金州村隧道施工专项安全方案.doc

目录第一章 金州村隧道工程施工环境11.地形地貌12.工程地质和水文地质特性12.1地层岩性12.2地质构造及地震参数12.3水文地质特性13.围岩分级24.不良地质24.1.岩溶24.2.危岩落石24.3.特殊岩土2第二章 金州村隧道设计情况简述31.隧道概况32.基本设计简述32.1.基本设计32.2.主体结构设计32.3.辅助结构设计42.4.防、排水4第三章 金州村隧道施工方案概述51.总体施工方案52.施工组织部署及进度计划52.1隧道进洞进度指标52.2进度计划63.施工设备配置64.重要施工方案64.1.洞口工程64.2.超前支护74.3.开挖、支护74.4.二次衬砌74.5.结构防、排水74.6.隧道通风、除尘7第四章 施工阶段安全风险评估81.安全风险评估依据82.安全风险评估原则83.安全风险评估的必要性84.风险评估流程94.1.隧道安全风险评估和管理基本流程94.2.施工阶段风险评估流程115.施工阶段安全风险指标体系126.隧道安全风险分级和接受准则126.1.隧道安全风险分级和接受准则126.2.事故发生概率的等级提成五级126.3事故发生后果的等级提成五级126.4根据事故发生的概率和后果等级136.5铁路隧道风险接受准则与采用的风险解决措施147.施工阶段风险评估147.1.我部根据设计图纸，通过设计单位提供的地质勘查资料，结合现场实际踏勘，拟定风险事件。147.2金州村隧道施工风险因素、施工准备情况、施工地质勘察、施工管理、隧道特性风险因素。16第五章 隧道安全风险技术对策231.防止工期紧张的对策232.防止坍方的对策233防止断层破碎带突水（石、泥）244.防止洞口及明洞边坡溜坍、山体开裂变形对策254.1.防止边坡溜坍的对策254.2.防止危岩落石的对策255.隧道坍方解决方法及措施265.1.小型坍方解决265.2.较大坍方解决26第六章 施工阶段风险管理及应急预案291.动态风险管理的实行292.金州村隧道动态风险特点宏观体现303.基于事故故障登记的动态风险分析314.工程建设的风险跟踪管理315.加强协调316.施工阶段风险管理327.指导思想328.组织机构329.机构成员职责和义务349.1.应急救援组349.2.医疗救治组359.3.技术支持组359.4.现场行动组369.5.紧急疏散组369.6.后勤通迅组379.7.紧急应变程序379.8.紧急应变环节4110.隧道工程应急解决程序4411.恢复生产及应急抢险总结4512.预案管理与评审改善46第七章 施工注意事项50第一章 金州村隧道工程施工环境1.地形地貌隧道进口位于营中村公路边，往南东方向金州村，出口位于架盖河深切峡谷的陡坡上，属云贵高原低中山溶蚀地貌，地面高程12301430m，相对高差200m，自然坡度为1030，隧道出口位于陡崖上，地形起伏较大。区内地表基岩大面积出露。进口端有乡村便道通往猫场，羊场坝等地，交通较方便。洞身及出口端人烟稀少，交通不便。2.工程地质和水文地质特性2.1地层岩性段内上覆坡残积（Q4dl+el）黏土。下伏基岩为三叠系中统关岭组第二段（T2g2）灰岩夹泥质灰岩、关岭组第一段（T2g1）泥质白云岩、泥灰岩夹泥岩、溶塌角砾岩。三叠系下统永宁镇组第四段（T1yn4）泥质白云岩夹溶塌角砾岩、灰岩、泥岩，永宁镇组第三段（T1yn3）灰岩夹泥质白云岩。2.2地质构造及地震参数隧区以北东向的地质构造为主，隧道洞身重要发育金合向斜。向斜轴部走向大体为N36E，线路于D2K357+695处呈85大角度穿越向斜轴部。向斜核部溶蚀洼地等岩溶形态发育，岩溶强烈发育。岩层产状分别为N28E/14SE、N55E/20SE和N30E/8NW、N75E/14NW、N40E/30NW等。