隧道坍塌風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防措施

隧道坍塌風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防措施隧道施工中防止坍塌發(fā)生能有效地保證工程質(zhì)量、加快施工進(jìn)度、減少維修費(fèi)用，須成為隧道施工管理的一個(gè)重要指標(biāo)。在施工過(guò)程中，須根據(jù)監(jiān)控量測(cè)以及超前地質(zhì)預(yù)報(bào)出現(xiàn)的異常情況及圍巖變化等，變更設(shè)計(jì)，確保施工安全，并要制定坍塌處置應(yīng)急預(yù)案。大坪隧道坍塌事故從前期調(diào)查、開(kāi)挖作業(yè)、支護(hù)方式、監(jiān)控量測(cè)、二次襯砌、安全設(shè)施及教育等方面分別制定具體措施，分述如下。（一）前期調(diào)查（1）收集相關(guān)地質(zhì)資料及周邊工程施工記錄、事故記錄（包括自然災(zāi)害）等。（2）洞口段須加強(qiáng)有關(guān)滑坡、巖體崩塌等觀測(cè)。（3）接近斷層、破碎帶時(shí)，須采用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)等方式進(jìn)行確認(rèn)。（4）針對(duì)大坪隧道進(jìn)出口巖體破碎，裂隙發(fā)育，坡體較陡，洞口開(kāi)挖易坍塌，洞口施工時(shí)須做好防排水設(shè)計(jì)。（5）對(duì)于淺埋段須加強(qiáng)地表沉降、拱頂下沉等觀測(cè)，開(kāi)挖前須進(jìn)行預(yù)加固，開(kāi)挖短進(jìn)尺。（二）開(kāi)挖作業(yè)（1）嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，禁止超挖、欠挖。（2）在淺埋偏壓、洞身溝谷淺埋處、圍巖變化處、斷層破碎帶地段開(kāi)挖時(shí)采用“短進(jìn)尺、弱爆破，多循環(huán)，初期支護(hù)緊跟掌子面”的原則進(jìn)行施工，初期支護(hù)須緊跟掌子面，環(huán)環(huán)相扣；靠近洞口淺埋地段、洞身埋深較淺地段及斷層破碎帶須采用人工開(kāi)挖、嚴(yán)禁放炮。（3）控制爆破，優(yōu)化炮孔布置、裝藥方式、裝藥量、起爆方式等，減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)。（4）遇有巖爆等類似不良地質(zhì)地段時(shí)，采取鉆孔釋放圍巖應(yīng)力、巖面灑水、加強(qiáng)監(jiān)視等措施。（5）須分段仔細(xì)檢查爆破段并清除危石；鉆孔作業(yè)前后、爆破后、廢渣處理時(shí)及處理后，仔細(xì)檢查去除。（6）Ⅲ級(jí)及以上等級(jí)的圍巖開(kāi)挖后的拱頂和邊墻部位須及時(shí)進(jìn)行初噴封閉，噴射混凝土厚度不宜小于3cm，防止掉塊、開(kāi)裂、滲水、變形。（7）臺(tái)階法開(kāi)挖時(shí)，臺(tái)階長(zhǎng)度不宜超過(guò)隧道開(kāi)挖寬度的1.5倍，臺(tái)階不宜多分層，上臺(tái)階開(kāi)挖高度不得超過(guò)隧道凈高的2/3；當(dāng)設(shè)有型鋼拱架或鋼格柵時(shí)，臺(tái)階兩側(cè)馬口錯(cuò)開(kāi)距離不小于2m，上部斷面及下部斷面一次開(kāi)挖長(zhǎng)度須相同，一次開(kāi)挖長(zhǎng)度嚴(yán)禁超過(guò)1.5m，且須在4小時(shí)內(nèi)接順?shù)摷懿⒙涞追€(wěn)固。（8）環(huán)形開(kāi)挖留核心土法、CD法施工，工序多，各施工工序之間須連貫，開(kāi)挖后須及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)及臨時(shí)支護(hù)并盡早封閉成環(huán)。（9）隧道開(kāi)挖須連續(xù)循環(huán)作業(yè)，若因故停工，停工前須對(duì)掌子面進(jìn)行檢查并制定專項(xiàng)措施予以封閉，停工7天以上時(shí)，復(fù)工前項(xiàng)目部須組織人員對(duì)掌子面安全狀態(tài)進(jìn)行核查確認(rèn)。（三）支護(hù)（1）隧道通過(guò)淺埋段、圍巖變化處、斷層破碎帶，開(kāi)挖前先施工超前錨桿、超前小導(dǎo)管或超前管棚等對(duì)圍巖進(jìn)行預(yù)加固。圍巖破碎時(shí)須先進(jìn)行預(yù)注漿，改良圍巖。（2）支護(hù)前須清除爆破后危石，噴錨支護(hù)的工作平臺(tái)須牢固可靠，噴射手須佩戴必要的防護(hù)用品。