地铁小净距及大断面施工方案.ppt

小净距及大断面隧道安全专项施工方案,目 录,一、工程概况 二、编制依据及编制原则 三、小净距及大断面隧道施工方案 四、超前地质预报 五、施工监测 六、应急预案,一、工程概况,1、工程范围 五江区间隧道设计 右线起讫里程YK7+058.286-YK8+358.791， 短链1.038m，全长1299.467m， 左线起讫里程ZK7+058.286-ZK8+358.791， 短链1.038m和28.792m，全长1270.675m。 区间隧道内设临时施工竖井一座， 竖井中心里程：K7+412.606。 左右线大部分均处于平面曲线半径为450m，缓和曲线长70m的缓和曲线和圆曲线上，左右线纵坡为29。,（1）小净距开挖工法,（2）大断面开挖工法,（3）小净距段平面图,（4）右线地质纵断面,五江区间大断面主要管线表,1、右线开挖边线外20m为泰能天然气，顺香港中路南侧公交车道直行，采用DN300铸铁管道，法兰连接，埋深1.8m-2m之间。 管线联系人：辛丰年 联系电话:13969620758 2、左线开挖边线顶有一道污水管线，顺香港中路北侧车道直行，采用DN600钢筋混凝土管，承插式连接，埋深2m-2.5m之间。该管道流量较大，在云霄路南头设泵站。 管线联系人：王日芹 联系电话：13220895716,管线调查,3、右线开挖边线外10m、左线开挖边线外2m有一道雨水管线，分别沿香港中路南侧及北侧公交车道直行，采用DN400陶瓷管，该雨水管为起点，收集雨量较小，埋深2m-2.5m左右。 管线联系人：王日芹 联系电话：13220895716 4、左线开挖边线外3m，顺香港中路北侧公交车道直行，采用DN600铸铁管，承扣水泥接口，埋深1.2m-2m左右。 管线联系人：刘杰 联系电话：18660272621,雨水管道,ZK7+151.84,天然气顺南侧公交车道直行,自来水管道,二、编制依据及原则,一、青岛地铁一期工程（3号线）五四广场站浮山所站区间施工图设计。 二、青岛地铁一期工程（3号线）地质勘察一标段五四广场站浮山所站区间详细勘察阶段岩土工程勘察报告。 三、施工调查及周边建（构）筑物调查。 四、主要技术标准、规程及规范 （一）中华人民共和国住建部建质200987号文危险性较大的分部分项工程安全管理办法。 （二）中华人民共和国安全法。 （三）爆破安全规程（GB6722-2003）。,二、编制依据及原则,（四）地下铁道工程施工及验收规范 （GB50299-1999，2003年版）。 （五）铁路隧道工程施工安全技术规程 （TB10304-2009）。 （六）混凝土结构工程施工质量验收规范 （GB50204-2002）。 （七）锚杆喷射混凝土支护技术规范 （GB50086-2001）。 （八）钢筋焊接及验收规程（JGJ18-2003）。,二、编制依据及原则,（九）铁路隧道喷锚构筑法技术规范 （TB10108-2002、J159-2002）。 （十）铁路隧道工程施工质量验收标准 （TB10417-2003）。 （十一）地下工程防水技术规范 （GB501082008）。 （十二）地下防水工程质量验收规范 （GBJ50208-2008）。 五、青岛市人民政府现行有关法规、标准、技术规范、定额，以及环境保护、水土保持方面的政策和法规。 六、类似工程的科技成果、施工管理水平、技术设备配套能力。,三、小净距及大断面施工方案,（一）指导思想 该小净距及大断面隧道采用钻爆法掘进开挖，因两洞距离近，左、右线隧道中岩墙厚度1.495m-3m，而且围岩破碎为、VI级，埋深浅，地表有自来水、雨水、污水等诸多管线，路面车辆、人等流量大，尤其是大型公交车往往是超员运行，载重车等动荷载大。