隧道高温地段隧道施工控制要点及施工案例.pdf
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1、. . 隧道高地热段施工控制要点 1. 超前预报 1.1洞内、外观察 隧道洞内、洞外观察:隧道洞内观察分开挖工作面观察 和已施工区段观察两部分,开挖工作面观察在每次开挖后进 行,内容包括节理裂隙发育情况、工作面稳定状态、涌水情 况及底板是否隆起等,当地质情况基本无变化时,每天进行 一次。观察后绘制开挖工作面地质素描图。对已施工区段的 观察每天一次,观察的内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的 状况,以及施工质量是否符合规定的要求。 在观察过程中如发现地质条件恶化,初期支护发生异常 现象,将立即通知施工负责人采取应急措施,并派专人进行 不间断。 1.2超前水平地质钻探 采用钻机在洞内掌子面向隧道正前方
2、钻5-10m 的水平超 前地质探孔,观察探孔出水情况及水温,发现异常情况时及 时汇报,制定相应的施工方案。 1.3 TSP 地震波探测仪探测 在高温地热段采用地质雷达每20 米检测一次,确保对 掌子面前方的工程地质情况(围岩性质、地质结构构造、围 岩完整性、地下水和溶洞)做出正确的预测。 2. 监控量测 2.1 洞内温度及出水量检测 . . 安排专人每四小时对隧道洞内温度、掌子面温度、涌水 温度测量一次,并对每次测量数据进行记录;现场技术员及 时要对掌子面涌水量的变化进行记录。 2.2 洞内沉降观测 初期支护完成后,在拱顶、拱脚及边墙标高处埋设测点 进行拱顶下沉和水平收敛量测。测试元件采用直径
3、12mm圆 钢加工而成,每根元件 25cm,锚入初期支护体20cm,外露 5cm, 以防震动影响量测结果。量测频率开始8h 观测一次,然后 根据变形量的减小而减小量测频率。根据量测及时掌握施工 中围岩和支护的力学动态及稳定程度,调整施工工序及预留 变形量、开挖进尺等,便于指导施工,确保施工安全。 3. 砼质量控制要点 高温地热段的衬砌混凝土:在高温(如70 高温)的岩 体及喷混凝土上浇注二次衬砌混凝土时,厚度再薄,水化热 也不易逸出。由于混凝土里面和表面的温差,在早龄期有可 能存在裂缝。因此为防止二次混凝土衬砌出现裂缝,应采取 下述措施: (1)为了防止高温时的强度降低,应选定合适的水灰 比,
4、并考虑到混凝土对地热水的耐久性,宜采用高炉渣水泥 (分离粉碎型水泥) 。混凝土配合比和掺合剂应作试验优选。 (2)在防水板和混凝土衬砌之间设置隔热材料,可隔 断从岩层传播来的热量,使混凝土内的温度应降低。 . . (3)把一般衬砌混凝土的浇筑长度适当缩短。 (4)用防水板和无纺布组合成缓冲材料,由于与喷射 混凝土隔离,因此,混凝土衬砌的收缩可不受到约束。 (5) 适当设置裂缝诱发缝, 一般在两拱脚延长方向设置。 4. 安全控制要点 (1)为保证隧道施工人员进行正常的安全生产,我国 有关部门对隧道施工作业环境额卫生标准都有规定。如铁道 部规定,隧道内气温不得超多28;交通部规定,隧道内气 温不宜
5、高于30。国外的资料介绍, 日本规定隧道内温度低 于 37。为达到规定的标准,在施工中采取通风和洒水及通 风洒水相结合的措施。温度较高时可增加大型通风设备予以 降温,并在正洞开挖工作面前放一段距离,利用平导超前钻 探,如有热水涌出,可在平导内增建降水、排水设施和排水 钻孔,以降低正洞的水位。如正洞施工中仍有水涌出时,可 采用水玻璃水泥系药液注浆,以发挥截水及稳定围岩的作用。 (2)中暑症的防治措施:在高温条件下施工除采用降温 措施外,还应该注意中暑症的防治工作。中暑症可分为热痉 挛症、热虚脱症和热射症三种类型,起症状及处置如下: 热痉挛:由于出汗过多,体内的水分、盐类丧失而引 起。其症状为在作
