地铁隧道塌方应急预案doc.docx
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地铁隧道塌方应急预案doc
郑州市城市快速轨道交通
地下市政工程土建施工01合同段
预防塌方事故专项方案
编制:
复核:
审批:
中铁三局集团有限公司
郑州市轨道交通土建施工01合同段项目经理部
2011年5月
1.工程概况
农业东路站位于农业东路与金水东路交叉口,车站沿金水东路布置于道路下方,呈东西走向。
车站主体结构采用双层双跨及双层三跨箱形框架结构,有效站台中心里程YCK28+530.000。
车站出入口共4个,位于车站南北两侧;车站设有2座风亭。
分别位于车站两端。
其中Ⅰ、Ⅱ出入口位于车站南侧的东西两端。
截止到2011年5月8日,农业东路站车站主体、附属结构的1号风亭、4号出入口等已经完成,现在正在对2号风亭、3号出入口进行施工,预计在2011年5月20日左右完成。
2011年6月份以后主要对1号、2号出入口施工。
1号、2号出入口扶梯至人防段南侧采用明挖法施工,人防段南侧至车站主体结构采用暗挖法施工。
1)明挖段结构形式
浅部基坑深度小于5米处采用1:
1放坡开挖挂ф6.5@150×150钢筋喷100mm厚C20早强混凝土,局部采用370mm砖砌体支护;基坑深度大于5米时采用ф800@1200间隔钻孔灌注桩作为围护结构,设ф600(t=14mm)钢管内支撑和桩间网喷层,围檩采用2HB450×200×9×14H型钢。
结构为现浇钢筋混凝土结构。
2)暗挖段结构形式
采用“初期支护+二次衬砌”复合式衬砌。
初支:
间距0.5m格栅钢架+350mm厚喷C25混凝土;超前支护:
明暗挖分界线至转折处段通道采用ф108管棚+ф42注浆小导管,转折处至车站段通道采用双层ф42注浆小导管;
采用CRD矿山法(四步)开挖,二衬:
C30、P8现浇防水混凝土。
2、隧道塌方的预防
(一)发生塌方的主要原因
1)地质因素
(1)隧道穿过土体、围岩在应力释放,土体、围岩承压快失稳而坍塌。
(2)当通过各种堆积体时,由于结构松散,颗粒间无胶结或胶结差开挖后引起坍塌。
(3)在挤压破碎带,岩脉穿插带,节理密集带等碎裂结构地层中,岩块间互相挤压钳制,一经开挖则失稳,常见围岩掉块、坍落,在软弱结构发育的情况下,或泥土充填物过多,也易产生较大的塌落。
(4)薄层岩体在构造运动的作用下形成的小褶曲,错动发育地段施工中常常发生塌方。
(5)岩层软硬相间或有软弱夹层的岩体,在地下水作用下,软弱面的强度大大降低,因而发生滑坍。
(6)地下水的软化、浸泡、冲蚀、溶解等作用加剧岩体的失稳和坍落。
2)施工方法和措施不当
(1)施工方法选择不当,或工序间距安排不合理,各工序间距拉得较长,地层暴露时间过长久,引起围岩松动,风化,招致坍方的发生。
(2)喷锚不及时或喷砼质量,厚度不符合要求。
(3)采用钢支撑时,支撑架设质量欠佳,支撑与围岩不密贴,两者间的空隙填塞不密实,或联接不够牢固,不能满足围岩压力所需要的强度厚度。
(4)有时抽换支撑操作不当,或者当支撑已出现受力过大的现象而未及时加固。
(二)塌方前的征兆
1、量测信息所反应的围岩变形速度和数值超过允许值。
2、喷射砼面产生纵横向的裂纹和龟裂。
3、在坑顶或坑壁发现不断掉下土块,小石块或在构件支撑间隙不断漏出砂、石屑。
