sma14隧道防坍塌、防突水突泥、防瓦斯爆炸专项方案安全专项方案.doc
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1、隧道防坍塌、防突水突泥、防瓦斯爆炸专项方案一、前言SMA14合同段隧道隧道工程水文地质主要为基岩裂隙水,在、类围岩中,水量贫乏,洞口100米到200米为、类围岩,节理发育,地下水较为丰富,根据地质勘探结果没有溶洞、暗河、无瓦斯溢出等不良地质构造,地质条件变化不多,为了一策万全,我们制订了防坍塌、防突水突泥、防瓦斯爆炸的专项方案。施工过程中采取多种措施并举,形成完整的防坍塌、防突水突泥、防瓦斯突出等安全保证体系,主要包括:正确使用地质超前预测预报系统、对不良地质地带以及探测到的可疑地层采用预注浆加固措施,严格施工规范,钻爆法开挖采用光面爆破或预裂爆破进行施工,加强施工过程中的监控量测工作,根据石
2、变我变的原则,及时调整初期支护方案,如有瓦斯溢出,则应采用全防爆法组织施工。二、隧道防坍塌,防突水突泥,防瓦斯爆炸组织机构1、监测组织(1) 围岩变形量测组织机构本隧道成立监测领导小组由经理部总工程师任组长;经理部工程部、施工管理部技术室指定专人负责量测工作。各作业队设立专门的现场量测组。量测组在施工技术主管的领导下负责测埋设及日常量测和数据处理工作,并及时将信息反馈到施工管理部技术室或经理部工程部。经理部在经理部总工程师的领导下负责处理各施工单位上报的量测信息和数据,对重点量测内容进行现场核对较大的围岩变形采取及时的处理措施。、 组织机构框图如下:经理部总工程师经理部工程部施工管理部技术室施
3、工作业队量测组组 织 机 构 框 图、量测组职责与任务如下:a、经理部总工程师a)、负责量测组织机构的建立,明确各级量测机构的职责与任务。b)、帮助和指导下属量测组织的日常工作。c)、根据量测数据进行分析和判断,与有关部门研究制定处理方案,确保施工安全和隧道稳定。b、经理部工程部a)、在总工程师的领导下,帮助和指导下属各量测组的日常工作,必要时亲自参与量测工作。b)、指定专人负责下属各量测组的工作,提供量测仪器设备。c)、直接参加量测数据的分析与判断,一般情况作出处理意见,书面交施工单位实施。c、施工管理部技术室a)、按总工程师、经理部工程部指示,指派专人负责量测工作。b)、对量测项目、量测方
4、法、量测资料收集整理,详细提供作业指导书。c)、组建量测组人员,负责量测仪器设备的检验标定,保证量测人员稳定。d)、亲自指导和协助量测组的日常工作。并进行督促检查量测工作进行情况,进一步完善量测程序。e)、必要时亲自参与量测工作,及时反馈量测信息,参与研究处理方案。d、施工作业队量测组a)、按量测作业指导书进行量测工作。b)、坚守工作岗位,做好量测工作,记录详细清晰,数据准确,及时提供量测情况。c)、对初期支护后喷层表面进行观察和记录并作出裂缝的描述。d)、对位移出现反常的急剧增长情况,应加强监视,提出加强支护措施,必要时向上级领导提出停止开挖,采取有效措施进行处理。e)、爱护仪器设备,量测资
5、料妥善保存备查。(2) 瓦斯监测组织机构、瓦斯监测管理机构项目经理部成立瓦斯监测管理机构。实行项目经理部,隧道进口工区两级管理。A、项目经理部成立瓦斯监测中心。B、隧道进口工区设通风防爆室,下设现场瓦斯检测、通风、洞口检身、机电设备防爆四个组。瓦斯监控系统组织机构瓦斯监测组织机构框图如下:项目经理部防突防爆领导小组通风、防爆组机电设备防爆组瓦斯监测中心施工作业队领导小组瓦斯检测组通 风 组洞口检身组机电设备防爆组瓦 斯 监 测 组 织 机 构 框 图、职责与任务a、项目经理部a)、通风、防爆组、负责洞内瓦斯监测的组织与指导;、负责施工人员的岗前培训;、管理及供应瓦斯监测的设备;、管理工地瓦斯检
