封閉,從而造成坍塌。必須協調好工序及班組銜接,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。

結構斷面的及時封閉就是盡量讓結構早封閉成環,形成閉合的結構體。

在開挖面和結構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,在上臺階架設臨時仰拱,待下半段初支封閉達到設計強度后拆除。

3.9加強監測、反饋施工

信息反饋是暗挖施工的重要組成部分。通過施工監測掌握地質、圍巖地層、支護結構、地表環境等變化情況,及時采用對應措施,保證施工安全。開挖過程中必須加強監控量測,當發現拱頂、拱腳和邊墻位移速率值超過設計允許值或出現突變時,應及時施工臨時支撐或仰拱形成封閉環,控制位移和變形,根據量測結果跟蹤注漿。

3.10重視特殊段施工

對穿越環境復雜地段、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建立應急機制

為確保暗挖施工的安全,應建立應急機制。施工前制定應急預案和應急措施,包括坍塌的人員疏散、材料準備和調用、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更大的塌方,確保搶險人員的安全;

4.4迅速拋擲現場已有的或預先準備好的加氣磚、石塊等有一定體積的物體及鋼網片,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的初期支護段,保證支護的穩定;

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

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

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,回填量應接近坍塌量;

4.9最后再注入水泥漿,用于膠結填充物,進一步穩定圍巖;

4.10待到填充物膠結后,可用超前鉆孔探知前方的工程地質水文地質情況或采用各種超前地質預報的方法探測前方的地質條件(希望后續工程一直采用,至少要采用簡易的鉆孔超前預報),根據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開挖支護;

4.12地面塌陷區填充密實的土、沙、石子等,添加適量的膠結材料,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:掌子面附近應常備方木、鋼網片、加氣磚等必備材料。方木主要用于加固結構;加氣磚具有輕質高強的特性,可以置于格柵背后回填超挖空間或坍塌空區,也可以在坍塌發生時拋擲在堆積體中減少坍塌量;鋼網片主要用于封閉掌子面。

5近期要做的工作建議

5.1派公司專家檢查現場安全狀況,檢查項目組工作漏洞

5.2根據提綱準備多媒體講義,進行一次防坍塌培訓(對業主、對員工)

5.3防坍塌專項現場風險評估

5.4嚴重違反施工工藝要求的必須書面、網絡平臺警示

5.5開展聯合巡檢

5.6構建應急措施

5.7根據公司的管理理念和內控、外控機制檢查所有的環節,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采用超前小導管注漿,掌子面超前預注漿加固地層及掌子面噴射混凝土封閉等施工方法,防止工作面失穩和減少下沉。

3嚴格控制每循環進尺長度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、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格柵鋼架拱腳設鋼墊板及設注漿鎖腳錨管,防止其下沉。

8上部開挖設臨時仰拱,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加強監控量測工作,及時進行信息反饋,正確指導施工。

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,結合實際制訂出切實可行的施工方案,確保安全生產。

⑴洞內設專人指揮調度,三管兩線設專人管理,保證照明、通風、排水設施良好,道路平順暢通、燈光明亮。設置好運輸線路安全信號標志,確保洞內運輸安全。

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高壓電線及風管通過襯砌臺車時,設置絕緣活動裝置和風管分節安裝,防止掛斷電纜和弄壞風管。

⑷把軟弱地層作為重點和防范對象,注重監測和觀察,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、噴混凝土是否產生裂隙、拱架是否壓彎等現象。當變形量無變緩趨勢或噴射混凝土產生較大的剪切狀態時立即停止開挖,采取輔助加固措施,控制位移和變形。

⑸根據工作面地質情況,擬定超前預注漿方案,精心布管,嚴格控制注漿壓力,密切關注注漿量,確保達到技術方案要求。

⑹嚴格控制開挖循環進尺,對不良地質地段,適當縮短開挖進尺,環形開挖預留核心土,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計,如適當加厚噴層、噴射早強混凝土、及早完成錨網噴聯合支護。

⑺相鄰開挖工作面應在前洞室結構形成閉合環,地層趨于穩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定。

⑻洞室開挖前應根據地質條件、覆土及開挖斷面等因素,確定開挖與支護方式及所需材料、構件和設備,備好搶險物資,并在現場堆碼整齊,專料專用;所用材料、構件和設備應符合國家和行業標準的規定,以及設計要求,應具有出廠合格證和質量證明文件。

⑼暗挖隧道的開挖應采取超前支護和地層加固措施,做到預加固、開挖、支護三環節緊密銜接。當地層自穩能力較差或開挖面停工時間較長時,應采取穩定工作面的措施。