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黄土隧道施工如何把控安全关

类别:工程安全 发?#38469;?#38388;:2018-07-25 浏览人次:

摘要:对在建黄土区高速公路隧道工程安全监理进行分析和探讨,总结了黄土区隧道施工安全监理监控要点,对控制黄土隧道安全监理予以阐述,指出黄土隧道施工安全监理控制重点,为实际工程提供了指导。


一  黄土的特性


1、黄土是第四纪干旱、半干旱气候条件下形成的一种特殊土,基本色调是黄色,分新黄土、老黄土、粉质粘土。

2、颗粒成分以粉粒为主,颗粒?#26412;?#23567;于0.005mm,约占整个颗粒的50~75%,大于0.25mm?#30446;?#31890;几乎没有,同时黄土层理不明显,具柱状节理,垂直节理发育,直立性强,有堆积间断的剥蚀面,黄土表层多具有湿陷性,容易产生潜在的剥蚀而形?#21830;?#31348;。


3、老黄土基本特性:老黄土由于其颗粒间的大孔隙多数经过地?#23454;?#20005;密积?#26500;?#31243;而不具有湿陷性,土体?#24615;?#21147;较高,一般老黄土埋深较大,含水?#26102;?#26032;黄土高,一般为15~16%,与隧道位置原始地应力相比强度?#31995;停?#23481;易发生屈服形成塑性区,即易发生塑性变形,可进行柔性支护和?#35782;?#37322;放塑性变形,但是如果无支撑或者支护强度不足会导致土体蠕变过大而形成塌方。

黄土隧道施工如何把控安全关

4、因为老黄土的变形存在蠕变这个特性,且有一个较长的发展过程,所以即使隧道内初期支护即使短期内无收敛和变形,也应该及时施工二次衬砌。不过对于老黄土而言,土体含水量的大小对施工的影响很大,会直接影响围?#19994;?#31283;定、施工开挖和初期支护的安全,尤其是影响初期变形量的一个重要指标。


5、新黄土特性:新黄土一般覆盖在老黄土之上,厚度一般为30~50米,?#23454;?#22343;匀,含水率较小,一般为5~10%,具有多孔性和垂直节理,有肉眼能看到的大孔隙,呈松散结构状态,密度?#31995;停?#22402;直节理面上因节理切割形成竖向的软弱层,软弱层之间粘聚力很小,多个软弱面互相切割,形成与周边围岩粘聚力很小的面状体,在下部隧道开挖过程中面状体容易塌落形成临空面,受开挖扰动和支护缺陷的影响,在自身重力的作用下形成塌方。同时由于新黄土地区的围岩应力释放快,即变形速度快,具有突然性,属于脆性破坏,所以现场施工中变形监测和控制尤为重要。


6、根据以上简述的新、老黄土的特性,黄土隧道施工中最重要的就是严格把握“时?#25307;?#24212;”。简单说就是,开挖空间不能大、二衬时间不能长、工序衔接要紧凑。


二、施工准备


1、熟悉隧道图?#36739;?#20851;地形结构、土质及设计要求


监理工程师应熟悉黄土隧道图纸,了解隧道地质条件、隧道围?#19994;?#20998;级、总体设计原则等,对照图纸沿隧道线路调查黄土隧道洞顶陷穴、冲沟、裂缝和落水洞等的位置;一般处理对陷穴、冲沟采用回填灰土分层夯实至洞顶;落水洞采用引排措施,将水排至洞顶界线外侧,再用灰土进行回填的方法;裂缝处采用压注水泥浆液进行地表加固处理效果明显。


2、严把审核关


严格把关审核施工单位上报的黄土隧道工程施工组织设计中的安全?#38469;?#25514;施及专项施工方案、应急预案,同时审查隧道施工安全风险评估报告,无风险评估报告不得签发开工令。


1)监理单位应重点审核隧道进洞、出洞方案的把关;开挖方式的选择;通风、照明、?#28010;?#31561;方面;专项施工方案针对性、可行性、可操作性应邀请公路隧道专家进行评审,业主、设计代表、监理、施工单位参与,施工单位根据专家评审意见进行完善,经监理单位审核批准后实施。


2)针对黄土隧道工程施工特点,要求施工单位有针对性制定相应的应急预案,经监理单位审批后报建设单位及当地安监?#30452;?#26696;。


3)监理单位应会同建设单位、设计代表对施工单位编制的施工安全风险评估报告进行审查,对极高风险(Ⅳ)的施工作业,应上报建设单位邀请专?#19968;?#35780;估机构进行论证或复评估,提出降低风险的措施或建议。


