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文檔簡介

1、鐵路隧道關門塌方搶險救援和預防中鐵二十二局蒙華鐵路33標一工區目 錄一、關門塌方案例分析三、關門塌方原因分析四、關門塌方預防措施3五、結束語二、關門塌方搶險救援(一)近期隧道關門塌方案例 1. 廣大鐵路桃園一號隧道。2014年9月15日9時30分,廣大鐵路桃園一號隧道發生坍塌,造成掌子面6名作業人員被困。塌方段長度約21米,埋深約50米,地層為泥質粉砂巖,鈣質膠結,級圍巖。經20小時的努力 “生命通道”打通,經相關人員94小時的緊張救援,坍塌體正面梯形導坑成功打通,被困人員成功獲救。 2. 寶蘭客專陽坡莊隧道。2014年8月31日13時35分,寶蘭客專陽坡莊隧道進口在拆換拱架作業過程中發生坍塌

2、,造成掌子面8名作業人員被困。 塌體長度約22米,隧道埋深約110米,地質為砂質黃土夾泥巖。經相關人員緊張救援8小時后疏通中心排水溝,被困人員成功獲救。 3. 云桂鐵路富寧隧道。 2014年7月14日16時15分,云桂鐵路富寧隧道處發生坍塌,造成掌子面15名作業人員被困。塌體長度約21米,隧道埋深約160米,地層為硅質巖,灰黑色。經相關人員緊張救援,28小時后打通“生命通道”, 130小時后打通人工迂回導坑,被困人員安全獲救。 4. 吉圖琿客專小盤嶺1#隧道。 2014年4月2日0時40分,吉圖琿客專小盤嶺1#隧道出口發生坍塌,造成掌子面12名作業人員被困。塌體長度約18m,埋深約100米,地

3、質為含碳泥質板巖。經相關人員緊張救援,63小時后打通“生命通道”,87小時后打通人工導坑,被困人員成功獲救。 5. 貴州安江高速公路兩天窩隧道。 2014年8月10日19時50分,貴州省安江高速公路兩天窩隧道右線進口發生坍塌,造成掌子面13名作業人員被困。塌體長度約25米,埋深約43米,地質主要為強風化凝灰質板巖。經相關人員緊張救援,12小時后打通“生命通道”,140小時后打通人工導坑,被困人員成功獲救。(二)近六年來鐵路隧道安全事故統計分析 序號年份關門塌方掌子面塌方其它(交通、爆炸等)小 計12014至9月發生4起。被困41人:38人獲救,3人失蹤。發生1起,死亡4人。發生2起,死亡2人。

4、發生7起,死亡9人。22013未發生。發生7起,死亡14人。發生4起,死亡13人。發生11起,死亡27人。32012發生2起。被困8人,全部獲救。發生1起,死亡2人。發生2起,死亡14人。發生5起,死亡16人。42011發生1起。被困6人,其中5人獲救,1人失蹤。發生2起,死亡14人。發生5起,死亡35人。發生8起,死亡50人。52010發生3起。被困28人,其中8人獲救,20人遇難。發生4起,死亡11人。未發生。發生7起,死亡31人。62009發生1起。被困6人,全部獲救。發生4起,死亡9人。發生1起,死亡3人。發生6起,死亡12人。小結:1. 隨建設規模增大,隧道安全事故件數也在增加,傷亡

5、人數較多。近6年來發生隧道安全事故44起,人員210人,其中145人死亡。因此,隧道建設參建各方在管理上應高度重視。2. 隧道關門塌方涉險人員多、危害性大。近6年來發生關門塌方11起,占事故總數的25%,涉險人員89人,占事故涉險人員總數的42%。因此,隧道建設參建各方切實落實技術措施,預防隧道關門塌方尤為重要。3. 隧道關門塌方搶險救援方法得當、組織快速,成功獲救概率高。近6年發生的11起關門塌方中,65人安全獲救,占關門塌方涉險人員總數的73%,2014年路內外共發生關門塌方5起,救援工作均取得成功。因此,科學救援、快速救援、專業救援極為關鍵。(一)應急救援工作的組織1. 安全生產實行屬地

