【導(dǎo)讀】秦嶺天華山隧道位于陜西省安康市寧陜縣境內(nèi)，為秦嶺南麓高中山區(qū)，地形起伏較大，平均海拔1300~2400m，最高海拔為2420m。

　　

【正文】 間的步距，嚴(yán)格按規(guī)范作業(yè)，盡早完成二次襯砌澆筑。 ⑤ 施工作業(yè)期間，值班技術(shù) 24 小時(shí)值守，隨時(shí)記錄工作掌子面的情況，遇到問(wèn)題，及 時(shí)匯報(bào)，防止錯(cuò)過(guò)最佳處理時(shí)間。 ⑥ 進(jìn)洞前，應(yīng)對(duì)洞口段以及淺埋段的縱橫斷面進(jìn)行測(cè)量，并繪制縱橫斷面圖，確認(rèn)淺埋情況，做到隨時(shí)掌握洞頂覆巖土層的厚度，并據(jù)此調(diào)整支護(hù)參數(shù)和作業(yè)工序部署。 ⑦ 做好進(jìn)出洞人員登記，嚴(yán)格進(jìn)洞資格控制管理，減少不必要的損害發(fā)生。 ⑧ 做好應(yīng)急預(yù)案，配備必備的搶險(xiǎn)物資。 突水、突泥地段風(fēng)險(xiǎn)處理控制措施及方案 突水、突泥地段嚴(yán)格按“綜合預(yù)報(bào)，先探水，全面掌握前方地質(zhì)狀況”，弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)，穩(wěn)步推進(jìn)的原則組織施工。 擬采取的對(duì)中鐵十二局西成客專項(xiàng)目部 秦嶺天華 山隧道 出口 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告 25 策是：加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和雨季預(yù)報(bào)，采取 超前小導(dǎo)管注漿或徑向注漿預(yù)支護(hù)；加強(qiáng)施工過(guò)程中的施工排水，加強(qiáng)圍巖監(jiān)控量測(cè)，重點(diǎn)注意巖體坍塌失穩(wěn)。 ⑴ 利用 TSP20xx 地質(zhì)預(yù)報(bào)、地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)、不良地質(zhì)段超前水平鉆孔等措施。及時(shí)了解和掌握前方地下水情況，并根據(jù)地下水含量制定相應(yīng)的處理措施。 ⑵ 超前鉆孔一旦鉆到地下水，立即停鉆，并實(shí)施灌漿，按照注一段鉆一段的前進(jìn)式注漿方式實(shí)施，直至鉆到設(shè)計(jì)深度，將超前鉆孔與超前預(yù)注漿漿納入同一個(gè)工序來(lái)實(shí)施。前后兩次超前探孔保證有最小 5m 的搭接長(zhǎng)度，后一次鉆孔至少前 5m 在前一次的注漿巖盤內(nèi)。在水壓、水量較大的情況下，堅(jiān)持采 用分層泄水減壓、分層注漿的方式，即下層管注漿、中層管放水和中層管注漿、上層管放水，逐層抬水把水排擠到拱頂以上規(guī)定的止水固結(jié)圈以外。做好注漿效果的檢查工作，按規(guī)定實(shí)施檢查孔，做到先檢查再開(kāi)挖。 ⑶ 注漿管采用φ 42 熱軋無(wú)縫鋼管，注漿孔深 3m，間距 ，注漿材料為水泥漿，水灰比及外加劑摻量根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試注調(diào)整 。 ⑷ 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)出涌水量不大，可能是滲滴型出水情況時(shí)，先開(kāi)挖通過(guò)后再進(jìn)行灌漿止水。對(duì)于部分涌水點(diǎn)，隧道開(kāi)挖后起初涌水量不大，但若不采取措施封堵，會(huì)逐漸增大涌水量甚至轉(zhuǎn)化成突水災(zāi)害而影響正常的施工生產(chǎn)，因 此，對(duì)達(dá)不到規(guī)定的涌水點(diǎn)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充灌漿封堵是防突水的重要措施之一。 ⑸ 當(dāng)隧道揭露線狀滲水時(shí)，因其水壓力并不高，單點(diǎn)出水量也有限，一般情況下考慮周邊鉆 孔水泥 漿液封堵。當(dāng)出現(xiàn)高壓集中涌水時(shí)，外水壓力較大，流速較快，采用“分流卸壓”方案。在地下水補(bǔ)給區(qū)與涌水點(diǎn)之間實(shí)施分流，水量較小時(shí)設(shè)置分流鉆孔，以減小高壓集中涌水的外水壓力，再調(diào)整漿液膠結(jié)時(shí)間對(duì)滲水點(diǎn)實(shí)施灌漿，最后采用“關(guān)閘”形式封堵。 ⑹ 當(dāng)揭露出水量相對(duì)較小的高壓集中涌時(shí)水，采用鉆孔的方式分流泄壓，根據(jù)涌水量大小決定鉆孔孔徑及數(shù)量，采用液壓鉆孔臺(tái)車或管棚 鉆機(jī)鉆孔，孔口安裝導(dǎo)流管和閥門，便于控制。分流導(dǎo)管安裝完成后，截取部分巖中鐵十二局西成客專項(xiàng)目部 秦嶺天華 山隧道 出口 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告 26 溶或裂隙水從導(dǎo)流管排出，使原涌水點(diǎn)水量減小，然后再實(shí)施注漿。 ⑺ 采用臺(tái)階法、臺(tái)階法加 臨時(shí)橫撐、 臺(tái)階法加 臨時(shí)橫撐及臨時(shí)仰拱 對(duì)突水涌泥段進(jìn)行開(kāi)挖。 ⑹ 每班配一名技術(shù)人員值班全過(guò)程監(jiān)控、指導(dǎo) 。 ⑺ 配置足夠的抽排水設(shè)備，采用恰當(dāng)?shù)呐潘胧沟叵滤茼樦A(yù)設(shè)的各種管溝排出洞外，以降低地下水位，減少地下工程的滲水量。 巖爆地段風(fēng)險(xiǎn)處理控制措施及方案 根據(jù)設(shè)計(jì)文件知，本管段隧道發(fā)生巖爆的可能性很小，但考慮到巖爆發(fā)生的機(jī)理目前尚未完 全清楚，加之，工程實(shí)踐證明，在小埋深的個(gè)別情況下，巖爆也有發(fā)生的可能，為預(yù)防萬(wàn)一，特補(bǔ)充巖爆技術(shù)對(duì)策如下： 鉆爆法施工巖爆防治輔助措施采用高壓噴水、超前高壓注水，降低圍巖強(qiáng)度，軟化圍巖，增強(qiáng)塑性，減弱巖體的脆性，降低巖爆的劇烈程度；同時(shí)可以起到降溫除塵的作用。 高壓噴（注）水 利用鉆爆孔、應(yīng)力解除爆破孔高壓注水，爆破后立即向工作面及附近洞壁巖體噴射高壓水，以降低巖體的強(qiáng)度，增強(qiáng)塑性，減弱巖體的脆性，降低巖爆的劇烈程度；同時(shí)可以起到降溫除塵的作用。必要時(shí)利用炮孔和錨桿孔向巖體深處注水，以取得更加效果。 應(yīng)力解除爆破 在正常爆破的基礎(chǔ)上增加應(yīng)力解除爆破，采用爆破法超前解除應(yīng)力，釋放可能導(dǎo)致巖爆的能量，降低施工風(fēng)險(xiǎn)。首先進(jìn)行應(yīng)力爆破解除，再進(jìn)行爆破開(kāi)挖，掘進(jìn)進(jìn)尺由應(yīng)力爆破解除深度決定。 ⑴ 中、弱巖爆段巖爆應(yīng)力解除爆破 應(yīng)力解除爆破孔按圖中設(shè)計(jì)布置，孔與周邊距離為 ，拱部外傾角以15176。仰角布置，周邊應(yīng)力解除爆破孔以 10176。外插。底排距底板高程 2m，中間孔與洞軸平行布置。 應(yīng)力解除爆破孔深 4m，底部 長(zhǎng)度裝Φ 32mm 藥卷，炸藥材用乳化防中鐵十二局西成客專項(xiàng)目部 秦嶺天華 山隧道 出口 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告 27 水炸藥，孔口采用炮泥機(jī)制作的炮泥封堵，確保封堵密實(shí)。應(yīng)力解除爆 破孔達(dá)到爆破掘進(jìn)進(jìn)尺 2 倍以上，以超過(guò) 倍時(shí)安全性高，故確定爆破開(kāi)挖進(jìn)尺確定為 ，預(yù)留應(yīng)力解除緩沖區(qū)域，確保施工安全。 施工過(guò)程中根據(jù)應(yīng)力解除效果進(jìn)行調(diào)整，在確保施工安全的前提下，提供進(jìn)尺，加快施工循環(huán)，保證工期目標(biāo)。 ⑵ 強(qiáng)巖爆地段應(yīng)力解除爆破 極強(qiáng)巖爆地段，頂排應(yīng)力解除孔距拱頂 ，外插仰角控制在 10176。，孔深增加到 9m，應(yīng)力解除爆破孔全程進(jìn)行裝藥，第二、三排應(yīng)力解除爆破以仰角 5176。鉆孔，以下采用隧道軸線平行孔，周邊孔采用外插角 10176。鉆孔，進(jìn)行全程應(yīng)力解除，并把開(kāi)挖進(jìn)尺提高到 ，提高工作效 率和機(jī)械設(shè)備的利用率，從而保證工期目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。應(yīng)力解除及開(kāi)挖均采用乳化炸藥爆破施工，以便與鉆爆法施工巖爆防治輔助方法相適用。 巖爆地段施工技術(shù)措施 ⑴ 設(shè)臨時(shí)防護(hù)網(wǎng)，防止飛石傷人和砸壞機(jī)具，人員配備鋼盔、防彈背心等防護(hù)裝置，設(shè)備安裝防護(hù)鋼板。 ⑵ 待避及清除浮石：在巖爆比較猛烈時(shí)，設(shè)備、人員避讓到安全地帶，待巖爆平靜后，清除洞頂巖爆松石。 ⑶ 噴霧射水：巖爆后立即向工作面及工作面以后一定距離的隧道周邊進(jìn)行噴霧和高壓沖洗，以軟化圍巖，改變巖石力學(xué)性質(zhì)，降低巖石脆性，將需釋放能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋? ⑷ 應(yīng)力解除法 ：在洞室未開(kāi)挖前，利用超前鉆孔爆破法，使圍巖破碎，達(dá)到超前應(yīng)力釋放，降低開(kāi)挖后的圍巖應(yīng)力。 ⑸ 改善施工方法，降低巖爆的危害性，短進(jìn)尺，減少一次爆破用藥量，快支護(hù)，及早與圍巖形成共同作用。 處理巖爆的技術(shù)方案、措施： A、防護(hù)方案及措施 輕 微巖爆：噴 纖維混凝土； 中等巖爆：及時(shí)施作錨桿加固巖體，改變洞壁巖體的應(yīng)力狀態(tài)，改變巖中鐵十二局西成客專項(xiàng)目部 秦嶺天華 山隧道 出口 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告 28 爆的觸發(fā)條件； 中等和強(qiáng)烈?guī)r爆：深孔爆破應(yīng)力解除法，采用錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護(hù)，也可用鋼噴砼代替掛網(wǎng)噴護(hù)。 B、改進(jìn)光面爆破，調(diào)整鉆爆工藝，改深孔爆破為淺孔爆破，減少一次裝藥量，拉大段別，延 長(zhǎng)爆破時(shí)間，減輕爆破對(duì)圍巖的影響，減小爆破應(yīng)力場(chǎng)的疊加，降低巖爆頻率和強(qiáng)度。 人員、設(shè)備安全防護(hù) 預(yù)計(jì)有彈射可能巖爆發(fā)生時(shí)，施工人員須配發(fā)鋼盔（含面部護(hù)罩）、防彈背心等，掌子面加掛鋼絲網(wǎng)。增設(shè)臨時(shí)防護(hù)設(shè)施，為主要設(shè)備安裝防護(hù)網(wǎng)和防護(hù)棚架；巖爆劇烈時(shí)，應(yīng)采取躲避措施，直到巖爆平靜；嚴(yán)格巡回撬頂，及時(shí)清除爆裂的危石，確保施工人員安全。 技術(shù)工作其它要求 (1) 巖爆危害性較大，技術(shù)人員及現(xiàn)場(chǎng)各級(jí)管理人員和作業(yè)人員須認(rèn)真對(duì)待巖爆現(xiàn)象，對(duì)巖爆的危害性有一個(gè)初步認(rèn)識(shí)。收集各種巖爆跡象，為正確、及時(shí)判定與處置巖 爆提供詳實(shí)的一手資料。 (2) 利用公式法，結(jié)合超前預(yù)報(bào)獲得的一手資料，預(yù)測(cè)巖爆發(fā)生的可能性，以便在施工中做好防范。目前，巖爆判別方法（公式）較多，如 Russenes巖爆判別法、 Turchaninov 巖爆判別法、 Hoek 巖爆判別法等。