4、支撑梁、柱变形或折断,楔子压扁、压劈、填塞木弯曲折断。
6、坑道内渗水、滴水突然加剧或变浑。
二、隧道塌方的处理
(一)一般处理塌方的步骤和方法
1、防止坍方扩大
(1)在塌方范围的顶部与侧壁危石及大裂纹,应先行清除或锚固。
(2)加强原有支护,对坍方范围前后原有的支护进行加固,以防止坍方扩大。
(3)在坍方范围内架设支撑或喷射砼,必要时加设锚杆。
(4)加快衬砌,对坍方两端尽快做好局部衬砌,以保证塌方不再扩大。
2、处理坍方
如坍方体积较小,且坍方范围内已进行喷锚或已架设好较为牢固的构件支撑时,可由两端或一端先上后下地逐步清除坍碴,随挖随喷射砼,随架设临时构件支撑支顶。
如坍方体积较大,或地表已下沉,或因坍体堵塞无法进入坍方范围进行支护时,则有注浆加固坍体,然后用“穿”的办法在坍体内进行开挖、衬砌。
(二)处理坍方常用的支护形式
1、喷锚处理
(1)由外向内,由上而下,逐段随清坍碴随向岩壁先喷射一薄层砂浆,然后再喷射砼,砼宜分层喷射,每层厚5cm左右,或按设计要求处理。
(2)喷射1~2层砼后,可随即加设锚杆再喷射砼。
(3)坍碴清除后,随即做好衬砌。
2、构件支撑处理
(1)在坍体不太高,坍穴呈锥形,坍壁不太松散的情况下,使用人字架支撑。
(2)当坍体较高,但坍体两侧壁形状较整齐,且侧压力不大时,可按垂直于隧道中线的方向架设横向排架,先将坍体顶的石碴扒平铺上横梁,再在其上架设排架,间距一般为1~2米左右,但须注意排架间用剪刀撑撑稳,下部横梁随坍碴清除倒换撑稳。
(3)坍方较大,且围岩压力也较大,宜在坍方范围全部用纵向棚架支撑,先将坍碴顶部适当扒平,沿隧道中线方向平行设置纵地梁数根(地梁底预铺横梁),于纵地梁上按照导坑支撑的形式以1米左右间距架设箱形棚架,以后逐层向上架设至坍方顶部,用填塞木塞紧,随坍碴的清除加设立柱,并以纵撑撑牢。
(4)当坍方直至地表而深度不大时(小于10米)可设置井箍,由地面向下逐步,清除坍碴,随即架设箍架支撑。
当坍穴较深时,则可先将井口至坍碴顶面一段箍好,不进行清理坍碴,而在洞内采用穿过塌方的施工方法。
(三)衬砌措施与回填方法
1、衬砌施工
(1)随着坍碴的逐渐清除,衬砌逐段推近快速成环。
最好由坍体两端对向施工,随即回填密实,坍穴最高处或两端衬砌接头处应预留回填进出料口。
(2)如塌方范围的围岩不够稳定,在处理坍方中有继续坍方的可能时,可在坍方范围内选择适当位置做坍体护拱,以掩护施工操作,护拱上应以碎碴铺填2米厚做为缓冲层。
(3)如坍体未进行预先注浆加固而采取“穿过”的施工方法时,拱脚处的衬砌圬工应加宽灌抵开挖轮廓壁,保证拱脚稳固。
2、坍体回填
(1)坍方清除碴后,则拱背应先以浆砌片石回填厚2~3米厚,其上再用干砌片石回填,回填厚度应尽量填满坍方范围,坍体内木支撑应尽量拆除。
(2)在坍体的护拱与拱圈间应全部回填密实,坍体护拱以上厚度据实而定,但不小于2米。
(3)如坍方范围高大,在洞穴内进行回填不便,可选择适当位置另行开凿专供回填用的坑道。
(4)如坍方直至地表,除按规定做好拱部回填,另需用土回填至距地表1~2米,再用粘土回填略高地表,做好排水坡及排水沟。
三、隧道预防塌方的安全措施
1、成立以施工负责人为第一责任人的塌方抢险及处理的组织机构,配置足够的应急抢险人员、机具、设备、材料,由施工技术部门制定应急的抢险预案,做到组织得力,分工明确,责任到人。
