隧道施工安全专项方案.docx

1、隧道施工安全专项方案将军寨隧道安全专项施工方案1、编制范围、依据和原则1.1编制范围新建兴国至泉州铁路宁泉段工程XQNQ-4标段，将军寨隧道（起讫里程：DK282+413DK292+490)全部工程项目。1.2编制依据1.2.2技术规范、规程、标准 (1)铁路隧道工程施工质量验收标准（TB10417-2003）；(2)铁路隧道工程施工安全技术规程（TB10304-2009）；(3)铁路工程基本作业施工安全技术规程（TB 10301-2009）；(4)铁路隧道风险评估与管理暂行规定（铁建设2007200号）；(5)铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南（TZ231-2007）；(6)铁路隧道防排水施工

2、技术指南（TZ331-2009）；(7)建筑施工安全检查标准(JGJ 59-2011);(8)建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ 80-91);(9)铁路隧道监控量测技术规程(TB10121-2007);(10)建设工程施工现场供用电安全规范(GB 50194-2014);(11)施工现场临时用电安全技术规范(JGJ 46-2005);(12)设计文件、地质报告;(13)我单位积累的成熟技术、科技成果、施工方法以及多年从事铁路施工经验等;(14)本工程施工组织总设计及相关文件。1.2.3业主文件、规定 （1）新建兴国至泉州铁路宁泉段工程XQNQ-4标段业主发布的招标施工文件、图纸、会议纪要等

3、文件,工程施工图，相关安全技术规范等。（2）国家和铁路总公司现行有关标准、规范、规程，以及有关安全施工技术规范、规程及质量检验评定标准及当地有关规定。（3）工程实施前有关的函件（含业主、与施工单位的有关会议纪要、下发的指导性文件）等。1.3编制原则1.3.1按技术先进可行、安全可靠、经济合理的原则，认真阅读、研究图纸和规范文件，结合对工期、质量、安全、环保等要求及工程实际编制。1.3.2 坚持专业化施工，安排经验丰富的专业化施工队伍。 1.3.3 坚持高起点、高标准、高质量、高效率，严格要求。1.3.4 坚持安全生产设施“三同时”的原则，隧道的安全设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用

4、。1.3.5 积极采用新技术，新工艺，新方法，及时解决施工难题，加强科技开发管理，保证施工质量和安全，加快施工进度，努力降低施工成本。1.4安全生产法及管理条例(1)中华人民共和国安全生产法 (2014)；(2)中华人民共和国劳动合同法 (2008)；(3)中华人民共和国职业病防治法 (2011)；(4)中华人民共和国电力法 (1995)；(5)中华人民共和国消防法 (2009)；(6)特种设备安全监察条例 (2009)；(7)建设工程安全生产管理条例 (2003)；(8)地质灾害防治条例 (2003)；(9)安全生产许可证条例 (2004)；(10)建筑工程安全生产管理条例（2004）；(1

5、1)生产安全事故报告和调查处理条例（2007）；(12)关于特大安全事故行政责任追究的规定（2007）；(13)劳动防护用品监督管理规定（安全生产监督管理总局令2005）；(14) 其它国家和地方安全法律、法规，国家和行业、地方有关标准、规范等。2、工程概况将军寨隧道进口里程D1K282+413，出口里程DK292+490，全长10077m，其中，单线隧道长9014m，双线车站隧道长1063m，隧道最大埋深约375m。石门庵车站伸入隧道进口端。线路纵坡为1/1187m、10.4/7090m、9/1800m的单面坡，隧道进口1453.66m位于直线上，1159.51m位于R=5000m的左偏曲线

6、上；洞身6091.25m位于直线上；出口端253.56m位于直线上，1052.97m位于R=2000m的右偏曲线上，66.05m位于R=2000m的左偏曲线上。区属构造剥蚀中低山地貌区，地面高程360m800m，地势起伏大，相对高差50m440m。隧道进口位于永安市下螺村附近，隧道出口位于永安市桃园镇赤头坂附近。隧道进口段地势较陡，局部基岩裸露，出口自然坡度较缓，高差相对较小，大部分植被覆盖。进出口均有乡村公路相通，交通较方便。隧道最大埋深约375m。根据防灾救援、施工通风及满足工期要求，将军寨隧道设一号斜井和二号斜井。一号斜井与正洞交于D1K286+000，位于线路前进方向左侧，与小里程平面