根据中国地震动峰值加速区划图和中国地震动反映谱特性周期区划图划定，地震动峰值加速度0.05g，地震动反映谱特性周期为0.35s。2.3水文地质特性地表水：隧区内地表水不发育隧道洞身小冲沟仅有季节性流水。地下水：区内广泛分布可溶岩，地下水重要为岩溶裂隙水、地表水通过洼地、落水洞、溶洞及节理裂隙等下渗成为地下水。以岩溶下降泉、暗河的形式排泄于大里程端加盖河边。隧区地下水埋藏深，隧道洞身未见地下水露头。在隧道进口端的营中村附近，见零星的井点，为裂隙渗水，水量小。经化验对混凝土无侵蚀性。本隧道岩性以可溶岩为主，使用于大气降水入渗法计算隧道涌水量Q=14800m3/d，雨季最大涌水量为29600m3/d。3.围岩分级围岩分级：隧道级围岩340m，占16.2%，级围岩484m，占24%，级围岩1228m，占59.8%。4.不良地质4.1.岩溶隧道洞身可溶岩广泛分布，岩溶中档强烈发育，特别是在金合向斜核部附近、地层岩性分界线附近，溶蚀洼地、落水洞等岩溶形态沿向斜核部成窜珠状排列。隧道穿越向斜核部时碰到隐伏的岩溶形态的也许性大。据DZ-36-5-3钻孔揭示：该孔孔深41m附近（标高1228.55m）发现一溶槽，推测为一小规模溶槽，管道底标高为1228.05m，该处线路标高为1221.60m，该岩溶管道位于隧道拱顶附近，规模小，本段拱顶应加强支护和排水措施。大里程端的架盖河为隧区内的岩溶最终侵蚀基准面，河底标高为1015m，线路标高大体为1225m，由此推测隧道出口位于岩溶垂直循环带中。隧道中部发育金合向斜，为储水构造，向斜核部也许储存一定量的地下水，推测D2K357+550+950段隧道位于岩溶水平循环带中。4.2.危岩落石隧道出口位于陡崖上，坡面上零星分部危石，对隧道出口及架盖河桥梁墩台构成危险。4.3.特殊岩土隧道洞身D2K356+640D2K358+570段穿越三叠系中统关岭组（T2g1）第一段泥质白云岩、泥灰岩夹灰岩、溶塌角砾岩、三叠系下统永宁镇组第四段（T1yn4）泥质白云岩夹溶塌角砾岩、灰岩、泥岩，以上两套地层夹有溶塌角砾岩，据区域地质资料，本地层具有石膏，地下水对砼具硫酸盐侵蚀，侵蚀等级H2。同时以上两套地层的岩石不能作为混凝土骨料使用。第二章 金州村隧道设计情况简述1.隧道概况金州村隧道位于贵州省大方县理化乡境内。进口里程D2K356+632,出口里程D2K358+684,中心里程D2K357+658，全长2052m。设计坡度为-9的单面下坡和-0的平坡，为单线隧道。全隧除D2K357+710.53D2K358+547.24位于半径R=1200的右偏曲线上外，其余地段均为直线。隧道级围岩340m，占16.2%，级围岩484m，占24%，级围岩1228m，占59.8%。在D2K358+500线路前进方向右侧设立长175m的横洞，坡度为-1%，中线与线路中线平面夹角（大里程方向）为59，采用无轨单车道运送，横洞净空断面尺寸为5m6m（宽高）。2.基本设计简述2.1.基本设计隧道设计速度目的值为120kmh，客货共线单线隧道设计，隧道衬砌轮廓参照“织毕隧工通01-08”图设计，重要有：（1）在直线基本建筑界线与衬砌内轮廓之间，可用作安装照明、通信、警告信号等设备之空间；（2）隧道下部道渣面上，在机车车辆界线以外一般应预留有人行道，其宽度不小于50cm；（5）曲线地段及接触网下锚段衬砌内轮廓不考虑加宽。（6）隧道进口采用挡墙式洞门；出口采用端墙式洞门，并带缓冲结构。（7）隧道内采用CRTS-I型双块式轨道结构，设计轨顶面至轨道基础地面高度为51.5cm，于洞口20m范围内设立有砟与无砟轨道过渡段，过渡段设计详见轨道专业设计图。2.2.主体结构设计隧道衬砌结构采用曲墙加仰拱结构形式，衬砌混凝土采用耐久性、防水、抗裂、抗渗等级P10。