6、测人员和通风机操作人员;、填写有关报表;b)、瓦斯监测中心、瓦斯防突措施的检查与指导及组织实施;、防突措施实施后的效果检验;、通风系统的检测及瓦斯超限的处理;瓦斯检查设备的质量监定及管理;、对队瓦检人员进指导或培训;c)、机电设备防爆组、制定洞内机电设备防爆措施;、定期或不定期对洞内机电设备的防爆爆性能检查;、对队机电设备防爆人员的指导或培训;d)、指挥部防突防爆领导小组、策划防爆防突方案与措施;、审查防突防爆措施计划;、检查方案的落实;、组织与协调防突防爆工作;、定期或不定期进行洞内作业及机电防爆安全检查;、组织矿山救护、通讯联络、医疗抢救等工作;b、工区通风防爆:(含瓦检、通风、检身、机电
7、防爆组)a)、工地24小时跟班检查瓦斯,并参与瓦斯超限的处理;b)、风机、风管、风门安装的指导及管理;c)、洞内各项机电设备防爆工作实施的指导;d)、工地各项设备的安全检查和洞口检身;e)、每日或每小时报各项报表;隧道防坍塌,防突水突泥组织机构a防坍塌,防突水突泥小组见下图经理部项目副经理地质预报组经理部监测组施工管理部施工作业队防塌,防突水突泥b职责与任务a)地质预报组对掌子面岩面进行观测,描述,发现岩性变化和异常情况地质雷达和地质钻机及地质预报仪进行进一步预测,将检测情况报隧道防坍塌,防突水突泥组b)隧道防坍塌,防突水突泥组织组、根据经理部监测组和地质预报组的检测情况,制订和变更施工方案和
8、设计。、检查和指导施工作业队的防坍塌、防突水突泥工作。、发生灾情时,及时组织抢修和启动紧急应变预案。三、地质超前预报隧道工程的施工与地质条件密切相关,只有掌握、明确了相关的地质成因及组成方式、断层规模、风化槽范围,有无暗河,岩溶,岩溶地区的涌水量、水位、填充物、水质等,有无煤层和天然气等,才能拿出有效的施工对策,同时避免不必要的浪费,在地质条件较好时,加快施工进度,在地质条件较差时,施工一步一探,步步为营,以保证施工安全。1、在全公司范围内抽调操作熟悉和经验丰富的地质工程师和工人从事本项目隧道的超前地质预报工作,通过现场测试数据和丰富的施工经验来判断和分析,评定地质及状态和对工程的影响,为施工
9、安全保驾护航。2、在施工中采用长短地质预报系统互相印证地质构造,首先在大的范围,宏观上定性描述出地质变化趋势,对施工队伍提出安全警戒,然后通过近距离钻探、红外线探水、物探技术精确确定地层富水条件,断层、风化槽变化范围、规模,有无天然气,瓦斯突出,以备有计划的采用施工对策。本项目主要采取以下方法形成地质预报系统:通过对掌子面围岩和临近掌子面5m范围内暴露岩面的观测、素描及地质作图,来分析判断掌子面前方10m范围内的围岩情况。采用地质雷达对掌子面前方20m范围内的围岩情况进行探测。对于特殊地质地段,通过地质钻机钻孔探测,根据钻孔围岩情况,清楚地了解前方50m范围内的围岩地质情况。对于长距离(100
10、200m)围岩的探测,采用地质预报仪进行探测预报。3、超前地质预探根据设计资料提供的工程地质和水文地质情况,地层及岩性、地质构造、岩溶发育特征、水文地质条件较为复杂。不良地质和特殊地质现象主要有岩溶和岩溶水、煤层瓦斯、高地应力等。在施工中为防止突发事件发生,采用边预探边施工的预防措施。在煤系地层、高应力、富水区及岩溶地区施工方法中,采取了超前地质钻孔、超前探孔,深孔超前地质预报等施工方法,准确判断施工前方的工程地质和水文地质情况,以便制定施工方案和确定注浆参数。超前地质预报可采用超前地质钻孔和KDL3型矿井雷达进行。、钻孔方法利用全断面开挖液压钻孔台车施钻深孔,在隧道拱顶,起拱线和中、下部用7
11、5钻杆各钻一个孔,钻孔深度应超出注浆范围5m左右。、钻孔作业a、布孔在液压钻孔台车定位后,在台车臂托栏上,于开挖掌子面按设计画出孔位,并进行孔位编号。b、钻孔施钻时将台车大臂顶紧掌子面,开孔时慢速进钻,钻进20cm后按正常钻速进钻。当第一根钻杆钻完后,凿岩机与钻杆脱离,用联接套接上第二根钻杆,直到钻至设计深度。至设计钻孔深度后,凿岩机退出钻杆。人工用卡钳或大扳手卡紧前杆,凿岩机反转,松开联接套卸下钻杆,同样方法依次卸钻杆退出孔外。c、开孔孔径及钻孔深度开孔用102钻头开孔,孔内置长度为36m的89钢管(或橡胶止水塞管)做孔口管,掏孔清碴时用76钻头。、台车钻孔作业系数台车钻孔作业推进压力为2.
