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1、洞口工程施工安全,本章内容,一、洞口施工安全 二、明洞施工安全 三、洞门施工安全,第一节 洞口施工安全,洞口各项工程是指进洞前需完成的洞口土石方及与其相连的洞门和挡护墙、洞口排水系统等；相邻工程是指洞口附近与隧道施工互有影响的工程，如洞口附近的桥涵及路基支挡建筑物等。故应通盘考虑、妥善安排、及早完成，以减少干扰、保证安全。,一、洞口工程特点及安全概述隧道洞口工程主要包括边仰坡土石方；边仰坡防护；端墙、翼墙等洞门圬工；洞口排水系统；洞口检查设备安装；洞口段洞身衬砌。隧道洞口地段，一般地质条件差，且地表水汇集，施工难度较大。洞口工程中的洞门，一般可在进洞后施作，并做好边仰坡防护，以减少洞门施工对动
2、身施工的干扰。施工时要结合洞外场地和相邻工程的情况，全面考虑、妥善安排、及早施工，为隧道洞身施工创造条件。,由于没做隧道的地形、地质及线路位置不同，要很明确规定洞口段的范围是比较困难的。在一般情况下，可以将由于隧道开挖可能给上坡地表造成不良影响的洞口范围称为洞口加强段。每座隧道应根据各自的围岩条件来确定洞口段的范围。洞口工程施工作业应考虑下列主要危险源、危害因素： 1、对边仰坡坍塌、地表下沉、地基承载力不足、工作面崩塌、偏压、滑坡等情况未及时处理或加强防护；,2、洞口各项工程与洞口相邻工程、临时工程的统筹安排不当； 3、土石方开挖违反作业顺序要求； 4、施工机具失稳及安全能力缺失、下降； 5、
3、高处作业台（支）架失稳、安全防护失效； 6、爆破方式方法不当、防护措施不足、违规处理火工产品。,6月24日上午10时30分，因连续强降雨造成大马尼拉供水项目1#隧洞进洞口处右侧边坡发生约长40米的塌方事故。由于中国水电七局项目部及时启动应急救援预案，成功避免了塌方事故，此次塌方未造成人员伤亡或重大财产损失。 据了解，自6月17日以来，由于连续受第4号台风“海马”和第5号台风“米雷”的影响，中国水电七局大马尼拉供水项目工地持续一周强降雨，并对现场施工造成极大的困难。为规避安全风险，项目部严格按照编制了隧洞施工安全措施及应急救缓预案，降雨期间进行每天的安全巡视。在6月21日的安全巡查中，发现1#洞
4、进口处右侧边坡中部有一水平裂缝，但边坡无明显变形；23日上午巡查时发现此部位开口线外出现一条长约3至4米、宽约1至5米的裂缝，此日，夜间巡查时未发现异常；24日上午7时30分巡查时发现坡面增加一条竖向裂缝且开口线外出现较多的裂缝，现场检查人员立即将此情况向项目领导做了汇报，随即项目部做出决定：立即撤离洞内施工人员、机械并启动应急预案。按照应急预案指挥人员和抢险队员在二十分钟内都到达现场进行抢险，洞内施工人员、机械设备全部撤离、施工物资全部倒运到安全地点。10时30分，边坡开始坍塌，总塌方量约2000立方米。 本次事故因连续暴雨引起边坡失稳，在整个暴雨期间，项目部安全人员现场监控到位，及时发现问
5、题，抢险迅速有效，未造成人员伤亡及重大财产损失。塌方事故发生后，项目部立即展开恢复清理工作；目前，隧洞洞内施工已经恢复正常施工。,隧道洞口施工前应该对施工图与现场实际地质、毗邻建（构）筑物情况进行比较，当设计与实际情况不符时，施工单位必须及时上报，并按变更设计处理。洞口各项工程应与洞口相邻工程、临时工程统筹安排，及早完成。施工时还应采取下列措施： 1、洞口的截排水系统应与路基排水系统顺接，不得冲刷路基坡面、桥台锥体和农田房舍； 2、施工道路的引入和施工场地的平整应减少对原地貌的破坏和对洞口岩体稳定的影响。,过去很多隧道为了争取早日进洞，洞口工程施工采用大爆破而发生边仰坡剥落、坠石、坍塌甚至滑坡
6、，对隧道施工安全及建成后的行车安全造成较大威胁，因此，洞口工程爆破应符合下列规定： 1、洞口石质边仰坡的开挖应采用预留光爆层法或预裂爆破法，严禁采用深眼大爆破或集中药包爆破开挖； 2、洞口临近建（构）筑物时，开挖爆破应采用控制爆破技术，并监测振动速度，其值应符合现行国家标准爆破安全规程（GB7622）的有关规程。,二、进洞安全技术 洞口段施工中最关键的工序就是进洞开挖。隧道进洞前应对边仰坡进行妥善防护或加固，做好排水工作。洞口段施工方法的确定取决于诸多因素，如施工机具设备情况、工程地质、水文地质和地形条件，洞外相邻建筑的影响，隧道自身结构特点等。根据地层情况，施工方法可分为以下几种。 1、洞口
7、段围岩为III级以上、地层条件良好时，一般可采用全断面直接开挖进洞，初始1020m区段的开挖，爆破进尺应控制在23m。拱部支护可施作局部锚杆；墙、拱应采用喷射混凝土支护。洞口35m区段可以挂网喷射混凝土及设钢拱架予以加强。,2、洞口段围岩为IIIIV级、地层条件较好时，已采用正台阶法进洞（不短于20m区段）。爆破进尺控制在1.52.5m。施工支护采用拱、墙系统锚杆和钢筋网喷射混凝土。必要时设钢拱架加强支护。 3、洞口段围岩为IVVI级、地层条件较差时，宜采用上断面长台阶法进洞施工。上断面先掘进50m左右后，拉中槽落底，在保证岩体稳定的条件下，在进行边墙扩大及底部开挖。上部开挖进尺一般控制在1.
