一、工程概況
.老房子隧道工程簡介
老房子隧道進口段里程為D4K248+323~D4K252+465,長4142m。線路等級為客運專線,設計行車速度250km/h,按雙線隧道設計,線間距為4.6m,最大坡度20‰,最小曲線半徑7000m,電力牽引。于D4K248+317~D4K252+025段線路前進方向左線線路中心右側(cè)35m處設平行導坑一座,全場3696m。平導設9各橫通道與隧道相連。
本隧道所處的地層為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級圍巖,地質(zhì)條件較差。最大隧道埋深為400m。
老房子隧道具體支護參數(shù)及襯砌類型見下表:
老房子隧道襯砌類型及施工輔助措施表 |
序號 | 圍巖分類 | 襯砌類型代號 | 超前支護 | 預注漿 | 施工方法 | 鋼架形式及間距 | 地形、地質(zhì)條件 |
1 | Ⅴ | Ⅴb | Ф108大管棚 | 注漿 | 臺階法,設置臨時仰拱 | 工20b鋼架,間距0.8m | 洞口淺埋 |
2 | Ⅴ | Ⅴb | Ф42導管超前 | 注漿 | 臺階法,設置臨時仰拱 | 工20b鋼架,間距0.8m | 洞口淺埋 |
3 | Ⅳ | Ⅳ風機過度段 | Ф42小導管超前 | 注漿 | 臺階法,設置臨時橫撐 | 格柵鋼架,間距1m | ? |
4 | Ⅳ | Ⅳd | Ф42小導管超前 | 注漿 | 臺階法 | 格柵鋼架,間距1m | 含瓦斯深埋段 |
5 | Ⅳ | Ⅲc | Ф25錨桿 | 注漿 | 臺階法 | 格柵鋼架,間距1。5m | 緩傾巖層段 |
6 | Ⅴ | Ⅲe | Ф25錨桿 | 注漿 | 臺階法 | 格柵鋼架,間距1。5m | 緩傾巖層段 |
7 | Ⅳ | Ⅲ風機段 | Ф25錨桿 | 注漿 | 臺階法 | 格柵鋼架,間距1。5m | 巖性接觸帶 |
8 | Ⅲ | Ⅲb | Ф25錨桿 | | 臺階法 | 拱部格柵鋼架,間距1.2m | |
9 | Ⅳ | Ⅳd | Ф42小導管超前 | 注漿 | 臺階法 | 格柵鋼架,間距1m | 含瓦斯深埋段 |
9 | Ⅳ | Ⅳd下錨段 | Ф42小導管超前 | 注漿 | 臺階法 | 格柵鋼架,間距1m | 含瓦斯深埋段 |
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2.技術標準2.1鐵路等級:客運專線。
2.2正線數(shù)目:雙線。
2.3旅客列車設計行車速度:250km/h。
2.4正線線間距:4.6 m。
2.5最大坡度:14.5‰。
2.6最小曲線半經(jīng):9000m。
2.7牽引種類:電力。
2.8到發(fā)線有效長:650m。
2.9列車運行控制方式:自動控制。
2.10行車指揮方式:調(diào)度集中。
3.風險評估監(jiān)理實施依據(jù)
3.1中鐵第二勘察設計院《老房子隧道設計圖》
3.2《鐵路隧道工程施工技術指南》(TZ204-2008)
3.3《鐵路隧道施工安全技術規(guī)程》(TB10304-2009)
3.4《高速鐵路隧道施工安全技術規(guī)程》(鐵建設(2010)241號)
3.5中鐵第二勘察設計院《老房子隧道風險評估報告》
、工程特點
4.1.工程地質(zhì)與風險?隧道洞身穿越巖性接觸帶、褶皺構造帶、節(jié)理密集帶及淺埋溝谷帶、灰?guī)r巖溶發(fā)育地段,巖體破碎,節(jié)理發(fā)育,局部含水,施工中可能會出現(xiàn)坍塌、變形、涌水、瓦斯涌出等風險。頁巖具弱膨脹性,遇水易軟化,巖體強度降低,存在發(fā)生大變形、坍塌風險。老房子隧道為Ⅱ級風險隧道,圍巖級別及所占比例:(包括平導、橫通道)Ⅲ級圍巖6701m、IV級圍巖1246m、Ⅴ級圍巖224m。。
4.2.地質(zhì)與地層對隧道施工產(chǎn)生的風險
