隧道不良地质安全专项方案

目录一、编制依据1二、工程概述11、工程概况12、主要技术标准23、工程地质、水文特征及气象条件24、主要工程数量45、不良地质4三、安全生产目标5四、安全组织机构5五、人员机械设备配置61、劳动力组织62、机械设备7六、隧道不良地质处治方案81、岩溶处理82、岩溶水处理83、洞口堆积体处理9七、隧道不良地质安全施工方法9（一)、隧道进口松散堆积体91、隧道进口岩层92、超前地质预报93、施工方法94、施工技术措施10（二)、过岩溶地段突水涌泥专项施工方案111、超前地质预测预报112、超前预注浆堵水113、开挖、支护、二衬114、开挖后隧道周边岩溶发育情况探测11（三)、隧道坍塌安全专项施工方案151、施工原则15八、隧道施工逃生、救生通道方案16九、隧道排水施工方案181、地表水182、隧道洞内排水18十、监控量测实施方案19（一)、组织机构、人员及设备191、领导小组组织机构及人员配备：192、主要设备19（二)、监控量测程序和项目191、监控量测必测项目19（三)、监控量测点布置及方法20（四)、监测数据的统计分析与信息反馈22十一、隧道施工安全措施24（一)、隧道开挖24（二)、初期支护25（三)、步长控制26隧道不良地质专项施工方案一、编制依据（1）招标文件、两阶段施工图设计、实施性施工组织设计；（2）施工调查及现场勘察资料；（3）织纳高速公路总监办《织纳高速公路建设项目管理办法》；（4）《公路隧道工程施工技术规范》；（5）施工现场临时用电安全规范；（6）《公路工程施工安全技术规程》；（7）《《公路水运工程安全生产监督管理办法》；（8）公司拥有的施工工艺、施工方法成果、机械设备、管理水平、技术装备及多年积累的类似工程施工经验。二、工程概述1、工程概况头道河隧道位于渝昆高速是国家高速公路网九条南北纵向线之一，昭通至会泽段高速公路是渝昆高速G85中的一段，是云南省干线公路网昆（明）水（富）高速的组成部分，是“滇东北镇群规划”的综合经济发展轴，是加快形成云南省“一圈、一带、六群、七廊”的发展战略格局的交通基础设施之一。项目其北接已建成的国家高速公路网G85渝昆高速会泽至待补段，南接已建成的国家高速公路网G85渝昆高速功山至嵩明段，路线全长104.409681公里。本隧道位于第5合同段（下K41+100~K58+998.54）K57+450~K58+265，路线长17.89854公里，头道河隧道进口位于云南省曲靖市会泽县迤车镇箐口村箐发组，出口位于云南省曲靖市会泽县迤车镇阿都箐村头道河自然村。主洞采用r1=5.50米的单心圆曲墙衬砌断面，内轮廓净空宽度11.00米，净空高度7.10米；人行横通道采用拱顶r1=1.20米半圆，边墙为直墙的衬砌断面，内轮廓净空宽度2.40米，净空高度3.15米;隧道昭通端洞门型式为削竹式,会泽端洞门型式为端墙式。2、主要技术标准公路等级：双向四车道高速公路（改扩建）路基宽度：整体式：24.5m分离式：12.25m（新建）设计速度：80Km/h汽车荷载等级：公路I级隧道主洞建筑限界：净宽：0.75+0.5+2×3.75+0.75+0.75=10.25；净高：5.0m人行横通道建筑限界：净宽：2.0m，净高2.5m3、工程地质、水文特征及气象条件(1)工程地质①地层岩性隧址区上覆第四系坡残积（Q4dl+el）层，下伏三叠系下统飞仙关组（Tlf）、二叠系上统宣威组（P2x）及二叠系上统峨嵋山组（P2β）②地质构造本隧道区位于迤车向斜东翼，为构造简单区。为单斜结构，产状为310°～328°∠38~47°。(2)洞口边坡稳定性昭通段洞口位于坡向为北的斜坡中下部，线路走向与坡面近于平行，地表为第四系残坡积粘土覆盖，厚0.8～3.60m,下伏基岩为三叠系下统飞仙关组泥质粉砂岩，岩体中裂隙较发育，岩体破碎，呈碎裂状结构，强风化层厚一般1.10～1.50m，风化裂隙发育，弱风化岩体较完整，层间结合差；岩层产状310°∠38°，主要发育两组裂隙面，结合差。洞口基岩顶面与地形坡角基本一致，一般15～35°，现状稳定。