6、管理按照中華人民共和國安全生產法規定:“有關地方人民政府和負有安全生產監督管理職責的部門的負責人接到重大生產安全事故報告后,應立即趕到事故現場,組織事故搶救。任何單位和個人都應支持、配合事故搶救,并提供一切便利條件”。2. 按事故等級明確責任主體按照事故等級,特別重大、重大安全生產事故分別由國務院和省、直轄市負責組織搶險救援,組建搶險救援總指揮部,相關部門和單位參加救援;較大和一般安全生產事故由施工企業負責組織搶險救援,或由事故所在地的地、市政府負責組織搶險救援,相關部門和單位參加救援。3. 現場救援組織分工救援指揮部設置:領導協調小組,負責負責搶險救援過程中領導、組織、決策、部署和協調等相關

7、事項;各工作小組,負責技術、監測、救援實施、后勤保障、物資材料供應、警戒保衛、醫療救護、新聞發布、善后安置等相關工作。(二)應急救援工作流程隧道應急救援工作分三階段:啟動準備階段、救援實施階段、救護總結階段。1. 啟動準備階段發生坍方,有人員被困按規定上報地方人民政府國家鐵路局中國鐵路總公司成立救援指揮部成立各救援小組科學制定救援方案反壓、支撐等加固監測評估,存在風險即刻對結構進行加固進入救援實施階段2. 救援實施階段快速打通“生命通道”高壓風管通風套管鉆機實施通風、通訊、給養、心理輔導多措并舉實施“逃生通道”人工導坑機械鉆孔正面導坑迂回導坑鉆機成孔利用中心溝頂管成孔被困人員逃生進入救護總結階

8、段啟動準備階段3. 救護總結階段接受醫療救護結 束救援實施階段康復出院救援總結(三)應急救援工作實施1. 調查塌方基本情況n目的為科學決策救援方案(逃生通道)提供依據。n內容被困人員情況:人員數量、所處大概位置等;塌方情況:塌方規模、距掌子面距離等;地質情況:地層巖性、圍巖級別和地下水情況等;施工及周邊情況:地表情況、監控量測情況等。n方法詢問塌方目擊者、測量和技術人員;地表實地踏勘;查詢相關技術資料;生命通道施工情況;被困人員信息反饋情況(“生命通道”被打通后)。n成果形成塌方情況調查報告,并繪制塌方情況示意圖。塌方資料調查樣圖2.采取 “雙穩定”措施杜絕次生災害發生n回填反壓穩定塌體:嚴禁

9、清方或擾動塌體,對坡腳回填反壓,回填高度宜為距拱頂56米,并留出操作平臺(當采用機械成孔時需考慮機械作業平臺),對塌體坡面進行必要的防護。n強化支護穩定結構:采用對口撐、斜撐等對結構進行加固。隧道塌方回填反壓及支撐加固方式一隧道塌方回填反壓及支撐加固方式二廣大鐵路桃園一號隧道加固方案3. 快速打通“生命通道”“生命通道”非常重要:關門塌方救援過程十分復雜,救援時間也比較長,近幾次救援情況看,一般在36天,因此,快速打通“生命通道”為被困人員輸送空氣、食物,進行信息傳遞以及心理干預都非常必要;“生命通道”能夠再次確認坍塌體長度,指導逃生通道的施工。打通方法:首先利用洞內既有硬質風、水管對被困人員

10、進行通風,如條件成熟可進行輸送食物、通話等;再次利用套管跟進鉆機在坍塌體上部打通生命通道。關鍵技術及組織:n科學定位開孔位置,距隧道拱頂約1.02.5m,塌體一側(為機械施工逃生通道預留空間)通道定位準確、方向與隧道軸線平行;“生命通道”直徑應在108mm以上。n專業鉆機鉆進,快速打通“生命通道”應采用專業大功率、多功能、套管跟進鉆機。比如:小盤嶺1#隧道采用普通鉆機鉆進不成功后采用卡薩C6鉆機,“生命通道”成功打通。n專業人員操作,鉆機應由熟悉機器性能的專業人員操作。n相關配套部件要備齊。小盤嶺1#隧道采用卡薩C6鉆機富寧隧道采用RPD-180CBR鉆機富寧隧道“生命通道”方案小結:“生命通