2、针对隧道防坍方必须做好地质预报,制定观测制度,选择相应安全合理的施工方法和措施,特别掌握:
先排水,短开挖,弱爆破,强支护,快衬砌,勤检查,勤量测“二十一字”施工要点。
3、严格执行公司和项目部制定的有关隧道施工安全措施及制度,特别是严格执行三局安(1999)65#文件印发的《隧道施工安全措施20条》,在执行过程中,应针对本项目施工特点及时修改,补充,完善,制定针对性更强的防坍方、防涌水、防瓦斯等施工措施和抢险预案,切实提高隧道施工的安全生产水平。
四、组织机构、指挥中心
(一)应急组织机构
针对工程质量事故,从优化施工方案、严格施工工艺、严格施工过程检查、关键部位进行重点控制等方面进行控制,从而达到减少工程质量事故的目的。
为了应对突发事件,项目部成立突发工程质量事故应急处理领导小组,编制突发事件应急预案,组织人员进行应急演练。
当现场出现紧急情况时,组织项目部人员按照应急预案进行抢险。
应急处理领导小组,小组组成如下:
组长:
张东岳
副组长:
樊晓波、杨全德、陈泰振
组员:
李伟、王洪刚、蒋明珠、张小华、李林、单宝霞
应急指挥领导小组下设应急救援组、技术监测组、设备物资组、后勤保障组,组长分别由樊晓波、陈泰振、蒋明珠、张小华担任。
各组组员名单如下:
应急救援组:
樊晓波、杨全德
技术监测组:
陈泰振、李伟
设备物资组:
蒋明珠、李林
后勤保障组:
张小华、单宝霞
应急救援组负责紧急救援、现场处置;技术监测组负责确定处置方案、实施紧急监测、制定后续技术措施等;设备物资组负责组织机械物资供应;后勤保障组负责联系社会资源、提供后勤供应和资金保障等。
应急处理组织机构见“应急处理组织机构框图”。
应急处理组织机构框图
(二)建立工程质量事故报告制度
项目部制定工程质量事故报告制度,并组织项目部全体员工学习,明确工程质量事故报告程序,当发生紧急情况时,严格按照制度实施上报。
详见“工程质量事故报告程序框图”。
工程质量事故报告程序框图
(三)联系方式
一旦发生安全事故,应该立即向指挥小组报告,并采取科学的方法对受伤人员进行急救,同时呼叫120急救中心。
严禁对事故进行隐瞒。
相关各方联系方式:
项目经理:
张东岳联系电话:
项目副经理:
樊晓波联系电话:
工会主席:
杨全德联系电话:
项目总工:
陈泰振联系电话:
安全工程师:
王洪刚联系电话:
项目总监:
魏波联系电话:
业主代表:
闫洪波联系电话:
设计代表:
肖峰联系电话:
消防急救联系电话:
119
公安报警联系电话:
110
医疗急救联系电话:
120
五、应急处置方案
在隧道施工中未知因素引起的事故较多,所以在开挖掌子面设置通信电话,便于与地面联系;开挖掌子面按人数备足一定数量的饮用水、饼干;隧道内每隔20~25m安装应急照明灯。
(一)塌方处置方案
坍方出现后,当班人员、工班长立即向队长或现场管理人员报告,队长或现场管理人员向项目经理汇报,项目经理向经理部及驻地监理和地铁指挥部汇报,应急抢险领导小组立即到达现场,防止坍方进一步扩大,同时由项目经理、总工程师同监理工程师进行原因分析,确定坍方等级,立即启动相应预备方案。
根据工程具体情况,坍方划分为一般坍方和重大坍方。
1)一般坍方
(1)坍方高度小于80mm,坍方不影响管线及道路时。