结构混凝土强度规定：普通地段洞身拱部、边墙、仰拱c35钢筋砼或c30砼，仰拱填充c20砼、盖板c25钢筋砼；喷射c25砼。抗腐蚀性规定：D2K356+632D2K358+570段地下水具有H2侵蚀性，该段初期支护喷护、中空注浆锚杆浆液、砂浆锚杆之砂浆及二衬圬工 除仰拱填充外均掺耐腐蚀剂作为抗侵蚀措施，其中抗蚀系数不小于0.85，56d通电量不大于1200C。2.3.辅助结构设计2.3.1维护结构洞口边坡防护按照“安全、可靠、绿化”的原则进行设计，进口段边仰坡采用方格式浆砌片石截水骨架护坡。2.4.防、排水隧道拱墙初期支护与二次衬砌之间敷设防水板，隧道二衬混凝土采用防水混凝土，抗渗等级不小于P10，衬砌外缘铺设防水板。洞内设立中心管沟和排水盲管。洞门顶部设截水沟。对构造裂隙水发育地段，采用开挖后径向注浆或补注浆，将大面积淋水或局部股流封堵，达成隧道不渗不漏无湿渍的防水目的。第三章 金州村隧道施工方案概述1.总体施工方案金州村隧道采用单口加斜井掘进、钻爆法开挖、锚喷网钢架到管棚等联合支护体系、无轨运送出碴、压入式通风、全液压衬砌台车整体浇筑二衬等方法进行施工。2.施工组织部署及进度计划金州村隧道属五分部管段，为加快施工进度，将隧道提成进口、横洞两个作业面进行施工。进口由五分部架子一队承担施工任务，横洞由五分部架子二队承担施工任务，具体施工里程分别如下：进口作业面负责正洞D2K356+632D2K357+202段施工，承担隧道长度570m。横洞作业面负责175m横洞及正洞D2K357+202D2K358+684段施工，承担隧道正洞长度1482m。架子队所有管理人员具有一定隧道施工经验，且都通过培训后持证上岗。架子队配置严格按照相关规定采用“1152”的形式。计划于计划2023年4月26日开工，2023年3月1日竣工,总工期为22.4个月。2.1隧道进洞进度指标进度安排的重要依据是业主关于织毕铁路线下工程工期规定、相关设计文献、设计图进度安排、现场实际情况及拟定投入的资源配置情况。隧道施工要形成平行交叉、流水作业、均衡生产。隧道正洞进度指标详见表3-1；横洞施工进度指标详见表3-2表3-1隧道正洞进度指标围岩级别月成洞指标(m/月)备注级单线隧道120130每月按25天计划进级单线隧道7080每月按25天计划进级单线隧道4050每月按25天计划进表3-2横洞施工进度指标围岩级别月成洞指标(m/月)备注级单线隧道108117级单线隧道6372级单线隧道36402.2进度计划洞门工程：2023年4月26日2023年7月16日开挖、支护：2023年7月16日2023年2月1日防排水：2023年8月10日2023年2月8日二次衬砌：2023年8月12日2023年2月11日排水沟、电缆槽等：2023年12月25日2023年3月1日3.施工设备配置按工程需要，配足、配强施工设备，保证工程能又好又快的完毕。4.重要施工方案4.1.洞口工程金州村隧道出口均采用端墙式洞门，进口采用挡墙式洞门，进出口均采用C30耐腐蚀性混凝土浇筑。洞口施工尽量避开雨季施工，并及时做好洞口的排水、截水设施。洞口及其附近暗洞施工尽量减少扰动，洞口施工前先清除坡顶松动岩块，并及时对坡面进行防护和加固，洞口边、仰坡加固。明洞开挖与仰坡开挖同步进行。4.2.超前支护金州村隧道级围岩洞口进口段采用25m长的89mm大管棚超前支护。一般V级围岩、洞身浅埋及断层破碎带采用42超前单层小导管和75mm洞身中管棚超前支护。临时支护超前锚杆采用22中空组合锚杆。4.3.开挖、支护级围岩地段采用全断面法，级围岩地段采用台阶法，级围岩地段采用三台阶临时仰拱法开挖；级围岩采用三台阶七步法开挖、中隔壁（CD）法；浅埋地段采用地表注浆和径向注浆。4.4.二次衬砌二衬采用自行式全断面液压钢模衬砌台车，衬砌台车长10m。