本項(xiàng)目考慮采用國(guó)內(nèi)侯發(fā)亮教授提出的判斷公式，針對(duì)在深埋隧道的地應(yīng)力是以自重應(yīng)力為主，在不考慮構(gòu)造應(yīng)力的情況下的判斷巖爆臨界埋深判據(jù)為： Hcr＝ (1μ )δ c/[(34μ )γ ] Hcr：巖爆臨界埋深； μ：巖石的泊松比； γ：巖體容重； δ c：巖石單軸抗壓強(qiáng)度。 (3) 一旦判斷有可能出現(xiàn)巖爆，則必須逐級(jí)上報(bào)，并提報(bào)巖爆條件下的施工技術(shù)方案與安全技術(shù)措施，并交底至作業(yè)層每一個(gè)作業(yè)人員，取消其恐懼心理，并使其對(duì)巖爆有一個(gè)常識(shí)性的認(rèn)識(shí)。 中鐵十二局西成客專項(xiàng)目部 秦嶺天華 山隧道 出口 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告 29 隧道大變形風(fēng)險(xiǎn)處理控制措施及方案 1 隧道大變形技術(shù)對(duì)策 ⑴ 隧道開(kāi)挖后出現(xiàn)大變形的病害特點(diǎn) 。 隧道開(kāi)挖后容易出現(xiàn)大變形的病害特點(diǎn)： A 隧道支護(hù)變形量較大，沿隧道右側(cè)拱部范圍內(nèi)出現(xiàn)縱向開(kāi)裂； B 施工面不封閉時(shí)，幾小時(shí)后圍巖會(huì)沿微節(jié)理面及層理面產(chǎn)生松弛破裂，在拱頂、洞壁及掌子面會(huì)出現(xiàn)響聲，且有圍巖剝落掉塊，開(kāi)挖輪廓逐漸呈不規(guī) 則狀等現(xiàn)象，之后暴露面呈顯出破碎 /較破碎狀態(tài)； C 圍巖應(yīng)力釋放緩慢，時(shí)間長(zhǎng)，且具有突然大量釋放的特點(diǎn)。使得錨噴支護(hù)變形開(kāi)始不明顯，繼而突然開(kāi)裂，變形發(fā)展較快； D 隧道進(jìn)口段與出口段的出現(xiàn)偏壓不對(duì)稱性、非均勻性，隧道開(kāi)挖后出現(xiàn)變形。 ⑵ 控制變形的主要技術(shù)措施 ① 控制原則 采用“加固圍巖、改善變形、先柔后剛、先放后抗、變形留夠、底部加強(qiáng)”的主動(dòng)式控制原則。一是從提高圍巖力學(xué)性能著手，主動(dòng)加固圍巖，使之承受一部分荷載；二是加長(zhǎng)加密錨桿，使支護(hù)的荷載傳入基巖深部；三是初期支護(hù)允許柔性變形消耗圍巖中儲(chǔ)存的能量 ；四是預(yù)留足夠的變形量防止初支侵入二襯；五是遇大變形時(shí)要增加鋼筋對(duì)二襯進(jìn)行加強(qiáng)；六是加強(qiáng)隧道底部結(jié)構(gòu)。 ② 技術(shù)對(duì)策 A 在掘進(jìn)施工中很有可能出現(xiàn)變形，為保證施工安全和質(zhì)量，首先按設(shè)計(jì)圖紙要求施工，做到短進(jìn)尺，弱爆破，勤支護(hù)。及時(shí)施作小導(dǎo)管超前支護(hù)，如實(shí)掌握隧道圍巖情況，根據(jù)超前探孔地質(zhì)資料，上報(bào)設(shè)計(jì)院，變更施工方案。每循環(huán)進(jìn)尺控制在 50 至 100cm 之內(nèi)。開(kāi)挖后，對(duì)掌子面及拱頂初噴封閉，并及時(shí)施作鋼架，錨噴支護(hù)。鋼架間距嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施做，必要時(shí)縮小鋼架間距，鋼架連接板處設(shè)置鎖腳鋼管。系統(tǒng)錨桿交錯(cuò)布置于鋼架 兩側(cè)并與鋼架焊接牢固，鋼筋網(wǎng)片緊貼初噴面，縱環(huán)向搭接至少一個(gè)網(wǎng)格長(zhǎng)度，加強(qiáng)支中鐵十二局西成客專項(xiàng)目部 秦嶺天華 山隧道 出口 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告 30 護(hù)，確保施工安全。仰拱緊跟掌子面，距離保持在 40m 以內(nèi)，使初期支護(hù)盡早封閉成環(huán)。 