【文章內容簡介】 合襯砌，初期支護采用噴、錨、網、鋼拱架支護、格柵鋼架支護；并視具體情況增加小導管和超前錨桿等預加固措施，洞口淺埋段采用φ 108 長管棚超前支護；路面采用復合路面（混凝土面板、瀝青混凝土面層）。 地形地貌 平沖埡口隧道所處的地貌是內外地質應力共同作用的結果，內應力形成山丘和盆地后，通過風化剝蝕、流水侵蝕等外力作用的夷平、切割和堆積，形成現(xiàn)有地貌景觀。由于長期受到地下、地表水流的沖刷、溶蝕，各種巖溶形態(tài)齊全，垂直巖溶形態(tài)有暗河天窗、溶溝、漏斗、落水洞等，水平巖溶形態(tài)有溶洞、暗河、伏流等，茶園隧道 穿越此類地貌 水文條件 大氣降雨是平沖埡口隧道隧址區(qū)地下水的主要補給來源，項目所在區(qū)年降雨量 1100～ 1400mm，雨季多在 48 月，枯水期為 13 月。巖溶水是本項目的主要地下水類型，以暗河、泉的形式排泄于當?shù)厍治g基準面。 隧址區(qū)地下分為松散巖類孔隙水、基巖裂隙水、碳酸鹽巖巖溶水三種類型，風化裂隙、張開～微張的節(jié)理為地下水滲入徑流的通道，泉為地下水主要排泄方式。 涌水量預測 中國路橋集團西安實業(yè)發(fā)展有限公司畢都高速平沖埡口隧道施工安全專項方案 6 平沖埡口隧道涌水量預測為 。 項目區(qū)地質構造處于雪峰古陸穩(wěn)定地臺西緣，區(qū) 域上位于黔北臺隆遵義斷拱的鳳崗北北東向構造變形帶。本項目區(qū)內構造較發(fā)育，主要表現(xiàn)為斷裂構造、褶皺構造、節(jié)理裂隙等。隧址區(qū)節(jié)理裂隙均較發(fā)育。 隧址區(qū)不良地質主要表現(xiàn)為巖溶和斷層破碎帶。隧道出口段地勢較為平坦，坡角 200，隧道軸線與坡面夾角近交。第四系殘坡積覆蓋層較厚，洞頂泥巖產狀較緩，薄且濕軟，巖體風化較強烈，節(jié)理裂隙極發(fā)育，巖層較破碎，坡面現(xiàn)狀基本穩(wěn)定，洞口開挖后，洞頂上覆殘坡積土易產生滑塌現(xiàn)象，坡面可能失穩(wěn)。 根據隧道埋深及荷載類型的不同共設計有多種襯砌形式，平沖埡口隧 道出口襯砌類型見下表。 隧道襯砌類型表 隧道名稱 長度 (m) 襯砌類型及長度 (m) SMa SVa SVc SIVb SIVc SIIIa 緊急停車帶 平沖埡口隧道 左幅 1145 5 95 30 120 375 80 26 右幅 1410 10 85 35 120 405 80 26 對于 III、 IV 級圍巖，初期支護由工字鋼拱架 (或格柵鋼架 )、系統(tǒng)錨桿、鋼筋網及噴射混凝土組成，并輔以不同型式的超前支護。而對于Ⅲ級圍巖，初期支護則由系統(tǒng)錨桿、鋼筋網及噴射混凝土組 成。 二次襯砌：一般情況下采用素混凝土，以方便施工，但是當在淺埋軟弱圍巖地段采用鋼筋混凝土，以確保隧道結構的安全，具體參數(shù)見下表。 