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中圖分類號:U231文獻標識碼: A
引言
目前,地鐵已經成為了許多城市必不可少的交通工具,因此針對其施工建設,必須持有認真嚴謹的態度。其中對地質災害的防范是一項必須的工作,若對地質災害危險性重視不足或防治不當,就很有可能導致地鐵工程建設遭受或引發地質災害進而發生重大的安全事故。
地質災害定義
地質災害是由于地質作用使地質自然環境惡化,并給人類生命財產帶來損失以及嚴重破壞人類賴以生存的資源、環境的事件。目前對地質災害的范圍和種類還沒有統一的認識,有人認為地質災害是由于自然變異和人為作用導致地質環境或地質體發生變化,從而對人類社會造成危害的地質過程和現象。有人認為地質災害是在各種動力活動作用下,地質環境發生災害性變異的結果;地質環境異常變化的區域越廣,變化的要素越多,變化的程度越大,所形成的地質災害越嚴重。地質災害內涵應該包括以下兩方面內容。 第一強調致災的動力條件,即因地質作用形成的災害事件才是地質災害。地質作用是促使組成地殼的物質組分、構造和表面形態等不斷變化和發展的各種作用。除上述自然地質作用外,隨著人類工程經濟活動的規模和范圍迅速擴展,人類對地球表面形態和物質組成產生愈來愈大的影響,有人把這類作用稱為人為地質作用。因此,由內動力地質作用、外動力地質作用和人為地質作用導致地質環境變化形成的災害稱為地質災害。 第二,強調災害事件的后果,即對人類生命財產和生存環境產生毀損的地質事件稱為地質災害,而那些僅僅是地質環境惡化,但并沒有直接破壞人類生命財產和生產、生活環境的地質事件,則只是一種危害,尚未構成災害,對此,我們習慣地稱其為環境地質問題。
地鐵施工的地質災害的類型以及產生的原因
2.1、地面塌陷
在地鐵施工中,盾構法施工容易引起隧道周圍土體的松動和沉陷,它直觀表現為地表沉降、隆起和裂縫,受其影響隧道附近的建構筑物將產生變形、沉降或變位,甚至使建構筑物遭受破損或破壞。這對地質災害危險性評估而言,屬于地面塌陷災害的范疇,而一般文獻稱為地表沉降。盾構法施工引發的地面塌陷( 地表沉降) 主要是由盾構施工的地層損失和松動土體固結沉降引起的。依據我國的管理標準,將地層損失率限定在5%以內, 將地表最大沉降量限定在30mm 以內。
2.2、地面沉降
地面沉降是指某一區域由于各種原因導致的地表淺部的壓實加密引起的地面標高下降的現象。地面沉降又稱地面下沉或地陷,我國目前已有 20 多個城市發生了地面沉降,其中上海、天津、臺北、太原等最大累計地面沉降已超過 2 m。地面沉降是地鐵建設最常見的地質災害,北京、上海、深圳、廣州、杭州等在地鐵建設過程中均發生過不同程度的地面坍塌事故。地面沉降會帶來以下危害結果:地鐵建筑不均勻下沉,地鐵盾構斷裂,鐵軌扭曲,地鐵隧道透水,基坑與路面坍塌等。
2.3、流砂、管涌
流砂和管涌是滲透變形的兩種形式,均屬于地下水的不良作用。流砂多發生在顆粒級配均勻而細的粉、細砂中,其表現形式是所有顆粒同時從類似于管狀的通道被滲透水沖走。管涌是指在滲流作用下土體中的細顆粒在粗顆粒形成的孔隙孔道中發生移動并被帶出,逐漸形成管形通道,從而掏空地基或壩體。流砂和管涌主要發生在地鐵車站深基坑施工中。如防治不當,流砂和管涌易造成地鐵車站基坑支護變形失穩坍塌、基坑進水、基礎發生滑移或不均勻下沉、基礎懸浮等,以及地鐵隧道透水。