11、道”是關門塌方救援過程中最重要步驟,設備要高效、操作人員要專業、定位要準確、實施要快速。富寧隧道28小時將“生命通道”打通(設備調轉20小時,RPD-180CBR鉆進8小時)、兩天窩隧道采用卡薩C6鉆機12小時將“生命通道”打通、小盤嶺1#隧道63小時將“生命通道”打通(用時時間長主要是先期采用普通鉆機施工未成功,然后調用C6鉆機)。4. 多措并舉實施“逃生通道”n多措并舉實施“逃生通道”非常必要:被困人員最終要從“逃生通道”逃生,該工作實施是救援工作中的核心工作,由于塌方極為復雜,坍塌體中可能存在孤石、鋼筋,或者坍塌體極為松散、無自穩能力等,救援搶險的過程中隨時都可能發生意外,因此,堅持多措

12、并舉非常必要。例如:富寧隧道救援過程中,采用左側迂回導坑和正面機械鉆孔方案,均取得成功;小盤嶺1#號隧道采用正面人工導坑和氣壓頂方案,人工導坑方案取得成功;兩天窩隧道采用塌體正面人工導坑和左線人工導坑方案,地面鉆孔作為預備方案,最終正面導坑取得成功。救援情況看, “逃生通道”實施主要有三種:利用隧道既有管道、人工開挖導坑,機械施工逃生管道。n利用隧道既有管道逃生。目前在建的雙線鐵路隧道都設置中心排水溝,有直徑600mm圓管和溝寬60cm、深7590cm的蓋板溝兩種。實踐中如果救援人員疏通中心排水溝,救援時間最短,如寶蘭客專陽坡莊隧道僅用8小時全部人員成功獲救。施工期間,施工單位應對圓管形中心排

13、水溝及時清淤,蓋板溝及時安裝蓋板或用鋼板臨時覆蓋。利用中心水溝逃生方案圖圓管型中心排水溝矩形蓋板溝型中心排水溝n人工開挖小導坑逃生形式選擇:當能夠判定一側初期支護未被塌方破壞、能被利用時可優先選擇正面三角形斷面形式,導坑開口宜選在低位;當無法小盤嶺1號隧道采用三角形小導坑救援成功判斷初期支護是否可能利用、或者能夠判斷初期支護全部被破壞時可優先選擇正面梯形斷面形式,導坑開口宜選在高位;當坍塌體極為松散、自穩能力極差時應優先選擇迂回導坑,梯形斷面,開口宜選在高位。富寧隧道塌體正面三角形導坑富寧隧道迂回導坑方案兩天窩隧道采用塌體正面梯形導坑取得了成功。開挖尺寸:三角形斷面一般高1.51.8m,寬1.

14、5m;梯形斷面上寬0.81m、下寬1.2m、高1.2.m。支護材料:導坑支護可采用方木或工字鋼,方木規格宜為1515cm,工字鋼宜為I18型;可采用方木密排、間隔立方木并背后鋪設3cm厚木板兩種方式支護;梯形斷面方木接頭應采用企口連接并用扒釘扒緊。特殊處理:開挖中如遇孤石可采用風鎬人工處理或者繞避;如遇鋼架等可氧氣乙炔切割;如坍塌體松散可密排小導管或者注雙液將固結;導坑出洞時根據實際情況研究制定可行方案;迂回導坑應加強測量,及時方向校正。n機械施工管道逃生方式:從成孔方式來看,有逃生管頂進和大口徑水平鉆機逃生管跟進兩種。選型:當坍塌體長度在10米以內且為土質時可考慮逃生管頂進方式;當坍塌體長度

15、大于10時,地質較復雜時可考慮大口徑水平鉆機套管跟進方式。:逃生管頂進:可采用挖掘機配合液壓頂鎬將逃生管頂進坍塌體;用氣壓頂進機械設備將逃生管坍塌體形成逃生通道。挖掘機配合液壓頂鎬頂進法邊頂進邊人工出碴,當坍塌體對管道的握裹力增加,無法繼續頂進時可在頂管內再安裝一小直徑鋼管繼續頂進,此在蘭渝鐵路桃樹坪隧道取得了成功。桃樹坪隧道采用頂管法救援成功:大口徑水平鉆機套管跟進:中鐵二局昆明救援隊引進一臺FS-120CZ大口徑水平鉆機,該鉆機能夠快速鉆進620mm管徑的救援通道,能夠實現安全、快速救援,在云桂鐵路富寧隧道搶險救援過程中進行了嘗試,取得了初步成功。設備情況:鉆機外觀尺寸為9.5m3m2.8