会泽段洞口位于坡向为近南倾的斜坡下部，线路走向与坡面近于正交，地表为第四系残坡积粘土覆盖，厚0.3～1.0m,下伏基岩为三叠系下统飞仙关组泥质粉砂岩和宣威组的砂岩，中厚层状。强风化层厚一般1.50～5.10m，岩体破碎，完整性差，风化裂隙发育；中风化带岩体较完整，完整性较好，层间结合差；岩层产状328°∠47°，主要发育两组裂隙面，岩体较完整，局部结合较差。洞口基岩顶面倾角一般12～25°，现状稳定。(3)水文地质条件①地表水系本隧道区域上水系发育，溪沟纵横，呈树枝状、羽毛状分布全境属金沙江流域牛栏江水系，隧址区地表水不发育，冲沟内无常年水，大气降水顺山坡向沟底汇集。②地下水特征地下水为第四纪孔隙水及基岩裂隙水两大类，④隧道涌水量预计本隧道最大涌水量为Q=195m3/d。⑶岩土施工工程围岩分级和支护形式表，见表2.1.3-4表2.1.3-4头道河隧道围岩支护形式表序号里程长度围岩分级备注1下K57+450～下k57+560110Ⅴ1序号里程长度围岩分级备注2下K57+560～下K58+095535Ⅳ23下K58+095～下K58+18085Ⅳ34下K58+180～下K58+26585Ⅴ1(4)地震动参数根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）及其第1号修改单、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），隧道区地震度峰值加速度0.05g（地震基本烈度Ⅵ度）。(5)气象条件隧道所在区内属亚热带高原季风气候，垂直气候分带显著。冬春季寒冷而干燥，夏无酷暑，平均降雨量812.3毫米，年蒸发量1861.9毫米，平均气温12.7℃，相对湿度71%。雨季多集中在5～9月份，占年降水量的70%.⑹根据勘察成果分析，头道河隧道掘进过程中将遇到的不良地质现象主要为突水、突泥及地表塌陷等。4、主要工程数量本隧道设计开挖方量83372m3，喷射混凝土5512.9m3，衬砌12131m3。5、不良地质不良地质主要表现为隧道进口段堆积体（1）崩塌堆积体位于隧道进口段，隧址区未发现危岩、泥石流、采空区等不良地质现象，但在隧道进口有一土层滑坡，位于K57+495～K57+525段右侧，滑坡后缘在隧道位置，滑坡面积634m2，滑体厚度约2-4m，主滑方向为291°，滑坡总方量为1900m3，滑坡已经滑移破坏，后缘出现大量的拉裂缝，裂缝宽1.0-2.5m，深度0.5-3.1m，两侧出现剪切裂缝，裂缝宽0.1-1.9m，与后缘的的拉裂缝贯通，处于不稳定状态。滑坡后缘在隧道顶部，对隧道的开挖无影响。三、安全生产目标坚持“安全第一，预防为主”的方针，建立健全安全管理组织机构，建立安全生产责任制，完善安全生产保证体系，杜绝安全特别重大、重大、大事故，杜绝死亡事故。消灭一切责任事故，确保人民生命财产不受损失，创建安全生产标准工地。四、安全组织机构为了保证施工现场的安全生产，实现安全管理目标，特成立安全管理组织机构。安全组长：行平义安全副组长：谢应东赵小斌邓计云张晓峰韦素珍安全部长：雷凤平组员：罗兆斌肖本元郑海川李自成李晋许卫华付少杰任志国专职安全员：杨光勇喻志刚丁浩张兵刘胜远五、人员机械设备配置1、劳动力组织单作业面施工作业人员配备下表，以下人员配置是施工现场工作面所需作业人员及必要的现场管理人员的配置。单作业面施工作业人员配备表序号作业项目作业内容所需人数备注1开挖（33）风镐及风钻手24其中上台阶8人/班，中台阶4人/班，下台阶4人/班，各部位合计16人/班，按一个半班考虑，合计24人；工作内容：修整开挖面及欠挖部分，施作超前小导管、系统锚杆及锁脚锚。挖掘机司机2挖机开挖，并把上中台阶所开挖的土方转至下台阶，并协助装载机出碴；两人实行两班倒。装载机司机2装碴，吊移喷浆机等设备；两人实行两班倒。自卸汽车司机6根据运距所需车辆而定。2初期支护(42)钢材加工6网片、小导管、锚杆、钢架等加工制作。