高速铁路隧道工程施工安全专项方案.docx
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高速铁路隧道工程施工安全专项方案
高速铁路土建工程
【危险性较大工程安全专项施工方案】
隧道工程施工安全专项方案
批准:
审核:
编制:
高速铁路土建工程项目经理部
二00年月
隧道施工
【安全专项施工方案】
1、编制依据
(1)建质[2004]213号文《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》
(2)《爆破安全规程》(GB6722-2003)
(3)《铁路工程施工安全技术规范》(TB10401.1-2003)
(4)《铁路隧道施工规范》(TB10204-2002)
(5)《铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南》(TZ231-2007)
(6)《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417-2003、J287-2004)
(7)《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》(TZ214-2005)
(8)《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》(TB10108-2002)
(9)隧道辅助施工措施及施工方案参考图(施隧参12-02-11)
2、工点概况
隧道位于火车站东约300m处,隧道进口里程DK427+980,出口里程DK428+672,全长692m,暗挖662m。
隧道位于低山区,地形起伏较大,隧道内纵坡坡度为4.5‰的下坡,隧道位于R=7000的曲线上,隧道洞身地表植被较少。
本隧道按最高行车速度350km/h,客运专线单洞双线断面设计,开挖最大断面170m2左右,隧道内采用Ⅰ型板式无砟轨道。
(1)工程地质和水文地质特征
隧道区除局部表覆第四系上更新统坡洪积层(Q3d1.p1)外,主要有分布于山顶的古滑移体堆积层及其底部少量压碎岩体,以及分布于洞身的寒武系下统(έ1)的粉砂岩加页岩,灰岩,泥灰岩,页岩等构成。
隧道区地处鲁中隆断区的泰山突起地带,该区为下古生界盖层出露区,中生代长期处于隆起状态,主要发育不同方向的脆性断裂。
新生代构造活动较强烈,主要表现为上垄遭受强烈剥蚀,又加上地质条件的差异性,使本区寒武系组石灰岩产生了众多重力式划移体,成为本区新构造运动行迹的一个重要特征。
隧道通过的滑移体据推测在上更新世之前形成,兼具滑坡与崩塌的特征,其垂直落距大,滑移距离短,无明显的滑面。
洞身围岩为Ⅳ、Ⅴ级,其中Ⅳ级围岩段总长330m、Ⅴ级围岩段总长362m。
隧道内有少量基岩裂隙水。
(2)主要工程数量
隧道主要工程量如下:
隧道主要工程量
序号
项目
单位
工程量
1
洞身土石方开挖
m3
101404.4
2
C35混凝土
m3
13791.71
3
C25混凝土
m3
19875.67
4
钢筋
t
1867.43
5
防水板+土工布
m2
18451.92
6
橡胶止水带
m
12136.66
7
型钢钢架
t
416.16
8
锁脚锚管
m
51404
9
管棚
m
24180
10
超前小导管
m
48657
11
Ф25锚杆
m
41501.5
12
Ф22锚杆
m
39241
13
明洞土石方开挖
m3
13810
14
回填碎石
m3
3880
(3)工期安排
隧道开工日期为2008年3月28日,计划完工日期:
2010年1月30日,总工期21个月。
施工年度计划如下表:
隧道年度完成工程数量计划表
序号
年度
年度完成量
明挖(m3)