地鐵施工的地質災害的安全管理對策
(1)地鐵建設時,建設單位負責牽頭成立地質災害防治小組,小組成員包括建設、勘察、設計、施工、監理、監測等單位人員以及地質、結構專家等,統一管理,分工協作。施工單位應精心施工,根據地質勘察報告及城建檔案等資料摸清工程地質條件及周邊環境等情況,是否有暗浜、流砂、承壓水層等不良地質。須查清基坑周邊環境:建(構)筑物的結構類型、層數、基礎、埋深及上部結構形狀;地下管線的管類、規格、分布;暗浜和廢棄人防及管線的距離和大小;道路的距離和車流;地表水的匯流和排疏情況等對基坑開挖有影響的情況。對危險性較大的隧道和深基坑工程要有針對性地編制專項施工方案,對施工中遇到的地質災害應有相應的預控防治搶險措施。
(2)選擇適當的施工方法,嚴格審核把關。依據地鐵工程相關設計,在施工前選擇適當的施工方法、輔助工法、結構材料和加固保護措施,制定切實可行的《施工組織計劃》、《施工安全風險控制措施》和《安全操作與安全作業規程》,經報上級和安全監理確認后實施。在施工中根據施工單位和第三方監測所發現的新情況,及時做出相應的設計變更或應急處置,經安全監理確認后實施;在施工中要進行詳細技術交底,確保施工安全。另外,應聘請具有專門技術等級要求的技術人員,對大型設施吊裝、主要模板工程、施工主體變形、地表沉降、地下水位變化、建筑物沉降進行嚴密觀測,并根據觀測數據調整施工方案,確保施工周邊建筑物安全。
(3)施工時應嚴格執行作業程序,加強安全管理,落實安全措施,合理安排工期。除設立專職安全員外,現場還應配備經驗豐富的專業地質工程師,及時發現開挖作業面的地質地質災害隱患。當施工現場地質條件與原設計不符時,應及時會同設計、監理等進行變更設計,哪怕是一個細節都不能放過。監理單位嚴格審查專項施工方案內容,發現地質災害隱患應督促施工單位進行防治,當情況危急時應立即下達停工指令,對施工單位搶險所發生的費用應事后與建設單位簽字認可。
(4)大力提高搶險救援能力,筑起最后一道安全防線。盡管我們下大力氣構建了地鐵施工安全管理制度體系,大力加強安全基礎建設,構筑安全保障體系,盡可能加大地鐵施工安全系數,但安全隱患不可能完全消除;盡管我們加強對地鐵施工中重點和隱患部位的嚴密監控,制定并落實一整套行之有效的監控措施,但對地鐵這樣一個復雜的系統來說,有些事情防不勝防,險情可以不斷減少,但不可能完全消滅。為此,我們應大力提高搶險救援能力,努力控制各種事態的發展,將其影響降低到最低程度,筑起安全施工的最后一道有效防線。一方面,需要針對地鐵施工各環節中重大的危險源,特別是消防安全和開挖塌方等高風險事件,積極建立并完善應急預案;另一方面,加強專兼職搶險隊伍建設,強化各崗位對地質災害突發事件的處置能力,并堅持定期和不定期的培訓和演練。進一步加強施工一線人員的搶險能力建設,提高施工一線人員對各種突發事件的先期處置能力。
(5)加強監控量測,搞好安全預防。通過先進的監控量測以及收斂變形觀測,對地鐵施工過程中項目本身及周邊環境進行密切監測,及時獲取地鐵項目自身及周邊環境變化第一手資料,掌握地基和結構物變化情況。通過對各種監測數據的分析,可以及時發現風險苗頭,及時采取防范和應急措施,有效提高地鐵建設安全管理水平。
