隧道防坍施工专项管理制度
防止隧道围岩坍塌,综合因素很多,本规定侧重于技术措施,并不再重复技术规范、规则、规定等所规定的具体内容,未提及的规范、规则、规定等内容,当然应当认真执行。
1. 总 则
一、隧道围岩坍塌,一般可以防止。防塌的关键,一是对隧道的客观条件,特别是地质条件,在建设的全过程中应有充分的认识,并根据认识,精心编制和及时修订隧道设计、施工方案;二是施工中,必须严格按设计和技术规范进行施工,杜绝施工纪律的“自由化”。只要做到“精心设计,精心施工”,可以防止围岩坍塌。
二、防止围岩坍塌的重要环节:一是加强施工中与设计配合,发现围岩与设计不符,及时提出设计变更;二是选定正确的施工方法,特别是开挖方法,减少对围岩的扰动、最大限度发挥围岩自稳能力;三是认真搞好爆破施工,特别是光爆技术;四是保质保量、及时搞好支护,保证围岩稳定。抓住以上环节,围岩坍塌一般不会发生。
三、发生围岩坍塌的技术原因与管理原因并存,但管理原因大于技术原因。从技术和管理两个方面而言,应在管理上下更大的功夫。
2. 防坍管理措施
一、完善管理体制。各单位必须建立、健全安全生产组织,认真贯彻以岗位责任制为中心的各项安全制度。
二、健全内部安全质量检查管理体系,加强对施工技术标准实施情况的监督检查。安检或质检工程师有权监督工区是否按设计、按标准施工,对违反规定进行施工的有权责令停工。
三、完善经济责任承包制和项目经理负责制的管理体制,经济承包必须和安全质量挂钩。凡采用偷工减料、降低标准、减少数量等手段而获取承包效益的,必须严肃处理并进行行政处分和处罚。
四、充分发挥工程技术人员在保证质量、保证安全方面的作用,凡技术干部发出的关于防止坍塌、确保安全、确保质量等方面的指令,必须认真执行。有不同意见的应先执行而后上报裁决。拒绝执行指令的人员,要负安全责任并给予处分。
五、加强技术培训。各单位均应举办光爆、锚喷、不良地质和特殊条件下的加强支护等方面的培训班,培训班应注重培训效果,不能搞形式主义,根据不同对象明确培训重点。
六、加强同工地设计配合组协调配合。遇到特殊疑难问题时积极主动与设计配合组沟通,做好技术方案研究和设计变更工作。
七、长大隧道,不良地质、特殊地质隧道,应建立安全技术小组,专门组织、定期分析研究施工安全对策,加强量测监控,并且编制应急预案,当有坍塌预兆时迅速作出决策。
八、明确防坍岗位责任制。项目经理应负贯彻防坍技术措施的责任,项目总工应负编制防坍措施的责任并指导实施的责任,质检人员应负监督防坍技术措施实施的责任。
3. 防坍技术措施
一、施工准备
(一)、施工前应对设计提供的地质资料进行详细的了解,认真分析,进行必要的现场调查核实。落实有无偏压、煤层、含水大的黄土、断层、陷穴、膨胀岩(土)等特殊地段。
(二)、根据地形、地貌及地质资料,分析设计的洞口位置是否恰当,洞口和洞身的支护、衬砌设计是否适应现场实际条件,洞口仰边坡是否稳定等。
(三)、分析设计的施工方法和有关技术措施是否符合实际。
(四)、选择切实可行的施工方法。施工方法的选择原则:
1、应以地质条件为主要依据,结合工期、隧道长度、断面、结构类型、机具设备、技术能力、经济效益等综合考虑。
2、尽量采用新技术、新工艺、新设备,但应有保证安全和质量的具体措施。
3、尽量采用大断面或分部少的开挖方法。
4、地质多变的隧道,选择的施工方法要有较多的适应性。
(五)、制定详细的实施性施工组织安排,拟定防坍措施,准备必要的料具。提出主要工序网络,及时调控,力求均�施工,避免盲止冒进。
(六)、技术干部要对施工人员(含行政领导,下同)进行详细的技术交底(含新技术培训)。
二、隧道开挖
(一)、地质描述:在开挖过程中应对地质作进一步的核对和描述,发现与设计不符,特别是围岩类别低于设计所提供的类别或发现异常时,应立即上报或会同建设、监理、设计单位研究处理,马上会发生坍方的,应先采取措施制止坍方,然后请建设、监理、设计单位补充调查处理,只要通过地质描述并加上适应的地质预报技术配合隧道施工,地质变化时,能及时采取有效措施,坍方是可以防止发生的,在施工中进行地质描述,应作为必不可少的重要工作来安排。
(二)、洞口工程:正洞开挖前,应先做好仰坡,对山坡危石应及时进行处理或进行必要的锚喷加固,不留后患。洞口挖方,不得采用大爆破开挖,并宜全部做完,洞顶排水系统应尽早完成,使地表水不致冲刷坡面,浸入洞口岩体造成洞口坍塌。
(三)、洞身开挖
1、选择正确的开挖方法,一般情况为:ⅱ、ⅲ级围岩采用全断面法开挖,ⅳ、ⅴ级围岩采用台阶法开挖,对破碎、软弱围岩或大断面施工,要采取以下一些辅助措施配合开挖:上半断面采用环形开挖、留核心土,喷射混凝土支护中设钢架支撑;喷射混凝土封闭开挖工作面;超前锚杆,管棚、插板;预注浆加固,设临时仰拱封底。
