瓦斯隧道监理实施细则

渝怀铁路涪陵至梅江段（成都局管内）增建二线铁路工程监理4标瓦斯（金洞二线）隧道风险管理监理实施细则编制：刘景凯审核：柳春光黑龙江中铁监理公司涪秀二线铁路项目监理站二零一五年十二月2涪秀二线监理4标瓦斯隧道监理实施细则编制目的：为确保涪秀二线监理4标高风险隧道施工安全，优化工程设计，及时掌握和反馈隧道地质条件信息；预防各类突发性地质灾害，有效规避工程建设施工风险，最终实现铁路建设工程质量、安全、工期、投资、环水保等目标，编制《瓦斯（金洞二线）隧道监理实施细则》，做为《涪秀二线监理4标监理实施细则》中隧道工程补充。编制依据：1．《铁路隧道超前地质预报技术指南》；2．《铁路瓦斯隧道技术规范》铁建设[2002]24号；3．渝涪铁路公司施工、设计技术交底及会议纪要，经审查批准的渝怀二线涪秀段铁路设计技术文件、施工图；4．《铁路建设工程监理规范》[TB10402-2007]；5．渝怀铁路涪秀段《委托监理合同》、《施工合同》；6．经批准的涪秀二线监理4标《监理规划》、《监理实施细则》、《实施性施工组织设计》；7．《铁路隧道工程施工质量验收标准》；8．成都铁路局重庆建设指挥部《标准化管理》文件。3第一章工程概况1.1工程概况金洞二线隧道位于重庆市黔江区濯水镇、马喇镇、金洞乡境内，中心里程YDK326+249.5，全长9115米，最大埋深约978m。隧道进口段、出口段分别位于均为半径1200m左偏和右偏曲线上，其余地段为直线，隧道设计坡度10‰，10.9‰，4.49‰，-3‰,-1.5‰的小人字坡。本隧道共设进口横洞、中部斜井、以及出口平导三个工区，总工期37.9个月。隧区处武陵山谷地低中山地貌去区，地貌形态呈龙脊状，隧道YDK326+000附近穿越制高点土粪洞，高程1560m，以大岩山～土粪洞～笋子坳构成N100E向发育的山脊为地表分水岭。区内地形最高点高程1606.5m，最低高程点为隧道进口右侧约300m阿蓬江，高程400m，相对高差500～1000m。进出口均位于公路旁，交通方便，洞身段交通十分困难。1.2增建二线工程及既有工程利用增建二线于既有金洞隧道右侧设金洞二线隧道，与既有隧道线间距为线间距5～30m，设小人字坡。其中：（1）本隧原渝怀线预留工程，包括进口预留单线5m，需施做底板及水沟；出口预留单线56.3，预留双线及大跨段96.7m全部利用。（2）YDK321+697～YDK325+294段3597m为既有平导扩挖，洞身YDK325+294～YDK330+294+654段5360m为新建。为解决施工工期及施工通风兼顾防灾救援，本隧采用“改建进口横洞+新建中部斜井+新建平导出口”的辅助坑道。（1）进口既有横洞作为施工通道，按无轨单车道进行改建，设置于4YDK321+716.7右侧，与正洞对应关系为HK0+000=YDK321+716.7，横洞中线与线路反向夹角为600，最大纵坡7%,长56m；（2）新建中部无轨单车道斜井，设于YDK327+900线路右侧，与正洞对应关系为XDK0+000=YDK327+900,斜井中线与线路正向夹角为430，最大纵坡12%,平长1064m；（3）新建出口无轨单车道平导，设于YDK330+400～YDK330+796线路右侧30～30.63m，长386m。根据涪秀二线6标隧道变【2015年】001号文件，斜井位置进行了变更。既有7号横通道作为防灾救援紧急出口，需对其按相关设计图进行改建。1.3主要技术标准铁路等级：客货共线。正线数目：单线。旅客列车设计行车速度：120km/h。最大坡度：10‰。最小曲线半经：1200m。牵引种类：电力。1.4主要工程数量本隧道开挖方量386543m3，喷射混凝土23579m3，钢架1877吨，钢材1052吨，衬砌砼79787m3。1.5工程特点金洞二线隧道工程地质条件复杂，不同程度地存在岩溶（高压）涌（突）水、突泥与（软岩）坍方、高水位引起的高水压、地应力及煤层瓦斯等不良地质，石膏、膨胀岩、人工弃渣等特殊岩土。