結語
總而言之,要重視地鐵施工地質災害的安全管理,加強安全監理,做好監測預警和地質災害超前預報,進而保證地鐵施工的安全性,保證地鐵的施工質量,進而使地鐵順利運行。
參考文獻:
關鍵詞:預應力混凝土連續剛構橋;施工安全風險評估;
0 引言
2010年,交通運輸部正式通過了《關于在初步設計階段實行公路橋梁和隧道工程安全風險評估制度的通知》,公路橋隧工程風險評估工作由此在全國范圍內逐漸展開,并選擇在工程建設條件、技術復雜的公路橋梁和隧道工程的初步設計階段率先推行風險評估工作。近年來,利用風險評估方法解決橋梁施工工程中的復雜決策問題,日益成為關注焦點。基于風險管理模式處理施工過程中的復雜問題,為橋梁施工提供借鑒經驗,已迫在眉睫。
1 實橋工程概況
實橋依托工程全長1173m,主橋為5跨變截面預應力混凝土連續剛構橋。跨徑布置為跨徑布置為82+3×150+82m。
圖1 主橋總體布置圖(單位:m)
1.1 主橋上部結構
上部結構為預應力混凝土變截面連續剛構,橋寬2×19.45米。箱梁為單箱單室截面,箱梁頂寬19.45米,底寬9.15米,墩頂處梁高10米,梁端及跨中梁高3.5米,箱梁梁高按1.6次拋物線變化。腹板厚從跨中至根部采用0.6、0.8、1.0米分3段漸變。從跨中至箱梁根部底板厚為0.32~0.9米,按1.6次拋物線漸變。箱梁頂板寬為19.45米,底板寬9.15米,翼緣板懸臂長5.15米。在0號塊、中跨合攏段和箱梁端部設橫隔板。
1.2 主橋下部結構
主橋橋墩雙薄壁箱型墩身,群樁基礎。雙薄壁墩身外緣寬8.5米,單壁斷面尺寸9.15×2.4米,長邊厚0.6米,短邊厚0.8米,墩高40.5~46.5米,墩頂、墩底分別設置2m、2.5m實心段,橋墩高度中心設置一道橫隔板。
1.3 施工方案設計
箱梁采用掛籃懸臂澆筑施工,0號塊長10m,箱梁單T懸澆劃分為19對梁段,從根部至跨中箱梁縱向分段長度為:7×3.0+12×4.0m,邊、中跨合龍段長均為2.0m。懸澆梁段最大重量為262.0噸(2號塊),掛籃自重按100噸考慮。
對于本橋施工而言,由于跨徑較大、技術復雜且施工工序繁雜,具有一定施工難度。此外,橋址處大風、地震及地質災害等因素對橋梁建設影響同樣巨大。因此,需要對本橋施工期間安全風險源作識別評估。
2 風險源識別
從施工方案、現場調查及自然因素3個方面對特大跨徑連續剛構橋施工期間安全風險源進行識別分析,為風險評估及風險控制前提條件。
2.1 施工方案
(1)單箱單室大懸臂風險
基于本橋單箱單室大懸臂截面形式,需要考慮超載車輛通行風險對主梁極限承載能力以及正常使用性能的影響,保證結構整體具有一定安全冗余度。
(2)掛籃懸臂施工風險
對于掛籃懸臂澆筑施工,需要注意掛籃桿件之間連接可靠性、掛籃行走系統及錨固裝置、掛籃安全管理等問題。此外,本橋由于懸臂澆筑塊段寬度大、重量重的特點,需要對施工掛籃進行特殊設計,并在施工前進行預加載試驗,保證掛籃在使用階段強度、剛度及穩定性滿足要求。
(3)高墩施工風險
本橋橋墩采用滑膜施工法,高墩施工時往往存在較多不確定因素,如大風大雨對施工影響以及橋墩墩身垂直度的影響等,需要加強施工及應急預案管理工作,使施工風險處于可控范圍。