4.5.结构防、排水隧道防水等级设计为I级，碳化环境作用等级T2,混凝土抗渗等级P10，衬砌表面无湿渍。采用“防、排、堵、截结合，因地制宜，综合治理”的原则进行。在裂隙水较发育地段，采用开挖后径向注浆或补注浆等形式，将大面积淋水或局部股流封堵。通过系统治理，达成隧道不渗不漏无湿渍的防水目的。4.6.隧道通风、除尘采用压入式通风方式，满足各个阶段、最不利状况时的洞内用风规定。第四章 施工阶段安全风险评估1.安全风险评估依据1铁路隧道风险评估与管理暂行规定铁建设2023200号2金州村隧道地质勘测报告3铁路隧道超前地质预报指南（铁建设2023105号）4铁路隧道施工安全技术规程（TB10304-2023）5铁路隧道施工技术指南（TZ204-2023）6铁路工程基本作业施工安全技术规程（TB10301-20237设计文献8实行性施工组织设计9中铁十七局集团公司工程项目管理制度10中铁十七局集团公司隧道施工安全管理若干规定2.安全风险评估原则实事求是原则、风险管理的积极性、及时性和动态性原则，以保证风险评估全面、可靠，风险解决合理、有效，风险监测准确，反馈及时；铁路隧道安全风险评估重要对导致人员伤亡、财产损失、工程经济损失等风险事件进行评估。3.安全风险评估的必要性当前，我国正处在构建社会主义和谐社会的重要时期，也是铁路建设的黄金机遇期。近年来，国内在煤矿、地铁项目以及交通隧道建设方面接连发生了多起诸如坍塌、瓦斯爆炸、突泥突水等的重特大安全事故。2023年以来，重特大事故不断，这些重特大事故引起党中央、国务院领导高度关切和社会各界新闻媒体的广泛关注。以隧道安全为代表的工程建设安全关系到人民的生命财产安全和社会的和谐稳定，关系到党和国家的形象。隧道事故高发的主线因素除主观上的思想麻痹和安全管理松懈外，此外一个因素就是对地质情况不清，对地质灾害的结识局限性，从而导致对隧道安全风险结识不到位。4.风险评估流程4.1.隧道安全风险评估和管理基本流程隧道安全风险评估和管理基本流程图见4-1图4-1 隧道安全风险评估和管理基本流程4.2.施工阶段风险评估流程表4-1 施工阶段风险评估流程施工阶段开始检查施工图阶段所做的所有风险评估结果和相关数据资料，以及招投标和协议中反馈的信息结合自身施工水平和现场情况对风险进行辨认和管理对风险进行评估在施工组织计划中制定风险管理计划，涉及预设的应对措施和残留风险的解决措施全过程对残余风险进行风险监控建立专门机构定期检查施工中实际地层条件和各种风险检查结果是否满足规定满足不满足改变预设的风险应对措施、施工方法和环节，选择更优化的施工方案和管理措施直至整个隧道竣工实行变更后的施工方案和管理措施5.施工阶段安全风险指标体系表4-2 铁路隧道施工阶段安全风险评估指标体系项目阶段施工方法目的风险风险因素或风险事件施工阶段钻爆法明挖法安全、质量、环境、工期、第三方浅埋坍方断层破碎带坍塌突水（泥、石）洞口及明洞边坡溜坍、山体开裂变形第三方（既有建筑、管线、食用水系）6.隧道安全风险分级和接受准则6.1.隧道安全风险分级和接受准则铁路隧道风险分级涉及事故发生概率的等级标准、事故发生后果的等级标准和风险的等级标准。6.2.事故发生概率的等级提成五级表4-3 概率等级标准概率范围中心值概率等级描述概率等级0.31很也许50.030.30.1也许40.0030.030.01偶尔30.00030.0030.001不也许2100030010001003003010092101F2或1SI10SI=1或10.7时不设内层初期支护，但在坍腔设立横向和竖向的支撑杆件：采用I20钢架横向和竖向支撑两侧及顶部的坍塌面，钢架座落于稳定基岩上，同时对刚架喷混凝土封闭。(4)清碴：从洞口向洞里的方向逐步清碴。