7、夹角90，长1344m；二号斜井与正洞交于D1K288+900，位于线路前进方向左侧，与小里程平面夹角90，长1667m。1#、2#斜井运营期间作为避难所。将军寨隧道共分进口工区、出口工区、一号斜井工区和二号斜井工区四个工区，施工总工期为34.1个月。3、地质概况3.1岩性区内上覆地层为第四系全新统人工填土（Q4ml）粉质黏土，坡洪积层（Q4dl+pl）软土、粉质粘土，坡残积层（Q4dl+el）粉质黏土；下伏基岩为侏罗系上统坂头组（Jkb）砂岩、炭质页岩互层、侏罗系上统兜岭群下渡组（Jxd）凝灰岩、凝灰熔岩、侏罗系上统兜岭群园盘组（Jy）凝灰质砂岩夹炭质页岩、三叠系下统溪口组（Tx）砂岩夹泥岩

8、；二叠系上统长兴组（Pc）灰岩夹硅质岩、泥质灰岩；二叠系上统翠屏组（Pcp）砂岩、泥岩夹煤线、二叠系下统童子岩组（Pt）砂岩夹页岩及煤层、晚侏罗系古竹乌督坑单元（J3CW）花岗岩、晚侏罗系古竹南山下单元（J3NS）花岗岩。地层分述如下：人工填土（Q4ml）：黄褐色，松散，稍湿，成分以粉质黏土为主。分布于测区缓坡下的沟槽内，厚03m，属级普通土，D组填料。软土（Q4dl+pl）：黄褐色、青灰色，软塑，含少量角砾、碎石。主要分布于隧道进出口段及洞身沟槽表层，厚04m。属级普通土，E组填料。粉质黏土（Q4dl+pl）：黄褐色，硬塑状，土质较纯，黏性较强。分布于沟槽两侧，厚04m。属级普通土，D组填料

9、。粉质黏土（Q4dl+el）：灰褐色、黄褐色，硬塑状，主要成分以黏、粉粒为主，手拈稍有砂感，粘性差，局部底部可见少量角砾，厚03m，属级普通土，D组填料。凝灰质砂岩、炭质页岩（Jkb）：砂岩呈灰黑色、褐黄色，层状构造，中薄层，炭质页岩呈黑色，页理明显，岩质极软，和砂岩呈互层。全风化层（W4）呈砂土状，厚010m，属级硬土，D组填料；强风化层（W3）岩体破碎，岩芯以块状为主，少量短柱状，厚220m，属级软石，C组填料；弱风化层（W2）属级软石，B组填料。页岩不宜做填料。凝灰熔岩夹凝灰岩（Jxd）：灰黑色、褐黄色，凝灰质结构，层状构造，主要为泥质、钙质胶结。全风化层（W4）呈砂土状，厚010m，属

10、级硬土，D组填料；强风化层（W3）岩体破碎，岩芯以块状为主，少量短柱状，厚220m，属级软石，C组填料；弱风化层（W2）属级软石，B组填料。凝灰质砂岩夹炭质页岩（Jy）：凝灰质砂岩呈灰黑色、褐黄色，凝灰质结构，层状构造，炭质页岩呈黑色，页理明显，岩质极软。全风化层（W4）呈砂土状，厚010m，属级硬土，D组填料；强风化层（W3）岩体破碎，岩芯以块状为主，少量短柱状，厚220m，属级软石，C组填料；弱风化层（W2）属级软石，B组填料。页岩不宜做填料。砂岩夹泥岩（Tx）灰黄色，砂岩以褐黄色、灰黄色、青灰色为主，粒状结构，薄-中厚层状构造，裂隙较发育，节理间钙质充填，岩芯多以柱状为主。全风化带（W4

