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1、第十一章 隧道的安全技术,一、隧道施工技术质量 与安全的现状,当前铁路隧道建设特点及存在的主要问题,数量多、规模大、长度长 技术难度大 高风险隧道较多 安全形式严峻 设计、施工、建设管理人员相对欠缺 其他(如:受拆迁等因素影响工期紧张),隧道施工现状,目前隧道施工存在的主要问题,1、施工阶段地质判释技术不完善,缺乏有效的判释方法和手段,靠几百米钻一个孔,不过是一孔之见; 2、隧道施工方法,特别是软弱破碎围岩的施工方法的规范化、机械化程度有待提高,TBM、盾构掘进还不普遍,大部分还是钻爆法、矿山法; 3、在施工中没有牢固树立“保护围岩、加固围岩”的观点和理念,初期支护不到位,不能有效地保护围岩的
2、自身承载能力,有效地控制围岩的变形、松动和坍塌;,隧道施工现状,目前隧道施工存在的主要问题,4、“重外表、轻内实”,结构存在隐患,如:衬砌背后充填不密实,甚至留有空洞;衬砌厚度不足,有的严重不足;基底处理不彻底,运营不久翻浆冒泥现象等 5、地下水处理始终是薄弱环节,堵水不彻底,排水不畅通,防水不坚强,渗水、漏水现象时有发生,比较普遍; 6、通风照明不好,洞内施工作业环境欠佳,劳动保护意识差,影响施工质量、安全和员工的健康;,隧道施工现状,目前隧道施工存在的主要问题,7、施工阶段工程质量的检测体制不完善,缺乏有效的检测方法和手段; 8、施工无抢险预案,应变能力不强,一旦出现施工灾害,就束手无策;
3、 9、没有真正地实现动态管理、动态施工,没有石变我变,设计和措施跟着变。,隧道施工现状,二、安全事故原因分析,隧道灾害事故种类,据不完全统计,隧道灾害事故主要有:隧道塌方、突水突泥、洞内火灾、火工品爆炸及其他几类。其中: 隧道塌方占64%、突水突泥占12%、洞内火灾占8%、火工品爆炸占8%、其他占8%。,安全事故原因分析,隧道坍塌,洞口塌方占20%, 掌子面变形塌方占33%, 掌子面后方3050m施作施作仰拱时,塌方(即关门)占47%。,安全事故原因分析,(一)突发性的地质灾害 主要是在施工过程中,隧道施工工作面前方或开挖轮廓外侧的特大岩溶溶腔突然压溃腔壁,造成突水突泥地质灾害。另外洞口边坡突
4、然垮塌,砸伤施工或社会车辆。这种灾害发生突然,造成作业人员伤亡最多、经济损失最大。,安全事故原因分析,马鹿箐隧道突水,安全事故原因分析,马鹿箐隧道突水,野三关隧道岩溶突出,部分发生塌方的隧道,是由于在勘测设计阶段对影响围岩稳定性的工程地质情况认识不足,而在施工过程中又没有及时地进行变更设计,致使采用的支护措施偏弱,稍有不慎,就会发生大规模的塌方。,(二)对围岩稳定性判释不准 设计支护措施偏弱,安全事故原因分析,(三)施工不到位,初期支护措施的力度 不能满足围岩稳定的要求 很多隧道在施工时,没有严格按照设计文件的要求采取工程措施,有的隧道是擅自改变工法,有的是施工工序质量不合格,有的是偷工减料,
5、有的是施工方法不当。例如某隧道原设计采用双侧壁导坑法施工,施工时改为CRD法,但横向支撑施工不及时,数量偏少,造成坍塌;有的隧道是由于拆换侵限的初期支护拱架时发生塌方;有些隧道是由于上台阶施工太长,没有及时进行封闭,衬砌滞后,造成坍塌。,安全事故原因分析,(四)现场施工安全措施不健全, 施工管理不到位 对施工现场的爆破器材管理不善,用电线路、钢筋焊接等作业安全措施不到位,台车拼装和边坡刷方作业安全意识淡薄等。例如温福线某隧道由于风枪打眼时碰到了隧道内的哑炮上,发生了爆炸造成人员伤亡,洛湛线某隧道是洞内火工品爆炸造成了安全事故。武广线某隧道斜井工区由于洞内漏电保护器失灵、电线过热引燃排架和防水板
6、,石太线某隧道斜井因为电焊钢筋头引燃排水盲管和防水板造成火灾;另外有些隧道是由于洞口边坡滑塌造成安全事故。,安全事故原因分析,高阳寨隧道进口塌滑事故,安全事故原因分析,解决好隧道施工管理、技术、质量、安全问题,是减少事故的重要环节、手段和方向。,安全事故原因分析,管理:以风险观点实现精细的工程管理。 技术:以先进的施工技术和工艺,确保开挖规整、支护稳定和衬砌牢固,质量良好。 安全和质量:安全质量为主线,技术和管理为后盾,实现安全生产,保证工程质量。,安全事故原因分析,隧道施工的理念,保护围岩 动态管理 改善环境 精心组织 精细施工 内实外美,安全事故原因分析,隧道施工的理念,保护围岩 动态管理
