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1、隧道施工危险源的识别和规避安全技术中铁十八局集团乌鞘岭隧道施工中的重大危险源预测与安全规避技术1、工程概况乌鞘岭特长隧道位于兰新线兰武段打柴沟车站和龙沟车站之间，隧道全长20050m,为亚洲目前最长的铁路越岭隧道。设计为两座单线隧道，线间距40m。线路坡度主要为11的单面下坡。我集团公司承担乌鞘岭特长隧道I标段（右线进口段）施工任务，隧道长6.56km，包括右线进口、1#斜井和3#斜井；路基长1.93km，包括3座涵洞，一座跨线桥和路基土石方59万m3。隧道穿越的地层主要有黏质黄土、卵石土、碎石土、泥岩、砾岩及砂岩以及页岩夹薄层煤组成。地质构造复杂，穿越褶皱、断层，节理发育，存在岩溶、岩爆、涌
2、水、煤层瓦斯等不良地质，安全系数小，施工难度大，所采用的新技术较多。隧道施工由于不确定因素给施工带来很多的不安全因素。一方面需要搞好安全管理，如加强安全教育，强化安全意识，落实安全责任制等，另一方面要切实强化隧道施工中的安全技术，加强危险源的识别、预测与规避机制，而这方面又常常是隧道施工组织管理的薄弱环节。2、隧道施工中重大危险源-常见不良地质的预测及规避对策在隧道施工中，常见的不良地质有浅埋、洞口顺层滑坡、危崖落石、断层破碎带等。序号危险源预测识别方法规避对策1浅埋 地表覆盖层厚度小于隧道跨度时，即覆跨比小于1时，为浅埋隧道。 浅埋多在隧道洞口位置，但也有在洞身位置和全隧为浅埋隧道 1、采用
3、分部开挖方法。单线隧道微台阶或短台阶、双线隧道眼镜法、CD法或CRD法施工。 2、开挖前先施工超前锚杆或超前管棚，地质情况较差、围岩破碎时应先进行地表注浆。 3、采用控制爆破，掌握控爆的临界振动速度。 当地表的建筑物为土窑、土石房、毛石房时，临界振动速度不大于1.0m/s 当地表的建筑物为一般砖房、非抗震性大型砌块建筑物时，临界振动速度为2.0-3.0m/s 当地表的建筑物为钢筋混凝土框架结构的建筑物时，临界振动速度不大于5.0m/s 4、加强隧道开挖后的施工支护，视隧道围岩情况，采用系统锚杆、挂钢筋网然后喷混凝土。或采用钢格栅支护。围岩类别较差时，施做1015cm 厚的混凝土支护。5、加强施
4、工监测。 地表沉降量的监测； 地表建筑物情况监测； 爆破震动监测； 围岩收敛变形量测； 施工支护应力监测。2洞口顺层滑坡 1、滑坡上缘裂缝或错落距增大,，不连续的裂缝贯通。 2、地面变形速度明显加快。 3、地面构筑物或建筑物等移位、变形，树木歪斜，池塘、水田渗漏。 4、渗出水变混浊，开挖面岩层出水冒泥。 5、裂缝处有响声。 1、顺层滑坡施工宜安排在旱季施工。在滑坡体上设置桩点，观测滑体变化动态。 2、做好滑坡体内、外的排水工程。 3、对滑坡体进行预加固，设置抗滑桩、锚索桩或桩间挡土墙等。 4、开挖前，先施做3050m的超前长管棚，并进行注浆，填塞滑坡体内的裂隙。 5、施工中密切检测拱顶、边墙和
5、支护的变形情况，发现新的裂纹或异状时，要及时加强临时支护。3断层破碎带 1、采用地质雷达超前预测预报。 2、当隧道设平行导坑时，平导掘进超前隧洞一定距离，以了解掌握断层破碎带地质情况， 3、洞内超前钻探预报。即在开挖工作面采用水平钻机向隧道前方打超前钻孔。 1、开挖前先施工超前锚杆或超前管棚等对围岩进行预加固。围岩破碎时应先进行预注浆，改良围岩。 2、开挖后的施工支护应加强，视断层的围岩破碎情况，采用系统锚杆、挂钢筋网然后喷混凝土。或采用钢架（或格栅钢架）支护。3、按设计进行永久性混凝土衬砌支护；或采用钢筋混凝土衬砌；以及增加衬砌混凝土厚度、提高衬砌混凝土强度等级。4、衬砌后及早压浆。4危崖落