故在施工中除严格按照设计施工规范的要求除外，并严格控制爆破振动效应，采取“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测”的原则。尤其是保证中岩墙的稳定，防止坍塌是施工的主要风险源。其核心是微扰动、强支撑、弱爆破。总体指导思想为一方面保证洞内施工安全；另外保证地下管线及周边环境的安全。,三、小净距及大断面施工方案,（二）小净距隧道施工 1、小净距隧道施工图及施工参数,三、小净距及大断面施工方案,2、小净距段支护参数表,3、小净距隧道施工 (1)右洞先行开挖支护 右线小里程超前左线小里程30m以上，先爆破开挖右侧隧道，并完成初期支护。 (2)中岩墙加固 YK7+201.007-YK7+162.490段设计为小净距段，中岩墙最小距离1.495m-3m，采用25中空注浆锚杆加固，锚杆间距1m×1m，梅花形布置，注1:1水泥浆。,三、小净距及大断面施工方案,(3)右洞临时支撑加固 右洞开挖至YK7+162.490(小净距转大断面处），预留核心土，喷射混凝土封闭掌子面，右洞暂停开挖，采用I18型钢架设临时支撑，间距50cm，保证隧道稳定性及安全。左洞继续开挖至大断面，待两侧隧道初支结构封闭稳定后拆除临时支撑。,三、小净距及大断面施工方案,（4）小净距隧道爆破设计,三、小净距及大断面施工方案,A、上台阶钻爆设计 a、最大段装药量计算 根据建筑物调查资料a取4.1m，b取11.6m，R=12.3m，根据爆破试验回归分析k=150、=1.8由此得出最大单段装药量Q=1.39kg。,b、上台阶装填系数表,B、下台阶钻爆设计 a、最大段装药量计算 a取4.1m，b取14.8m，R=15.3m，根据爆破试验回归分析k=150、=1.8由此得出最大单段装药量Q=2.68kg。,b、下台阶装填系数表,（三）小净距进入大断面段施工方案 1、渐变段施工 A3单洞断面渐变扩挖至B2断面，渐变段设计I18型钢临时拱架，间距0.75m，挂网，喷C25混凝土厚25cm。渐变段开挖至设计轮廓后，反向开挖至设计轮廓。,A3单线断面向B2断面施工步骤平面图,（四）双侧壁导坑法施工方案,根据设计断面，左线ZK7+163.278-ZK7+115.463段（长47.815m）及右线YK7+162.490-YK7+115.291（长47.199m）为VI级围岩，采用双侧壁法开挖。 1、双侧壁导坑法隧道设计图,2、双侧壁导坑法施工步骤,3、钻爆设计 （1）I部 根据建筑物调查资料R取10m（10-2+2），根据爆破试验回归分析k=150、=1.8由此得出最大单段装药量Q=0.75kg。,1部装填系数表,（2）部 根据建筑物调查资料R取15m（10-2+2+5），根据爆破试验回归分析k=150、=1.8由此得出最大单段装药量Q=2.53kg。,2部装填系数表,（3）III部 根据建筑物调查资料R取10m（10-2+2），根据爆破试验回归分析k=150、=1.8由此得出最大单段装药量Q=0.75kg。,3部装填系数表,（4）IV部 根据建筑物调查资料R取15m（10-2+2+5），根据爆破试验回归分析k=150、=1.8由此得出最大单段装药量Q=2.53kg。,4部装填系数表,（五）CRD段施工方案 根据设计断面，左线ZK7+115.463-ZK7+058.286段（长57.177m）及右线YK7+115.291-YK7+058.286（长57.005m）为VI级围岩，采用CRD法开挖。 1、设计断面图,2、施工步骤,3、CRD法爆破设计 （1）I部 根据建筑物调查资料R取10m（10-2+2=10），根据爆破试验回归分析k=150、=1.8由此得出最大单段装药量Q=0.75kg。