噴射施工時(shí)噴嘴前端嚴(yán)禁站人，錨桿（管）注漿作業(yè)時(shí)須安裝壓力表，杜絕壓力超限；注漿管接頭要牢固，防止爆管傷人。（3）嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工，圍巖開(kāi)挖后及時(shí)封閉初期支護(hù)，形成完整的受力體系。（4）在洞口淺埋段、洞身淺埋段及斷層破碎帶，圍巖巖性較差，初期支護(hù)完成后，仰拱須緊跟施作，盡快形成初期支護(hù)閉合環(huán)，并要求二次襯砌緊跟。（5）鋼架安裝須確保兩側(cè)拱腳必須放在牢固的基礎(chǔ)上安裝前須將底腳處的虛渣及其他雜物徹底清除干凈；腳底超挖、拱腳高程不足時(shí)，須用噴射混凝土填充。（6）施工期間，現(xiàn)場(chǎng)施工負(fù)責(zé)人須會(huì)同有關(guān)人員定期對(duì)支護(hù)各部進(jìn)行檢查，在不良地質(zhì)地段每班須設(shè)專人隨時(shí)檢查；當(dāng)發(fā)現(xiàn)支護(hù)變形或損壞時(shí)須立即整修或加固；當(dāng)發(fā)現(xiàn)已噴錨區(qū)段的圍巖有較大變形或錨桿失效時(shí)，須立即在該區(qū)段增設(shè)加強(qiáng)錨桿或其他加固措施，情況嚴(yán)重時(shí)須先撤離施工人員，再行加固。（四）二次襯砌（1）二襯在澆注過(guò)程中，振搗密實(shí)，拱部預(yù)留注漿孔及時(shí)補(bǔ)漿，養(yǎng)護(hù)要到位。保證二襯的施工質(zhì)量、強(qiáng)度與厚度。（2）二次襯砌與掌子面距離不宜過(guò)長(zhǎng)，須選擇恰當(dāng)?shù)囊r砌時(shí)機(jī)。一般地段施作襯砌須在圍巖和初期支護(hù)變形穩(wěn)定后進(jìn)行，在洞身淺埋、斷層破碎帶等不良地質(zhì)須盡早施作襯砌。（3）二襯臺(tái)車模板及支架須具有足夠的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性，須滿足自動(dòng)行走要求，并有閉鎖裝置；須對(duì)臺(tái)車的各種伸縮構(gòu)件、液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的調(diào)試，確保使用狀態(tài)良好；臺(tái)車爬梯須由同一廠家配套生產(chǎn)，并安裝牢固。（4）支護(hù)和襯砌使用工作臺(tái)車平臺(tái)須滿鋪，設(shè)安全防護(hù)欄、爬梯、防滑等設(shè)施，安全防護(hù)欄高度為1.2m，立桿間距不得大于1.5m，橫桿與上下件之間距離不得大于60cm，立桿和扶桿宜采用Φ48mm鋼管制作。（5）在軟弱、破碎的圍巖地段，仰拱須隨開(kāi)挖及時(shí)施作，盡快使初期支護(hù)形成封閉環(huán)，及時(shí)施作二襯；二襯距掌子面的距離IV級(jí)圍巖不得大于90m，V級(jí)圍巖不得大于70m；其他地段，待初期支護(hù)位移和變形穩(wěn)定后施工二次襯砌。（6）仰拱超挖時(shí)，須按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行回填，不得用洞渣隨意回填，嚴(yán)禁片石侵入仰拱斷面。（五）監(jiān)控量測(cè)（1）須根據(jù)不同地質(zhì)條件和施工情況由專門(mén)的量測(cè)小組制定有針對(duì)性的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)計(jì)劃。通過(guò)監(jiān)控量測(cè)了解各施工階段地層與支護(hù)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化，施工結(jié)構(gòu)物的安全狀態(tài)和對(duì)環(huán)境的影響并進(jìn)行全面的監(jiān)控，以判定圍巖穩(wěn)定性，支護(hù)、襯砌可靠性。并把監(jiān)測(cè)結(jié)果反饋設(shè)計(jì)、指導(dǎo)施工。（2）超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和監(jiān)控量測(cè)須作為必要工序統(tǒng)一納入施工組織管理。施工過(guò)程中必須落實(shí)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)各項(xiàng)規(guī)定，監(jiān)控量（探）測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)警值時(shí)須進(jìn)行核查、組織評(píng)估，出現(xiàn)危險(xiǎn)征兆時(shí)須立即停工處置，嚴(yán)禁冒險(xiǎn)施工作業(yè)。