2、钻爆:必须采用光面爆破或预裂爆破,选择合理的爆破参数,并按设计要求施工,严格控制爆破进尺,特别是软弱破碎围岩地段,ⅳ级围岩不准超过1.5m,ⅴ级不超过1.0m,必须使用符合国家标准或部颁标准的器材,不得直接使用火雷管,凡从事爆破作业的人员都必须结果培训,考试合格并持证上岗。
3、仰拱开挖:一般情况同开挖一次到位,当必须二次开挖时,应采用分段跳跃法进行,不允许长距离开挖和使用铲运机等大型机械敞开开挖,以免导致隧道坍方。
4、分部开挖法(台阶法、侧壁导坑法、cd法、crd法)施工适应特别注意防止坍塌,开挖中层或落底,为确保拱部稳定,必须在公交边原料由0.5m~1.0m宽度的平台。
5、开挖应尽量一次开挖到位,对于个别部位应产生瞎炮或由其他原因造成的局部欠挖,应及时处理后再做初期支护。
6、加强水的管理,水是造成施工坍方,使围岩丧失稳定性的重要原因之一,在开挖过程中,应加强对地下水的疏导、堵截以及施工用水的管理,加强洞内施工排水。
三、锚喷支护
隧道开挖后,必须及时进行支护和衬砌,以维持围岩稳定,保证安全。作为防止坍方的有效手段,应优先采用锚喷支护。
(一)、锚喷支护的一般要求:
(1)、严格按设计(含变更设计)要求施工。地质与设计不符时,应立即上报或会同建设、监理、设计单位研究处理方案;特别是实际围岩类别低于设计提供的类别时,有可能坍方的,应先采取正确措施制止坍方的发生,然后请建设(监理)、设计单位补充调查处理。作为临时支护,如设计单位所给锚喷参数不足时,可根据有关规范选定。
(2)、控制爆破(光面爆破、预裂爆破)、监控量测会直接影响锚喷衬砌、初期支护的质量和成功与否。因此,必须按有关规定(含设计要求)进行监控量测,及时分析监测资料:认真搞好控制爆破。
(3)、必须同设计单位紧密配合,共同研究,综合分析各项施工信息,及时反馈,及时修改设计参数或改变施工方法。
(4)开挖后应及时进行锚喷支护,不允许几茬炮放在一起喷。一般情况为先初喷一层混凝土,然后再架立钢支撑、安设锚杆、挂网,最后把喷射混凝土作到设计厚度。
(5)、锚杆施工应注意锚杆方向应与岩面垂直,锚杆插入深度不应小于设计要求的95%,锚杆孔沿隧道周边径向布设,但孔不宜平行于岩层层面,锚杆孔插入锚杆后,若孔口无砂浆溢出,应将杆体拨出,重新灌浆插杆。锚杆应与钢筋网、钢架支撑焊接成—体。
(6)、钢筋网应随喷面的起伏铺设,与受喷面的间隙一般为3cm。钢筋的保护层不小于2cm,钢筋网与锚杆或其它固定装置连接牢固;成品钢筋网安装时,其搭接长度不少于20cm。采用双层钢筋网时,第二层钢筋网应在第一层钢筋网被喷混凝土覆盖后铺设。
(7)、钢架支撑应严格按设计加工,保证质量;钢架支撑必须放在原状土、基岩或特制的基础上;钢架支撑与围岩之间应尽量接近,留2—3cm的间隙,并用喷混凝土充填密实,喷混凝土应将钢架支撑覆盖;同一榀各节钢支撑之间应用等强度螺栓连接或焊接牢固;钢架支撑间距按设计以纵向连接钢筋牢固焊接,连接成整体;地质较差时,视具体情况加密钢支撑。
(8)、锚喷前应清除松动岩和墙(拱)脚松碴,并用风、水冲洗受喷面(当岩面受水易泥化时,只能用高压风吹);岩面的渗漏水应妥善处理。
(9)、锚杆、钢筋网、钢支撑在使用前均应除锈。
(10)、确保锚喷支护质量,严格按技术标准施工,作到锚杆数量够数,位置正确,注浆密实,拉拔力合格,喷层混凝土强度合格,并且保证厚度。
四、模筑砼衬砌
(一)、普通衬砌
1、衬砌工序应尽量紧跟前面的工序,以防止围岩暴露时间过长而发生坍塌。
2、围岩压力较大地段的衬砌,在封顶和封口的砼达到设计强度时,才准拆除支撑的模板。
(二)、复合式衬砌的二次衬砌:
二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定具备下列条件时施作:
(1)、隧道周边位移速率有明显减缓趋势;
(2)、水平收敛(拱脚附近)速度小于0.2mm/d,或拱顶位移度小于0.15mnl/d,位移速度取七天或七天以上的平均值;
(3)、已产生的收敛量达到总收敛量(回归值)的80%以上;
(4)、初期支护表面没有发展的明显裂缝。
当不能满足上述条件,已发生的收敛总量达到预留变形量的80%,以上围岩变形无收敛趋势时,应立即上报或会同建设、监理、设计单位共同研究采取措施;对变形速率有增加趋势、初期支护表面的裂缝在发展,分析认为可能坍塌的地段,应先采取措施,如施作仰拱、加强初期支护、或施作二次衬砌(二次衬砌本身也应加强),同时上报或会同建设、监理、设计单位研究处理方法。一般来说,开挖后l一2个月内变形就能收敛,否则,就应引起施工人员的注意。
膨胀性围岩,对二次衬砌的施工作时间,不宜限制在0.2mm/d的收敛速率,而应适当提前作二次衬砌,设计参数选定应考虑这个问题。
(三)、二次衬砌的施作
模板台车灌注砼时,必须两侧轮流交替灌注,减少偏压,使台车受力均匀,尽量一次连续灌注完毕,模板台车脱模要保障养护时间,砼未达一定强度禁止脱模。