7、 改善环境 精心组织 精细施工 内实外美,安全事故原因分析,三、隧道施工安全管理,隧道工程安全存在的主要问题,1、洞口:人员进出洞管理不规范,进出洞登记制度执行不严;洞口仰坡砼喷护不好,有脱落现象;洞口上方截水沟不标准,排水不畅;洞口消防器材配备不足。 2、隧道开挖:地质情况变化时,存在不报告擅自处理的情况,开挖与设计断面轮廓不符;隧道超、欠挖现象普遍存在;隧道超挖处理不及时。 3、初期支护:初期支护喷射混凝土施作不及时;对岩面渗漏水不处理;喷射砼采用干喷;个别存在格栅钢架连接角钢偷工减料现象,隧道施工质量管理,隧道工程安全存在的主要问题,4、仰拱、二衬:掌子面与仰拱、二衬安全距离超过卡控标准
8、,施作不及时;衬砌钢筋间距分布不匀、超标。 5、临时用电:临时用电不符合安全技术规范的要求,未执行“三相五线制”、“一机一闸一漏”和“三级配电两级保护”;电线挂设乱,照明不足;掌子面作业未采用安全电压;没有应急照明设施。 6、火工品:炸药库围栏封闭不严,不按双控措施执行;炸药的领用、押送、使用、交回以及工地存放未严格按要求控制;爆破作业不按爆破安全技术操作规程进行;通风排烟不良;爆破前安全预警不及时,不设置警戒线。,隧道施工质量管理,隧道工程安全存在的主要问题,7、人员安全:安全教育培训流于形式;安全技术交底执行不严;个人防护用品配备不全;违规搭乘施工车辆;没有安全人行通道。 8、设备安全:设
9、备操作人员不持证上岗;设备维护、保养不及时,带病工作;驾驶人员不执行安全操作规程;各种车辆不能按标准限速行驶;运渣车辆就位没有专人指挥。 9、作业高空防护不足,脚手架搭设不规范,防护不到位。 10、通风与排尘:未设专职人员管理;隧道内空气成分、含尘量不按期检测;放炮前不进行喷雾和洒水;出渣前不喷湿;风管距掌子面距离较远;通风管扭曲,损坏部位修补不及时。,隧道施工质量管理,隧道工程安全存在的主要问题,11、防火安全:洞口未按“五.五”配置消防器材;不能定期检查消防器材的有效性;擅自挪用消防器材;洞内违章使用明火和取暖。 12、深基坑防护措施不足。 13、深路堑不执行分阶开挖,分阶支护的规定。 1
10、4、大型站房交叉作业,相互干扰,指挥组织协调不畅。,隧道施工质量管理,隧道施工安全五要素,工程设计是前提 施工方案是基础 工艺流程是关键 风险控制是保证 应急预案是防范,隧道施工安全管理,隧道安全施工的原则,先做安全评估,后做施工方案的原则 先做超前地质预报的原则 先做明洞,后进洞的原则 先进洞,后出洞的原则 先做管棚注浆,后开挖的原则 先做洞门的原则 先做洞顶防排水的原则,隧道施工安全管理,隧道安全施工的原则,先做仰拱早封闭的原则 先铺底,后衬砌的原则 先治水后掘进的原则 衬砌紧跟的原则,隧道施工安全管理,总的原则,机构要精干 人员要精明 队伍要精锐 设备要精良 管理要精心 技术要精益 施工
11、要精细 质量要精品,台阶法施工实例,全断面施工实例,隧道施工安全管理,快速施工组织原则:,空间要布满 时间要用足 人机要配强 方法要最优,双侧壁导坑法开挖实例,隧道施工安全管理,不良地质隧道施工原则,先预报 管超前 预注浆 多台阶 短进尺 弱爆破 强支护 快封闭 勤量测 紧衬砌,RPD-150C快速地质钻机水平钻探,XY-2PC钻机进行伞状定向钻探,隧道施工安全管理,钻爆作业线 防排水作业线 装碴运输作业线 喷锚作业线 二次模筑混凝土衬砌作业线 通风作业线,四 臂 凿 岩 台 车 作 业,隧道施工安全管理,加强安全管理必须实施强劲的安全措施,即提高意识,执行制度,严格标准,强制措施。,隧道施工
