岩山隧道进洞专项施工安全方案修930.docx
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岩山隧道进洞专项施工安全方案修930
岩山隧道进口进洞安全施工专项方案
1、编制说明
1.1编制依据
为保证厦沙公路泉州安溪至达埔段第A1合同段岩山隧道工程进口进洞施工安全，切实履行企业安全生产的责任主体,根据《建设工程安全生产管理条例》第二十六条和建设部《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》的规定，结合本工程的特点，制订隧道进口进洞工程安全专项施工方案。
上述工程施工前，技术人员向班组长、作业人员进行书面安全技术交底，双方签字，并由专职安全生产管理人员进行监督。
1.2采用的标准规范
⑴交通运输部《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南》（试行）（中华人民共和国交通运输部2011年4月发布）
⑵《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）
⑶《公路隧道设计规范》（JTGD07-2004）
⑷《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）
⑸《福建省交通规划设计院隧道两阶段施工图》
⑹《岩山隧道实施性施工组织设计》
（7）本项目的合同、招投标文件、图纸并结合现场实际情况等
2、工程概况和施工组织
2.1工程地质条件
⑴地理位置及地形地貌
厦沙高速公路泉州安溪至达埔段A1合同段起点位于安溪县城厢镇雅兴村，与沈海复线南安（金淘）至厦门高速公路衔接，起点桩号K0+000，路线由南向北，终于岩山隧道，终点桩号YK7+700。
隧址区属剥蚀丘陵及低山地貌，地形起伏较大，进口侧坡度约23º，隧道覆盖层相对较厚，坡体较稳定，地表植被较发育。
⑵工程地质及水文地质条件
①工程地质
经地质调绘、物探及钻探成果揭露：
场区主要发育4条断层构造带，未见活动性断裂构造，也未见滑坡、崩塌、岩溶等不良地质。
表1
编号
产状
构造一般特征
走向
倾向
倾角
位置
宽度
长度
性质
围岩特征及对隧道影响评价
F01-1
33°
123°
70°
ZK5+814
YK5+854
10m
14000m
压扭性
带内钻孔岩石破碎强烈，取芯率地下水侵蚀严重，对隧道围岩有影响。
f01-1
93°
183°
70°
ZK6+265
YK6+258
7m
＞500m
节理裂隙密集带：
带内岩石破碎强，节理裂隙密集带极发育，物探波速。
F02-1
103°
13°
60°
ZK8+474
YK8+466
40m
2000m
张扭性
带内钻孔岩石破碎强烈，取芯率物探折射波速相对较低，对隧道围岩有影响。
F02-2
139°
49°
60°
ZK9+243
YK9+235
8m
5000m
带内钻孔岩石破碎强烈，局部呈叶腊石，对隧道围岩有影响。
F02-3
84°
356°
60°
ZK9+658
YK9+657
6m
5000m
带内钻孔岩石破碎强烈，裂隙发育，物射波速VP=2740/s，对隧道围岩有影响。
根据钻孔揭示，隧址区地表上覆第四系残坡积层（Qdl，Qel）；下卧微风化凝灰熔岩（j3n）及其风化层。
主要地层如下:
表2
Qdl
4-12
坡积粉质粘土
黄褐色，可塑，稍湿，以粘粉粒为主，粘性一般，韧性差，含少量砂。
4-23
坡积碎石
灰黄色，稍湿，可塑，成分以粘粉粒为主，含碎石及少量砂粒，粒径5-10cm碎石，含量约50%左右。
5-22
残积砂质粘性土