11、）呈土状，厚约3050m，属级硬土，D组填料；强风化带（W3）岩体破碎，厚约1020m，呈半岩半土状、碎块状，属级软石，C组填料。弱风化带（W2）岩质新鲜，青灰色，多呈钙质胶结，属级软石，B组填料。灰岩夹硅质岩、泥质灰岩（Pc）：灰色、灰白色生物灰岩，致密块状，局部地段硅质岩与灰岩交互出现。段内呈条带状分布，隧道大角度斜穿该地层，灰岩在隧道范围内段落较小，主要分布在隧道里程DK287+130+325段内。与二叠系翠屏组（Pcp）及三叠系溪口组（Tx）地层呈整合接触。强风化带（W3）岩体破碎，厚约210m，呈碎块状，属级软石，C组填料。弱风化带（W2）岩质新鲜，属级次坚石，A组填料。砂岩、泥岩夹

12、煤线（Pcp）：以中厚层砂岩为主，上部多灰色、灰绿色粉砂岩，下部多为灰白色石英砂岩，局部夹碳质页岩及煤层或煤线，底部为细砾岩或含砾粗砂岩。分布在隧道DK285+400DK287+100内，与下伏地层二叠系童子岩组（Pc）呈平行不整合接触。全风化带（W4）呈土状，厚约26m，属级硬土，D组填料；强风化带（W3）岩体破碎，厚约510m，呈半岩半土状、碎块状，属级软石，C组填料。弱风化带（W2）岩质新鲜，属级软石，B组填料，煤层不宜作填料。砂岩夹泥岩及煤层（Pt）：灰黑色夹灰黄色，砂岩以褐黄色、灰黄色、青灰色为主，粒状结构，薄-中厚层状构造，裂隙较发育，节理间钙质充填，岩芯多以柱状为主，全风化带（W

13、4）呈土状，厚约26m，属级硬土，D组填料；强风化带（W3）岩体破碎，厚约510m，呈半岩半土状、碎块状，属级软石，C组填料。弱风化带（W2）岩质新鲜，属级软石，B组填料，煤层不宜作填料。花岗岩（J3NS）：以紫红色，褐红色，肉红色为主，中粗粒结构，局部为中细粒，块状构造，岩体差异风化严重，局部全风化层较厚。全风化层（W4）呈土状，厚010m，属级硬土；强风化带（W3）岩石风化剧烈，多见有铁锈，岩石不新鲜，质软，锤击易碎，取芯破碎，以碎块状为主，厚1525m，属级软石，B组填料；弱风化带（W2）节理裂隙较发育，岩石新鲜，质硬，锤击不易碎，取芯较完整，多呈短柱柱状，属V级次坚石，A组填料。花岗岩

14、（J3CW）：以紫红色，褐红色，肉红色为主，中粗粒结构，局部为中细粒，块状构造，岩体差异风化严重，局部全风化层较厚。全风化层（W4）呈土状，厚010m，属级硬土；强风化带（W3）岩石风化剧烈，多见有铁锈，岩石不新鲜，质软，锤击易碎，取芯破碎，以碎块状为主，厚1525m，属级软石，B组填料；弱风化带（W2）节理裂隙较发育，岩石新鲜，质硬，锤击不易碎，取芯较完整，多呈短柱柱状，属V级次坚石，A组填料。3.2地质构造及地震隧址范围主要地质构造为断层，永安-汤内坂断层位于该隧道左侧，400m1600m处，属于永安晋江断裂带，走向北48西，倾向北东，倾角7080，为压扭性断裂。该断裂发生于印支期，以强烈

15、挤压为特征，断裂密集成束，两侧岩石挤压破碎，岩层褶曲，断层破碎带宽数米至十余米，破碎带旁侧有片理化、硅化，羽状裂隙发育。受该断层影响，隧道范围内隐伏次级构造发育，岩层局部扭转，产状变化较大。该段断层对隧道具有一定影响。根据物探解译结果，在DK284+000DK284+600、DK285+950DK286+800和DK287+200DK287+550等3段存规模较大的物探类和类异常。根据中国地震动参数区划图（GB18306-2015）划分，测区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期0.35s。3.3水文地质3.3.1地表水隧道范围内地表水发育，主要为溪水、沟槽水、塘水，水量受季节影响

