茶店隧道防坍塌专项方案.docx

1、茶店隧道防坍塌专项方案京能十堰热电联产项目2350MW供热机组工程铁路专用线工程施工（B标段）茶店隧道防坍塌专项施工方案编制单位：中铁七局集团有限公司 编 制： 复 核： 审 批： 日 期： 目 录一.编制依据 2二.工程概况 2三.隧道施工坍方原因 4四.隧道施工防坍塌措施 5五隧道坍方应急预案 8六、安全保障措施 12一.编制依据(1)茶店隧道施工设计文件、图纸等相关文件；(2)茶店隧道详细地质勘察资料以及现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源及施工环境等调查资料以及现场实际情况；(3)铁路隧道超前地质预报技术指南（铁建设2008105号）；(4)关于进一步加强铁路隧道施工超前地

2、质预报工作的通知（铁建设函2006340号）；(5)加强铁路隧道工程安全工作的若干意见（铁建设2007102号）；(6)关于进一步明确软弱围岩及不良隧道设计施工有关技术规定的通知（铁建设2010120号）；(7)关于进一步加强铁路隧道设计施工安全管理工作的通知（建技函2010163号）；(8)铁路隧道工程施工质量验收标准（TB10417-2003，铁建设2003127号）；(9)铁路隧道工程施工技术指南(TZ204-2008)；(10)铁路隧道工程施工安全技术规程（TB10304-2009，铁建设2009181号）；二.工程概况1.隧道概况茶店隧道位于十堰市张湾区茶店村，单线隧道，隧道内线路纵

3、坡为10和4.9的单面上坡，隧道局部位于半径R=800m的右偏曲线上，隧道进口里程DK4+547，出口里程DK7+915，全长3368m。在靠近电厂站一侧设置一座斜井，斜井与正洞相交于DK6+750处，交角约47度，斜井采用单车道无轨运输，最大坡度8%，中间设缓坡段，缓坡段长度30m，坡度2%，缓坡段采用双车道断面。本方案主要涉及茶店隧道正洞及斜井防坍塌措施的实施。2.地层岩性隧址区上覆第四系全新统人工填土层素填土，第四系全新统冲洪积层粉质黏土，第四系坡残积粉质黏土，下伏元古界片岩。3.地质构造测区在大地构造单元上位于黄龙滩-吴家湾叠加褶皱带，钟家湾-余家山-罗家寨背斜之南端，大路沟背斜之北端

4、，地质构造较复杂。据区域地质调查报告，推测该测区范围内，发育断裂，为北西向构造断裂-名堂湾断裂，产状60-75度，规模较小。总体来说，沿线场地地质构造相对稳定。4.水文地质条件（1）地表水测区地表水一般为溪沟水，随季节变化较大，水量及水流受大气降雨控制。（2）地下水地下水主要是第四系孔隙水和基岩裂隙水。由于洞身范围内第四系覆盖层厚度不大，以黏性土为主，第四系孔隙潜水不发育。基岩裂隙水发育程度受基岩风化程度、裂隙发育程度、裂隙贯通性的影响。强风化岩和弱风化岩的导水性和富水性主要受构造裂隙控制，具各向异性，总体地下水量不大，但沟谷凹槽处，岩体相对破碎，节理裂隙发育，雨季水量较大。（3）水和土的侵蚀

5、性测区段取地下水进行水质试验，由试验结果可判断，在化学环境作用下，无侵蚀性，无盐类结晶破坏作用，无氯盐侵蚀性。测区段取土进行侵蚀性分析，由试验结果可判断，在化学环境作用下，无侵蚀性，无盐类结晶破坏作用，无氯盐侵蚀性。（4）隧道涌水量预测正线隧道采用大气降水入渗法预测隧道涌水量，最大涌水量为2083.77m3/d,据试验数据，采用半理论半经验公式，地下水动力学法预测隧道涌水量，最大涌水量为3369m3/d。斜井采用大气降水入渗法预测隧道涌水量，最大涌水量为197.897m3/d。（5）不良地质及特殊岩土测区内偶见危岩落石，测区内无特殊岩土。（6）工程地质评价隧道进口段隧道进口段上覆坡残积粉质黏土