4)要求施工单位?#22402;?#23450;配置足够数量专职安全?#22791;?#36394;检查隧道安全作业情况,发现险情及时采取措施。


3、严格控制黄土隧道进出洞管理、安全步距以及安全应急设施设置


?#20945;?#24378;制性标准以及黄土施工?#38469;?#35201;点严格要求施工单位,在洞口设置值班室进行分洞管理,值班人员24h?#33267;?#20540;守,对出入洞人员进行严格登记,非工作人员禁止入洞,且入?#20945;譜用?#20316;业人数不超过20人;黄土隧道掌?#29992;?#36317;仰拱距离不大于30m,仰拱应在掌?#29992;?#24320;挖15d内闭合成环;掌?#29992;?#36317;二衬混凝土距离不大于60m,二衬浇筑至掌?#29992;?#24320;挖时间应不大于30d,及时跟进仰拱、二衬混凝土及早封闭成环,保证隧道整体稳定。加大应急安全设施方面投入,开挖面?#35010;?#25329;须设置长度大于50m、?#26412;?00mm、壁厚不小于10mm钢管逃生通道,遇突发事件供掌?#29992;?#20316;业人员逃生而备;同时在掌?#29992;?#19982;二衬混凝土之间设置不小于50mm的钢管救生通道,以?#20048;?#25484;?#29992;?#20154;员被困情况下,通过救生通道往掌?#29992;?#34987;困部位输送水、牛奶等食品,保证被困人员体力正常等待救援。不仅如此,隧道掌?#29992;?#20316;业台车下部还应放置应?#26412;?#25588;食品、药品等,掌?#29992;?#19982;洞外设置有线电话联系,遇突发情况与外界保持畅通,延缓救援时间,确保救援及时到位。


4、黄土隧道进洞安全监控


1)边坡、仰坡开挖必须结合实?#23454;?#24418;施工,严禁大开挖人为制造高边坡、高仰坡。进洞刷坡时要及时通知监理、设计及业主,现场决定后方可实施。


2)洞口边坡?#25226;?#22369;应自上而下开挖,不得掏底开挖或上下重叠开挖。当地质条件不?#38469;保?#24212;采取稳定边坡和仰坡的措施并加强监控量测,发现不稳定迹象时,及时采取措施,保证施工安全。


3)当山体?#38553;?#36827;洞时,边坡、仰坡要有足够的安全坡度,严禁垂直开挖,同时边坡、仰坡要按设计要求进行防护,临时防排水措施施工到位经检查合格后方能准备进洞施工。


4)衬砌台车、仰拱栈桥应在进洞前制作、拼装完毕。衬砌台车长度一般不大于9m,栈桥长度一般为5m。当洞口工程地质条件较差时,开挖后须及时施工二衬混凝土支护才能确保洞口工程的安全,衬砌台车不到位的隧道不?#24066;?#24320;工。


5)隧道进洞及施工过程中应准备必要的足够数量的应急抢险物资,以确保在隧道出现险情时可及时组织抢险,如备用工?#25351;幀?#26041;木及成品?#27490;?#26550;等,数量必须满足掌?#29992;?#25903;撑所需材料。


5、洞内开挖安全监控


黄土隧道开挖宜?#20945;鍘?#31649;超前、短进尺、少扰动、强支护、早成环、勤量测”的原则?#23433;?#29992;无爆破施工法。


1)根据已审批的专项施工方案,洞口?#24494;?#32423;围岩应采用三台阶七步开挖法,洞内Ⅳ级围岩段采用环向开挖留核心土法施工。

2)掌?#29992;?#27599;循环进尺宜控制在一榀拱架间距(0.5m~1.5m),施工应采用机械配合人工开挖,严禁爆破。

3)土石交界处根据围岩级别明确过渡段长度,初期支护与二次衬砌应作加强处理,并增设变形缝。


6、隧道锚杆施工安全监控


1)锚杆简易、安全台架应安置稳妥。

2)严格把关钻孔作业,及时清理松动土块,加强围岩表面观察,发现异常情况,及时采取相应的安全处理措施。

3)对锚杆支护体系的监控量测中发现支护体?#24403;?#24418;、开?#35757;?#38505;情时,应采取补救措施。当险情危急时,应将人员撤出危险区。

4)作业中如发生风、水、输料管路堵塞或爆裂时,必须依次停止风、水、料的输送。

5)作业人员进入隧道后,按要求佩戴防护用品防尘罩、?#22402;?#32972;心、胶皮手套等,遵守安全生产规程,听?#27833;?#19968;指挥。

6)若已锚地段有较大变形或锚杆失效,立即在该地段增设加强锚杆,长度不小于原锚杆长度的1.5倍。


7、喷射混凝土施工安全监控


1)在喷射混凝土作业开始前,应详细检查围岩受喷面、?#27807;?#28165;理松动土块。应根据喷射方式、混凝土配合比等采用合?#23454;?#38477;?#25964;?#26045;,控制施工现场空气中粉?#31454;?#37327;。施工人员必须佩带防护用具。