6、石 1、地形地貌多为深切的V型或U型河谷山坡，上部陡崖或倒悬危崖。 2、地形陡峻，山坡凹凸不平，裂隙节理发育，岩石破碎，易形成落石。 3、地表水及地下水活动，使岩层裂隙充水，破坏岩体结构。 1、施工前，检查洞顶坡面，有无松动岩石，自上而下，分段清除松浮易动的石块。 2、做好防排水，地表水截水引排。填塞岩石缝隙，以防地表水渗入岩层内部，引起落石。 3、拦截危石，在洞顶上方修建拦石网、拦石墙。 4、将洞顶边坡刷方，并改造地形，不使坡面有危石出现。 5、密切观察山坡裂缝，当危崖上有脱缝或裂缝发展时，要立即停工，待检查、处理后再施工。3、隧道施工中重大危险源-常见地质灾害的预测及规避对策。隧道施工中的
7、地质灾害很多，常遇见到的有岩爆、岩溶、突（涌）水以及隧道塌方等。序号危险源预测识别方法规避对策1岩爆 1、岩体准强度评价法 t=c(Vpm Npd)2 式中： t岩体准抗拉强度Mpa c岩体单轴抗压强度Mpa Vpm岩体（现场）纵波传播速度，m/s Npd岩石（室内）纵波传播速度，m/s 2、地应力测试法 以周边最大切向应力0与岩体抗压强度c推断，即强度应力比推断 d=c/02.5时发生强岩爆 3、山体自重应力推算岩爆的临界深度 自重应力r=H 临界深度Hc=Kjc3- /（1-） H=H/（1-） 泊松比 Kj系数，据围岩表面应力状态而定Kj=0.19, 0.29,0.38,0.40 4、挪
8、威分类 当c/=5-25 或t/=0.33-0.16时， 为轻微岩爆 当c/ 2.5 或t/ 0.16 时， 为强烈岩爆式中：t岩体准抗拉强度Mpa c岩体单轴抗压强度Mpa 最大主应力Mpa 1、岩爆多发生在埋藏很深、整体、干燥和质地坚硬的岩层中，当设计文件有该类地质时，应提前防卫。 2、岩爆多发生在新开挖工作面及其附近，以顶部或拱腰部位为多，此时是防范岩爆伤人的重点部位。 3、超前释放孔。在掌子面自拱部至边墙打超前释放孔。 4、超前周边预裂爆破松弛。采用松动爆破、超前钻孔预爆法，先期将岩层的原始应力释放一些，以减少岩爆发生的可能性或避免大的危险。 5、岩面喷洒水湿润。即向开挖的岩石表面喷射
9、高压水冲洗，预先释放部分能量。 6、锚杆挂网。爆破开挖后及时向拱顶及边墙进行喷射混凝土，加设锚杆和钢筋网，减少岩层暴露时间和岩爆发生的次数。 7、及时清撬。岩爆发生时，有的石块暂不落地，呈摇摇欲坠之势，要及时清撬。 8、增加防护钢棚。岩爆发生范围内的机械设备要增加防护钢棚，工作人员要配戴钢盔及防弹背心。 9、岩爆高发期，即有片石弹射状、爆炸抛掷状的强烈岩爆发生时，机械设备及人员要撤出岩爆区域，躲避岩爆。2岩溶 当隧道穿越可溶性的岩层时，则可能遇有岩溶。 1、洞内超前预报。采用TSP202地质雷达预测预报系统。 2、隧道为浅埋时，可进行地表钻孔，探测隧道前方是否有溶洞。 3、当隧道设平行导坑时，
10、平行导坑掘进超前隧洞一定距离，以了解掌握地质情况，分析岩溶存在的可能性。 4、洞内超前钻探预报。即在开挖工作面采用水平钻机向隧道前方打超前钻孔。 1、小型溶洞的处理。 、堵塞。位于隧道底部位置的小溶洞，采用换填片石、干砌片石、浆砌片石回填压实。或采用隧道底板梁通过。 、位于隧道边墙位置的小溶洞，采用浆砌片石封堵，加强混凝土衬砌封闭。 、拱部以上溶洞，视溶洞的岩石破碎程度，采用喷锚支护加固，加设护拱防护，拱顶回填浆砌片石或干砌片石压浆固结。 2、规模较大溶洞处理。（1） 跨越。 简支梁跨越； 栈桥跨越； 拱桥跨越； 边墙拱跨越；整体浮放支托跨越。（2） 支顶加固。 支承墙加固； 支承柱加固； 拱
11、桥支顶加固；挖孔桩支顶加固。3、岩溶隧道施工。岩溶隧道开挖同软弱围岩相似，管棚注浆综合预加固，微震爆破，强化初期支护。单线隧道微台阶或短台阶、双线隧道眼镜法、CD法或CRD法施工。3突涌水 1、超前探孔。用风枪或钻孔台车进行钻孔，钻孔长度为5米以上。 2、采用地质雷达检测。 1、引排水。查明溶洞或暗河水源流向及其与隧道位置关系，用涵洞、暗管、暗沟、泄水洞、开凿引水槽、铺砌排水沟等。 2、堵水。溶洞或暗河的流水量不大，有其它出口或有分支，采用注浆堵水。 3、隧道反坡排水。利用抽水机配以管道排水，分段设置固定泵站和集水井。固定泵站与开挖面之间设置临时移动泵站，用潜水泵抽水至固定泵站的集水井。4、隧