坍方出现后当班人员、工班长立即向队长或现场管理人员报告,队长或现场管理人员向项目经理汇报,项目经理向经理部及驻地监理汇报,应急抢险领导小组立即到达现场,采取应急措施;非抢险人员立即撤离施工现场,地面进行警戒,严禁人员从塌方地段通过,抢险物资迅速到位。
总工程师会同监理工程师进行原因分析,确定处理方案。
(2)当坍方段有渗水时,采用塑料管对渗水进行引流处理,防止渗水软化坍方土体,引起连续坍方事故。
(3)①首先支护准坍方段5m范围内的洞身,②对坍方体初喷,岩面初喷,③方木、型钢支撑,④挂网复喷,⑤注浆加固。
(4)喷射砼封闭后在坍方段径向打设φ42mm注浆小导管,按0.5m间距梅花型布置,小导管深入坍方土体1m以上,外露长度到初期支护外0.2m,便于回填注浆;并根据坍腔高度在深度方向按0.3m间距横向焊接φ22mm钢筋,分层填充高标号轻质预制砼,填充一层喷射C20砼回填密实后填充下一层。
(5)坍方处理后分次进行回填注浆,确保坍方段支护密实。
并加强监测,每天观测频率2次以上并及时上报量测情况,指导现场施工。
(2)重大坍塌
(1)坍方出现后当班人员、工班长立即向队长或现场管理人员报告,队长或现场管理人员向项目经理汇报,项目经理向经理部及驻地监理和地铁指挥部汇报,应急抢险领导小组立即到达现场,会同项目经理采取应急措施,防止事态进一步扩大。
(2)涉及到管线、道路时立即向相关产权单位报告,坍方段涉及的管线、道路等相关产权单位在接到事故报告后,尽快组织专业队伍在30分钟内到达出事现场进行原因分析,共同组织抢修。
(3)坍方处理全过程,抢险人员随时观察塌方情况,防止塌方伤人。
必须确保通信信息畅通,并对处理情况、围岩变化情况、人员及机械设备状况等及时上报,在抢险有困难或需要救援时,以便领导决策,及时提供救援。
(4)在报告的同时,立即组织向事故现场调配所备用的抢险机械设备、抢险物资及人员,以配合专业队伍进行抢险工作。
当险情危及重大设备及人身安全时,人员、设备尽快撤离危险区。
(5)当灾情出现人员伤亡时应立即对伤员进行现场急救,同时送往就近医院抢救。
(6)在向有关部门通知的同时,对轻伤人员在现场采取可行的应急抢救如现场包扎止血等措施。
防止受伤人员流血过多造成死亡事故发生。
(7)发生坍塌事故后,现场抢险抢险组组织有关人员进行清理土方或杂物,如有人员被埋,应首先按部位抢救人员,其他组员根据指挥部指令,采取插打钢板桩、木桩等有效措施,防止事故发展扩大,指定专人负责监护边坡状况。
(8)及时清理边坡上堆放的材料,防止造成次生事故的发生,当坍方段有渗水时,采用塑料管对渗水进行引流处理,防止渗水软化坍方土体,引起连续坍方事故。
(9)①首先支护准坍方段5m范围内的洞身,②对坍方体初喷,岩面初喷,③方木、型钢支撑,④挂网复喷,⑤注浆加固。
(10)处理暗挖通道塌方体应在架设支撑牢固后,从两端或从一端逐步清除除坍渣,随挖随喷砼,必要时可先行施作砼护拱。
并做好地表及洞内围岩变形观测。
(11)当暗挖通道塌方堵塞逃生通道,或隧道断面后,必须通过高压风管、水管进行通风、供氧、供应牛奶等流质食品及与里面的人员互通信息等,如遇管道损坏可用水平或竖直钻机先从合适的位置打孔到里面。
内部人员应尽量少动,减少热量消耗,及时与外界沟通,等待救援。
(12)可行处理方案确定后立即按方案进行坍方处理。
(13)当险情完全控制和排除后,项目部应组织相关人员进行现场验收和善后处理。