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序號 | 起訖里程 | 成??? 因 | 風險事件 | 風險等級 | ? |
1 | D4K248+348~D4K248+455 | 洞身通過淺埋溝地段,施工中易坍塌冒頂 | 坍塌 | 高度 | ? |
? |
2 | D4K248+455~D4K252+465 | 深埋,巖性以砂巖地層含煤層為主,巖層平緩,其侵水易軟化,巖性軟,施工開挖洞頂易發(fā)生塌方 | 坍塌 | 中度 | ? |
? |
3 | D4K248+323~D4K252+325 | 非可溶巖地層,地下水發(fā)育較好 | 突泥、涌水 | 低度 | ? |
? |
4 | D4K248+252~D4K252+170 | 可溶巖地層,巖溶弱發(fā)育 | 突泥、涌水 | 中度 | ? |
? |
5 | D4K248+323~D4K252+515 | 地層中夾灰?guī)r頁巖和煤層,為高瓦斯段落,D4K248+725~D4K248+250+600段為揭煤段,可采煤層1~4層 | 瓦斯爆炸 | 高度 | ? |
? |
風險處理措施:(1)、編制有可操作性的專項施工技術方案和技術交底,組織相關人員對方案進行論證、審批,并對所有管理人員及操作工人進行交底并形成文字記錄。(2)、編制專項安全制度和交底,并對所有管理人員及操作工人進行交底并形成記錄。(3)、重大危險源告知牌設立于隧道入口處醒目位置,并在員工食堂利用黑板報形成宣傳告知。(4)、加強超前地質(zhì)預報和監(jiān)控量測資料,及時分析并反饋指導施工。隧道地質(zhì)水文情況的變化調(diào)查施工方案并告知所有管理人員及操作工人。(5)、必須根據(jù)地質(zhì)情況嚴格控制開挖長度,及時施做初期支護進行封閉成環(huán)。上下半斷面施工時,下半斷面“接腿”視地質(zhì)情況控制在1~2榀,仰拱開挖長度要嚴格控制,最長不得超過6m,二次襯砌要緊跟。(6)、加強安全巡查,及時發(fā)現(xiàn)隱患,糾正違規(guī)操作。 (7)、編制應急預案,配備應急物資,組織應急預案演練。 注意事項:(1)淺埋地段,應加強洞內(nèi)及地表變形觀測,施工中應注意控制爆破,短進尺,加強超前支護、預注漿毒水措施,嚴格控制開挖后位于暴露時間,盡快進行初期支護和二次襯砌封閉,襯砌背后回填密實,避免圍巖變形失穩(wěn),危及施工安全,步步為營,避免坍方冒頂,有異常情況應立即停止施工,采取應對措施。(2)穿越巖性接觸帶開挖采取預裂爆破,嚴格控制超欠挖,以達到開挖輪廓線圓順,開挖面平整。隧道爆破應減少對圍巖的擾動,開挖后及時找頂、支護。施工時應注意公布易坍落,施工時應科學控制藥量,嚴禁放大炮。施工中應按照“先探測、管超前、短進尺、弱爆破、快支護、緊封閉、勤量測”的原則進行。(3) 隧道穿越背斜、向斜核部、褶皺地帶、灰?guī)r段巖溶及節(jié)理密集巖體破碎帶地段施工時,應及時監(jiān)測圍巖滲漏水情況,做好超前小導管注漿止水措施,并在施工中增加抽排水設施。施工時應“短進尺、弱爆破、勤支護、及時襯砌,確保施工安全?!保?) 隧道通過煤層瓦斯的原則:短進尺,弱爆破、強支護,勤監(jiān)測,加強,瓦斯監(jiān)測,瓦斯檢測,通風,快噴錨。
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二、監(jiān)理工作范圍及風險因素分析、控制重點
監(jiān)理工作范圍
(1)老房子隧道的瓦斯監(jiān)控、明挖施工、明挖暗埋施工,初期支護,二襯施工的風險源控制、對策及處理。
(2)施工過程到結(jié)束期間的洞內(nèi)、地表的變化監(jiān)控量測對風險控制的預報評估。
2.老房子隧道風險因素分析
2.1?風險因素分析
(1)開挖隧道風險因素