8、5m一下，并严格控制爆破药量。施工支护采用超前锚杆与系统锚杆组合，挂网喷射混凝土。拱部安设间距宜为0.51.0m（斜井可以适当增大）的钢拱架支护，及早施作混凝土衬砌，以确保稳定和安全。,4、洞口段围岩为V级以下、地层条件差时，可采用分部开挖法和其他特殊方法进洞施工。具体方法有： （1）预留核心土环形开挖法； （2）插板法或管棚法； （3）侧壁导坑法； （4）下导坑先掘进再上挑扩大，由里向外施工法； （5）预切槽法等。,当衬砌采用先拱后墙法施工时，下部断面开挖应符合下列要求： （1）拱圈混凝土强度达到设计强度70%之后方可进行下部断面的开挖； （2）可采用扩大拱脚，打设拱脚锚杆，加强纵向连接等措
9、施加固拱脚； （3）下部边墙开挖后，应及早、及时做好支护，确保上部混凝土拱的稳定。,三、工口工程开挖及防护安全 为了保证边仰坡稳定，防止塌方，避免堵塞通道，洞口边仰坡应按如下方法进行： 1、洞口施工宜避开雨季和融雪期。在进行洞口土石方工程时，不得采用深眼大爆破或集中药包爆破，以免影响边仰坡稳定。应按设计要求进行边仰坡放线，自上而下逐段开挖，不得掏底开挖或上下重叠开挖。 2、洞口开挖及支护前，应先清理洞口上方及侧方可能坍塌的表土、灌木及山坡危石等，疏通流水沟渠，排除积水。平整洞顶地表，排除积水，整理隧道周围流水沟渠。然后施作洞口边仰坡顶处的天沟。,3、洞口边仰坡上方的天沟应及时施作。对土质天沟应
10、随挖随砌，不使水冲刷泼面。 4、洞口土石方开挖必须按设计要求进行边仰坡防线，自上而下分层开挖，分层支护。严禁掏底开挖或上下重叠开挖。 5、洞口部分圬工基础必须置于稳固的地基上。须将虚渣杂物、泥化软层和积水清除干净。当地基强度不够时，课结合具体条件采取扩大基础、桩基、压浆加固地基等措施。,6、洞门拱墙应与洞内相邻的拱墙衬砌同时施工，连成整体，以确保拱墙连接良好。洞门端墙的砌筑与回填应两侧同时进行，防止对衬砌产生偏压。 7、洞口段洞身施工时，应根据地质条件、地表沉降控制以及保障施工安全等因素选择开挖方法和支护方式。洞口段洞身衬砌应根据工程地质、水文条件及地形条件，至少设置不小于5m长得模筑混凝土加
11、强段，以提高圬工的整体性。 8、洞门完成后，洞门以上的仰坡脚受破坏处应及时处理。如仰坡地层松软破碎时，宜采用浆砌片石或铺种草皮防护。,第二节 明洞施工安全,明洞是用明挖法修建的隧道，其结构形式分为独立式明洞和接长式明洞。它的结构形式常因地形、地质条件的不同而有许多种，采用最多的是拱式明洞和棚式明洞。明洞大多设置在塌方、落实、泥石流等不良地质地段。 一、施工安全技术明洞施工方法的选择，应根据地形地质条件、结构形式等因素确定。独立式明洞可采用明挖法或盖挖法施工；接长式明洞按开挖与衬砌的顺序，可采用全部明挖先墙后拱法、上部明挖先拱后墙法及部分明挖墙拱交错法3种。,部分明挖拱墙交错法,全部明挖先墙后拱
12、法,3.2 明洞施工方法,上部明挖先拱后墙法,（一）施工方法,1.全部明挖先墙后拱法, 适用条件：适用于埋深较浅，且按临时边坡开挖能暂时稳定的对称式明洞 。,从上向下分台开挖，先作好两侧边墙，再作拱圈，最后作防水层及洞顶回填。, 施工步骤：,3.2 明洞施工方法,拱圈,边墙,仰拱,（一）施工方法,1.全部明挖先墙后拱法,优点是衬砌整体性好，施工空间大，有利于施工。缺点是土方开挖量大，刷坡较高。,3.2 明洞施工方法,2.上部明挖先拱后墙法,适用条件：当路堑边坡较高、明洞埋置较深；明洞位于松软地层中，不能明挖一挖到底。, 施工步骤：,开挖拱部以上土石(挖至拱脚)，灌注拱圈，作外贴式防水层，进行初