16、显著。隧道进口段有小溪自南向北径流，常年有水，进口端内水面高程325m330m左右，水量受降雨影响较大。隧道DK284+800DK284+880段内地表发育河流，段内水面标高490m500m左右，该区域内水源为西洋镇自来水厂水源保护区（二级保护区），河流自南向北径流，水量受季节影响较大。3.3.2地下水大气降水为区内地下水的主要补给来源。区内深部地下水总体由SW流向NE，区段内最低侵蚀基准面为沙溪河床，沙溪河系闽江上游的南源支流，发源于武夷山区向东流经，沙溪是闽江的主流。流域面积较大，水量较大，水力资源丰富。最低水位为103.70m，平均水位为104.58m。而浅部地下水系统则沿切向支沟或走向

17、溪沟短距离径流排泄。根据区内出露的地层岩性和地下水的分布形式、水理性质和水动力特征，可将测区地下水划分为松散堆积层孔隙水、基岩裂隙水、岩溶水三类。隧道穿越区内，地下水以基岩裂隙水为主，可溶岩地段地下水以岩溶管道水为主，基岩裂隙水次之；而第四系松散堆积层孔隙水零星分布且水量随季节性变化大。特征述如下：1、孔隙潜水主要赋存于隧道表层的冲沟、地表及隧道进出口外围的第四系冲洪积、残坡积层中。该类地下水主要分布与隧道的表层，分布面积小，富水性一般都较差，水量较贫乏。主要受大气降水和基岩裂隙水补给。隧道埋藏较深，孔隙潜水对隧道影响较小。2、基岩裂隙水和构造裂隙水测区碎屑岩地层主要为侏罗系上统坂头组（Jkb

18、）砂页互层、侏罗系上统兜岭群下渡组（Jxd）凝灰熔岩夹凝灰岩、侏罗系上统兜岭群园盘组（Jy）凝灰质砂岩、三叠系下统溪口组（Tx）钙质砂岩夹页岩；二叠系上统长兴组（Pc）灰岩夹硅质岩、泥质灰岩；二叠系下统童子岩组（Pt）砂岩夹页岩及煤线、二叠系上统翠屏组（Pcp）砂岩、泥岩夹煤层。区内页岩、泥岩及煤层岩质较软，裂隙闭合性好，局部泥质充填，透水性差，为相对隔水层，砂岩和凝灰质砂岩为相对富水层，节理裂隙发育，富水性较强，蓄水性好。基岩裂隙水主要赋存于岩体的节理裂隙中，岩层节理裂隙的发育程度对其富水性起控制作用。主要接受大气降水补给，一部分沿浅表风化裂隙顺层经短距离运移排泄于沙溪河及支流以及地形低洼处

19、，另一部分沿裂隙系统顺岩层走向方向径流，储集于裂隙孔隙中。根据深孔“DZ-将军寨-03”钻探揭示情况，地面以下104.76m（高程387.66m）处出现涌水现象，承压水发育，水柱冒出地面2.5m3m高。DK284+100DK285+500段内为二叠系下统童子岩组（Pt）砂岩夹页岩及煤线，砂岩为相对富水层，页岩为隔水层，为承压水的富集提供地层条件。该段地层受花岗岩侵入，和区域构造影响，局部节理裂隙发育，为地下水的流通提供天然通道，综合判断该段地下水发育。3、岩溶水隧道范围含可溶岩地层，主要为二叠系上统长兴组（Pc）灰岩，分布在里程DK287+130+325段内，空间呈条带状分布，隧道范围内分布段