2.2 計算分析
通過對所建橋梁進行有限元模型進行計算分析,能夠掌握梁橋在施工階段主梁受力狀態,明確橋梁最不利受力工況,在該工況采取重點控制措施,保證橋梁施工期間安全可靠。有限元模型計算分析結果表明:結構在各個工況下應力均勻,安全度較高,無重大設計風險。
圖2 結構有限元分析模型
2.3 現場調查
通過對施工現場實測調查,并總結以往同類型橋梁施工經驗,可統計出施工期間橋梁結構風險見表1。
表1 施工期間風險源調查結果
序號 風險源
1 預應力張拉不到位
2 掛籃懸臂澆筑問題
3 高溫、低溫對施工影響
4 合龍高差過大
5 施工機械事故
6 邊跨現澆段支架失穩
2.4 自然因素
此外,針對橋址所在處地理環境,需要考慮結構尤其是大懸臂主梁風致失穩風險,地質災害風險以及地震災害風險,這對橋梁極限承載能力以及正常使用性能均具有影響風險。
3 風險評估
對橋梁建設施工期間風險源進行識別,進行風險源調查,去除次要風險源信息,最終形成風險源列表。根據《公路橋梁和隧道工程設計安全風險評估指南》,風險估測結果見表2。
表2 風險估測結果表
序號 風險項 風險估測結果
風險發生概率級別 風險損失級別 風險級別
1 單箱單室大懸臂風險 3 1 II
2 掛籃懸臂施工風險 2 3 III
3 高墩施工風險 1 4 III
4 塔吊失穩風險 2 2 II
5 邊跨現澆段支架失穩風險 1 3 II
6 合龍高差過大 2 3 III
7 0號塊開裂風險 3 4 III
8 結構風致失穩風險 1 3 II
9 地質災害風險 2 2 II
10 地震災害風險 1 3 II
從表中可以看出,掛籃懸臂施工風險、高墩施工風險、合龍高差過大及0號塊開裂風險為III級風險,需加以重點關注。其余風險,如單箱單室大懸臂風險、塔吊失穩風險、邊跨現澆段支架失穩風險及結構風致失穩風險等為II級風險,需采取相應處理措施并加以控制。
4 風險控制措施
針對風險源識別及等級估測,應提出相對應風險控制措施,以有效預防風險危害發生,降低工程施工危險性。其中主要風險控制措施包括:
(1)箱梁設置縱、橫、豎三向預應力,并在中跨設置備用鋼束,作為安全儲備,在橋梁使用階段對其應力及撓度進行監測。
(2)橋梁主跨跨中設置橫隔板,橋墩中間設置橫隔梁,提高橋梁結構整體剛度,減小其長期撓度。
(3)進行預應力混凝土結構耐久性設計。
(4)對橋梁合龍段合龍前進行頂推,有效抑制橋梁跨中下撓。
(5)保證掛籃、托架具有足夠強度、剛度及穩定性,測量其彈性與非彈性變形。
(6)增加橋梁施工期間臨時抗風措施,避免橋梁在大懸臂狀態下大風期間施工。在大風天氣下車輛限制車速,并在一定等級風速下關閉交通。
(7)橋梁抗震設防等級為8級。
以上僅列出施工期間主要風險控制措施,還應當根據實際施工進展情況,不斷提出進一步控制措施建議,調整與完善風險控制內容。
5 結論
綜上所述,各種風險源不利因素對特大跨徑連續剛構橋建設影響較大,均存在一定安全風險。因此,需要結合當前技術手段,全面考慮各項不利因素,準確評估項目風險程度,并采取相應的應對措施,最大程度減少風險發生導致的損失,提高工程的安全性。
參考文獻:
[1] 馬保林. 高墩大跨連續剛構橋[M]. 北京:人民交通出版社, 2001
[2] 張喜剛. 公路橋梁和隧道工程安全風險評估指南 [M]. 北京:人民交通出版社, 2010
關鍵詞:不良地質地段 分離式隧道
1.工程概況
1.1項目概況與基本地質狀況
康細隧道屬于廈蓉高速榕江格龍至都勻段公路項目第BT12/13合同段,項目位于貴州省都勻市三都縣,其中BT12合同段由我公司承建,BT13合同段由中鐵集團承建。康細溝隧道起訖樁號為:左洞ZK157+623-ZK158+434,長811米,其中BT12合同段長377米;右洞YK157+623-YK158+124,長801米,BT12合同段長377米。隧道進口位于圓曲線上,洞內最大縱坡為3.9%。隧址區分布的地層有第四系全新統坡積(Q4dl+el)亞粘土、滑坡松散堆積物(Q4del)碎石土及震旦系燈影組(Z2d)頁巖,局部夾白云巖;南沱巖組(Zln)砂巖,局部夾含砂礫巖。公路等級為高速公路,設計行車速度100km/h,隧道建筑限界凈寬:10.75m,限界凈高:5.0m。
該隧道所處地段地質條件較差,在施工過程中多次出現巖溶、涌水及小范圍坍方等地質災害。
2.總體施工方案與主要工序
2.1總體方案
本隧道采用新奧法施工,開挖出碴用于路基填方(K157+535~K157+623)。開挖、出碴、初期支護與二次襯砌砼順序平行作業,最后施作洞內裝飾。施工中進行超前地質預報,采用先進的量測探測技術對圍巖提前做出判斷,擬定相應的施工方案。施工過程中加強監測,及時處理分析數據,修正支護參數。
2.2主要施工工序
主要施工工序:隧道施工的基本工藝流程為布設施工測量控制網測量放樣洞門刷坡、防護截、排水超前支護洞身開挖通風、排煙初噴監控量測出碴完成初期支護仰拱填充邊墻基礎初期支護變形量測穩定防水層二次襯砌洞內裝飾。
3.不良地質地段施工方案
3.1膨脹性圍巖
3.1.1膨脹性圍巖具有濕漲干縮往復變形和潛在應力特性。干燥的土質膨脹性巖層,巖質較硬,易脆裂,具有明顯的水平和垂直張開裂隙,在被水浸濕后,裂隙回縮變窄或閉合,強度迅速降低。一般會產生圍巖普通開裂、坑道下沉、圍巖膨脹突出和坍塌、隧道底部隆起、襯砌變形和破壞等形式的危害。
3.1.2施工要點及注意事項
(1)開挖前調查不良地質段的特性和規模,并參考其他類似情況的工程實例,認真實施設計文件所提出的技術要求。在施工過程中,對圍巖壓力及其流變情況進行充分的調查和量測,分析其變化規律。對地下水探明其分布范圍及規律,了解地下水對隧道施工的影響程度,以便根據圍巖動態采取相應的施工措施;
(2)施工方法:
①采用短臺階法或中央導坑法開挖,緊跟開挖盡快對圍巖施加約束,采用錨噴構筑法施工及鋼拱架聯合支護;膨脹壓力很大時,可在隧道底部打設錨桿,也可在隧道頂部一定范圍內打人斜向超前錨桿或小導管,形成閉合環。斜向錨桿的外斜角度、桿長、間距、范圍等按設計或隧道施工技術規范設定。
②噴射混凝土宜采用鋼纖維混凝土,以提高噴層的抗拉和抗剪能力。襯砌的頂部和側墻宜同時施工,仰拱應盡早完成。
2.3施工注意事項
(1)在膨脹性巖層中施工要特別注意防排水工作,避免水漫流;應設置排水管道或漿砌片石邊溝;
(2)不要向開挖面灑水,以保持圍巖干燥;