12、安全管理,安全宗旨,安全第一 以人为本 突出重点 全面监控 预防为主 综合治理 防微杜渐 警钟长鸣 常抓不懈 持之以恒,隧道施工安全管理,四个消除,人的不安全行为 物的不安全状态 机的不安全运行 事的不安全运作,隧道施工安全管理,隧道施工安全的重点,防爆破伤人 防坍塌 防瓦斯 防突泥突水 防机械防人 防漏电触电,隧道施工安全管理,1、预报先行,心中有数。,反射波前,地层 或 断层,检波器2,检波器1,隧道,震源,入射波前,TSP203超前预报原理图,隧道施工安全管理,2、选择科学的开挖工法,隧道施工安全管理,CD法施工 正台阶开挖,3、控制爆破,隧道施工安全管理,4、早做仰拱及时封闭,隧道施工
13、安全管理,5、选择强劲的支护手段,隧道施工安全管理,6、科学把握隧道衬砌时机,隧道施工安全管理,7、及时监控量测,隧道施工安全管理,8、仰拱先行,隧道施工安全管理,9、推行“逃生”通道,隧道施工安全管理,提高不良地质隧道施工水平,施工核心是预防变形和坍方。,涌泥损坏施工机具,岩溶充填物,拱腰溶洞引起塌方,大方量涌泥,隧道施工安全管理,确保施工安全,必须落实好“三超前、四到位、一强化”施工技术关键环节。,隧道施工安全管理,三超前,超前预报 超前加固 超前支护,隧道施工安全管理,四到位,工法选择到位 支护措施到位 快速封闭到位 衬砌跟进到位,隧道施工安全管理,一强化,强化量测,隧道施工安全管理,光
14、面爆破是基础 喷锚支护保安全 围岩量测明情况 铺底先行造环境 通风防尘出效率 衬砌紧跟树形象,隧道施工安全管理,四、隧道施工质量管理,隧道工程质量存在的主要问题,(一)洞口工程 1、洞门施作不及时。 2、截排水沟滞后。 3、进洞管理不严格。 (二)二衬仰拱 1、施工步骤安全距离超标。 2、仰拱填充一次浇筑。 3、施工缝处理不规范。 4、二衬厚度不足。 5、二衬背后脱空。,隧道施工质量管理,隧道工程质量存在的主要问题,(三)防水作业 1、防水板、止水带施工不规范。 2、止水带、排水管定位偏差大。 3、有的隧道有渗漏水现象。 (四)支护作业 1、施作不及时,没有及时闭环。 2、监控量测不规范。 3
15、、干喷作业。 4、偷工减料。 5、初喷厚度不足。,隧道施工质量管理,隧道工程质量存在的主要问题,(五)开挖作业 1、擅自改变开挖方法。 2、超前支护不及时。 3、超前支护偷工减料。 4、一次开挖尺寸过大。 5、光爆效果差。,隧道施工质量管理,开挖质量:“五度”,测量的准度 布孔的密度 钻孔的深度 打眼的角度 装药的集度,隧道施工质量管理,衬砌质量:“六度”,测量的准度 立模的位度 混凝土的强度 衬砌的厚度 衬砌的平整度 衬砌的光洁度,隧道施工质量管理,1、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。20.8.1720.8.17Monday, August 17, 2020 2、阅读一切好书如同和过去
16、最杰出的人谈话。02:44:2102:44:2102:448/17/2020 2:44:21 AM 3、越是没有本领的就越加自命不凡。20.8.1702:44:2102:44Aug-2017-Aug-20 4、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。02:44:2102:44:2102:44Monday, August 17, 2020 5、知人者智,自知者明。胜人者有力,自胜者强。20.8.1720.8.1702:44:2102:44:21August 17, 2020 6、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2020年8月17日星期一上午2时44分21秒02:44:2120.8.17 7、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。2020年8月上午2时44分20.8.1702:44August 17, 2020 8、业余生活要有意义,不要越轨。2020年8月17日星期一2时44分21秒02:44:2117 August 2020 9、一个人即使已登上顶峰,也仍要自强不息。上午2时44分21秒上午2时