洞门衬砌及圬工(m3)
洞挖(m3)
洞身衬砌及圬工(m3)
1
2008年
13810
1325.33
48172.6
12537.5
2
2009年
0
1325.33
49934.3
11839.19
3
2010年
0
0
0
3861.4
4
总计
13810
2650.66
98106.9
28248.05
施工强度计划:
隧道Ⅳ级围岩月进尺60/月,Ⅴ级围岩月进尺30/月(月进尺包括长管棚施作时间)。
施工季度计划如下表:
隧道季度完成工程数量计划表
序号
季度
季度完成量
明挖(m3)
洞门衬砌及圬工(m3)
洞挖(m3)
洞身衬砌及圬工(m3)
1
2008年1季度
2
2008年2季度
13810
1325.33
5018
3
2008年3季度
25679.2
2339.73
4
2008年4季度
21721.2
7550.9
5
2009年1季度
14282
3881.16
6
2009年2季度
14282
3509.6
7
2009年3季度
331.33
20212.3
5186.13
8
2009年4季度
994
1919.18
9
2010年1季度
0
0
3861.4
10
总计
13810
2650.66
98106.9
28248.1
施工时设一个作业队由隧道出口单向施工,贯通时间约为2009年8月。
由于隧道9月中旬过梁,期间隧道施工将停工45天左右。
运梁结束后再施做剩余圬工工程。
3、施工方案
计划安排一个作业队从出口处组织施工。
在隧道出口线路右侧打设一口基井,用水泵将水泵送至洞顶高压水池,后用管路接至施工场地及生后区,满足生产、生活用水要求。
施工用电采用永久和临时供电相结合方式,自备发电机以满足前期永久用电未接入,施工用电要求;并且满足正常施工阶段应急供电要求。
在隧道左侧设400KVA变压器“T”接引入线,再设置电杆将电接入施工场地提供生产、生活用电。
其他临时设施包括生活营区均布置在洞口附近的阶地地上。
隧道暗洞Ⅳ级围岩采用上下台阶法开挖,Ⅴ级围岩采用双侧壁导坑法施工,其开挖形式详见附图1;洞口处设置长管棚超前支护。
隧道二衬按照“仰拱超前、拱墙紧跟”的方式进行施工,出口配备一台12m长全液压模板台车进行二衬混凝土衬砌。
(1)洞口段施工方案
进口段15m、出口段15m采用明挖法施工。
施工遵循“纵向分段,水平分层、竖向放坡”的开挖原则。
开挖前先施工坡顶截排水设施,开挖时边坡随挖随支护,做到开挖一层防护一层。
同时做好明洞段内的排水设施,杜绝坑内积水、软化基底。
洞口段开挖分两步进行。
第一步:
竖向放坡当开挖至洞门上半断面、纵向开挖至明暗洞分界里程处时进行暗洞超前长管棚施工,暗洞洞顶边仰坡、及防护与明洞段开挖一起进行。
第二步:
超前长管棚支护完成后将下半部分开挖到设计位置。
明洞段回填按照“纵向分段、水平分层、对称回填”的原则组织施工。
安排在明洞段衬砌结束、结构砼达到设计强度并做好防水层和保护层后进行。
(2)暗挖段施工方案
暗挖隧道按新奥法原理组织施工,在施工中严格遵循“管超前,
严注浆,短进尺,弱爆破,强支护,早封闭,勤量测”的施工原则。
Ⅳ级围岩的隧道采用上下台阶法为主的施工方法。
Ⅴ级围岩采用双侧壁导坑法施工,暗挖洞口处设置长管棚超前支护。
暗挖段开挖采用控制爆破技术,施工中加强监测,密切注意围岩变化,并及时调整支护参数,随挖随护。
防水设施按照“无钉铺设”工艺进行施工,隧道二衬按照“仰拱超前、拱墙紧跟”的方式进行施工。
(3)浅埋段施工方案
隧道洞身DK427+995~DK428+025段,DK428+627~DK428+657段隧道埋深相对较浅,此地段施工过程中严格遵循新奥法组织施工,采用“短进尺、弱爆破、少扰动、早喷锚、勤量测、早封闭”的施工技术措施,采用双侧壁导坑法施工。