2)喷射手控制好风压、喷射距离,避免回弹骨料伤人。

3)电线包皮应完好,开关应装在固定闸刀?#24515;凇?/p>

4)安全员应随时观察地?#26102;?#21270;,发现有松动滑块现象,应立即?#38450;?#24037;作面。

5)喷浆结束后,应清洗喷射机及管路,避免堵管炸裂伤人。


8、?#27490;?#26550;施工的安全监控


1)?#27490;?#26550;之间必须用?#32440;?#32437;向连接,拱架?#20540;?#26495;螺栓连?#27704;?#22266;,拱架安设过程中当钢架与围岩之间有较大?#30446;?#38553;时,沿钢架外?#24471;?#38548;2m应用混凝土预制块楔紧。

2)拱脚?#20945;?#35774;计锁脚锚管加固,并且进行注浆处理。

3)?#27490;?#26550;应采用冷弯成?#20572;?#38050;架加工的焊接应规范,不得有假焊、裂纹等缺陷。

4)?#27490;?#26550;安装前应清除底脚下的虚碴及杂物,钢架底脚应置于牢固的基础上。

5)?#27490;?#26550;架设后,发现扭曲、压屈等现象或征兆时,必须采取加固措施。必要时应使其他人员迅速?#38450;?#33267;安全地带,?#20048;?#22240;坍塌造成?#36865;?#20107;故。


9、黄土隧道通风、照明、防火安全监控


1)?#20945;?#24050;批复专项施工方案合理配置风机、风管,采用机械进行通风,满足洞内作业供给每人每分钟4m3的新鲜空气。2)隧道工程应采用三相五线制(TN-S)供电,照明灯光应保证亮度充足、均匀、不?#20102;?开关箱应加盖木箱盖,采用封闭式熔断器;潮湿点段应采用低压照明、电灯使用?#28010;?#28783;口;线路、设备设专人检查修理。3)洞口、洞内均设置一定数量的灭火器材,二衬台?#23548;?#20108;衬作业台车车身指定位置设置灭火器,定期检查灭火器材的?#34892;?#24615;。洞内禁止存放?#28010;?#26495;等易燃杂物。


10、加强黄土监控量测安全管理


结合项目实际情况,霍永西段邀请第三方有资质检测单位对隧道进行全方位、全过程监控量测,将监测数据及时提供施工、监理、业主、设?#32856;?#26041;,遇异常数据加强检测频率,供施工各方及时采取?#34892;?#23433;全措施,确保人身、财产安全,监控量测以科学数据为依据,为隧道安全施工提供有力的保障。


1)监控量测方须将隧道监控量测方案上报监理单位,经监理单位审核、批准后方可实施。


2)必须?#20945;?#24050;批准的方案结合规范和设计要求的项目和频率进行,在浅埋、偏压路段可增加选测项目的量测,量测数据应及时做?#27809;?#24402;分析,根据监控量测数据合理调整开挖预留变形量。

3)监控量测点应严格?#20945;?#35774;计及有关规范布设,特殊地段做加密处理,间距不大于5m。


4)如发现量测数据有不正常变化或突变,洞内拱顶下沉或地表下沉位移值大于?#24066;?#20301;移值,洞内或地表出现裂缝以及喷层出现异常裂缝时,必须第一时间告知施工项目部并?#26131;?#32455;人员?#38450;?#29616;场,采取?#34892;?#23433;全措施进行防护。


5)重视地质超前预报,加?#24247;?#36136;观察,尤其注意随时观察土体含水量的变化,如有异常应及时反馈,采取安全措施加强支护。


6)建立及时、?#34892;А?#23436;善的监控量测预警机制。当围岩变形速率大于10mm/d或累计变形值大于10cm时,必须?#20945;?#24212;急预案措施进行处理。


11、应急演练


在施工前,监理单位根据本隧道地质条件及水文条件,要求施工单位制定防坍塌、防火应急预案,做好危险源辨识工作,并且定期进行应急演练。


?#20945;?#23665;西省交通运输厅[2009]327号高危工程强制性施工安全要求,设置逃生管道、救生管道以及无线电话,掌?#29992;?#38468;件准备食品、紧急医用药物及相关设备;洞外准备临时钢架、木材、钻机、抽水机等机具设施;督促施工单位定期进行演练,根据演练情况及时完善、补充应急预案。


12、结语


安全责任、重在落实。只要参建单位各方重视安全工作,落实安全责任制,层层落实安全?#38469;?#20132;底,定期进行安全教育培训,创造人人抓安全的良好氛围,加大安全设施投入,定期组织隧道人员进行逃生演练,增强施工人员预控、自救能力,全面做到有备无?#36857;?#36827;而能够控制黄土隧道工程施工安全隐患的发生。


参?#36857;?#40644;土隧道施工安全监理要点,赵喜红

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