,I部装填系数表,(2)II部 根据建筑物调查资料R取15m（10-2+2+5=15），根据爆破试验回归分析k=150、=1.8由此得出最大单段装药量Q=2.53kg。,II部装填系数表,(3)部 根据建筑物调查资料R取10m（10-2+2=10），根据爆破试验回归分析k=150、=1.8由此得出最大单段装药量Q=0.75kg。,III部装填系数表,(4)部 根据建筑物调查资料R取15m（10-2+2+5=15），根据爆破试验回归分析k=150、=1.8由此得出最大单段装药量Q=2.53kg。,IV部装填系数表,4、保证措施,（1）隧道施工掌子面稳定性控制 A、做好超前支护结构，保证超前小导管施工质量，加强对含砂地层的超前支护； B、及时施工支护结构，控制开挖进尺和开挖面积，开挖完成后及时完成支护结构； C、及时完善支护结构，保证支护结构及早成环，保证支护效果； D、加强施工监测，信息化施工。,4、保证措施,2）控制爆破措施 A、分部开挖； B、严格控制最大段装药量； C、严格控制雷管段别； D、采用周边空眼减振措施。,（3）断层通过措施 A 、加强超前地质预报; B、加强超前支护，必要时逐榀增加超前小导管注浆加固； C、增加系统锚杆； D、加强监控量测。 （4）围岩变形加快应对措施 A 、暂停掌子面开挖，封闭掌子面; B、采取径向注浆加固，遇到险情必要时采用套拱加固措施； C、采取锚、网、喷、注浆加固措施； D、采用增加临时仰拱及临时支撑措施。,（5）雨季施工保证措施 A、注意收集天气预报，特别是特大暴雨、暴雨季节提前应对; B、对路面裂缝灌浆封堵密实，防止雨水下渗加大土体自重； C、做好应急准备。,(一)预报原则 遵照“长期预报与短期预报相结合、物探手段与钻孔直接预测相结合、区域性地质预报与掌子面地质预报相结合”的“三结合”原则，全面正规、贯穿全程。做到“有疑必探、先探后掘”，充分发挥多种手段综合预报的优势，通过各种方法相互对照、相互补充，相互配合，提高地质预报准确度。,四、超前地质预报,(二)预报方法 1、开挖面地质素描 对开挖面的地层岩性、地质构造、地质结构、节理发育情况、地下水状况、结构面的产状等进行描述、分析、推测前方地质情况。 2、地震波探测 采用瑞士安伯格公司生产的TSP-203地震波探测系统，探测开挖面前方100m范围的不良地质体的性质、位置和规模。 3、开挖面使用风钻打眼浅孔探测 使用风钻钻3-5m深，探测前方地下水、围岩的软硬变化。,超前地质预报,TSP超前地质预报,地质雷达,五、监控量测,1、监测项目及频率,2、爆破振动监测方案,(1)监测依据 a、爆破安全规程 （GB 67222003）； b、建筑抗震设计规范 （GBJ 500112001）； c、建筑抗震鉴定标准 （GB 500232009）； d、青岛市地铁监测管理办法。 (2)监测设备 成都中科测控有限公司生产的TC-4850爆破测振仪2 台。 (3)振动影响判别标准 本工程规定以振动速度为主要判别依据，规定所有爆破影响范围内地面振速不得大于2cm/s。,爆破测振仪,（4）、监控量测标准,监控量测相片,收敛观测,拱顶下沉观测,地表沉降观测点,六、应急预案,(一）坍塌 1、中小型坍塌 中小型坍方发生后，一般存在暂时稳定期，且拱部不会堵塞，处理相对容易，具体方法及步骤如下： （1）安排地面巡视 发生坍方，立即安排人员对地面进行巡视，设置警戒。并通知管线单位及相关单位，提前采取加固及应急处置措施。,（2）坍方穴口加固 为防止坍方进一步扩大，对坍方穴口进行加固，并采取方木、型钢支撑等方式对支护进行加固。