16、m,主機質量約為34噸,扭矩最大可達195kNm,推進力最大可達1455kN。適用條件:當塌方體為砂土、黃土、粘土以及碎石土(碎石粒徑最大不超過60cm)可直接鉆進,當碎石土最大粒徑超過60cm時可采用自帶DTH潛孔錘套管鉆進。場地需求:鉆機行進路線坡度小于15,鉆機就位場坪基礎水平堅實,空間尺寸不低于15m(長)5m(寬)5.3m(高);風水電需求:380V、50Hz的電力,滿足225KVA使用負荷;若使用潛孔錘鉆頭鉆進,現場需2臺空壓機、2個儲氣罐、1個風包的位置,合計30m2的空間位置;使用潛孔錘鉆頭鉆進除塵時用的1000L清水; 10m2的水平場地作為發電機或電動機單元場地。5. 救援

17、中的重要工作n建立會議制度建立救援例會制度,每日8時、16時召開,研究救援工作;建立領導現場值班制度,處置救援過程中出現的相關問題;建立對口協商制度,及時就現場救援需要地方政府銜接的工作進行銜接。n加強監控量測、形成小時報告制、信息快速傳輸監測內容:凈空收斂和拱頂下沉;技術要求:監控量測工作是整個應急救援過程中的安全“保護神”,做到“三加密一復核”,即監測斷面加密,宜為每3米設一監測斷面;監測點加密,每斷面設57個量測點;監測頻率加密,每小時量測一次;雙人雙儀器交叉復核量測。信息傳遞:建立小時報告制,通過手機短信形式報救援指揮部有關負責人。技術標準:當變形速率大于5mm/ d,或者混凝土剝落、

18、裂縫明顯加大時,應停止救援采取加固措施。n做好注漿的各項準備工作坍塌體松散段一般采用小導管超前支護即可通過,但當塌體極為松散、無自穩能力時應進行水泥水玻璃雙液漿注漿固結,施工單位應提前準備好材料、設備和專業隊伍。小結:1. 根據近幾年來鐵路隧道關門塌方“逃生通道”實施情況來看:n利用隧道既有管道逃生簡便、易行,救援時間短,宜優先考慮;n人工開挖導坑實施方便、靈活、可靠性高、成功機率大,但施工進度一般,救援時間約35天;n大口徑水平鉆機施工“逃生通道”在富寧隧道進了試驗性實施,正 常情況下鉆進后速度較快(1m/小時以上),但在鉆進過程中遇到障礙物處理困難,同時設備調轉和施工準備時間較長,對該設備

19、和工藝熟練程度不夠,下一階段仍需技術攻關。2. 通過近幾次救援情況來看,專業化救援隊伍發揮了不可替代的作用,專業化救援隊伍可以加快救援進度,提高救援成功概率。原鐵道部成立5支隧道應急救援隊:中鐵二局設在昆明,負責西南片區;中鐵五局設在長沙,負責華南片區;中鐵十二局設在南昌,負責華東、華南片區;中鐵十七局設在太原,負責華北、東北片區;中鐵隧道集團設在西安,負責西北片區。(一)部分隧道關門塌方的主要原因分析1. 施工方面:仰拱存在一次性開挖過長并未及時封閉,或者下臺階一次性接腿過多;仰拱和二襯施工步距超標。(1)西南某隧道:仰拱一次開挖超過3米且未及時封閉;仰拱實際步距45米,二襯實際步距82米,

20、超出級圍巖相關步距規定;塌方段位面于仰拱作業面上方,仰拱一次開挖過長應是主要原因。(2)西北某隧道:一是對地質狀況和換拱風險認識不足;二是換拱技術方案不合理;三是建設管理及監理監控不嚴格。(3)西南某隧道:仰拱一次開挖超過3米且未及時封閉;仰拱實際步距56米,二襯實際步距88米,超出級圍巖相關步距規定;塌方段位于仰拱開挖端頭,仰拱一次性開挖長度超出規定應是主要原因。(4)東北某隧道:下臺階開挖達3m以上,推測5榀拱腳同時懸空;仰拱實際步距59米;二襯實際距步132米,超出級圍巖相關步距規定。下臺階一次性開挖過長應是主要原因。(5)西南某隧道:仰拱一次開挖超過3m,仰拱步距100米,二襯步距15