褐黄色，稍湿，可塑，成分以粘性土为主，粘性一般，含砂量为10-15%，岩芯遇水易软化。
Qel
5-23
残积砂质粘性土
褐黄色，稍湿，硬塑，成分以粘粉粒为主，粘性一般，含砂量为10-15%，岩芯遇水易软化。
J3n
8-40
全风化凝灰熔岩
灰黄色，密实，稍湿，大部分矿物已风化，芯呈砂土状，手捏有砂感。
8-41
砂土状强风化凝灰熔岩
灰黄色，紧密，大部分矿物已风化，芯呈砂土状，风化不均，局部夹风化岩核，可折断。
8-42
碎土状强风化凝灰熔岩
灰色、灰黄色，矿物风化痕迹明显，原岩结构清晰，岩芯呈碎块状为主，易击碎。
8-43
中风化凝灰熔岩
青灰、灰色，凝灰质结构，块状构造，矿物以长石、石英为主，裂隙较发育，岩芯多呈碎块及短柱状，节长最大20cm，质较硬，锤击声较脆。
8-44
微风化凝灰熔岩
青灰、灰白色，凝灰质结构，块状构造，矿物以长石、石英为主，裂隙较发育，岩石较新鲜，岩芯多呈柱状，节长10-65cm，质较硬，锤击声清脆。
隧址区及其附近新构造运动不强烈，未见影响地稳定的活动性断裂，未见滑坡，泥石流、大型崩塌和岩溶坍塌等不良地质作用。
隧址区现状整体较稳定，适宜隧道建设。
洞身围岩级别以Ⅱ~Ⅲ级为主。
隧道进出口段及断层构造带和节理密集带内围岩级别为Ⅴ~Ⅳ级。
拟建隧道最大埋深约520m，深部围岩为微风化凝灰熔岩、中风化凝灰熔岩，为硬质岩，岩体呈块状为主，根据《厦沙公路泉州安溪至达埔段高速公路A1合同段岩山隧道SS9钻孔地应力测试及分析报告》结论，隧道埋深超过485m（Russenes岩爆判别法）时有可能发生弱岩爆。
最大水平主应力方向为NE70°左右，属于一般应力区。
施工中应注意地应力释放而产生的岩爆等地质灾害。
本次勘察过程中未发现该隧道场区存在有毒、有害气体或隐伏矿产现象，无矿体（点），根据安溪境内已建成隧道判定该隧道放射性值强度较低，对隧道施工无影响。
但施工中粉尘可能较大，施工中应注意粉尘污染监测工作，并做好通风工作。
②水文地质
本隧道区山坡坡体较陡，冲沟较发育，地表水总体较贫乏且排泄较快。
距离隧道轴线540m外有一芹山水库，面积约1000平方米，旱季水浅，根据地质调绘和区域地质，该段地表未见断裂构造发育，初步判定该水库与隧道洞身水力联系较差，对隧道施工影响不大。
地下水主要为风化带网状孔隙裂隙水和基岩裂隙水，一般路段富水性及导水性弱，进、出洞口地下水稳定水位一般分布于碎块状强风化层中，一般高于隧道顶板，对围岩稳定应加强地质监测和支护，防止开挖出现涌水、崩塌、冒顶等地质灾害。
根据勘察取水样分析判定，地下水对混凝土无腐蚀性。
综合估算该隧道双洞正常涌水量为6000-6300m3/d。
③洞口自然坡体稳定性情况：
进口侧围岩主要为堆积土、强风化岩。
隧道进口附近局部存在小型崩塌，右洞口处堆积土厚度较大，对右线进口仰坡稳定不利，施工中应加强防护，并采取相应安全防护措施。
（以上摘自岩山隧道设计图纸）
2.2围岩级别
⑴岩山隧道右线围岩级别划分表3
起讫桩号
长度
（m）
最大埋深
（m）
围岩级别
基本质量修正值[BQ]
Kv
起
止
YK5+440
YK5+520
80
35
Ⅴ
＜250
YK5+520
YK5+760
240
88
Ⅳ
332.1
YK5+760
YK5+808
48
69
Ⅴ
＜250
YK5+808
YK5+850
42
98
Ⅳ
308.7
YK5+850
YK5+960
110
143
Ⅲ
399.8
YK5+960
YK6+115
155
211
Ⅱ
503.8
YK6+115
YK6+168
53
225
Ⅳ
295.3
YK6+168
YK8+008
1840
407
Ⅱ