20、落较小。地表未见明显的溶蚀洼地、溶洞等溶蚀现象，但可溶岩存在地下隐伏溶蚀裂隙等岩溶垂直形态，岩层中的各类岩溶管道、节理裂隙是地下水赋存、运移的空间。岩溶水一般沿岩层走向较发育，岩溶水主要沿可溶性岩层底板与非可溶岩接触带部位的岩层走向运移，富水性中等强。地下水主要沿溶蚀裂隙接受降雨渗入式和地表水的补给，接受降雨渗入式补给后，往往沿溶蚀裂隙运移。该段地层属强富水岩层，岩溶水对隧道影响较大。根据泉州到三明高速公路同类隧道施工记录，高速公路该层灰岩段施工时出现大面积坍塌和涌水现象。综合判断区内岩溶水中等强烈发育。3.3.3隧道涌水量预测经对隧址区水文地质条件的调查、结合区域水文地质资料的综合分析，大气

21、降水、地表水的直接入渗是地下水的主要补给来源。隧道穿越不同含水岩系，地下水位不一，地下水渗透性亦存在一定差异。因此，本次根据隧址区地形地貌、地层岩性、构造及水文地质条件等进行隧道涌水量预算，隧道涌水量采取降雨入渗系数法和地下水径流模数法分布进行计算。经综合比较，推荐隧道正常涌水量：Qs27400m3/d。Q最大54800m3/d。分段涌水量见下表。大气降水入渗系数法计算参数及计算结果表段落1245里程DK282+415DK283+810DK283+810DK287+130DK287+130DK287+325DK287+325DK292+490层位花岗岩砂岩、页岩夹煤层灰岩凝灰质砂岩、砂岩、页岩

22、分段汇水面积A（km2）5.0611.2311.9入渗系数0.150.200.400.20分段涌水量Q（m3/d）3215911950839983正常涌水量Q（m3/d）27400最大涌水量Q（m3/d）54800隧道穿越区地下水分布受构造、岩性控制，水文地质边界条件较为复杂，实际涌水量可能与预测值有一定偏差。隧道在断层破碎带及岩溶地段为地下水富集区，易发生突水、突泥，应加强支护和防水措施，加强超前地质预报工作。3.3.4水化学特征据隧址区取地表及地下水样试验，水质类型为HCO3-.Mg2+.Na+、Cl-.HCO3-Na+ 型水，根据铁路混凝土结构耐久性设计规范（TB10005-2010），

23、在环境作用类别为化学侵蚀环境、氯盐环境及盐类结晶破坏环境时，地下水中酸性侵蚀对混凝土结构侵蚀等级为H1。地下水中Cl-对混凝土结构侵蚀等级为L1。隧道范围内DK283+760DK287+330段为二叠系下统童子岩组（Pt）及二叠系上统翠屏组（Pcp）地层含煤层、煤线；DK288+950DK289+700、DK291+350DK292+560段含炭质页岩，建议相应段内地下水对混凝土结构按SO42-侵蚀等级为H1考虑。建议全隧环境作用等级为H1、L1。4、将军寨隧道风险因素4.1将军寨隧道风险明细表序号分段里程风险事件成因起始里程终止里程1D1K282+413D1K282+605塌方粉质粘土、花岗

24、岩2D1K282+605D1K283+018塌方粉质黏土、花岗岩3D1K283+018D1K283+453塌方粉质黏土、花岗岩4D1K283+453D1K283+476塌方粉质黏土、花岗岩5D1K283+476D1K283+503塌方粉质黏土、花岗岩6D1K283+503D1K283+613塌方粉质黏土、花岗岩7D1K283+613D1K284+043塌方粉质黏土、花岗岩8D1K284+043D1K284+073塌方粉质黏土、花岗岩9D1K284+073D1K284+183塌方粉质黏土、花岗岩10D1K284+138D1K284+408塌方粉质黏土、花岗岩11D1K284+408D1K284+

25、508塌方粉质黏土、花岗岩12D1K284+508D1K284+740塌方粉质黏土、花岗岩13D1K284+740D1K284+840塌方粉质黏土、花岗岩14D1K284+840D1K285+553塌方粉质黏土、花岗岩15D1K285+553D1K286+140塌方粉质黏土、凝灰质砂岩16D1K286+140D1K286+190塌方粉质黏土、凝灰质砂岩17D1K286+190D1K287+210塌方粉质黏土、凝灰质砂岩18D1K287+210D1K287+270塌方粉质黏土、凝灰质砂岩19D1K287+270D1K289+707塌方粉质黏土、凝灰质砂岩20D1K289+707D1K290+92