21、3米,超出級圍巖步距規定;塌方段位于仰拱開挖正上方,仰拱一次開挖過長是主要原因。2. 質量方面:初期支護鋼架環、縱向連接質量不達標;鎖腳錨桿(管)未達到設計要求。3. 地質方面:地質基本為破碎、松散的軟弱圍巖;實際圍巖別在級左右,半軟半硬狀態;在地下水、收斂變形或爆破振動作用下,荷載可能突然劇增、作用于初期支護。(二)影響隧道塌方的其它因素目前鐵路隧道施工還是以傳統的鉆爆法為主,僅個別隧道采用了盾構、TBM法,作業工作面較多、施工人員較多,不可控的風險點增多,造成隧道塌方可能還有以下幾個方面的因素:1. 隧道建設地質環境差長大隧道增多;軟弱圍巖隧道增多;水文地質條件復雜;降雨或融雪對隧道施工有

22、影響。2. 地質方面認識不到位、工程措施針對性不強設計期間勘察不到位,地質情況不明;施工時未及時調整支護參數,超前加固不到位。3. 施工管理不到位拱架、錨桿等半成品未堅持工廠化作業;對超前地質預報認識不足;對初期支護變形控制認識不足,仍有超作業現象;對監控量測關注度不高,往往流于形式;技術和管理人員數量少、業務素質低;作業層人員基本技能差、質量安全意識淡漠。4. 工藝質量不達標初期支護拱架環向連接不到位;初期支護拱架縱向連接不到位;初期支護背后存在空洞;初期支護噴射混凝土厚度和強度不足;初期支護拱架間距超出設計規定;初期支護系統錨桿偷工減料。5. 施工違章作業二次襯砌和仰拱施工步距超標;仰拱一

23、次開挖長度超出規定;中、下臺階接腿榀數超出規定;現場采用長臺階施工,甚至有拉中槽現象;拱腳未置于穩固基巖且長時間受水侵泡。 如何提高軟弱圍巖隧道施工水平,預防變形和塌方,尤其是預防關門塌方,確保施工安全,其核心是抓住軟弱圍巖隧道工程特點,落實好“三超前、四到位、一強化”施工技術關鍵環節。三超前:超前預報、超前加固、 超前支護 四到位:工法選擇到位、支護措施到位、 快速封閉到位、襯砌跟進到位 一強化:強化量測 軟弱圍巖隧道施工,應在以下八個方面予以重視,實現標準化施工管理,從而避免塌方事故的發生。 超前預報超前預報 超前加固超前加固 超前支護超前支護 開挖工法開挖工法 初期支護初期支護 快速封閉

24、快速封閉 監控量測監控量測 二次襯砌二次襯砌(一)超前預報(一)超前預報1. 相關要求(1)高速鐵路隧道工程施工技術指南對超前地質預報做出明確規定:高速鐵路隧道施工應進行超前地質預報,并作為工序納入施工組織管理。隧道施工超前地質預報應以地質調查法為基礎,針對不同地段地質情況和預報目的,采用一種或幾種方法相互補充和印證,進行綜合超前地質預報。施工圖階段經評估為高風險和極高風險的軟弱圍巖及不良地質隧道,超前地質預報工作應由設計單位負責組織實施。其他隧道超前地質預報由施工單位組織專業人員實施。(2)國家安全監管總局、交通運輸部、國務院國資委、國家鐵路局聯合印發的隧道施工安全九條規定第四條規定:必須落

25、實超前水文地質探測預報各項規定,監控量(探)測數據超標立即停工撤人,嚴禁冒險施工作業。2.主要內容 以地質素描為主,輔以物探方法是軟弱圍巖超前預報的主要手段。在破碎帶和斷層地段,加強超前長、短鉆孔,及時探明隧道前方地質情況,特別是地下水的發育情況,嚴禁在未探明情況下盲目開挖。3.相關建議參建各方都應該重視施工階段超前地質預報工作。高風險和極高風險隧道,建立以設計單位為責任主體,相關單位參與的超前地質預報機制。明確責任與分工。(二)超前加固二)超前加固 在斷層破碎帶和軟弱地層,特別是富含水時,必須對圍巖進行超前加固,改良地層,確保隧道安全施工。 必須配備專業隊伍、專業設備,進行專項設計,保證加固