503.8
YK8+008
YK8+018
10
408
Ⅳ
255.8
YK8+018
YK8+092
74
420
Ⅱ
498.2
YK8+092
YK8+108
16
423
Ⅳ
255.8
YK8+108
YK8+320
212
378
Ⅲ
427.1
YK8+320
YK8+480
160
346
Ⅱ
499.2
YK8+480
YK8+496
16
345
Ⅳ
255.8
YK8+496
YK8+535
39
363
Ⅲ
422.7
YK8+535
YK8+606
71
382
Ⅳ
255.8
YK8+606
YK8+666
60
398
Ⅴ
120.0
YK8+666
YK8+700
34
378
Ⅳ
308.9
YK8+700
YK8+762
62
342
Ⅲ
422.7
YK8+762
YK9+220
458
136
Ⅱ
499.2
YK9+220
YK9+263
43
152
Ⅲ
422.7
YK9+263
YK9+293
30
159
Ⅳ
255.8
YK9+293
YK9+331
38
139
Ⅴ
＜250
YK9+331
YK9+351
20
128
Ⅳ
342.8
YK9+351
YK9+540
189
70
Ⅲ
439.0
YK9+540
YK9+590
50
33
Ⅳ
299.6
YK9+590
YK9+640
50
8
Ⅴ
＜250
⑵岩山隧道左线围岩级别划分表表4
起讫桩号
长度
（m）
最大埋深
（m）
围岩级别
基本质量修正值[BQ]
Kv
起
止
ZK5+439
ZK5+520
81
37
Ⅴ
＜250
ZK5+520
ZK5+730
210
53
Ⅳ
332.1
ZK5+730
ZK5+779
49
59
Ⅴ
＜250
ZK5+779
ZK5+820
41
74
Ⅳ
308.7
ZK5+820
ZK5+930
110
115
Ⅲ
443.5
ZK5+930
ZK6+172
242
217
Ⅱ
503.8
ZK6+172
ZK6+185
13
223
Ⅳ
295.7
ZK6+185
ZK8+016
1831
424
Ⅱ
503.8
ZK8+016
ZK8+026
10
427
Ⅳ
255.8
ZK8+026
ZK8+100
74
435
Ⅱ
489.2
ZK8+100
ZK8+116
16
439
Ⅳ
255.8
ZK8+116
ZK8+349
233
378
Ⅲ
427.1
ZK8+349
ZK8+490
141
344
Ⅱ
499.2
ZK8+490
ZK8+504
14
350
Ⅳ
255.8
ZK8+504
ZK8+545
41
355
Ⅲ
422.7
ZK8+545
ZK8+616
71
376
Ⅳ
255.8
ZK8+616
ZK8+676
60
378
Ⅴ
＜250
ZK8+676
ZK8+710
34
371
Ⅳ
308.9
ZK8+710
ZK8+770
60
353
Ⅲ
422.7
ZK8+770
ZK9+240
470
212
Ⅱ
499.2
ZK9+240
ZK9+283
43
154
Ⅲ
422.7
ZK9+283
ZK9+313
30
141
Ⅳ
255.8
ZK9+313
ZK9+351
38
128
Ⅴ
＜250
ZK9+351
ZK9+371
20
117
Ⅳ
342.8
ZK9+371
ZK9+540
169
76
Ⅲ
439.0
ZK9+540
ZK9+590
50
51
Ⅳ
299.6
ZK9+590
ZK9+688
98
7
Ⅴ
＜250
⑶岩山隧道围岩分级统计表5
围岩级别
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