復合襯砌各類支護參數(shù)表 襯砌類型支護參數(shù) SⅤ a SⅤ c SⅣ b SⅣ c SⅢ a 初期支護 C20 噴混凝土 (cm) 26 24 18 16 10 錨桿 長度 (m) 中空 L= (中空 ) L＝ (藥卷 ) (藥卷 ) (藥卷 ) L＝ L＝ L＝ 間距 (cm) 60 120 80 120 100 120 120 120 120 120 超前支護 小導管型號 φ 42 4 φ 42 4 — — — 中國路橋集團西安實業(yè)發(fā)展有限公司畢都高速平沖埡口隧道施工安全專項方案 7 L= L= 間距 (cm) 240 40 240 40 — — — φ 鋼筋網 (cm) 20 20 20 20 25 25 25 25 25 25 鋼架 型號 I20b I18 格柵 格柵 — 間距 (cm) 60 80 100 120 — 預留變形量 (cm) 12 10 7 7 5 二次襯砌 拱部 (cm) 50(鋼筋 ) 45(鋼筋 ) 40 40 35 邊墻 (cm) 50(鋼筋 ) 45(鋼筋 ) 40 40 35 仰拱 (cm) 50(鋼筋 ) 45(鋼筋 ) 40 — — 人行橫洞設置二道，車行橫洞一道。 隧道設計采用的輔助施工措施有：超前長管棚、超前小導管、超前錨桿及加固注漿等。根據隧道實際情況，在施工過程中必須進行的監(jiān)控量測項目有洞口淺埋地段地表下沉觀測、洞室周邊位移變型監(jiān)控以及日常觀察與施工調查。 四、危險源識別及降級處置措施 辨識 平沖埡口隧道施工過程中存在的高中度風險主要有：掌子面坍塌 、洞壁坍塌傷人、突涌水、窒息、巖爆、爆破飛石傷人傷物等。 一般風險主要有：墜物傷人、機械傷害、高空墜落、觸電、電弧灼傷、粉塵危害、火災等。 高中度風險存在的原因主要有：受地質條件的影響，圍巖突變和圍巖級別降低，地下水位較高，預測涌水量為 ，圍巖間存在差異，極易造成掌子面坍塌、突涌水等事故。隧道最大埋深 400m，存在高地應力，開挖時卸載不均，極易造成巖爆、物體打擊等事故。隧道出口段設置在滑坡體上，邊坡自身穩(wěn)定性較差，洞頂山體受雨水沖刷和地下水侵蝕，極易造成山體滑坡等事故。隧道采用爆破開 挖方法進行，民爆物品的儲存和使用成為隧道施工的又一高中度風險。 一般風險存在的原因主要有：在臺車、腳手架、洞門邊坡等存在高空作業(yè)，易造成高處墜落、物體打擊等事故；隧道內地下空間狹小，施工機械使用頻繁，作業(yè)人員安全素質參差不齊，易造成機械傷害、交通等安全事故；臨時用電 TNS接地保護裝置未接或不合規(guī)范，亂架亂拉電線、亂接用電器，電線老化，用電器 中國路橋集團西安實業(yè)發(fā)展有限公司畢都高速平沖埡口隧道施工安全專項方案 8 功率超負荷，變電箱未加鎖等易造成觸電事故；焊接作業(yè)人員防護設施不到位或防護用品不佩戴易造成電弧灼傷；打眼時采用干鉆法作業(yè)時勞保用品佩戴不規(guī)范、隧道內未采取灑水降塵措施 等易造成粉塵傷害；木工作業(yè)現(xiàn)場、庫房、防水材料存放地吸煙及用電用火防護措施不到位易造成火災。 巖溶降級處置措施 本項目隧址區(qū)碳酸鹽層地層段巖溶現(xiàn)象發(fā)育，巖溶對隧道工程的影響主要是：水害、洞害、洞穴充填物等。 巖溶水的治理：對巖溶水處理堅持“宜疏不宜堵”的原則，并采取截、堵、排、防綜合治理措施。為防止巖溶水突然襲擊，施工中采取超前鉆孔探測和排放巖溶水，預備足夠的抽水設備和發(fā)電機。 巖溶洞穴的治理：根據巖溶洞穴的規(guī)模，采用跨越、封閉堵塞、加固的方法來治理。 洞穴充填物的治理：洞穴 充填物的特點是松軟、沉降量大、強度低、穩(wěn)定性差。當隧道必須穿越充填物地段采取換填、注漿等措施治理。 