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新奥法隧道施工识别致险因子

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:3.4.2.2初期支护过程致险因子新奥法初期支护作为爆破后紧接着的第二道工序,主要是利用喷射混凝土、锚杆、钢支撑等组合形式来协助围岩增大其自承力。

新奥法隧道施工识别致险因子

3.4.2.1 爆破掘进过程致险因子

由于新奥法适用于地质岩石条件较好的山岭地区,所以钻爆法就作为了其主要的开挖方式,但是由于炸药和雷管本身作为第一类危险源的存在,以及使用过程中不当操作等,同样给隧道掘进过程中的人员生命财产带来了众多威胁。

爆破施工风险主要来源于炸药和岩体的冲击力与震动作用将岩体分离,其过程中产生的致险因子主要来源于以下几个方面:

炸药与雷管本身的不稳定性造成的突发爆炸,冲击力造成的人员伤亡。

爆破后地质岩石状况不佳或应力荷载不均,围岩不能发挥其自稳定性,造成坍塌或落石伤人、损坏设备。

爆破人员操作失误或现场人员违反规定造成的意外爆炸事故。

爆破后有瓦斯溢出,给现场带来人员窒息、火灾、爆炸等威胁。

水害是造成隧道围岩坍塌的第一因素。掘进初期若采用导管法、导坑法、井点降水法等排水措施不力,将直接为隧道坍塌埋下隐患。

爆破掘进过程中的其他附加风险,来源于来临时用电、车辆、机械设备等施工工具的运作导致的人员触电、物体打击和机械事故。

施工企业管理不善,安全施工制度不完善、不执行,人员技术水平低等软件方面的缺陷造成的管理类危险事故。

3.4.2.2 初期支护过程致险因子

新奥法初期支护作为爆破后紧接着的第二道工序,主要是利用喷射混凝土、锚杆、钢支撑等组合形式来协助围岩增大其自承力。初期支护的施作时间与施做质量好坏严重制约着前期隧道洞体的稳定性,稍有差池便会造成洞体坍塌、人员伤亡事故。

初期支护阶段对隧道安全造成的危险主要来自于锚杆、混凝土等支护实耗材料的施做质量好坏。支护过程产生的致险因子可归纳为以下几点:

支护施做的时间与围岩情况不适应,出现未按时、按要求支护从而将围岩暴露时间过长的情况导致的洞体坍塌。

锚杆的锚固情况,混凝土的坍落度水灰比等指标不合格以及衬砌的厚度不达标,给隧道施工质量安全留下隐患。

喷射混凝土过程中采用的干喷、潮喷、湿喷等喷NT法本身会造成大量颗粒粉尘,若做不好通风及捕尘等治理措施便会给人员造成身心上的损害。

施工孕险环境中存在的其他人身伤害,即高处作业、物体打击、临时用电等运用不当造成的生命财产安全威胁。

由于施工管理不到位、技术要求不严格、现场人员违反劳动纪律等行为给施工现场带来的事故灾害及隐患。

3.4.2.3 预报及量测过程致险因子(www.xing528.com)

预报及量测工作贯穿着隧道施工整个施工周期,尤其在隧道开挖后及衬砌施做后,对围岩及周边地表、地下的观测频率就非常之频繁。这里在这里将地质超前预报与现场监控监测工作合并作为一项风险识别目标节点。

在新奥法中,隧道地质超前预报主要采用TSP(TGP)技术,是利用地震波反射回波方法预知前方水文地质信息的先进计算机辅助技术,准确有效的地质超前预报可对隧道工作范围内的地质信息在前期就有一个初步的了解,在掘进中可以时时指导掘进工作的安全进行。

而监控量测技术则是在隧道开挖面上应用收敛计、水准仪、锢钢尺、位移计、压力计等精密仪器,目的是时时监控反馈现场围岩的位移与受力情况,并同时描述其空间关系和位移一时间关系。它在隧道施工作业过程中帮助决策者进行隧道安全、质量、风险管理,充当着耳目的重要角色。

在隧道预报与量测过程中,致险因子主要来源于各种预报与测量技术得出的围岩水文地质数据、开挖面变形状况的非正常态显示。预报与量测过程中产生的致险因子可归纳为以下几个方面:

隧道现场监控量测工作不及时、频率低,在变形较快较大时未频繁观测围岩变形情况,从而错过了最佳改善期,造成隧道坍塌及人员伤亡。

地质超前预报技术运用不当及测量信息的失真,对掌子面前方水文地质信息了解不透彻,从而造成开挖后的紧急突发事故。

隧道现场监控量测项目已出现非正常态表现。如周边位移过快过大、拱顶及地表下沉速率过快过大、围岩体内位移超标、围岩压力超标、锚杆轴力及支护衬砌内应力不达标等测量结果,都给隧道安全埋下了相当大的隐患。

洞内渗水压力测量结果非常态,若此时得不到有效防排水控制,则会给隧道质量带来威胁。

预测到前方围岩BQ值降低或地质情况突变,出现流沙、熔岩等不良地质段。

由于隧道工程浩大,加之改造原有地形地貌,地表的下沉会导致周边建/构筑物、地下地上管线的受损及破坏。

3.4.2.4 二次衬砌施工致险因子

二次模筑混凝土衬砌作为承载围岩外部一切压力的大型混凝土封闭环形构件,其质量符合承载力设计与否直接影响着隧道整个生命周期的安全状态。衬砌浇筑过程中主要有防水工程、模板台车工程和混凝土工程,这就要求施工单位势必要加大整体式浇筑混凝土的施工全过程控制力度。

由于衬砌施工中主要为混凝土工程与模板台车组合式的施工工艺,其作用不仅是作为洞内主要的承压构件,而且作为隧道最内层起着饰面的作用。所以,衬砌施工阶段的风险情况主要由以下几点组成:

衬砌所用混凝土不达标,如坍落度、水灰比等指标未达设计规范要求,导致衬砌不能有效地发挥其承压作用。

水一直以来都是造成隧道病害的罪魁祸首,所以二次衬砌同样存在堵水防水的作用,若隧道存在高水压,务必会对衬砌造成巨大伤害。

施工单位对衬砌施工过程控制把关不严格或错误组织施工,导致衬砌未按照设计规定的厚度浇筑、未按照规定的施工工艺流程严格把关,导致衬砌失效。

由于衬砌长期暴露在自然环境中,与周围支护、围岩融为一体,存在着一系列缓慢复杂的物理化学反应的腐蚀病害。

由于模板台车的施工方式存在高处作业,所以施工人员的坠落、触电、碰撞等事故也应列为衬砌施工的一大考虑因素。

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