26、0塌方粉质黏土、泥质灰岩21D1K290+920D1K291+080塌方粉质黏土、泥质灰岩22D1K291+080D1K291+528塌方粉质黏土、泥质灰岩23D1K291+528D1K291+600塌方粉质黏土、泥质灰岩24D1K291+600D1K291+630塌方粉质黏土、泥质灰岩25D1K291+630D1K291+763塌方粉质黏土、泥质灰岩26D1K291+763D1K292+400塌方粉质黏土、泥质灰岩27D1K292+400D1K292+490塌方粉质黏土、泥质灰岩28D1K284+060D1K287+130低瓦斯穿越煤层29D1K291+400D1K292+490中毒炭质页岩

27、（可能有硫化氢）30D1K287+100D1K287+350突水突泥可溶岩（中等-强烈发育）31D1K283+300D1K287+000第三方损失穿越二级水源保护区32D1K291+630D1K291+730第三方损失下穿鹰厦铁路33D1K282+413D1K284+100放射性花岗岩，可能具有放射性物质4.2风险分析辨识根据设计单位提供的施工图中工程地质与水文地质报告，隧道在施工中可能发生的事故主要风险有突水、突泥，塌方，危岩落石等。坍塌对隧道施工会造成严重的安全生产事故，对工程安全、施工人员安全、设备安全受到极大的危害。另外其他的风险还有：火灾与爆炸、触电、车辆伤害、物体打击、高处作业坠落

28、等。结合本标段隧道施工特点和地质情况，对风险进行辨识，具体见表1。表1 将军寨隧道风险因素与控制措施表 序号作业活动存在的风险可能导致的事故控制措施 1隧 道 洞 口 开 挖洞口仰坡未能及时处理造成坍塌坍塌及时对洞口仰坡进行防护洞门边坡有裂缝未能及时处理造成坍塌坍塌对裂缝处喷锚防护洞口重叠作业没有防护措施砸伤施工人员物体打击安设防护设施，加强个人防护在洞口高处作业时没有按规定防护人员坠落高处坠落按规定施作防护设施，加强个人防护洞门开挖时没有按规定从上往下挖造成坍塌坍塌开挖严格按照要求进行作业施工人员没有戴安全帽被落石砸伤物体打击加强检查及个人防护，班前教育洞顶危土、石坍塌坍塌每天清理边坡松散物

29、、加强检查洞顶没有及时支护，雨后造成坍塌坍塌及时支护，加强检查2隧 道 开 挖 时危险部位未警示牌，施工人员误入受伤物体打击设警示牌，拉栏杆隧道爆破后无专人对危石进行处理，造成危石坍塌伤人坍塌设专人及时处理危石非施工人员没有防护进入工作面被机械撞伤机械伤害警示牌提示，专人盯控支护不牢、不及时支护坍塌加强检查钻眼前没检查滚石伤人坍塌加强检查风钻操作不当伤人机械伤害加强检查作业人员打干风枪，粉尘危害身体健康职业病佩戴防护口罩作业台车固定不牢造成作业人员坠落受伤高处坠落加强检查，按要求将台车固定漏电保护失灵，电钻漏电伤人触电加强电路检查台车进出洞无人指挥伤人机械伤害专人指挥开挖面突水、突泥、坍塌坍塌采用超前钻孔探测、地震波和地质雷达法进行超前地质预测预报瓦斯，有毒气体爆炸、人员中毒死亡超前地质报告，加强瓦斯监测，加强洞内通风，洞内工作人员必须配备瓦斯监测仪，有效降低瓦斯沼气的浓度，施工采用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管。发现险情人员及时撤离。穿越地下水源二级保护区及既有铁路坍塌应加强超前地质预报，当水量较大时，采用超前周边注浆和开挖后局部径向注浆进行堵水；加强监控量测。发现险情人员及时撤离。3爆 破 作 业作业人员没完全撤离时、撤离距离近起爆,炸伤人员爆炸按规定将人员撤离至安全距离后方能起爆