6、、元古界片岩，岩层节理裂隙发育，工程地质条件一般。隧道洞身段测区属低山丘陵地貌，地形起伏较大，隧道洞身主要穿越元古界片岩，强风化层一般厚3-10m，总体上岩体节理裂隙发育一般，侧壁基本稳定，但在DK6+515-DK6+535段发育名堂湾断裂与线路斜交，断裂为北西向构造，其走向与线路夹角约58度，导致此范围内岩层裂隙发育，岩体破碎，易引起围岩垮塌。总体来说，隧道洞身段工程地质条件较好。隧道出口段隧道进口段上覆坡残积粉质黏土，侧面为一冲沟，上覆冲洪积粉质黏土，土层强度较低，遇水可能发生软化、崩解，围岩自稳能力较弱，施工中成拱困难，易产生坍塌、掉块和冒顶，工程地质条件一般。斜井段隧道斜井段上覆坡残积

7、粉质黏土、元古界片岩，岩层节理裂隙发育，岩层产状。工程地质条件一般。三.隧道施工坍方原因隧道属于地下工程，在开挖后，原有的岩体结构和受力平衡被破坏，岩体在自重的作用下，应力重新分布，构成新的受力平衡体系，因此准确掌握地质情况，充分了解围岩的性质和自稳能力，以采用合理有效的开挖方法和支护措施，不仅能有效预防隧道坍方的发生，还能保障工程施工安全、工期和节省工程投入。1、地质因素隧道在设计中时，对隧道设计的地质勘探，仅有的几个勘探钻孔很难准确的掌握隧道岩体的岩性、断裂构造和节理裂隙发育情况，岩石的类型虽易判断清楚，但断层节理发育情况却是千差万别。因此在隧道施工中，局部地段地质构造变化、断层破碎带、软

8、弱夹层等工程地质条件变化，如果施工预防措施不当、不及时，极易造成隧道坍方事故。2、水文因素水是隧道施工中最难控制的因素之一。在隧道施工中，对水的作用切不可忽视，地下水是一个体系，随时随地都在变化，受地形、地貌、地质、气候等条件影响。在隧道施工中，由于岩土中水的变化，水沿岩体软弱面流动，破坏岩体组织，造成岩体失稳而发生坍方事故；雨水渗入断裂带及裂隙后形成滑动面，岩石相互滑动，内力挤压变形也易造成坍塌。3、人为因素在隧道施工过程中由于施工人员对地下工程地质情况不了解，忽视围岩细微变化，对围岩自稳能力过高估计，造成思想上的麻痹大意，对不良地质地段没有采取合理的开挖方法，支护不及时，在开挖时，爆破对围

9、岩的扰动过大，开挖后围岩暴露时间过长、风化程度加剧，造成应力重分布，使得原来不应坍方段，因岩体失稳而产生坍方。人为因素造成的塌方着重体现在如下几个方面：（1）施工工艺在隧道施工中，正确的施工工艺是控制坍塌事件的关键。施工过程中盲目的采取单一的施工方案或施工方法，不根据现场实际地质情况和地层变化情况及时修改施工方案和施工参数，造成施工方案或施工方法不适应现场实际地层，施工参数满足不了施工防护要求，有可能导致坍塌事故。（2）地质超前预报和监控量测地质超前预报和监控量测是施工的重要环节。地质超前预报工作应在隧道开工后不间断进行。在隧道施工中，监控量测必须按施工方案及规范要求进行，施工中往往因监控量测

10、不到位，布点、量测等不准确或不符合要求，对施工起不到指导性作用，造成坍方。四.隧道施工防坍塌措施1、隧道坍塌前征兆围岩的变形破坏、失稳坍方，是从量变到质变的过程，在量变的过程中，必然会出现围岩的工程地质和水文地质特征及岩石力学上反应出一些征兆。根据这些征兆来预测围岩的稳定性，进行地质超前预报，从而保证施工的安全，防治隧道坍方。围岩的变形破坏，失稳坍方有如下一些征兆。（1）遇特殊和不良地质条件，如断层及其破碎带、滑动层、溶洞、陷穴、古河槽、堆积体、流沙、淤泥、地下水、松散地层等稳定性差的围岩。（2）水文地质条件的变化，如干燥的围岩突然出水，地下水突然增多，涌水量增大，水质由清变浊等是即将发生坍方

11、的前兆。（3）开挖面上有可能不稳定岩体的出露，尤其是小断层或其他软弱结构面和围岩的节理裂隙构造的出露处，往往是围岩局部坍方的部位。（4）拱顶不断掉下小石块，甚至较大的石块相继掉落，预示着围岩即将发生坍方。（5）岩石裂隙周围出现岩粉或洞内无故发现有岩粉飞扬时，也说明可能即将发生坍方。（6）围岩发生裂缝，并逐步扩大，很可能发生坍方。（7）支护受力变形发出声响时，说明围岩受力增大，有坍方的可能。（8）喷射混凝土出现大量的明显裂纹，亦说明围岩压力增大，有可能出现失稳坍方。（9）围岩或隧道支护，拱脚附近的水平收敛大于0.2,mm/d，或拱顶下沉量大于0.1mm/d，并继续增大时，说明围岩仍在发生变形，处