(3)由于膨脹性圍巖隧道,不論采取什么類型、形狀的支護,如果處于非閉合狀態,則難以產生足夠的承載力,所以采用噴射混凝土、錨噴混凝土、鋼拱架聯合支護均應盡可能使其在平挖面周邊壁上迅速閉合,以約束圍巖變形,并要使襯砌盡早形成封閉式結構。
3.2黃土地段隧道的施工
3.2.1黃土受水浸濕后,會呈不同程度的濕陷性,會突然發生下沉現象,使開挖后的圍巖迅速喪失自穩能力,如支護措施滿足不了變化后的情況,極易造成坍塌。
3.2.2對因構造節理切割而形成的不穩定部位,在施工時重點注意加強支護,防止坍塌;黃土圍巖開挖后不能暴露時間過長,否則圍巖周壁風化至內部,圍巖松弛會加快,進而造成塌方。因此宜采用復合式襯砌,在開挖時少擾動,開挖后及時噴射混凝土,并以錨桿、鋼筋網和拱架支撐作為初期支護,快速形成嚴密的支護體系。必要時還可采用超前錨桿、管棚預支護加固圍巖。在初期支護基本穩固后,進行永久支護的施工,并要求襯砌背后尤其是拱頂回填要密實;做好洞頂、洞門及洞口的防排水系統,并妥善處理好陷穴、裂縫,以免地面積水侵蝕洞體周圍,造成土體坍塌。
3.3溶洞地段隧道的施工
3.3.1當隧道穿過可溶性巖層時,有的溶洞位于隧道底部,充填物松軟,隧道基底難于處理;有的溶洞巖質破碎,容易發生坍塌;有時遇到大的水囊和暗河,巖溶水或泥砂夾水會大量涌人隧道,當含水充填物不斷涌人坑道時,甚至會發生地表開裂下沉,山體壓力劇增;有的溶洞、暗河迂回交錯,錯綜復雜,范圍寬廣,處理起來十分困難。
3.3.2隧道遇到溶洞的施工措施隧道在溶洞地段施工時,應根據設計文件有關資料和現場實際,查明溶洞的分布范圍、類型情況(包括大小、有無水,溶洞是否在發育中,以及有無充填物等),巖層的穩定程度和地下水流情況(有無長期補給來源、雨季水量有無增長)等,從而根據不同情況采取以下幾種方法進行處理。
(1)引排水:①當暗河和溶洞有水時,宜排不宜堵。在查明水源流向及其與隧道的位置關系后,用暗管、涵洞、小橋等設施宣泄水流,或開鑿水洞,將水排除洞外。②當水流的位置在隧道的上方或高于隧道時,應開鑿引水斜洞或引水槽,將水位降低到隧道底部以下,再行引排。
(2)堵填:①對已停止發育、徑跨較小、無水的溶洞,可根據其與隧道的相交位置及其充填情況,采用混凝土、漿砌片石或干砌片石等予以回填封閉,并根據地質情況決定是否需要加深邊墻基礎;②對拱以上的空溶洞,可視溶洞巖石破碎程度采用錨噴支護加固,或加設護拱及拱頂回填的辦法進行處理。
(3)跨越,當溶洞較大較深的時候,可采用梁、拱跨越。但梁端或拱座應置于穩固可靠的基巖上。
3.3.3溶巖地段隧道施工注意事項
(1)施工前應對地表進行詳細勘查,注意巖溶狀態,根據地質報告估計可能遇到溶洞的施工地段;
(2)了解地表水、出水地點的情況,并對地表水進行必要的處理,以防止地表水下滲;
(3)當施工達到溶洞邊緣,各工序應緊密銜接;
(4)當在下坡地段遇到溶洞時,應準備足夠數量的排水設施,具體數量可根據前面探明的溶洞大小來確定;
(5)施工中要注意檢查溶洞頂板,及時處理危石。當溶洞較大較高時,應設置施工防護架和鋼筋防護網;
(6)在溶蝕地段的爆破作業,應盡量做到多打眼、打淺眼,并控制藥量,實行弱爆破、短進尺的施工指導方針;