12、道施工中重大危险源-常见有害气体及高温的预测及规避对策。隧道施工中常见的有害气体多为无毒但可以燃烧和爆炸的瓦斯及天然气，有毒的硫化氢气体等。隧道高温则是隧道较长、埋深较深所产生的比正常高的温度。序号危险源预测识别方法规避对策1瓦斯及可燃气体 1、仪器检测法。可快速检测是否含有瓦斯，以及浓度。 2、瓦斯突出危险性预测 通常用钻屑指标法，即通过钻粉量的变化判定突出危险性，用煤粉倍率表示 N=Smax/S 式中：Smax表示最大钻粉量Kg/mS表示正常钻粉量，一般取2.5Kg/mN表示煤粉倍率 判定指数：N2.5 无突出危险性2.5N3.5一般突出危险性N3.5 严重突出危险性 3、作业环境瓦斯容许
13、浓度 作业地点 瓦斯允许浓度(%) 1、携带式测量仪表使用地点 1.0 2、普通光电测距仪工作范围 1.0 3、爆破地点20米以内风流中 1.0 4、焊接防水板作业过程中 0.5 5、机电设备及开关附近20米内 1.06、洞内局扇吸入端风流中 0.57、洞内局扇及开关附近10米内 0.5 8、放炮后15分钟开挖工作面 1.0 1、隧道内所有的固定、移动设备、电器开关、照明装置均采用防爆型。 2、瓦斯隧道内，不得有明火作业，洞内、洞口严禁吸烟，进洞人员穿棉制品。3、瓦斯突出防治。 钻孔排放。 水力冲孔。 震动性放炮渗出。 深孔松动爆破。岩层或煤层注水。4、瓦斯排放。 瓦斯引排。 抽放瓦斯。自然排
14、放。5、封堵瓦斯。注水泥浆或其它材料，堵塞岩层或煤层裂隙，阻止瓦斯渗入。及时对开挖面进行喷混凝土封闭。尽快进行封闭衬砌。衬砌用宜采用气密性混凝土。6、揭煤施工。当煤层厚度大于0.3米，有瓦斯突出危险性时，必须进行揭煤施工。揭煤前先进行超前钻孔，探测煤层的层位、倾角、厚度、岩性，地质构造等情况。 预测孔。在掘进工作面距煤层适当距离时，至少打两个穿透煤层全厚的预测孔，预测有无瓦斯突出危险性。检验孔。瓦斯排放后，打两个与预测孔相同的检验孔，检查瓦斯排放情况。揭煤施工采用震动放炮一次揭开煤层。不能一次揭开煤层全厚时，对剩余部分，采取防突措施。揭煤后,及时施做金属骨架支护,防止冒顶。 7、加强通风和瓦斯
15、检测。2硫化氢气体 1、嗅觉判别。硫化氢气体有难闻的腐卵臭味（俗称臭鸡蛋味）当空气中含有的硫化氢气体达到 0.030.2ppm时，为嗅觉界限 20 -30 ppm时，有难闻的气味 50 -100ppm时，刺激呼吸道 100 -200 ppm时，失去嗅觉。 2、仪器检测法。可快速检测是否含有硫化氢气体及浓度。 3、空气中硫化氢气体的容许浓度： 我国国家标准规定为10mg/m3；美国为22.5mg/m3（即15 ppm）。 1、隧道内施工人员配戴防毒面具，防毒剂由干木炭、碳酸氢钠组成。 2、隧道内喷洒碳酸氢钠溶液，使有毒气体分解成无毒气体。 3、及时对开挖面进行喷混凝土封闭，减少或堵塞硫化氢气体的
16、渗入。 4、加强隧道的通风，稀释硫化氢气体的含量。 5、加强硫化氢气体的检测。 6、对硫化氢气体涌入量较大的地段，尽快进行封闭衬砌，衬砌宜采用气密性混凝土。3高温 1、超前钻孔测温 2、洞内温度跟踪监测 1、加强隧道内的通风。 2、洞内爆破作业。装药前测定工作面和孔底温度。距离工作面10米内要洒水降温。炸药与孔壁不直接接触，须用石棉织物或其它绝热材料严密包装。装药至起爆时间不超过1小时。岩体温度达到60以上时，采用耐高温的爆破器材。 3、洞内设置降温的冷却站。采用喷雾洒水降温。5、隧道施工中重大危险源-常见惯性事故的预测及规避对策。隧道施工中常见的惯性事故多为隧道坍塌，爆破作业、施工用电安全以