12、于不稳定的状态。2、隧道坍方预防措施（1）地质超前预报措施根据本工程区域内地质资料，结合现场实际考察分析结果，茶店隧道施工超前地质预报方案采用地质描述法、，物探法、超前钻探法等，现场施工严格按照“茶店隧道超前地质预报专项方案”实施，做好隧道施工地质工作，尤其是超前地质预测预报，为正确地选择开挖断面大小，施工方法，支护参数设计提供依据，指导施工。（2）围岩监控量测现场监控量测，是在隧道施工过程中，对围岩和支护系统的稳定状态进行监测，为喷锚支护和二次衬砌的参数调整提供依据，把量测的数据经整理和分析得到的信息及时反馈到设计和施工中，进一步优化设计和施工方案，以达到安全、经济、快速施工的目的，隧道围岩

13、量测是施工管理中的一个重要环节，是施工安全和质量的保障。现场监控量测严格按照“茶店隧道监控量测专项施工方案”实施。3、隧道防坍塌施工措施（1）开工前准备工作1）制定周密的施工组织方案。施工方案结合现场实际情况制定，充分考虑隧道开挖观察施工的安全，制定合理的施工措施，防止隧道开挖坍方。2）安全防护措施配置齐全。隧道施工所需要的各项安全防护材料、设备、机械器具等应在开工前配置齐全，并定期检查，确保使用状态良好。3）班前教育。开工前必须对作业人员进行班前教育，提高作业人员对防坍方等施工的意识，做好施工安全技术交底等。（2）洞口施工防坍塌措施作好洞口防护措施及防排水措施，避开雨季施工，预防洞口滑坡。（

14、3）隧道洞身施工防坍塌措施复杂软弱地段地层一般遵循“线预报、多分部、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测”的原则，洞身施工时，应根据实际地质情况，本着经济合理的原则，选择合理的施工措施，严格按照施工工艺、施工程序施工。隧道施工带班人员应随时观察洞内掌子面、仰拱及后部围岩的稳定情况，掌子面岩层变化情况等，为隧道地质预报人员及监测人员提供第一手资料。如掌子面围岩变化或洞内围岩有异常变化、涌水、突泥等现象时及时上报，经专业技术人员确认，采取合理措施后，方可继续施工。1）隧道施工掌子面防坍塌措施掌子面的稳定是安全施工的前提条件，对于粘聚力小的砂土围岩，应选用辅助施工方法，如超前支护、开挖面喷射混凝土

15、和安装锚杆等。隧道施工掌子面防坍方，应根据隧道超前地质预报情况，结合开挖面实际地质情况，严格按照隧道施工方案，采用有效合理的超前支护、预加固措施。施工中严格控制各开挖分部循环进尺，开挖和支护工序必须衔接紧密，以减少围岩变形。a.在接近断层破碎带时，加强地质预报，结合超前小导管、炮眼钻进及岩性情况进行综合分析，判定开挖前方工程地质、水文地质、围岩松动情况及围岩类别，提出合理性施工方案建议。b.超前支护：施工方法主要有超前管棚、超前小导管、预注浆等几种施工方法。c.减少循环进尺，采用无爆开挖或松动爆破，尽量减少对围岩的扰动；洞内配备足够的装土草袋、木料；一旦发现掌子面坍方或有坍方征兆，立即撤出所有

16、人员及机械。d.及时支护，做到即挖即护。e.加强施工组织管理，严格施工工序，并组织好物资供应工作。f.松散地层施工：松散地层的主要特点是稳定性差，结构松散，若有地下水时，施工中极易发生坍塌。若遇上这种地层，主要是应减少对围岩的扰动，施工中可采用先支护后开挖，密闭支撑，边开挖边封闭的办法，以防止坍方。2）隧道施工拱顶、边墙防坍塌方施工a.加强监控量测，及时反馈信息。b.遇到监控数据发生变化或地质条件突变时，要及时采取措施，加强支护参数。c.做好隧道洞内外的防排水。在施工中，特别注意洞内地下水的变化，采取防、排、堵、截相结合的排水方案，因地制宜，综合治理。d.严把质量关。隧道内的衬砌、支护等材料必