51.6工程地质条件及所在地区特征1.6.1工程地质条件1.6.1.1地形地貌隧道附近地貌形态为龙脊状低中山区，地形最高点1606.5m，隧道穿越最高点土粪洞1560m，以大岩山～土粪洞～笋子坳构成山脊地表分水岭，以15°～18°的坡脚向东西两侧倾斜，分别形成顺向坡和反向坡，最低标高阿蓬江高程为400m，地形相对高差500～1000m。进出口均位于公路旁，交通方便，洞身段交通十分困难。1.6.1.2工程地质①地层岩性隧道进口为三叠系下统嘉陵江组（T1j）上部，出口处为志留系下统龙马溪群（S1ln）的下部。洞身穿越三叠系下统大治组灰岩、灰岩夹页岩，二叠系上统（P2）长兴组和吴家坪组和二叠系下统（T）茅口组、栖霞组和梁山组灰岩夹页岩、煤层。②地质构造隧址位于向斜东翼，在濯水坝以南尹家坝附近进口，线路以45°～48°与岩层和构造线的夹角斜穿东翼T1j～O1d各组地层，东翼岩层产状N10～15°E/20～50°NW，岩层走向与向斜轴向基本一致，而越经老地层倾角越缓，志留系和奥陶系地层，倾角为15°～20°。本隧道线路所穿越的地址构造形态为一较简单的单斜构造。1.6.1.3水文地质特征①地表水隧道位于濯水坝向斜东翼，岩层呈单斜产出，二叠系下统茅口组和栖霞组灰岩形成山脊成为本区地表分水岭，山脊最高点1606.5m，隧道线路穿越最高点土粪洞，高程1558.6m，地形一般标高800～1000m，山脊以西为顺向坡没地表水排6入阿蓬江，标高约400m，可视为本区最低侵蚀基准面；山脊以东为反向坡，地表水排入东侧小河沟。地貌形态为垄脊状溶蚀～侵蚀形成中低山。②地下水大气降水时本区地下水主要补给，并受大气降雨明显制约，动态极不稳定，枯水季流量极小，雨季流量明显增大，大气降水后一部分在地表形成坡流排入溪沟形成地表水，另一部沿落水洞、漏斗、裂隙补给含水层形成地下水。③水化学特征据渝怀线勘察资料，水质为HCO3--Ca2+·Mg2+，SO42--Ca2+·Mg2+，HCO3-·SO42--Ca2+型。结合隧道穿越地层情况，并根据《铁路混混凝土结构耐久性设计暂行规定》，在环境作用为化学腐蚀环境、氯盐环境时，含煤层段及其前后一定范围内地下水中的SO42-对砼结构具侵蚀性，侵蚀等级为H2。④隧道涌水量经分析计算，隧道预计涌水量为30000m3/d，但由于隧道溶岩强烈发育，雨季岩溶管道存在疏通可能，实际涌水量可能有差异。1.6.1.4地震及气象资料①据国家地震局1:400万《中国地震动峰值区划图》（GB18306-2001年图A1），隧区地震动峰值加速度0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。②彭水、酉阳、黔江、秀山地区四季分明，夏季炎热多雨，冬季寒冷，多雪霜。年平均气温14～16°C，最冷月为1～2月，最热月为7～8月，多年平均降雨量1213～1390mm，5～8月降雨量约为全年降雨量的60～70%。1.6.1.5不良地质与特殊岩土①岩溶隧道洞内YDK321+692.1～YDK324+570段岩性以灰岩为主，地表岩溶强烈发7育，岩溶形态有溶蚀洼地、竖井、落水洞、溶沟、溶槽等，隧道开挖揭示有溶洞、暗河、溶蚀破碎带等，岩溶强烈发育。根据既有金洞隧道平导竣工资料：PK335+867～PK335+883揭示为溶洞发育及影响范围（对应二线里程为YDK321+781～+797），该溶洞呈口袋状，轮廓包络洞身并斜向隧道左侧拱顶外侧不规则延伸，延伸深度不详。溶洞发育规模顺线路纵向长度约16m，垂直最大高度约10m，宽2~8m，为空溶洞，自洞底以下最深约1.4m有黏土充填，既有线采取左侧C20钢筋混凝土墙、洞顶M7.5浆砌片石回填、洞底M5浆砌片石换填等处理措施。既有平导施工中PK336+187处遇一暗河，暗河发育影响段为PK336+185～+192（对应二线里程为YDK322+099.1～YDK322+106.1）；PK337+163～+173段施工发生过突水（对应二线里程为YDK323+077～+087）。