6、业中和作业后,发作性内痉挛和疼痛。对 此症应采取充分地摄取水和盐类予以缓解症状。 热虚脱:由于循环系统失调而引起。起主要症状为血 . . 压降低、速脉、水脉、头晕、头痛、呕吐、皮肤苍白、体温 轻度上升、采取的措施是,循环器官有异常的人员严禁参加 施工。对有症状者增加补水次数,并在阴凉出静卧休息。 热射症: 由于体温调节中枢失调,体温上升。 症状为: 体温高、兴奋、乏了和皮肤干燥等。采取的措施,对高温不 适应者应避免在洞内作重体力劳动。在高温施工地段采用冷 水喷雾等方法降温,必要是对患者可采取医疗急救处置。 (3)合理安排高温作业时间:根据洞内的高温程度、劳 动强度和劳动效率,确定劳动工时,以保
7、施工人员的健康和 安全。 (4)隧道施工各班组间,应建立完善的交接班制度。在 交接班时,交班人应将本班组的施工情况及有关安全事宜及 措施向接班人详细交待,并记载于交接班记录本上,工地值 班负责人(领工员)应认真检查交接班情况。每班开工前未 认真检查工作面安全状况,不得施工。 (5)施工中应对围岩加强检查与量测。对不良地质段施 工,应采取弱爆破、短开挖、强支护、早衬砌、先护顶等小 循环的施工方法。隧道施工要充分利用监测手段预测预报围 岩位移与支护结构受力状况,量测要为生产安全服务。 (6)如发现隧道内有险情,必须在危险地段设置明显标 志或派专人看守,并迅速报告施工现场负责人,及时采取措 施处理,
8、情况危险时,应将工作人员全部撤离危险区,并立 . . 即上报。 (7)所有进入隧道工地的人员,必须按规定配带好安全 防护用品,遵章守法听从指挥。 5. 施工案例 大丽高速下山口隧道进口左线于3 月 19 号 13:30 掌子 面施工到ZK82+327 时,掌子面右侧拱脚处出现一股涌水, 流量约100 m3/h ,水温61,在拱部热水呈淋雨状,掌子 面空气温度约40,掌子面拱部出现掉块现象,施工单位立 即对掌子面进行初喷封闭围岩,初喷一直持续到下午14: 30, 但并没有起到稳定围岩的作用,拱部出现塌方,涌水也一直 持续不断。施工队立即停止初喷撤离施工人员,并将情况向 监理和业主汇报。掌子面塌方
9、一直持续到晚上23 点后基本 稳定,塌方体约500m3,塌落的较大石块将超前支护压弯, 卡在拱顶。 3 月 20 日上午业主、设计代表、监理和施工单位 现场查看,掌子面涌水流量约100 m3/h ,水温61,洞内 空气温度高达40,四方会议决定暂停施工,加强警戒和观 测,并制定了相应的处理措施。 6. 处理方案 6.1 关于洞内降温的处理 由于高温地热的出现,导致隧道无法按正常情况施工, 要求施工单位根据此情况调整施工组织计划,确保施工安全、 质量和工期。 . . (1)在隧道现有的通风设备基础上增加一台150KW通风 机,在掌子面附近配以适当数量的移动式小型风机进行通风 降温。具体配置如下表
10、: 名称通风设备功率 (KW) 数量 ( 台) 按放位置 隧道左线 大型通风机 (FJDQ ) 250 1 洞口 150 1 洞口 小型风机20 6 掌子面 隧道右线 大型通风机 (FJDQ ) 250 1 洞口 150 1 洞口 小型风机20 5 掌子面 (2)视通风降温的效果,必要时对掌子面围岩、初期支 护喷射砼表面喷淋冷水降温。 (3)缩短开挖、支护、二衬工班等作业时间,增加作业 人员,并加强劳动保护,做好防暑降温工作。各个班组作业 时间如下表: 序号作业班组每班组人数 (人) 作业时长轮换班组备注 1 开挖15 2 小时3 组左右线 2 支护20 2 小时3 组左右线 3 二衬16 3
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