(4)滑移体地段及围岩破碎地段施工措施与方案
隧道DK428+110~DK428+380段下穿古滑移体堆积层及其底部少量压碎岩体。
古滑移堆积物主要为灰岩块石,来源为寒武系中统鲕状灰岩、泥质条带灰岩,局部加灰绿色泥灰岩薄层,松散至半胶结的岩石块体,张节理发育,最大间距可达2.0m,局部节理裂隙充填方解石晶体,块体粒径巨大,产状凌乱,局部呈假岩层状(DK428+610附近为170o∠32o、350o∠27o),结合钻探及物探结果,最大厚度约48m。
具溶蚀现象,局部为溶洞,最大可达2.1m,多为全填充,充填粘土含碎石,个别为空洞。
此类地层的特点是结构松散、胶结性弱、稳定性差,在施工中极易发生坍塌。
若有地下水则更甚。
松散地层隧道一般采取先护后挖、密闭支撑、边挖边封闭的方法。
在这类地层中开挖坑道,主要应减少对围岩的扰动,必要时可采用超前注浆预加固地层的方法及早控制地下水。
严格遵守“先预报、再治水、管超前、短进尺、控爆破、早支护、快封闭、勤量测”的原则。
具体施工方法:
1)施工前根据设计提供的工程水文地质资料,结合现场实际情况,进行分析研究,制定完整的施工技术方案;
2)施工中宜采用注浆堵水结合超前钻孔限量排水,特大涌水时可采用辅助坑道排水,辅助坑道开挖超前适当距离;
3)施工采用超前小导管、大管棚注浆,对围岩及早支撑。
掌子面开挖后及时对围岩喷射砼封闭,再架设钢架、格栅、钢筋网、系统锚杆等多种支护手段,构成复合型支护体系;
4)由于围岩破碎,施工中尽量减少对围岩的扰动,控制单空装药量以及炮空密集度,防止爆破过猛破碎岩层坍、掉块、突水、冒泥;
5)根据支护的位移量测结果,评价支护的可靠性和围岩的稳定状态,及时调整支护参数,确保施工安全。
4、危险源识别、分析与对策
危险源识别及分析与对策详见下表:
危险源清单
序号
危险源
项目名称
作业
活动
危险源辨识
存在时段
可能性产生的事故后果
拟主要采取的措施
风险
等级
1.1
洞口开挖
洞口削坡
未按分层进行开挖
作业时
人机伤害事故
严格按施工组织设计施工
1
2.2
洞口开挖
高空作业,人机失衡
作业时
人机伤害事故
严格规程规范安全施工
2
3.3
安全带未系好,未固定牢靠
作业时
人机伤害事故
严格规程规范安全施工
2
4.4
岩石破碎、风化严重、危石未处理干净
作业时
人机伤害事故
严格规程规范安全施工
2
5.5
洞口未封闭、锁固、强行进洞
作业时
人机伤害事故
严格规程规范安全施工
1
6.6
交叉作业,洞口低于河床水位
作业时
人机伤害事故
严格规程规范安全施工
7.7
围岩及地址情况不明,岩石稳定性差
作业时
人机伤害事故
严格规程规范安全施工
2
8.8
洞身开挖
平洞开挖
噪音
作业时
人员伤害
严格规程规范安全施工
2
9.9
粉尘及烟尘
作业时
人员伤害、中毒
严格规程规范安全施工
1
10.10
潮湿,洞内积水危害、排水不畅
作业时
人机伤害事故
严格规程规范安全施工
1
11.11
照明不良
作业时
人机伤害事故
严格规程规范安全施工
1
12.12
电线漏电
作业时
触电事故
保证用电安全
1
13.14
危石未处理干净
作业时
人机伤害事故
严格规程规范安全施工
1
14.16
落石伤人
作业时
人机伤害事故
及时喷护封闭
1
15.17
破碎带裂隙断层、构造层
作业时
人机伤害事故
严格规程规范安全施工
2
16.18
地层中含有危害物体(瓦斯放射性气体)存在
作业时
中毒、爆炸事故
加强通风
2
17.
岩层渗水压力过大
作业时
坍塌、透水事故
加强观察、排水和衬砌。
2
18.
洞室改造处理
作业时
塌方人机伤害
制定技术施工方案
1
19.41
钻孔爆破
钻孔爆破
钻孔爆破
钻孔
钻孔
未按网络设计图钻空
作业时
爆破人机伤害事故
严格规程规范安全