B 隧道開(kāi)挖后，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員要立即對(duì)工程地質(zhì)狀況的觀察，內(nèi)容包括：工作面附近圍巖巖性，斷層破碎帶，變質(zhì)帶及巖石種類的觀察；節(jié)理發(fā)育程度，接觸面充填物的性質(zhì)，開(kāi)挖面穩(wěn)定狀態(tài)的觀察；開(kāi)挖面有無(wú)松散坍塌剝落現(xiàn)象，有無(wú)地下水等觀察。以上觀察內(nèi)容均需做好記錄。 初期支護(hù)完成后，對(duì)初期支護(hù)的狀況進(jìn)行觀察，內(nèi)容包括支護(hù)錨桿是否被拉曲，噴層是否產(chǎn)生裂縫，剝離和剪切破壞， 鋼支撐有無(wú)被壓曲現(xiàn)象等。洞外觀察包括對(duì)洞口地表情況，地表沉陷，邊坡及仰坡的穩(wěn)定以及地表水滲透等的觀察。 C 采用臺(tái)階法、臺(tái)階法加 臨時(shí)橫撐、 臺(tái)階法加 臨時(shí)橫撐及臨時(shí)仰拱 對(duì) r軟巖破碎帶 段進(jìn)行開(kāi)挖 ，大斷面軟巖采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法進(jìn)行開(kāi)挖 。 D 加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，留足沉降量，保證施工安全和二襯的設(shè)計(jì)厚度。 E 加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，并結(jié)合監(jiān)控量測(cè)分析，及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)。 F 有仰拱地段，須考慮超前施作開(kāi)挖掌子面與仰拱，嚴(yán)格控制仰拱、回填及二次襯砌各工序間的步距，嚴(yán)格按規(guī)范作業(yè)，盡早完成二次襯砌澆筑。 G 施工作業(yè)期間，值班技術(shù) 24 小 時(shí)值守，隨時(shí)記錄工作掌子面的情況，遇到問(wèn)題，及時(shí)匯報(bào)，防止錯(cuò)過(guò)最佳處理時(shí)間。 H 進(jìn)洞前，應(yīng)對(duì)洞口段以及淺埋段的縱橫斷面進(jìn)行測(cè)量，并繪制縱橫斷面圖，確認(rèn)淺埋情況，做到隨時(shí)掌握洞頂覆巖土層的厚度，并據(jù)此調(diào)整支護(hù)參數(shù)和作業(yè)工序部署。 I 做好進(jìn)出洞人員登記，嚴(yán)格進(jìn)洞資格控制管理，減少不必要的損害發(fā)生。 J 做好應(yīng)急預(yù)案，配備必備的搶險(xiǎn)物資。 其它風(fēng)險(xiǎn)處理控制措施 ⑴ 交通安全控制措施 秦嶺天華山 隧道 出口 各洞口均靠近溝谷，出碴線路長(zhǎng)， 洞內(nèi) 裝載、運(yùn)輸中鐵十二局西成客專項(xiàng)目部 秦嶺天華 山隧道 出口 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告 31 設(shè)備進(jìn)出頻繁，為防止交通安全事故，應(yīng)確保裝載、運(yùn)輸設(shè) 施良好工作狀態(tài)，裝載、運(yùn)輸設(shè)施按照安全技術(shù)規(guī)程作業(yè)，安全警示標(biāo)志、限速標(biāo)志齊全，作業(yè)人員與運(yùn)輸設(shè)施按道行駛。洞內(nèi)通風(fēng)照明能見(jiàn)度滿足行車要求，同時(shí)加強(qiáng)所有參建人員交通安全教育，遵守交通安全規(guī)章制度，確保安全行駛。 ⑵ 用電安全控制措施 ① 施工現(xiàn)場(chǎng)用電須采用三相五線制供電系統(tǒng)，且工作接地電阻值不得大于 4Ω；供電系統(tǒng)始端、末端必須作重復(fù)接地；但線路較長(zhǎng)時(shí)，線路中間應(yīng)增設(shè)重復(fù)接地，其電阻值不應(yīng)大于 10Ω。 ② 用電設(shè)備應(yīng)實(shí)行一機(jī)一