17、须保证质量，按施工工艺施工，防止因偷工减料、材料质量等问题造成人为事故。(4)其它管理控制措施隧道施工的危险源很多，其中隧道坍方处理是一项艰难而复杂的作业，处理方法很多，需根据坍方的规模、部位、具体情况而定。施工中应制定各项管理制度，加强监管，控制安全事故的发生。1）开展安全生产教育活动。立足强化全员安全意识，着力促使施工一线作业班组牢固树立安全生产意识，规范作业行为。2）成立安全生产检查机构。定期对隧道施工进行检查，进一步完善安全责任制，提高制度的有效性和可操作性。3）加大施工现场控制力度。加强技术管理，优化施工方案，落实作业监控，以技术手段保证安全。对劳务人员实施统一集中管理，严禁无正式职

18、工带班自行施工，凡是违规盲干的必须清退出场。4）对违反施工要求，不服从指挥，产生安全隐患或造成影响和不良后果的，坚决根据情况进行处理，绝不姑息。4、施工中坍方及预防措施（1）不良地质地段坍方及预防当隧道通过断层、断层影响带，或岩石较破碎，风化严重时；或岩层产状、结构不利组合地段时，合理的开挖方法，能很好预防隧道坍方的发生。强支护是预防坍方的主要措施。（2）富水地段塌方及预防在地下水较丰富的断层破碎带，大量的渗水、甚至于涌水的部位，不仅影响施工的进度和质量，还容易造成坍方。在该类地段施工时，及时排水是预防塌方的关键，在了解岩石节理裂隙破碎带的走向、倾向和倾角后，对于少量集中渗水、涌水地段，在透水

19、层部位布置一定数量的排水孔或埋设排水管，将渗水集中到排水孔内导出；也可在钢筋网片的背后铺设过滤层或隔水层，将其固定在围岩上，通过软管排水。五隧道坍方应急预案为保证可能在茶店隧道施工中发生隧道坍塌事故后，急救工作程序化、科学化、机动化，把人员伤亡和经济损失降低到最小程度，并明确在应急救援预案中的机构设置和相关部门、人员在预案中的职责，特制定本预案。1、应急资源（1）人员洞身坍塌事故应急人员由项目部经理任组长，书记、总工、施工现场负责人、调度员、值班电工、现场保卫、医务员、抢险人员为组员的应急救援小组、善后处理组等。（2）物资、机具、设备1）报警系统及通讯设备：对讲机、电话、手机等通讯设备。2）应

20、急设施及机具：备用电线、电缆、电灯、手电筒、应急灯、移动配电箱等照明所需物料；轮式装载机、挖掘机、自卸汽车等抢险设备。3）其它材料工具：氧气、乙炔、木材、型钢、铁锹、撬棍、钢丝绳，枕木等。4）伤员急救设备：伤员担架、消毒剂、急救箱。5）救护车辆及交通工具：指挥车、面包车、材料运输车、救护车等。主要应急机械设备及物资见下表主要应急机械设备及物资表序号材料、机械设备名称单位数量备注1挖掘机台22装载机台23自卸汽车台5随调随用4汽车吊台15电焊机台36卷扬机台2拉力5T7YT-28风钻把158抽水泵台39发电机台210通风机台311注浆机台312I18工字钢榀2013临时支撑方木M3152、应急组

21、织机构项目部成立茶店隧道坍塌应急领导小组，制定应急救援预案和措施，确保突发事件时等够迅速启动应急预案程序，便于抢险救灾，使突发事件造成的损失降到最低。同时与十堰人民医院签订抢救协议，需要救援时，直接拨打医院24h急救电话。（1）应急救援组织结构组 长：胡清云副组长：杨东明组 员：各部门负责人及施工现场相关人员。抢险人员：隧道架子一队、隧道架子二队、隧道架子三队作业人员。（2）项目部应急救援各负责人责权1）组长：胡清云。全面负责组织应急救援预案的编制、交底、培训和演练，负责启动、实施以及调动所需人员、物料等资源的供给。2）副组长：杨东明。具体负责发生隧道坍塌事故后，应急预案的启动和的应急预案的全