高地應力處置措施 平沖埡口隧道最大埋深 400m，洞身埋深較大段主要發(fā)育灰?guī)r，為堅硬巖，有發(fā)生“巖爆”的可能，同時不排除在局部段落發(fā)生“大變形”的可能。 “巖爆”段治理措施 : 對弱巖爆地段的圍巖噴灑高壓水，以降低巖體的脆性；對連續(xù)分布的中等或強烈?guī)r爆段，采取應力釋放孔及超前錨桿，以達到釋放應力和加固圍巖的目的，同時對巖爆部位及時進行錨噴，若是重復型的巖爆則要進行復噴。 加強巡回找頂，巖爆劇烈時適時采取短 時間待避，保證安全；及時調整施工方案，在巖爆段采取小量藥、短進尺、多循環(huán)的施工方法，以減少對圍巖的擾動。同時加強光面爆破效果，保證洞室開挖輪廓規(guī)則圓順，避免造成局部應力集中。給施工機械設置鋼絲網及竹排防護，給作業(yè)人員配備鋼盔和防彈衣。 “大變形”段治理措施： 分部開挖、及時支護、封閉成環(huán)；噴錨網聯(lián)合支護，突出使用中空注漿錨桿或長預應力錨桿；分層噴射混凝土，必要時噴射鋼纖維混凝土，并加大預留變形量 5~8cm；變形嚴重時采用可伸縮錨桿和鋼拱架；二次襯砌采用鋼筋混凝土結構。 突涌水段處置措施 中國路橋集團西安實業(yè)發(fā)展有限公司畢都高速平沖埡口隧道施工安全專項方案 9 突涌水段（主要 包括斷層破碎帶段和節(jié)理裂隙密集帶）施工中應重視超前地質預報工作，查明掌子面前方地質條件及賦稅情況（包括含水層的賦水量，是否含泥等），采取“宜疏不宜堵”的原則。采取前進式全斷面注漿，在接近預報存在突涌水的段落采取掌子面預注漿的措施加固為巖體，封堵裂縫。 爆破作業(yè)高風險降級處置措施 炸藥庫在選址時，嚴格執(zhí)行爆破作業(yè)安全操作規(guī)程，并及時公安部門取得聯(lián)系，選址時邀請公安部門人員參加，合格后在建設炸藥庫，經驗收合格批準投入使用。 民爆物品的運輸、使用執(zhí)行爆破作業(yè)安全操作規(guī)程。爆破作業(yè)人員持證上崗，落實爆破作 業(yè)管理制度，在隧道進行爆破作業(yè)時，洞內警戒距離不得小于 200m。 一般風險降級處理處置措施 在臺車、腳手架、洞門邊坡等存在高空作業(yè)的場所，設置臨邊防護設施；加強操作人員安全教育，對隧道內臺車貼反光膜、給作業(yè)人員配備發(fā)光背心等；嚴格執(zhí)行《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術規(guī)范》，執(zhí)行“一機一閘”、“一箱一漏”制度；焊接人員配備勞動防護用品；掌子面、隧道內定時進行灑水降塵；木工作業(yè)現(xiàn)場、庫房、防水材料存放地設置為禁煙區(qū)，配備消防器材，設置消防水源等；執(zhí)行安全管理制度，開展安全管理活動。 五、施工方案 方案 平沖埡口隧道按新奧法原理組織施工，平沖埡口隧道擬從出口左、右線 2個作業(yè)面同時向中間掘進。軟弱圍巖地段施工始終堅持“管超前、弱爆破、短進尺、強支護、早封閉、勤測量、緊襯砌”的原則。在施工中積極推廣應用國內外隧道施工新技術、新工藝，投入大型機械設備，形成挖、裝、運、錨、襯等多條機械化作業(yè)線；洞內裝碴運輸采用無軌運輸；噴混凝土采用濕噴機，以降低回彈量和粉塵；砼襯砌采用整體液壓鋼模襯砌臺車和泵送砼作業(yè)，施工中進行超前地質預報，采用先進的測量、探測技術取得圍巖狀態(tài)參數(shù)，通過數(shù)據分析和處理，及時反饋指導施工。