12、54.0Mpa,回转压力为5.06.0Mpa,冲击压力为1920Mpa,4、由于工程地质和水文地质条件复杂,为准确判断不良地质和特殊地质位置、走向、倾角、厚度等参数,除采用上述方法外,也可采用地质雷达超前预测,进一步加以确认,提供更准确的地质和水文参数。(1)、地质雷达超前探测、矿用地质雷达采用新一代KDL-3型矿井地质雷达(安全防爆型),该设备分辨率高,探测深度大于60m,并广泛用于煤炭、公路、铁路隧道及市政工程建设。、矿井地质雷达探测点布置A、隧道正洞探测点布置分上、中、下三层,上层自左至右分别布置三个探测点,中层布置五个探测点,下层布置五个探测点。每个探测点采用水平向前方探测和俯角-2、
13、-5、-10、-15、-20仰角2、5、10、15、20探测。除每个测点俯仰角2探测外,其余均以5角间隔探测,在正洞两侧的探测点还向左、右各2、5、10、15、20角斜前方探测。(3)、地质雷达超前探测结果通过地质雷达超前探测,对岩溶及裂隙水,煤层含瓦斯,断层等不良地质和特殊地质情况,将经探测仪器和绘制平面图,煤层柱状图等,更佳描述探测点前方的工程地质和水文地质情况,为初期支护型式、参数,防水防突、防瓦斯爆炸施工安全和制定预防措施提供更可靠的依据。四、工作面预注浆加固地层根据超前地质预报情况,对工作面进行注浆加固。在方案选择上,依据钻探取芯分析的地质状况、地下水量,决定是否采用全断面帷幕注浆、
14、周边帷幕注浆、径向注浆等措施。对富水地段采取全断面帷幕超前注浆以保证隧道施工期间的安全正常施工,防止在施工过程中产生大的涌水问题,采取径向注浆等措施保证对隧道周边裂隙透水层的封堵和地层固结加强,满足隧道长期运营安全的需要,如发现有地下河沟或溶洞,及时向经理部主管领导和监理、设计单位和业主报告,进行设计变更。采用劈裂注浆固结法1、劈裂注浆固结法施工工艺流程如下:止 浆 墙布 孔埋 孔 口 管钻 孔注 水 试 验注 浆洗孔复注浆若干次终 孔检 查测定渗水量追加注浆钻孔注浆结束设置注浆泵站注浆前地质检查连 通 试 验注 浆 观 测浆液材料准备劈裂注浆固结法施工工艺流程图(1)、施工方法、施工准备a、
15、通过地质超前钻孔资料,分析岩溶的形态,连通情况,地下涌水量、水位、岩溶填充物及土质、水质情况。b、钻孔注浆和隧道衬砌结构设计。c、准备注浆材料,测定性能。d、安装并调试钻孔和注浆机械设备。、止浆岩盘或止浆墙在一般较完整的石灰岩顶面5m作为止浆岩盘。若基岩节理发育,围岩破碎时应设置25m的止浆墙,并将墙身嵌入围岩0.30.5m、钻孔a、埋设孔口管:开孔直径为146mm,长度为2m,用CS(水泥、水玻璃)砂浆埋设127mm孔口管,在管口安装127mm球形闸阀,作为封闭钻孔中可能会出现的突泥和涌水。b、钻孔直径采用108mm,在钻至后半部时,钻孔直径改为89mm。钻孔机械选用XU3002A地质钻机和
16、YGZ100导轨式独立回转凿岩机。c、扫孔钻进时,观察分析回水岩芯或弃碴状态,用以判断注浆质量和调整注浆参数。d、钻进顺序:钻孔洗孔钻进,又遇岩溶突泥、涌水,停钻注浆。遇岩溶突泥、涌水,停钻注浆停钻8小时反复钻、注浆至设计终孔。停钻8小时、注水试验a、成孔后注水数分钟(注水量由小到大),测定吸水量,并清洗岩溶裂隙。b、投放连通试验材料,加水压注,作为连通试验。、注浆方法a、双液注浆系统如下示意图:2234811107656511259双液注浆系统示意图1-浆液搅拌站、2水泥浆池、3水玻璃池、4泥浆泵、5压力表6闸阀、7Y型混台器、8三通旋塞、9孔口管、10注浆嘴11进浆方向、12供水阀 b、分
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