序號 | 風險事件 | 風險產(chǎn)生的原因 | 險源類別 | 后果 | 備注 |
1 | 變形塌方 | 圍巖級別、巖性、全風化地層、地下水、施工方法、監(jiān)控量測 | 地質(zhì)、地形因素 | 人員傷亡、耽誤工期 | ? |
2 | 涌(突)水 | 斷層破碎帶、地下水 | 地質(zhì)因素 | 人員傷亡、耽誤工期 | ? |
3 | 瓦斯爆炸 | 地層中夾含有煤層,由于斷層構造作用,可能出現(xiàn)沙泥巖夾煤及灰?guī)r交互半生形象 | 地質(zhì)因素 | 設備損毀、人員傷亡 | ? |
4 | 環(huán)境 | 長時間排放地下水 | 地質(zhì)因素與設計因素 | 可能引發(fā)環(huán)境災害 | ? |
(2)明挖施工風險因素
序號 | 風險事件 | 風險產(chǎn)生的原因 | 險源類別 | 后果 | 備注 |
1 | 基坑坍塌 | 1.基坑深度很深2.地下水位高、透水性強3.軟土地層4.支撐不及時 | 地質(zhì)、地形因素 | 人員傷亡、耽誤工期 | ? |
2 | 管涌 | 1.基坑深度很深2.地下水位高、透水性強3.承壓水頭過大 | 地質(zhì)因素 | 耽誤工期 | ? |
3 | 滲漏水 | 1.基坑深度很深2.地下水位高、透水性強3.主體結(jié)構接縫防水不足 | 地質(zhì)因素、施工因素 | 耽誤工期、影響運營安全 | ? |
4 | 環(huán)境影響 | 1.基坑深度很深2.地下水位高、透水性強3.軟土地層4.支撐不及時5.監(jiān)控量測不到位 | 地質(zhì)因素、設計因素、施工因素 | 耽誤工期、第三方損失 | ? |
2.2?風險等級分析
? 序號 | ? ? 風險地段 | 風險事件 | 塌方 | 突水、突泥 | 瓦斯爆炸 |
概率等級 | 后果等級 | 風險等級 | 概率等級 | 后果等級 | 風險等級 | 概率等級 | 后果等級 | 風險等級 |
1 | D4K248+348~D4K248+455洞身通過淺埋溝地段 | 坍塌 | 3 | 3 | 高度 | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
2 | D4K248+455~D4K252+465巖層平緩,其侵水易軟化,巖性軟,施工開挖洞頂易發(fā)生塌方 | 坍塌 | 2 | 2 | 中度 | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
3 | D4K248+323~D4K252+325非可溶巖地層,地下水發(fā)育較好 | 突水、突泥 | ? | ? | ? | 2 | 1 | 低度 | ? | ? | ? |
4 | D4K248+252~D4K252+170可溶巖地層,巖溶弱發(fā)育 | 突水、突泥 | ? | ? | ? | 2 | 2 | 中度 | ? | ? | ? |
5 | D4K248+323~D4K252+515地層中夾灰?guī)r頁巖和煤層,為高瓦斯段落, | 瓦斯爆炸 | ? | ? | ? | ? | ? | ? | 3 | 3 | 高度 |
注:①風險等級:高度≥15,15>高度≥10,10>中度≥6,輕微<6
②計標:概率等級X后果等級
通過上述分析,老房子隧道存在高度的不可接收的施工風險。
2.3?設計采取的風險處理措施
1. D4K248+323~D4K248+348
臺階法(臨時仰拱)開挖,Vb型復合(全封)襯砌:全環(huán)I20b鋼架0.8m/榀,拱部φ89大管棚加強長20米,加強地質(zhì)預報,加強施工管理。
2.D4K248+348~D4K248+455
臺階法(臨時仰拱)開挖,
Vb型復合(全封)襯砌:全環(huán)I20b鋼架0.8m/榀,拱部φ42超前小導管2.4m/環(huán),加強地質(zhì)預報,加強施工管理。