（3）監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目、方法和頻率及測(cè)點(diǎn)布置嚴(yán)格按施工圖紙的要求施作，除必測(cè)項(xiàng)目外，還備齊選測(cè)項(xiàng)目所用儀器、設(shè)備等，有必要時(shí)，立即實(shí)施選測(cè)項(xiàng)目。（4）將量測(cè)結(jié)果迅速、正確地反饋到設(shè)計(jì)及施工中去，并在整個(gè)隧道施工中積極、連續(xù)地進(jìn)行量測(cè)，以達(dá)到指導(dǎo)施工的目的。（5）根據(jù)監(jiān)控量測(cè)、觀察的結(jié)果，變形超過(guò)允許值時(shí)，須采取有效的加固措施。（6）發(fā)現(xiàn)被監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移有突變的趨勢(shì)時(shí)，被指定部門(mén)或?qū)Ｈ隧毩⒓聪蛑鞴茴I(lǐng)導(dǎo)及施工現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人匯報(bào)。同時(shí)與技術(shù)人員溝通，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)確定相應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)方案。情況緊急時(shí)，須立即組織人員、機(jī)械設(shè)備撤離，并做好啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案的準(zhǔn)備。（六）安全設(shè)施（1）通風(fēng)管理①必須對(duì)有毒有害氣體進(jìn)行監(jiān)測(cè)監(jiān)控，加強(qiáng)通風(fēng)管理，嚴(yán)禁濃度超標(biāo)施工作業(yè)。②大坪隧道施工時(shí)須進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)，通風(fēng)須納入工序管理，由專人負(fù)責(zé)。配備足夠的檢測(cè)有害氣體設(shè)備，并且為檢測(cè)試驗(yàn)人員提供合格的防毒面罩。③通風(fēng)管與掌子面的距離須根據(jù)隧道斷面尺寸確定，風(fēng)管底面高度不宜小于2.5m，風(fēng)管過(guò)臺(tái)車臺(tái)架時(shí)，臺(tái)架須預(yù)留風(fēng)管專用通道，避免彎折造成風(fēng)損。④嚴(yán)禁人員在風(fēng)管的進(jìn)出口附近停留。通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，任何人員不得靠近通風(fēng)軟管行走和在軟管旁停留，不得將任何物品放在通風(fēng)管或管口上。⑤供風(fēng)管須敷設(shè)平順，接頭嚴(yán)密，不漏風(fēng)。軟管與鋼風(fēng)管的連接必須牢固可靠，風(fēng)管拆卸必須在空壓機(jī)停機(jī)或關(guān)閉閘閥后進(jìn)行。⑥對(duì)隧道進(jìn)行全天候交叉巡回檢測(cè)，由洞外向洞內(nèi)，選擇機(jī)電設(shè)備集中地點(diǎn)、二次襯砌工作面、隧底作業(yè)面、開(kāi)挖作業(yè)面和有可能存在有毒氣體聚集的斷面作為檢測(cè)斷面。對(duì)拱頂、兩側(cè)拱腳處嚴(yán)密檢測(cè)，取濃度最大記錄(氧氣取濃度最小值)，并逐級(jí)上報(bào)。⑦專人負(fù)責(zé)通風(fēng)設(shè)備的安裝、維護(hù)，洞內(nèi)風(fēng)速、風(fēng)量、風(fēng)壓的定期測(cè)試，以及定期檢查通風(fēng)設(shè)備的供風(fēng)能力和動(dòng)力消耗。根據(jù)施工狀況調(diào)整通風(fēng)設(shè)計(jì)并采取相應(yīng)的安全技術(shù)措施。（2）逃生通道①必須按照規(guī)定設(shè)置逃生管道，嚴(yán)禁在安全設(shè)施不到位的情況下施工作業(yè)。②在隧道開(kāi)挖掌子面至二次襯砌之間須設(shè)置逃生通道，并隨著開(kāi)挖進(jìn)尺不斷前移，逃生通道距離開(kāi)挖掌子面不大于20m。逃生通道的剛度、強(qiáng)度和抗沖擊能力須滿足安全要求，內(nèi)徑不宜小于0.8m。采用鋼管作為逃生通道時(shí)，鋼管壁厚不小于10mm，每節(jié)管長(zhǎng)宜為5m，在每節(jié)鋼管距端頭1.5m處各設(shè)一個(gè)吊環(huán)，焊接在同一縱斷面上，鋼管間采用連接鋼板和U型插銷連接，推廣使用輕質(zhì)、高強(qiáng)的新