图5-1 坍方解决断面示意图(5)待喷混凝土完毕后，设立防水层，顶埋注浆孔。(6)必要的情况下可考虑施作混凝土护拱。(7)设土石缓冲层，厚度1.21.5m。(8)衬砌背后注浆(即填充注浆)。5.2.较大坍方解决当坍穴断面较大，采用常规方法对坍穴进行支护、锚喷无法实行时，采用“护壳暗挖法”通过坍体，如图5-2所示。坍方体的施工始终坚持“稳坍体、管超前、小进尺、多循环、强支护、少扰动、快封闭、勤量测、速反馈”的原则。图5-2 坍方解决示意图坍体反压为了保证坍体的稳定性，在坍方解决完毕前不得进行清碴作业，为给坍方解决提供工作平台，应从洞外拉土进洞，在坍体坡脚处设立一个反压平台，平台要分层填筑压实。空隙填充在已完毕二次衬砌和坍方分界点处用编织袋装土或砂码起一堵墙，编织袋墙一直升高到内拱顶，采用预压喷浆管往编织袋挡碴墙和坍体坡面形成的三角空隙内吹砂(石粉)回填。坍体混凝土护壳的设立在解决坍方过程中，为防止坍穴掉石块危及施工安全和为暗挖通过坍体发明条件，在吹砂(石粉)上面需施作混凝土护壳，形成暗挖通过坍体条件。拱部超前小导管施工沿坑道拱部设计轮廓线环向设立超前小导管，小导管环向间距为2030cm，采用两台注浆泵同时进行双液注浆，保证开挖轮廓线外的环状固结坍体有一定强度、密实度。坍体开挖坍体开挖分上、下半断面分部进行。上半断面坍体的开挖采用弧形开挖、保存核心土的方法进行。弧形开挖完毕后，立即进行初期支护；下半断面开挖采用侧壁导坑，分台阶开挖，两边交错进行。仰拱施工和二次混凝土衬砌当下半断面开挖进尺达5m以上时，进行仰拱施作，尽快使衬砌支护形成闭合圈，仰拱施工完毕后紧跟着完毕全断面二次衬砌。解决坍方过程中的围岩量测坍方解决阶段要严格进行围岩量测，使围岩活动处在有效监控之下，断面开挖循环进尺根据围岩量测情况随时作适当调整。第六章 施工阶段风险管理及应急预案1.动态风险管理的实行1.1管理机构及管理职责风险管理应实行指挥部和总队作业层两层管理。1.2中铁十七局集团织毕客货共线1标段五分部成立风险管理领导小组组长：张永成，副组长：张照强、罗卫星、徐军、谢刚、刘国峰，成员：工程部、安质部、物资部、办公室、医务室、财务部有关人员。其中管理层涉及第一管理者、主管风险管理的负责人、风险管理职能部门及相关部门。作业层涉及总队相关人员、各作业队技术人员、管理人员等，各实行主体应根据风险评估的内容，整理好相应风险对策及应急预案，施工中加强风险段施工的质量控制及及时和指挥部相关部门沟通，将风险等级降到最小。风险评估与管理机构图（见下图）。1.3.参与风险管理的人员上岗前应进行必要的培训。1.4.施工阶段指挥部对风险管理全面负责，邀请设计单位、建设指挥部领导和相关专家对风险进行评估；1.5.指挥部的重要职责（1）根据工程特点及本暂行规定的相关规定，根据杭长客运专线建设指挥部、设计院的相关文献及资料制定风险评估和风险管理工作实行办法；（2）督导各项目部及施工队伍做好针对风险的准备情况；（3）督导项目队开展施工阶段针对风险的施工方案贯彻情况；（4）负责对高度和极高的风险等级进行审查并制定风险对策；（5）必要时委托相关专业机构进行风险监测；（6）检查、监督、协调、解决评估工作中的有关问题。（7）进行施工阶段的动态风险评估工作；（8）根据风险评估结果提出相应的解决措施，报业主批准后实行；（9）在施工期间对风险实时监测，定期反馈，随时与相关单位沟通；（10）根据第三方地质超前预报风险监测结果，调整风险解决措施。2.金州村隧道动态风险特点宏观体现 第一阶段：隧道建设初期阶段，涉及对未知客观条件的摸索、对先进工艺的合用以及对管理体制的尝试和完善。 第二阶段：隧道建设现阶段，通过一定期期的体验和磨合，现场管理和操作趋于成熟 ，这阶段的风险重要体现在由于平稳的工程进展和单调的工作方式而使人产生惰性和麻痹上，进而放松了对大