17、及爆破后危石伤人等。序号危险源预测识别方法或现象规避对策1隧道塌方 1、在碎裂结构地层中,岩块间互相挤压,开挖后失稳，局部块石坍塌。 2、喷层大量开裂，喷混凝土质量、厚度未达到要求。 3、薄层岩体在构造运动作用下，形成小褶曲、错动，岩层层状劈裂，层理、节理缝或裂隙变大、张开。 4、岩层软弱相间或有软弱夹层，有地下水作用，软弱面强度降低或软弱层泥质充填物较多。 5、隧道穿越断层或各种堆积体，开挖后，容易引起坍塌。 6、由于地下水的浸泡、软化等作用，加剧岩体的失稳而坍塌。 7、洞内围岩变形异常，变形速度加大。 1、采用围岩“预加固”技术，即通过打超前管棚，预注浆加固围岩，提高围岩的性能指标。或者采
18、用旋喷拱或预切槽，减少围岩变形。 3、做好排水。在施工前或施工中，均应采取可行的防排水措施，尽可能将地表水引排，不渗入隧道中。 4、选择正确的开挖方法。采用台阶法、短台阶法、中壁法、眼镜法等技术进行隧道开挖。5、加强初期支护。增加喷射混凝土的厚度；加密加长锚杆；增设钢筋网或使用喷射钢纤维混凝土；采用或者加密钢架。6、加强围岩量测。发现围岩变形或异常情况，及时采取紧急措施处理。按设计进行永久性混凝土衬砌支护；采用钢筋混凝土衬砌；增加衬砌混凝土厚度；改变衬砌断面形式（如直墙变曲墙等）；提高衬砌混凝土强度等级。2爆破作业 1、爆破器材受潮或失效。 2、起爆方法不正确。 3、爆破网路联结不正确。 4、
19、瓦斯隧道采用常规爆破作业方法。 1、选用安全的爆破器材。 2、采用毫秒爆破。 3、在瓦斯隧道内采用电力起爆，使用防爆型起爆器作为起爆电源。毫秒爆破的总延时控制在130ms内，使瓦斯不及泄出即爆破完毕。4、盲炮处理。距盲炮炮口间距不小于30cm处，另打平行炮眼重新装药爆破。用木制或竹制工具，将盲炮炮眼的大部分填塞物掏出，用聚能药包起爆。若起爆网路未受破坏，导爆索或导爆管正常，仍能起爆者，可联线起爆。 所用炸药为非抗水类炸药，向孔内灌水，使炸药失效。当电力起爆发生盲炮时，须立即切断电源，将爆破网路短路。3施工用电 1、电压突然降低 2、电压忽高忽底，不稳定 3、电气设备不能正常工作 4、用电常见的
20、事故为漏电、短路、触电等事故，发生率较高，危害较严重。 1、编制临时用电方案，确定变压器容量、导线截面和电器开关类型等。 2、采用“三相五线制”线路及两级保护系统，或将动力线路与照明线路分设。 3、电力线路与建筑物的距离要符合最小安全距离的规定。 4、变配电场所及自备发电机要按规范要求做好安全防护及接地、防雷防护。 5、机电设备安装漏电保护器，或接零保护。 6、施工用电的安装、维修或拆除等由专业电工完成，并与用电的技术复杂程度相适应。4爆破危石 1、隧道穿越断层或破碎带，开挖后，易形成危石。 2、爆破作业不当，装药量过多。 3、处理危石不当，引起坠落，可牵动岩层坍塌。 1、每排炮后清撬岩层表面
21、局部松动的块石。 2、施做径向锚杆，进行围岩岩层加固。 3、及时喷射混凝土封闭。避免岩层暴露时间过久，引起围岩松动、风化。 4、重点部位进行监控量测。 6、要求切实提高隧道施工安全水平，既靠管理，又靠科技。安全技术能为隧道施工顺利进行保驾护航。针对不同条件的隧道施工，应建立施工重大危险 源的预测机制，做到心中有数，遇到问题有预案，一旦发生，即可迅速采取相应措施。我们在隧道施工中，就是根据不同施工阶段，不同隧道特点，及时提出可能发生的问题及应采取的措施，使管理干部、施工人员能够提前警醒，引起重视，有效地保证了隧道施工安全。strengthen the concept of organizatio
22、n, subordinate to the Organization to decide about organizing principles, the four obedience placed in the higher position, resolutely overcome liberalism, Anarchist, populist and other unhealthy tendencies, and does not allow for arbitrary and my house, my rules do not allow bargaining in the duty of due11