总长（m）
YK围岩长度（m）
1687
110
335
128
2260
所占比例
74.6
4.9
14.8
5.7
100
ZK线围岩长度（m）
1765
110
264
130
2269
所占比例
77.8
4.8
11.6
5.7
100
⑷隧道围岩地质描述
①K5+440~K5+520段（左ZK5+439~ZK5+520）
围岩为中风化凝灰熔岩，呈镶嵌碎裂结构，地下水以基岩裂隙水为主，水位高于洞顶。
隧道浅埋段，围岩级别适当降低。
②K5+520~K5+760段（左ZK5+520~ZK5+730）
围岩为中风化凝灰熔岩，呈节理裂隙密集带，钻孔岩芯呈碎块状。
岩体较破碎。
地下水主要为基岩裂隙水，水位高于洞顶，围岩级别适当降低。
③K5+760~K5+809段（左ZK5+730~ZK5+779）
围岩为断层F01-1断层带，内岩芯破碎，裂隙极发育，裂隙面受地下水侵蚀变色，呈松散结构，Rc=81Mpa。
地下水主要为基岩裂隙水，水位高于洞顶。
④K5+809~K5+850段（左ZK5+779~ZK5+820）
围岩为断层F01-1影响带，岩体以中-微风化为主，破碎-较破碎，呈镶嵌碎裂结构，Rc=81Mpa。
地下水主要为基岩裂隙水，水位高于洞顶。
⑤K5+850~K5+960段（左ZK5+820~ZK5+930）
洞顶围岩以中-微风化凝灰熔岩，Rc=81Mpa，岩体较破碎，呈巨块（石）碎（石）状镶嵌结构，节理裂隙不发育，物探大地电磁无低阻，赋水条件较差。
地下水主要为基岩裂隙水，水位高于洞顶。
⑥K5+960~K6+155段（左ZK5+930~ZK6+172）
围岩为微风化凝灰熔岩，为坚硬岩，Rc=86Mpa，岩体较完整-完整，呈巨块（石）碎（石）状镶嵌结构，节理裂隙不发育，物探大地电磁无低阻，赋水条件较差。
⑦K6+155~K6+168段（左ZK6+172~ZK6+185）
围岩为节理裂隙密集带（f01-1），带内为破碎中风化凝灰熔岩，浅层地震显示波速较低，地表工程地质测绘到岩体节理裂隙极发育，岩体破碎-较破碎，呈镶嵌破裂结构，Rc=86Mpa，地下水主要为基岩裂隙水，水位高于洞顶。
⑧K6+168~K7+700段（左ZK6+185~ZK7+708）
围岩为微风化凝灰熔岩，为坚硬岩，Rc=86Mpa，岩体较完整-完整，呈巨块（石）碎（石）状镶嵌结构，节理裂隙不发育，物探大地电磁无低阻，赋水条件差。
2.3气象条件
本项目位于福建省泉州市安溪县境内，沿线地形地貌在交通工程上应属山岭重丘区。
工程区域属亚热带海洋性季风气候，温暖湿润多雨，四季不甚分明，年平均气温11～12℃，年降雨量1700-1800mm。
沿线水系较发育，其中安溪境内属晋江水系的西溪、兰溪，区内地下水对混凝土一般不具有腐蚀性，可直接用作工程用水。
2.4地震
本隧道场区抗震设防烈度为7度，测区内线路50年超越概率10%的一般场地（中硬）地震动峰值加速度分区为0.10g，地震动反应谱特征周期为0.45s，近期未发生过地震，为相对稳定区。
测区历史上没有发生强震的记载。
2.5隧道设计慨况
①主洞洞口设计
洞口位置的确定一般遵循早进洞晚出洞的原则，尽量减少洞口边仰坡开挖高度，同时兼顾洞口地形、地质条件，以及左右洞口的协调美观等综合因素，选用经济、美观、和谐自然并有利于行车视线诱导的洞门型式。
成洞面位置的确定一般遵循洞顶覆盖厚度1.5-3.0米的原则，同时兼顾洞口地形，尽量减少洞口仰坡开挖高度。
岩山隧道进口采用削竹式洞门，出口采用端墙式洞门，隧道进口成洞面仰坡高8.5-12米，出口成洞面仰坡高9-17米.成洞面临时仰坡喷射C20混凝土。