先加固坍方附近未坍塌的部分：采用喷锚支护和超期42注浆小导管对为坍塌的边墙及拱部进行加固,以防止拱部的进一步发展和扩大。,（3）锚网喷联合支护 利用坍方发生后围岩处于相对的暂稳定状态，抓紧时间沿坍塌面设外层初期支护，采用锚网喷联合支护。 (4) 对坍方段进行注浆加固，支护措施予以加强。 (5) 清碴：从外向里逐步清碴。,2、大型坍方处理 当坍穴断面较大，往往造成冒顶，地表塌陷，并危及周边建筑物及管线安全，一旦发生必须立即启动应急预报，并报告相关单位及部门。现场立即划定警戒范围，对周边人员进行疏散，对陷坑采取混凝土回填等措施，严防坍方扩大，将损失减少到最小范围。并迅速组织有关专家进行评估，制定坍方处理方案。,（1）立即上报，现场划定警戒范围 事故发生后，根据应急救援方案由现场人员或安全员第一时间向项目经理报告，项目经理在第一时间向地铁公司、监理部等有关单位报告，并根据坍方情况报告相关单位及部门。现场封锁交通并划定警戒范围,立即疏散群众，并派专人巡视，确保居民安全。,（2）陷坑回填 采用混凝土等对陷坑进行回填，防止地面坍陷进一步扩大。当管线遭到破坏时，立即联系产权单位截断管线，并到现场确认，防止次生灾害发生。,（3）洞内坍方体加固 根据坍方规模大小，对洞内坍方体反压砂袋或喷射砼封闭，对坍体后方已支护段采用方木、型钢钢架等进行加固，防止洞内坍方扩大。 （4）坍体注浆加固 对坍体采取洞外地表注浆+洞内大管棚注浆结合方式进行加固，加固后才能进行开挖。 （5）坍方段通过 采取强支护（必要时采取管棚法）方案通过坍方体及坍方影响带。 （6）处理坍方过程中的围岩量测 根据围岩监测情况调整。,3、防坍塌措施 （1）严格遵守浅埋暗挖地铁“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”十八字方针。 （2）严格控制开挖进尺、台阶长度，仰拱闭合长度。 （3）初支及时、密贴。 （4）合理选择施工方法。,（5）加强地下水处理。 （6）深入细致调查建（构）筑物和管线与区间隧道的关系，必要时提前进行预加固。 （7）如施工检测已确认地下水渗流进洞内，引起建（构）筑物与管线明显沉降并超限时，掌子面停止开挖，采用注浆方法止水，并加强监控量测，并确认止水有效时掌子面才能继续开挖。,（8）当爆破振动速度超限时，应立即减少装药，减少振速。 （9）加强超前地质预报，特别是断层破碎带通过。 （10）加强监控量测。 （11）坚持动态施工，动态管理。根据围岩变化情况及时调整支护参数，做到岩变我变。可采取加强超前支护、加密钢架间距、锁脚锚管、临时仰拱等措施进行加固。,（二）涌水,1、预控措施 A.掌子面地质超前预报探水。 B.对地下水进行分析：地下水类型、涌水量、水压等，制定相应的处置措施。 C.洞内应配置足够的排水设施，向洞外排水，确保竖井排水管路的畅通。,2、应急处理 （1）一般性涌水事故应急处理措施 采用超细水泥+水玻璃双液浆进行注浆止水，必要时采用化学浆液进行注浆止水。 （2）重大涌水或大量流沙事故应急处理措施 洞内突然出现透水事故时，洞内工作人员立即按预先安排好的撤退路线进行撤退。 事故发生后，如果有人受伤，应积极进行现场抢救。 洞内透水事故发生后，应尽快通过各种途径向洞内、地面报告，以便迅速采取营救措施。,（三）沉降超限,1、预控措施 （1）严格控制初期支护施工质量，保证锁脚锚杆施工质量。洞室上台阶开挖尽量短，并及早封闭成环。下部洞室开挖台阶长度要大于6m。 （2）及时进行初支背后回填注浆。 （3）岩石破碎地段应先进行超前注浆加固，再进行开挖。 （4）按设计频率进行监控量测，数据变化异常马上分析处理。,2、应急处理措施 (1）如引起地面沉陷，先对沉陷处进行围蔽，疏导交通，调查地下有无管线。