26、效果。 目前,常用的圍巖加固方法是注漿法。注漿法主要分全斷面注漿和局部注漿兩種。在富水斷層地帶,常采取全斷面注漿。(三)超前支護 常用的超前支護方式有超前大管棚和超前小導管兩種。 超前大管棚:超前大管棚一般是在對沉降有嚴格要求時使用,適宜于淺埋洞口、堆積體、砂土質地層、斷層破碎帶地層,以及下穿公路、鐵路、地面建筑物時采用。大管棚一般采用70mm159mm的鋼管,縱向長度10100m根據工程需要設置。設管棚工作間:設管棚工作間:一般施作管棚時都要設計管棚工作間,管一般施作管棚時都要設計管棚工作間,管棚工作間按鉆機特點設計,比隧道斷面加寬棚工作間按鉆機特點設計,比隧道斷面加寬505070cm70c

27、m,工作間,工作間長度長度7 710m10m,如果只進行一個循環管棚施作,管棚工作間比較,如果只進行一個循環管棚施作,管棚工作間比較簡單。但如果循環多時,施作多個管棚工作間就存在著三個問簡單。但如果循環多時,施作多個管棚工作間就存在著三個問題。題。 一是為施作工作間,隧道斷面加大后,開挖難度加大,開一是為施作工作間,隧道斷面加大后,開挖難度加大,開挖安全風險增加。挖安全風險增加。 二是若循環注漿后未能按設計開挖到位,工作間尺寸將滿二是若循環注漿后未能按設計開挖到位,工作間尺寸將滿足不了要求,將無法進行正常管棚作業。足不了要求,將無法進行正常管棚作業。 三是由于管棚工作間采取擴挖斷面方法,既增加

28、了開挖費三是由于管棚工作間采取擴挖斷面方法,既增加了開挖費用,又增加了回填混凝土的費用,浪費很大。用,又增加了回填混凝土的費用,浪費很大。超前管棚超前管棚超前管棚止漿墻無工作間管棚施作技術:在標準斷面采用頂進器將管棚頂到開挖斷面外。該技術不需要擴大斷面,不切割大量的管棚,降低了施工風險,提高了工效,節約了投資。超前小導管:超前小導管是在對施工安全要求較高的條件下使用。在破碎圍巖、堆積體、砂土質地層、斷層破碎帶中普遍采用。當地層卡鉆嚴重時,可采用自進式錨桿。小導管一般采用32mm60mm的鋼管,縱向長度2.56m根據工程需要設置。小導管布設后根據地層穩定情況進行注漿,加固周邊地層。水平旋噴支護:

29、軟塑土體、含水砂層等可采用水平旋噴進行超前加固與支護。l預切槽支護:用特制的鏈式機械切刀沿斷面周邊連續切割出一條厚約數十厘米,深數米的窄槽,同時應用與切刀一體化的混凝土灌注設備注入混凝土,形成一個連續的,起預先支護作用的混凝土拱殼。然后在“拱殼”支護下進行工作面的全斷面機械挖掘 預切槽法三維示意預切槽法三維示意l預襯砌支護:預襯砌是通過在特定形狀的機架上安裝帶掘進頭的箱體結構,掘進頭連同箱體沿著隧道方向掘進,掘進到位后一邊回退一邊灌注混凝土,從而在開挖線外形成以箱體為模的混凝土預制件。沿著拱架環向施作多個這種板狀預制件并在隧道開挖線外搭接形成一拱殼,這種拱殼就是超前襯砌,超前襯砌可以為隧道襯砌

30、的一部分甚至全部。(四)開挖工法 常用的開挖工法有臺階法、環形導坑(預留核心土)法、CD法、CRD法、雙側壁導坑法等。 開挖工法應根據地質情況和地層加固情況確定。 開挖工法選擇時,原則上在確保安全條件下,應從簡單到復雜,盡量減少開挖步驟。 施工中必須進行量測,根據量測數據及時調整開挖工法。 現場施工應嚴格執行設計工法,如需要調整,應履行變更程序,不得擅自更改。(九條規定第二條)臺階法:臺階法:該工法一般該工法一般適合于適合于級圍巖,要求級圍巖,要求臺階長度不大于臺階長度不大于1 1倍洞徑,倍洞徑,仰拱距掌子面距離不大仰拱距掌子面距離不大于于2 2倍洞徑。倍洞徑。環形導坑(預留核心土)法:該方法