隧道进出口仰坡和边坡均进行绿化防护，绿化防护的形式是根据边坡坡率和圬工防护形式具体确定的。
进出口仰坡采用拱形骨架植草或混合纤维植草灌或铺草皮植灌防护。
成洞面及明洞临时边坡采用挂网锚喷的支护方式来保证明洞的临时稳定。
（附图：
洞口设计）
②洞身结构设计
隧道结构按新奥法原理进行设计，采用复合式衬砌，以锚杆、湿喷混凝土（钢筋挂网）、钢拱架等为初期支护，大管棚、超前注浆小导管、超前锚杆等为施工辅助措施，充分发挥围岩的自承能力，在监控量测信息的指导下施作初期支护和二次模筑衬砌。
复合式衬砌的结构分析，根据隧道埋置深度、围岩级别、结构跨度、受力条件，施工因素等，参照有关规范及国内外类似工程经验进行拟定有关参数，并根据地质钻探所提供资料及相关的规范取用计算参数，选用同济大学曙光“GeOFBA2D”有限元程序以及福建省交通规划设计院自行开发的“公路隧道计算机辅助设计系统”进行结构计算。
最后综合考虑各种影响因素确定各类型符合支护的参数。
分离式隧道复合支护参数表6
衬砌
初期支护参数
二次衬砌C25砼cm
拱墙湿喷砼
系统锚杆
钢架支撑
型式
标号
厚度cm
位置
类型
位置
直径mm
长度m
间距m
位置
规格
间距m
拱墙
仰拱
Z0
60
60
Z5-1
C25
24cm钢筋网
拱墙
中空锚杆
拱墙
25
3.5
1.0*1.0
拱墙仰拱
工18
0.5
45
45
Z5
C25
24cm钢筋网
拱墙
中空锚杆
拱墙
25
3.5
1.0*1.0
拱墙仰拱
工18
0.7
45
45
Z4-1
C25
20cm钢筋网
拱墙
砂浆锚杆
拱墙
22
3.0
1.2*1.2
拱墙
4Φ25
钢格栅
0.7
40
40
Z4j
C25
23cm钢筋网
拱墙
砂浆锚杆
拱墙
22
3.0
1.2*1.2
拱墙
4Φ25
钢格栅
0.5
35
Z4
C25
18cm钢筋网
拱墙
砂浆锚杆
拱墙
22
3.0
1.2*1.2
拱墙
4Φ25
钢格栅
1.0
35
Z3
C25
10cm钢筋网
拱墙
砂浆锚杆
拱
22
2.5
1.2*1.2
30
Z2
C25
6cm
砂浆锚杆
局部
22
2.5
1.2*1.2
30
Z7
C25
8cm
局部
22
2.5
1.2*1.2
35
Z8
C25
5cm
30
Z9-1
C25
8cm
30
Z9
C25
5cm
30
ZPD1
C25
5cm
30
注：
初期支护喷射砼均采用湿喷法喷射，严禁采用干喷法喷射。
分离式隧道设计考虑预留变形量数值为：
Ⅴ级围岩10cm，Ⅳ级围岩5cm，施工中需根据实际情况进行调整。
分离式隧道复合支护适用条件表7
衬砌类型
适用条件
衬砌型式
使用条件
Z0
明洞填土高度小于3米
Z2
Ⅱ级
Z5
Ⅴ级深埋
Z7
Ⅱ级紧急停车带
Z5-1
Ⅴ级洞口浅埋或浅埋地面横坡小于30°
ZPD1
Ⅲ、Ⅱ级变电横洞
Z4-1
Ⅳ级洞口或浅埋
Z9-1
Ⅴ、Ⅳ级行人横洞
Z4
Ⅳ级深埋
Z8
Ⅲ、Ⅱ级行车横洞
Z4j
Ⅳ级深埋与行人横洞接口加强
Z9
Ⅲ、Ⅱ级行人横洞
Z3
Ⅲ级深埋
③隧道防排水设计
⒈洞身防排水设计原则
隧道防排水设计遵循“防、排、截、堵结合，重视生态，因地制宜，综合治理”的原则，达到排水畅通、防水可靠、经济合理、不留后患的目的。
⒉洞身防水措施
结构防水。
要求衬砌砼采用防水砼浇筑，可在砼中添加密实微膨胀剂，以达到衬砌密实、防裂及防水目的。
接缝防水。
沉降缝、环向施工缝均采用中埋式橡胶止水带进行防水并用防水材料嵌缝。
模注砼衬砌外防水。
在初期支护与模注砼衬砌之间设置防水板，为保护防水板并形成渗水通道，防水板外侧应设无纺布，无纺布与防水板间不得复合。