②煤层瓦斯根据既有线资料，“吴家坪组瓦斯工区涌出量为0.498m3/min，接近0.5m3/min临界值”，梁山组瓦斯工区瓦斯涌出量为0.142m3/min，既有线“确定：吴家坪组瓦斯工区为高瓦斯工区，梁山组瓦斯工区为低瓦斯工区。”本隧YDK323+315~+415段为高瓦斯段，YDK324+515～+665段为低瓦斯段。1.6.1.6瓦斯特点岩层中放出瓦斯，可分为三种类型：瓦斯的渗出：它是缓慢地、均匀地、不停地从煤层或岩层的暴露面的空隙中渗出，延续时间很久，有时带有一种嘶音。瓦斯的突出：在短时间内，从煤层或岩层中，突然猛烈地喷出大量瓦斯，喷出的时间，可能从几分钟到几小时，喷出时常有巨大轰响，并夹有煤块或岩石。瓦斯的喷出：比渗出强烈，从煤层或岩层裂缝或孔洞中放出，喷出的时间有长有短，通常有较大的响声和压力。8瓦斯的燃烧和爆炸性当瓦斯浓度小于5%，遇到火源时，瓦斯只是在火源附近燃烧而不会爆炸；当瓦斯浓度在5%~6%到14%~16%时，遇到火源具有爆炸性；瓦斯浓度大于14%~16%时，一般不爆炸，但遇火能平静地燃烧，瓦斯浓度爆炸界限见下表：瓦斯浓度（%）爆炸界限5-6瓦斯爆炸下界限14-16瓦斯爆炸上界限9.5爆炸最强烈8.0最易点燃低于5.0，大于14-16不爆炸，与火焰接触部分燃烧第二章监理工作范围、重点92.1本标段监理范围：本工程所有站前、站后（不含铺架）及项目范围内的道路改移、大临及过渡（施工便道、砼拌合站）等工程的施工监理工作，上述工程竣工验收过程和质量缺陷责任期内的监理工作。2.2瓦斯防治监理工作的范围是隧道施工的全过程、全方位的监控管理。主要有人员进洞管理、机械设备管理、隧道开挖放炮管理、施工通风管理、防突管理、隧道供电管理等。2.3瓦斯防治监理工作重点2.3.1施工通风管理，防治瓦斯积聚。隧道内瓦斯爆炸必备条件有三个：瓦斯浓度在5%~16%，空气中氧气含量不低于12%，点燃温度达到650~750℃。只要任何一个条件不具备，瓦斯不能爆炸。在隧道施工中加强通风管理，降低瓦斯浓度。关系到施工人员及整个工程的安全，是瓦斯监理工作的重中之重。2.3.2瓦斯防突：根据设计文件有关内容，隧道所含煤层中，具有一般突出危险性。如何制定切实有效、安全可靠的瓦斯防突方案及对方案执行过程的监控非常重要。2.3.3电气设备防爆管理。电气设备包括施工机械电气部分，隧道供电设备的开关、变压器，电缆等若失爆，启动过程产生火花，就会变成火源，造成瓦斯爆炸的必备条件之一。2.3.4防治煤尘综合措施。施工过程中采用综合防尘措施，降低煤尘含量也是本隧道瓦斯监理工作的另一重点。第三章隧道瓦斯防治监理工作流程10第四章瓦斯防治监理工作控制要点、目标及监控手段督促施工单位编制并健全瓦斯及有害气体案件制度、方案和措施，制定各种施工安全应急预案监理单位审核实施单位上报的瓦斯及有害气体案件制度及各种应急预案，提出合理化建议督促施工单位建立专职瓦斯及天然气等有害气体安检机构，建立洞口安检制度及专项瓦斯防治安全保证体系监理单位平行检测瓦斯或督促旁站施工单位进行严格巡视安检人员必须强制性经过瓦斯隧道安全技术培训，经考试合格后持证上岗安检人员必须执行每日多次巡检制度，加强瓦斯及有害气体监测各电气设备、机械必须有防爆装置，加深炮眼探测及超前探孔每监测点设瓦斯记录牌，及时填写在瓦斯记录本和记录牌上，逐级上报监测结果，发现问题及时采取应急措施，处理好危险源当开挖面风流中瓦斯、ＣＤ达15％或在0.5ｍ³的空中局部积聚瓦斯达2％的20米范围当检出隧道内赋存瓦斯、天然气及有害气体的段落，且排放压力大于1MPa时当检测无瓦斯、天然气及有害气体，而只有其它有害气体或瓦斯及CD，浓度小于0.5%时必须停止工作，切断电源，在24小时内封闭瓦斯区，立即撤离人群、马上通风排放处理必须安置专门瓦斯及有害气体的排放管路与装置只加强通风即可经瓦斯、有害气体排放与处理，并经第二次复检、安检合格后通知监理及有关部门现场确认下次复工时间114.1超前地质手段4.2洞口