安装钢架18上、中台阶8人/班,下台阶4人/班，各部位合计12人/班，按一个半班考虑，合计18人；喷射手6上台阶2人/班,中台阶1人/班,下台阶1人/班，各部位合计4人/班，按一个半班考虑，合计6人；喷浆机上料18上台阶6人/班,中台阶3人/班,下台阶3人/班，各部位合计12人/班，按一个半班考虑，合计18人；送喷浆料司机2两人实行两班倒。搅拌站4只考虑一班人员。3技术及管现场管理3三班倒。理人员(9)人员技术员2实行报检制度，两班倒。试验员1实行叫班制。测量组5实行叫班制。合计99注：隧底开挖、初期支护利用上中下台阶施工间隙时间施作，人员不另外增加。2、机械设备单作业面施工机具设备配备见下表。表6单作业面施工机具设备配备表序号作业项目设备名称设备型号单位数量用途1开挖及出碴空压机20m3/min台4高压供风风镐台12开挖修边风钻YT-28台15系统锚杆、超前支护挖掘机DH220台1开挖、出碴自卸车18t辆4出碴（根据距离确定数量）装载机ZLC50C台1装碴污水泵4排水2初护期支砼搅拌站JS500座1拌喷浆料冷弯机台1加工钢架钢筋调直机台1加工钢筋钢筋切断机台1加工钢筋台钻钻床台1加工钢构件电焊机BX1-400台8加工钢架及其他构件，拱架安装砂浆搅拌机JC250台1拌制砂浆注浆机台2砂浆锚杆注浆混凝土喷射机PZ-台4喷射混凝土3量测仪器全站仪台1施工测量、监控量测精密水准仪台1施工测量、监控量测收敛仪台1监控量测挂尺把1监控量测4通风通风机SDF(8)-NO10台2施工通风六、隧道不良地质处治方案1、岩溶处理根据调查岩溶分布状况、发育形态与发育规律、溶洞的填充状况及填充物的物理力学性质、溶洞内地下水发育状况及运动规律等，然后根据溶洞大小、所处位置、填充情况以及地下水发育状况区别对待。一般可采取跨越、加固填穴，引排、截流岩溶水，清除冲填物或对软弱地基加固，回填夯实、封闭地表塌陷、疏排地表水等工程综合治理措施。2、岩溶水处理隧道通过岩溶含水带时，对于超前探孔中单孔流量大于2L/S,或总流量大于10L/S的溶洞应预留5~10m岩盘进行注浆堵水。对于富存岩溶水的岩溶，凡与上部岩层或地表有水力联系的，溶洞水无法在衬砌之前排干的，则应采用全封闭衬砌；而与地表及溶洞外部岩层无水力联系的干溶洞或溶洞水囊，可采用半封闭衬砌，并在墙背设置弹簧排水管，引水入中心排水沟。3、洞口堆积体处理隧道进口段位于斜坡体上，稳定性差，隧道开挖进洞易发生仰坡失稳变形或隧道冒顶垮塌，需进行一下处理,对碎石堆积体进行适当清除，隧道围岩范围内适当进行注浆固结，洞门设挡墙进行支护，洞内强支护，并加强超前支护，开挖前做好隧道仰坡排水。七、隧道不良地质安全施工方法（一)、隧道进口松散堆积体1、隧道进口岩层主要为松散白云质灰岩、泥质白云岩泥岩，受构造影响。该种地段施工时采用台阶法预留核心土开挖。根据地质预报，较破碎带拱部采用超前小导管进行加固，保证开挖的稳定性。施工遵循“早预报、管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、快封闭”的原则。2、超前地质预报采用开挖面地质素描、超前钻探等进行超前地质预报，对作业面前方的围岩等进行预测和验证。及时进行信息收集处理反馈，以便采取合适的施工方案和技术措施，保证施工质量和安全。3、施工方法（1）.根据地质预报在隧道泥质岩层软弱地段可采用超前注浆小导管进行超前加固。超前小导管采用热轧无缝钢管制作成钢花管，超前小导管施工参数严格按照设计要求进行，对地下水较大地段采取超前注浆堵水，以确保地下水系不被破坏。（2）.开挖Ⅳ级围岩采用台阶法开挖，Ⅴ级在超前小导管预注浆加固完成后，经过检验合格后采用预留核心土法，挖掘机开挖，人工配合风镐修正，必要时采用风钻钻孔弱爆破。（3）.初期支护隧道通过基岩为泥白云岩，产状平缓，层理、节理发育，开挖后及时初喷，出碴后及时进行锚、网、喷支护封闭岩面，作好防排水措施避免泥岩软化膨胀掉块，平层坍塌，同时保证支护质量达到设计要求标准。加强监控量测工作，根据位移量测结果，及时调整支护参数，确保施工安全。4、施工技术措