隧道除采用1.2mm厚EVA防水卷材及300g/m2无纺布（靠围岩一侧）。
洞壁股水或地下水较集中处，设置Φ50HDPE单壁波纹管盲沟（每处1~2根），将地下水引出。
将地下水集中到左右边墙底部的纵向排水暗管中，然后引入隧道排水主管（沟）内。
墙背纵向排水管必须严格按设计的高程埋置到位，不能呈波浪状，引起积水和排水不畅，各排水管件交叉处必须三通或多通管连接；各排水管件均外裹透水无纺布。
隧道的排水设置：
在隧道环向铺设塑料盲沟将水引入边墙两侧Φ10厘米双壁打孔波纹管集水，然后通过Φ10厘米PVC横向排水管将水引入两侧Φ31.5厘米双壁打孔波纹管侧式排水管或Φ40厘米双壁打孔波纹管中央排水管排出洞外，路面水通过路缘通缝式排水沟排出洞外，与洞外的天沟、排水沟、截水沟形成完整的排水系统。
电缆沟底部设横坡及纵向集水沟，将可能流入电缆沟的水，通过纵向集水沟引出洞外。
洞身出现淋雨状：
滴水时，应采用封堵的方式。
在局部或全断面采用水泥水玻璃双浆液小导管注浆进行堵水处理。
对于构造破碎带、节理密集带、断层带、地下水导水通道及地表水连通位置，应加强地质超前预报和监控。
其中，FD1局部注浆用于仅有个别裂隙地段，FD2全周边小导管注浆用于裂隙密集地段。
④隧道施工安全设计
⒈洞口施工安全
进洞前，应加强洞口周围和掌子面临时边仰坡的锚喷网防护，确保安全进洞。
在接长明洞的洞口，明洞和明洞回填应及时施作。
隧道洞口区域所有危及洞口安全的危石、落石等必须彻底清除，同时设置好隔离栅等安全设施，以保证隧道的施工和营运安全。
隧道洞口在施工前应首先施作截、排水沟以及洞口改沟，并确保排水畅通，以减少积水对洞口的冲蚀，保障洞口施工安全。
⒉洞身施工安全
1，、洞身施工防坍塌主要措施
a、隧区应做好施工前的地质调查，施工时应尽可能采取多种手段做好地质超前预测。
b、施工中应严格遵循“短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的原则，严格控制循环进尺和爆破震动速度。
c、洞身Ⅴ级土质围岩采用CD法开挖，施工中也可根据实际情况选择合理的开挖方法，必须由四方共同确认后，才可以改变CD法开挖。
d、洞身Ⅴ级石质围岩和Ⅳ级围岩采用设计图规定的台阶法开挖，拱部易坍段落在开挖前应施作必要的超前支护，严格控制超前支护质量。
e、应坚持“随挖随支护和先喷后锚”的原则，及喷锚或钢架支护必须紧跟开挖工作面，应在爆破、通风和找顶后及时对岩面进行初喷砼，尽快封闭围岩，控制围岩的初期变形，然后再及时施作锚杆、挂钢筋网或架立钢架，最后复喷砼达到设计厚度。
在喷锚作业期间，喷锚作业班组长应随时观察围岩变化情况。
2、洞身防岩爆主要措施
a、据SS9钻孔地应力测试成果，岩山隧道最大埋深（520m）区属于高应力区，埋深超过485m时有可能发生弱岩爆。
施工中应根据地应力测试结果，对岩爆的大小和等级进一步判定。
b、加强施工时的超前地质预测预报和实时监测，特别hi隧道深埋段的围岩强度的判别。
施工出现的异常情况应及时反馈，确保施工安全。
c、对高低应力地段，采取各种措施解除或释放高应力，软化围岩，降低岩石脆性，如超前钻孔、超前小导洞、钻孔注水、围岩面喷水等；必要时采取超前地应力驱除爆破和应力释放孔来降低高地应力水平，同时可施作短锚杆及钢筋网。
d、改善岩爆发生的爆破震动诱因。
在岩爆易发生段，采用短进尺，多循环的开挖方式，控制一次爆破用药量，尽量减少岩体暴露时间和面积，有利于应力的逐步释放，减轻爆破展洞对围岩极限应力状态的破坏。
3、其他主要安全注意事项
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