22、面实施。3）调度：王新朝。负责信息收集以及内外部（外部：当地政府、医疗救护部门的紧急联系电话）、上下级的联络汇报工作，并按规定向上级等相关部门报告；同时按照领导的决策和安排进行上传下达；做好急救工作中车辆、物料、人员等的调遣工作。4）工程部门：陈少辉。负责隧道坍塌事故应急救援预案的编制和演练培训；负责应急救援期间抢险方案的制定和风险再评价。5）安质部门：蔡宁辉、张翔。负责隧道坍塌事故应急救援预案的编制审核，不断完善应急救援预案。参与应急救援期间抢险方案的制定和风险再评价。6）物资部门：贾乐峰。负责隧道坍塌事故应急救援预案所需机电设备、物资、材料的配备。7）综合部：王磊、周花丽。负责在隧道坍塌事

23、故应急救援期间，各部门的工作协调、上传下达有关信息和指令；统一对外报导口径，防止出现不真实报导；最大限度的控制媒体，降低负面影响。负责隧道坍塌事故应急救援期间所需急救药品、医疗器械等的准备工作，并在应急救援期间对伤员进行抢救和治疗。8）现场安全员：负责隧道坍塌事故应急救援期间人员的疏散，现场的保护和秩序的维持等工作，并协助有关部门、人员进行事故调查和处理。9）财务部门：王相。负责隧道坍塌事故应急救援期间所需资金的筹备、使用和管理工作，并协助应急小组成员进行急救。10）抢险人员：隧道3个架子队全体施工、管理人员组成，在接到隧道坍塌事故消息后，立即组织人员在第一时间赶到事故现场进行事故的抢险（救）

24、工作并协助保护好事故现场。3、工作程序（1）报告、联络1）发生隧道坍塌事故后，施工现场负责人应尽可能的组织疏散和抢险，并立即向项目部领导和项目部调度室报告，在通讯工具无法接通时，可采用传递方式，争取第一时间，进行救援。2）调度室立即报告项目经理。3）经理应立即报告公司领导并召集应急小组成员，应急小组成员按照应急预案中规定的责权开展工作。（2）应急报告隧道坍塌事故发生后，项目经理部应根据事故情况由项目经理部负责人在1小时内将事故发生的时间、地点、伤亡人数及事故的简要经过用传真或电话报告当地人民政府安全生产监督管理部门和上级主管部门。（3）现场处理隧道坍塌事故有人员伤亡时一般需要进行紧急救护，为了

25、挽救遇难者的生命，在事故现场须毫不迟豫地采取以下急救措施：1）组织疏散围观人员、立即抢救被困受伤人员，搀扶受伤人员离开现场救治，对重伤人员立即送往市人民医院进行抢救。2）立即进行现场封锁，无关人员禁止进入现场，并检查隧道坍塌事故后周边的围岩、初期支护状态，对有可能发生的状况进行处理，防止事态的进一步扩大。3）对于现场的一些被污染的火工材料、油料等应进行临时隔离保护措施，防止引起爆炸和火灾。4）安质、工程部门派专人及时对事故现场进行照相、录像，对现场进行认真、全面地勘验，发现和收集确定事故原因的各种痕迹、物证等。4、后续处理（1）现场急救工作完成后，对现场进行隔离，在进行清理工作的同时，加强对现

26、场的保护，现场要有人值班看守，防止闲杂人员入内。（2）项目经理按生产安全事故报告和调查处理条例（国务院令第493号）调查程序安排相关部门配合、协助调查；在征得事故调查小组的同意后，召集各部门研究、讨论制定恢复生产方案。（3）安排对受伤人员进行治疗，把人员伤亡减少到最低程度。（4）工程管理部门研究制定防止事故再次发生的可行性具体措施，并对措施的可靠性进行评估。六、安全保障措施隧道施工，始终坚持“安全第一，预防为主”的安全方针，制定安全生产管理制度并贯彻实施。1、对所有参加施工的人员进行技术交底，实行班前、班中、班后安全交底和安全检查制度。2、施工人员必须佩戴安全帽，穿绝缘鞋，洞口设警示标识牌。3、洞内放炮，所有人员要撤离至安全距离以外；每次放炮后，由安全员认真进行检查，找顶完成并确认安全后，其他人方可进入作业面；工地设专职安全员，专门负责安全工作。4、洞口刷坡，洞内拱顶施工，均按照高空作业的有关要求进行作业。5、严禁无关人员进入到施工现场。6、所有用电线路及接头不得有裸露现象；各种过电流保护装置不应任意加大其容量，不能用任何金属丝代替保险熔丝。7、电工人员操作时必须佩戴绝缘手套和穿绝缘鞋，必须持证上岗；一切电器设备的金属外壳或构架都必须进行妥善的接地；所有开关全部使用标准的开关箱；使所有架空电线全部使用横担或瓷瓶装置。