31、利用核心土穩定掌子面,然后開挖兩側邊墻、中部核心土,最后開挖仰拱。該工法步驟多,工藝要求高。 目前,軟弱圍巖大斷面隧道多采用環形導坑法(三臺階七步流水法),出現的問題也最多,對該工法技術要求如下:上臺階每循環開挖進尺、級圍巖不大于1榀鋼架,級不大于2榀。邊墻開挖進尺不大于2榀。仰拱開挖前必須完成鋼架鎖腳錨桿,每循環開挖進尺不大于3m。初期支護封閉成環位置距掌子面距離不大于35m。根據地質、量測情況,設置臨時仰拱或橫撐。CD法(中隔壁法):該工法適合于淺埋地段或穿越建(構)筑物時采用,以減少沉降,防止坍方。該工法是將隧道分為左右兩部分進行開挖,先在一側采用臺階法分層開挖及支護,再開挖隧道另一側。

32、每臺階縱向長度35m。初期支護仰拱緊跟下臺階,封閉成環。CRD法(交叉中隔壁法):該工法在特殊條件下采用。該工法是將大斷面隧道上、下、左、右分塊開挖,并施作初期支護和臨時橫撐(臨時仰拱),每臺階縱向長度35m,步步封閉成環。 35 m35 m35 m35 m35 m35 m雙側壁導坑法:雙側壁導坑法:該工法在特大斷面等特殊條件下采用。該該工法在特大斷面等特殊條件下采用。該工法先開挖隧道兩側導坑,再進行中部開挖支護。工法特工法先開挖隧道兩側導坑,再進行中部開挖支護。工法特點:控制沉降變形好,但連接點多,受力復雜,對工藝要點:控制沉降變形好,但連接點多,受力復雜,對工藝要求高。求高。對于巖石強度低

33、,環境要求高的隧道應采用單臂掘進機、銑挖機、機械破碎等開挖。(五)初期支護l 初期支護方式:錨網噴;錨網噴+鋼拱架,鋼架形式有格柵鋼架、工字鋼、H型鋼。特殊地質條件下使用噴鋼纖維混凝土。l 初期支護受力特征:隧道開挖后短時間或變形量小時,初期支護與地層共同承受形變壓力。支護不及時或支護后變形量過大,巖體松動后荷載加大,由初期支護完全被動地承受松動壓力。因此,必須保證初期支護的強度和剛度,及時支護,控制變形。(六)快速封閉 初期支護仰拱(臨時仰拱)及時閉合極其重要,閉合成環后,提高了結構的承載能力,從而有效地控制變形、避免塌方,快速封閉應滿足以下要求:1.進尺:初支仰拱每循環進尺不得大于3米;2

34、. 封閉時間:非爆破開挖和爆破開挖初支仰拱應分別于8小時和12小時內完成開挖、架設拱架、噴射混凝土作業。3.步距: 、級圍巖的仰拱封閉位置距掌子面不得大于35米。初期支護二次襯砌仰拱填充初期支護2D初期支護二次襯砌仰拱填充上臺階中臺階下臺階核心土35m技術要求 雙線隧道、級圍巖采用臺階法開挖時,必須設置鎖腳錨桿(管)等控制拱(墻)腳位移的措施。 雙線隧道級圍巖應設置橫向臨時支撐或臨時仰拱,臨時支撐采用型鋼,縱向每2榀設1處。 鋼拱架宜采用八字節格柵拱架。 鋼拱架應工廠化制造,出廠前必須進行檢驗、試拼裝。 噴混凝土原則上采用濕噴工藝,特殊地質條件下可另行設計。(七)二次襯砌 及時進行二次襯砌對安

35、全施工十分重要,根據部有關要求:級圍巖二襯距掌子面距離不大于90m,級、級不大于70m,120號文件、國家安全監管總局等四局、部、委聯合印發九條規定第三條也再次進行明確和要求,現場必須嚴格執行。 (八)監控量測1. 相關規定2014年4月11日中國鐵路總公司工管中心印發了鐵路隧道監控量測標準化管理實施意見(工管辦函201492號),重新明確了變形的管理等級和管理流程,界定各方的管理責任,要求采用信息化系統對監控量測工作 進行管理。2. 量測方法目前,隧道圍巖變形通常采用有尺量測。拱頂下沉采用水準儀,水平收斂采用收斂計。有尺量測具有“人工讀數、手工填寫、紙質報告”的特點。這種方法人為干預因素多,對數據的真實性產生影響;同時,自動化程度不高,數據處理慢,對現場安全的及時性管理會產生一定的影響。拱頂下沉監測拱頂下沉監測水平收斂監測水平收斂監測面對當前隧道建設領域現狀和當地信息化發展水平,中國鐵路總公司工程管

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