(7)在溶洞充填體中掘進,如充填物松軟,可用超前支護法施工。如充填物極為松散的礫、塊石堆積或有水,可于開挖前采取預注漿加固;
(8)處理情況復雜的溶洞,要根據現場具體情況制定安全措施,以確保施工安全。
4結論
隧道地質復雜多變,對于不良和特殊地質地段的隧道施工除按常規進行外,還需要一些特殊的加固措施和施工方法,而這些方法,常用的也就是超前支護,錨噴施工和預加固等。同時在施工過程中需加強監控與量測,及時根據現場情況調整施工方案。在施工方案的選擇上以“短開挖、弱爆破、強支護、早襯砌、勤檢查、穩步前進”為總體指導原則,從而安全、保質、高效的進行施工。
參考文獻
[1] 《公路工程技術標準》(JTJ B01-2003)
[2] 《公路隧道設計規范》(JTG D70-2004)
避讓方案(村民搬遷)號滑坡如果發生滑動,將危害村村民樊彥彬、樊新、樊西建三家房屋及人員生命安全,如果搬遷成本費用低于治理費用,建議村民樊彥彬、樊新、樊西建三家進行搬遷。治理方案根據勘查情況,對號滑坡、號蠕動變形體防治方案分別進行論述:號滑坡號滑坡整體穩定程度較低,遇到暴雨、連陰雨或其因素擾動后,坡體有隨時滑動的可能。為基本消除滑坡的危害,可采取地表排水與工程措施(擋土墻、抗滑樁)相結合進行防治。地表排水:目前坡體內沒有比較完善的截、排水系統。建議在坡體后緣外部周圍砌筑排水系統,減少大氣降水在坡體上的入滲,并嚴禁施工用水大量滲入滑體,嚴防排水系統漏水、滲水。同時在坡腳布設仰俯斜排水孔,疏干坡體滲出的裂隙水。工程措施重力式擋土墻擋土墻工程應重點布置在村民房屋陡坎臨空面處,采用重力式擋土墻加固提高陡坎臨空面的穩定性,防止陡坎發生變形垮塌,提高坡體的抗滑力,防止坡體中前緣變形體的繼續活動,保證房屋及陡坎的穩定。在連續降雨狀態下,地下水位急劇上升,為減小因此而增加的對擋土墻的水動力壓力,在擋土墻工程要選擇合適的排水措施。抗滑樁號滑坡坡在降水影響下仍在不斷變形和蠕動,因此,號滑坡的治理核心就是提高坡體中、前段的抗滑力,增強坡體的穩定性。為使號滑坡整體加固,可在坡體中、前緣抗滑段處布置抗滑樁,抗滑樁的長度應深入到滑床以下足夠的深度,確保抗滑樁的穩定性。根據地質勘探和物理勘探結果,基巖微風化層承載能力較高,厚度大且較穩定,是良好的樁端持力層。局部基巖風化層厚度較大處,也可選基巖強風層作為樁端持力層。號蠕動變形體號蠕動變形體整體穩定程度較低,遇到暴雨、連陰雨或其它因素擾動后,坡體有隨時滑動的可能。號蠕動變形體距村莊較遠,坡體體積較小,前緣與基巖接觸,以外主要為耕地,地形平坦開闊,若坡體發生滑動,對村民人身和財產安全沒有危害,僅對耕地會有一定損壞,因此可采取地表排水方案進行防治。目前坡體內沒有比較完善的截、排水系統。建議在坡體后緣外部周圍砌筑排水系統,減少山體落水流向坡體,減少大氣降水在坡體上的入滲。
2治理方案綜合考慮
由于號滑坡變形體前緣陡坎距離村民房屋最近處不到1米,施工難度很大,甚至會引起陡坎垮塌,不建議采用擋土墻施工方案。可采用抗滑樁及排水等防治工程措施相結合方案。在號蠕動變形體在后緣外部周圍采用截排水方案。
3結語與建議
【關鍵詞】 巖爆;公路隧道施工;不良地質災害;對策
