2022年隧道施工中的风险分析与处理措施宣贯 .pdf

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1、12.隧道施工中的风险分析与处理措施12.1隧道工程施工中的风险种类国际咨询工程师联合会(FIDIC) 在土木工程施工合同条件(简称 FIDIC 条款)的通用合同条件中对风险问题做了明确的规定。工程风险具有一定的偶然性， 它一旦发生， 业主和承包人其中一方或双方共同受较大的经济损失。隧道工程的风险贯穿于隧道建设的全过程，本工程就施工组织设计而言，风险主要有以下方面：(1)施工前对工程地质和水文地质情况了解得不很准确。隧道及地下工程整个结构处于地下(有时还是深层 )，其地质和水文地质状况对隧道工程的施工方法、 施工支护、施工管理，乃至以后的运营管理，关系极大。但目前的勘探方法和手段都很难在施工前

2、将围岩状况掌握得一清二楚。 作为隧道设计、 施工前提的工程地质和水文地质条件的不准确性，极可能导致设计文件和招标投标合同与现场实际情况发生差异，从而带来难以预见的风险。(2) 施工中发生的风险，如由于塌方、涌水、爆破、用电和通风设施等出现的安全问题。具备风险意思， 作好风险预测， 采取风险规避对策是隧道施工组织管理的重要方面，是保证隧道工程安全、顺利竣工的关键。12.2风险分析与处理措施针对本工程的特点， 考虑到施工中的不确定因素给隧道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名师资料总结 - - -精品

3、资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 10 页 - - - - - - - - - 安全技术，加强风险预测与规避机制，完善隧道施工组织管理。12.2.1常见不良地质条件的风险预测及规避对策A 洞口浅埋段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。本工程隧道洞口位置浅埋段。a 风险预测浅埋段隧道施工易引起地面下沉、开裂，造成地面变形、失稳甚至破坏等。b 规避对策(1)采用分部开挖方法。隧道施工采用微台阶、或短台阶，当地质情况较差时采用眼镜法、法或法施工。(2)开挖前先施工

4、超前锚杆或超前管棚。当地质情况较差、围岩破碎时应先进行地表注浆。(3)采用控制爆破技术，将爆破振动速度控制在规定的允许值之内。(4)加强隧道开挖后的支护。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。围岩强度较差时，施做1015厚的混凝土支护。(5)加强施工监测。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。B 断层破碎带a 风险预测名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 10 页 - - - -

5、- - - - - (1)采用地质雷达超前预测、预报。(2)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探测。b 规避对策(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)衬砌后及早行回填灌浆。12.2.2常见地质灾害的风险预测及规避对策A 岩爆a 风险预测(1)岩体准强度评价法式中： 岩体准抗拉强度，

6、 MPa；岩体单轴抗压强度， MPa；岩体 (现场)纵波传播速度， /；岩石 (室内)纵波传播速度， /。当80时，可能发生严重岩爆。(2)地应力测试法以周边最大切向应力0与岩体抗压强度 推名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 10 页 - - - - - - - - - 断，即用两者比来推断。当=/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 =为泊松比； Kj 为系数，据围岩表面应力状态而定，Kj=0.19，0.29，0.38，0.4

7、0,(4)挪威分类当/1=52 5 或t/1=0 330 16 时，为轻微岩爆；当/12 5 或t/10 16 时，为强烈岩爆。其中t、1分别为岩体准抗拉强度、岩体单轴抗压强度、最大主应力。b 规避对策(1)岩爆多发生在埋藏很深、整体、干燥和地质坚硬的岩层中，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，这些地方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

8、挖的岩石表面喷射高压水冲洗，预先释放部分能量。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 10 页 - - - - - - - - - (6)锚杆挂网。爆破开挖后及时向拱顶及边墙喷射混凝土，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

9、设备及人员要撤出岩爆区域，躲避岩爆。B 岩溶a 风险预测当隧道穿越可溶性的岩层时，则可能遇有岩溶， 本标段存在岩溶地质灾害。(1)洞内超前预报。采用202 地质雷达预测预报系统。(2)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。b 规避对策(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，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -

10、 - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 10 页 - - - - - - - - - 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。支顶加固。支承墙加固；支承柱加固；拱桥支顶加固；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。隧道施工采用微台阶或短台阶，围岩地质条件较差时采用眼镜法、法或法施工。C 突涌水a 风险预测(1)超前探孔。用风枪或钻孔台车进行钻孔， 钻孔长度为 5以上。(2)采用地质雷达检测。b 规

11、避对策(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。12.2.3隧道施工中常见惯性事故的风险预测及规避对策名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 10 页 - - - - - - - - -

12、隧道施工中常见的惯性事故多为隧道坍塌、爆破作业、施工用电安全以及爆破后危石伤人等。A 隧道塌方a 风险预测(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、厚度未达到设计要求。(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。b 规避对策(1)采用围岩“预加固”技术，即通

13、过打超前管棚，预注浆加固围岩，提高围岩的性能指标。或者采用旋喷拱或预切槽，减少围岩变形。(2)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。(3)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。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 10 页 - - - - - - - - - (4)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。(5)加强

14、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。B 爆破事故a 风险预测(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。b 规避对策(1)选用安全的爆破器材。(2)采用微差爆破。(3)盲炮处理。距盲炮炮口间距不小于30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；

15、当电力起爆发生盲炮时，须立即切断电源，将爆破网路短路。C 施工用电事故a 风险预测名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 10 页 - - - - - - - - - (1)电压突然降低。(2)电压忽高忽低，不稳定。(3)电气设备不能正常工作。(4)用电常见的事故为漏电、短路、触电等，发生率较高，危害较严重。(5)施工中变压器的安全。b 规避对策(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

16、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。D 施工设备事故a 风险预测(1)施工过程中出现设备故障不能及时处理。b 规避对策(1)定期作好施工设备的维护和检修。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 10 页 - - - - - - - - -

17、(2)作好各班交接工作中的设备使用情况记录，及时检修或更换。E 危石a 风险预测(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。b 规避对策(1)每次炮后清撬岩层表面局部松动的块石。(2)施作径向锚杆，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。切实提高隧道施工安全水平，既要靠管理，又要靠科技。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，应建立施工安全风险预测机制，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。我们在隧道群施工中，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急措施，使管理干部、施工人员能够提前警醒，引起重视，有效地保证隧道施工安全。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 10 页 - - - - - - - - -