擬定 總體施工方案如下： 1)洞口工程施工采用挖掘機從上至下分層開挖 (必要時輔以弱爆破 )，人工配合逐層邊刷坡邊防護。 2) V級圍巖采用留核心土環(huán)形開挖法施工。大管棚或 Φ42小導管超前注漿 中國路橋集團西安實業(yè)發(fā)展有限公司畢都高速平沖埡口隧道施工安全專項方案 10 支護。人工風鎬開挖為主，必要時輔以預裂、微振動爆破。 3) IV 級圍巖地段采用上下斷面正臺階法施工。風動鑿巖機鉆孔、微振動光面爆破施工。 III 級圍巖采用全斷面光面爆破開挖。 4)緊急停車帶、人、車行橫洞根據其所處的圍巖類別采用光面爆破開挖法施工。 5)各種洞室根據圖紙布置位置與洞身同時開挖，布設好鋼筋及預埋件后與洞身襯砌砼一次成 型。 6)爆破施工采用塑料導爆管、毫秒雷管光電爆破技術。出碴為無軌運輸，挖掘機扒碴，裝載機裝碴，自卸汽車運輸。施工通風采用壓入式通風，二次襯砌砼采用全斷面整體液壓鋼模襯砌臺車機械化施工；路面待襯砌施工完后從小里程端往大里程方向施工，砼全部在砼拌合站集中生產，實行工廠化作業(yè)。 明洞及洞門施工包括洞口土石方開挖、排水系統(tǒng)、洞門、明洞、坡面防護以及洞口的輔助工程等的施工及其他有關作業(yè)。 本合同段隧道洞口段均設計有明洞施工，施工采用明挖法，挖掘機配合人工開挖，裝載機裝碴、自卸汽車運碴至棄碴場。邊 仰坡在施工過程中采用錨噴支護。 施工工藝流程圖 詳見圖《明洞施工工藝流程》。 中國路橋集團西安實業(yè)發(fā)展有限公司畢都高速平沖埡口隧道施工安全專項方案 11 明洞施工工藝流程 定位測量 拱部明挖 邊仰坡加固、套拱管棚施 工 鋼筋下料、加工 臺車就位 C15 混凝土回填 明洞開挖，測基底承載力 灌注邊墻拱部砼 施作防水層 邊墻及拱頂回填 開 始 結束 安裝邊墻拱部鋼筋 仰拱施工 中國路橋集團西安實業(yè)發(fā)展有限公司畢都高速平沖埡口隧道施工安全專項方案 12 施工方法 施工前先對進洞的各個導線樁點進行復核，做到準確無誤，然后放出邊、仰坡的開挖邊線，并清除邊仰坡上的浮土、危石、灌木等。施作洞頂截水天溝，將邊坡匯水及時導入排水系統(tǒng)。 邊、仰坡開挖采用明挖法施工，石方采用弱爆破，挖掘機配合人工開挖，裝載機裝碴、自卸汽車運碴至棄碴場。施工時自上而下分階段、分層進行開挖，每層開挖 2~3 米，自上而下逐 段開挖，不掏底開挖或上下重疊開挖。邊仰坡施工開挖至隧道成洞面時，先開挖至隧道上斷面標高，作為隧道進洞施工平臺。 邊仰坡施工采用邊開挖邊噴錨支護的方法，每開挖一層，立即噴錨一層，并做好坡面噴砼防護層與原坡面銜接，防止坡面風化，引起水土流失、導致邊仰坡防護受到損壞。開挖到成洞面時，洞身開挖輪廓線以外必須進行坡面防護，防護范圍超過邊仰坡開挖線外 1 米。 明洞襯砌均采用模板臺車作內模一次性灌注，混凝土由混凝土拌合站生產，罐車運輸，泵送入模，插入式振搗器振搗。明洞襯砌段采用整體灌注 ， 灌筑完成達到設計強度后進行洞頂回填施 工。 明洞回填采用碎石土分層填筑，每層層厚不大于 ，左右對稱回填，由人工夯填至設計高度后，施工粘土隔水層。 超前管棚 超前管棚采用 Φ108 6mm 熱軋無縫鋼管，鋼管設置于襯砌拱部，管心平行路