13、步回填，然后暗挖拱脚以下土石，灌注边墙。当临时边坡、仰坡不够稳定时，采用喷锚网加固坡面。,3-11 明洞先拱后墙法,3.2 明洞施工方法,3.部分明挖拱墙交错法, 适用条件：适用于半路堑式明洞；或由于外侧地层松软，先做拱圈可能发生较大沉陷，先墙后拱亦有困难时。, 施工步骤：,外墙、拱部明挖；接着做好拱圈，暗挖下部；最后再作内边墙。,3.2 明洞施工方法,（一）全部明挖先墙后拱法适用于隧道埋置深度较浅，边仰坡开挖后能暂时稳定，或在已成路堑中增建明洞的地段。施工临时边坡，应根据地质情况决定。施工步骤：从上向下分台阶开挖，先做好两侧边墙，再做拱圈，最后做防水层及洞顶回填。 （二）上部明挖先拱后墙法适
14、用于明洞位于岩层破碎、路堑边坡较高，全部明挖可能引起坍塌，但拱脚岩层承载力较好，能保证拱圈稳定的地段。起拱线以上部分，采用拉槽法开挖临时边坡、仰坡。当临时边坡、仰坡不够稳定时，采用喷锚网加固坡面。先做好拱圈，然后开挖下部断面，再做边墙，拱脚应设连续的纵向钢筋混凝土托梁，并使混凝土与两侧岩石密贴。,（三）墙拱交错法适用于半路堑、原地面边坡陡峻，由于地形限制不能先做拱圈；或由于外侧地层松软，先做拱圈可能发生较大沉陷，先墙后拱也有困难时。 1、先做外侧边墙法 （1）先挖出外侧墙基坑，然后将外侧墙II砌筑（或模筑）至设计高程； （2）开挖内侧起拱线以上部分，挖除后立即架立拱架灌注拱圈IV，如有耳墙时，
15、同时做好耳墙； （3）在拱内落底，应随落随加支护，以保持内侧边坡的稳定； （4）开挖内边墙马口（与内边墙VII重合部分），逐段施作内边墙VII，然后进行拱顶回填，并做防水层。,2、挖开灌注边墙法先拱后墙法施工的路堑式明洞，如开挖后发现地层松软、难以承受拱圈压力时，或先墙后拱法，路堑边坡明挖过深能引起边坡坍塌等不安全情况时，距可采用挖开法或拉槽法灌注边墙。施工步骤：一般开挖至起拱线后，先间隔挖开或横向与中线垂直间隔拉槽，灌注部分边墙，再做拱圈，拱脚应加纵向钢筋以形成钢筋混凝土托梁，最后挖马口做其余边墙。,明洞大多数修筑于地质较差、地形陡峻的地段，手里条件复杂。施工中应特别注意安全和结构的稳定，满
16、足下列各项要求： （1）开挖签要做好全部链式排水系统，选择适当施工方法，按设计要求正确测定中线和高程，放好边桩和内外墙的位置； （2）认真处理基础。明洞边墙基础承载力必须保证达到设计要求；有地下水流时，要采取相应措施，如夯填厚度不小于10cm的碎石层或扩大基础以提高承载力；若为岩石基础，应挖至表面风化层以下0.25m。 （3）明洞衬砌其拱圈要按断面要求制作定型挡头板、内外模及骨架，加强各部内外模支撑，防止变形及位移。采用墙拱交错法施工时，要保证拱脚稳定，防止拱圈沉落。,二、施工安全要点 1、明洞应避开雨天施工，当确需在雨天施工时，应制订严密的施工方案和防护措施；同时应加强对山体稳定情况的监测、检查。 2、明洞开挖前，应采取洞顶及四周的防水、排水措施，防止地面水冲刷导致边仰坡落石和塌方。 3、明洞土石方开挖应符合下列规定: （1）根据地形、地质条件，边仰坡稳定程度和采用的施工方法，确定全段或分段开挖及边仰坡的坡度，开挖时应按自上而下的顺序进行； （2）石质地段开挖，应控制爆炸药用量，减小爆破振动的影响，开挖后应立即进行边坡防护； （3）在松软地层开挖边仰坡时，应随挖随支护； （4）开挖的土石不应堆弃在危害边坡及其他建筑物的地点。,