在沉陷部位设置交通导向标志，夜间设置指示灯，并由交通管理人员维持交通秩序，尽快恢复交通并及时上报。,(2)可能危及建（构）筑物和住户或行人的安全，则迅速疏散建筑物内和周围的人员，确保人员安全，同时采取紧急措施对建（构）筑物进行加固处理。分析沉降过大的原因，制定针对性的措施和方案，加强监控量测，确定所采取的措施和方案有效，建（构）筑物沉降量控制在允许范围内，上报监理、设计、业主，同意后再继续施工。,（3）如果建（构）筑物的沉降超过预警值，但经过与设计、监理、和业主等各方共同分析，其沉降不会造成建（构）筑物结构的破坏，则重点分析施工过程中造成沉降过大的原因，包括设计、施工等各个方面，在此基础上，有针对性的制定措施和方案，以防进一步的沉降，然后组织实施。经过监控量测，确定所采取的措施和方案有效，沉降量控制在允许范围内，上报监理、设计、业主，同意后再继续施工。,（四）管线破坏,1、雨、水管道渗漏水 (1)预控措施 A、首先在现场勘察、物探的基础上，确认污、雨水管、自来水管等渗漏水的部位，首先对该段进行内部套管引排，然后对管线进行堵漏，以切断渗漏水的补给源； B、为避免漏水线流变为涌流，在管线注浆加固的基础上进一步对本段初期支护补充背后回填注浆，以进一步增加土的密实度，减小土的渗透系数，避免渗漏水线流变涌流，避免坍方发生。 C、加强监控量测。 D、加强值班制度，现场值班人员24小时跟班作业，密切关注洞内及地面的变化。,(2)应急处理措施 A、异常渗漏水 a、监控量测人员应立即上报应急救援领导小组、监理及业主代表，同时通知管线产权部门； b、挂网喷射C20混凝土封闭掌子面，以免渗漏到洞内； c、探测雨污水管基础形式，在管线基础加3m长32注浆小导管，水平间距0.5m，压注水泥浆。,B、雨污水管出现较大渗漏 a、施工场地内一旦发生事故时，发现人员立即向应急救援领导小组报告事故地点、范围等相关情况; b、立即在管线上源引流，现场做好围堰，接管引流渗水到辅道上污水管内，实行警戒，疏散人员，进行交通导流。 c、同时上报应急救援领导小组、监理工程师及业主代表，通知上部管线产权单位，由产权单位在事故发生后30分钟内组织专业队伍进行抢修，应急救援领导小组立即组织抢先物资、机械、人员配合专业队伍进行抢修。 d、应急救援领导小组接到报告后，立即组织各应急救援小组展开救援同时根据有关规定在一定时间内向相关单位报告事故情况。,2、天然气管道 （1）预防措施 A、对于施工中可能对管线产生的影响，进行细致的调查，加强与燃气公司的联系。 B 、对管线具体分布位置和保护应急措施作专题技术交底，加强操作工人的保护意识。 C 、加强与燃气公司的联系，有所准备，一旦发生情况可以及时采取应对措施。,（2）应急措施 A、若发生异常，施工人员立即报告应急救援领导小组，暂停施工。同时启动应急救援预案，并向监理工程师如实汇报。 B 、由应急救援领导小组与监理、设计、业主和有关产权单位查勘现场，首先确定对天然气管道的危害程度，如果危害程度较大，可能危及天然气管道结构安全，则迅速采取紧急措施对其进行加固处理，确保结构安全。,C 、如果天然气管沟沉降超过预警值，但经过与设计、监理、业主等各方的共同分析，制定有针对性的措施和方案，并经过监控量测，确定所采取的措施和方案有效，天然气管道沉降量控制在允许范围内，上报监理、设计、业主，同意后再继续向前施工。 D 、一旦洞内天然气管道结构遭受破坏，必须立即停止施工，紧急疏散施工人员。并向应急救援领导小组汇报，同时会同现场工程技术人员采取必要的临时应急处理，防止进一步扩大。若造成人员伤亡，应在第一时间组织抢救，立即向急救中心电话求援。,汇报完毕，敬请各位专家及领导指导！ 谢 谢！,