公路隧道施工地質條件較為復雜,這嚴重影響了隧道設計與施工的科學性和安全性,而多發的公路隧道施工問題,如遭遇涌水、涌泥、巖爆、瓦斯突出等,也再次證明公路隧道施工的嚴峻性,因此,必須全面分析隧道發生災害的原因,并進行客觀性以及主觀性措施改進。下面就巖爆現象進行分析。
一、巖爆災害形成原因
在巖性、地應力、巖體結構以及施工等因素的作用下,往往引發巖爆災害。其一,巖性。完整、堅硬的巖體具有較高的彈性模量,能夠將大量的彈性變形能聚集,一旦開挖,彈性變形能就會突然釋放,進而形成巖爆。其二,地應力。一般來說,地應力越高的巖石具有的彈性模量就越高,其彈性應變力就越大,所以,在開挖擾動下,極易形成巖爆;開挖后,具有較高地應力的巖石周圍,會產生切向應力和徑向應力,在兩者作用下,也會產生巖爆。其三,巖體結構。巖爆發生往往由巖體完整度決定,在完整巖體中,巖塊破裂由內部裂紋擴展造成,其能量釋放較為徹底,而在高能量的作用下,必定會產生巖爆。其四,施工因素。應力集中不僅與原始應力有關,而且受隧道形狀以及施工方式的影響,如開挖方法不當,造成隧道斷面不規則,進而加劇圍巖局部應力集中程度,而產生巖爆;采用不正規的爆破方式,使得巖體外載荷差異性增加,這就促使彈性波傳播擴展,對鄰近巖體區造成巖爆威脅。其四,地下水對巖爆的影響。干燥的巖體往往容易引發巖爆,而較為濕潤的巖體則很難引發巖爆,這在于地下水對巖石的作用力。一方面,地下水能夠軟化巖石,這就降低了巖石強度,同時將彈性變形能儲存在巖石體內;另一方面,在地下水侵入下,巖石體內所存儲的彈性變形能得以耗散,且巖石內部的節理縫隙所產生的抗剪強度受到一定抑制,因此,可以降低巖石爆破度。
二、加強預測,防患于未然
不良地質主要由于地質作用和人類活動引起,其中不良地質主要包括巖溶、瓦斯、巖爆、斷層、滑坡、斷層等,其與地質災害不同,地質災害是指在地質應力的作用下,而產生的塌方、突泥、涌水等現象或是過程,從以往公路隧道工程事故來看,不良地質是引起地質災害的主要原因,因此,要減少工程事故,必須加強對不良地質災害的防御,就巖爆災害來看,其預防方式主要有:
超前預報法。在巖石結構、巖性、地應力、地下水等因素的作用下,產生巖爆現象,因此在施工前,要預報多重巖爆誘發因素。采用紅外線、地質雷達、超前鉆孔等技術超前檢測施工前方的地質條件,并根據檢測結果,對圍巖的完整度、強度、地下水存在情況、巖性等進行判斷,從而根據地質現象分析,判斷巖爆發生的可能性,以提升施工安全性。
聲發射檢測法。該方法依據巖石變形或是破壞而產生的聲現象進行應力區定位,在定位過程中,往往利用拾音器收集人耳無法聽到的聲波,并將其轉化為電信號,在利用地音檢測器檢驗破裂程度,在應力區定位后,比較所收集到的信號時間,從而確定應力向何方傳播,當地音讀數增加速度加劇時,如果其數據大于預定目標,則預示會產生巖爆現象。
地震學預測法。地震學預測利用內用力和應變力之間的比例關系,確定巖爆發生前巖石內部的應力,其預測分為兩步,首先確定地震多發地帶巖爆現象發生的地點、時間,再者確定爆發的次數以及單次巖爆規模。
微重力法。該方法是利用力學參數來測驗應變力的一種方式,當巖石應力超出臨界線時,產生巖石擴容現象,即為巖石體積驟然增大,在其情況下,巖石變形,產生微重力變化,微重力值出現異常極值,則根據其極值,判定巖爆現象的發生。
三、施工防治措施
巖爆發生的原因主要在于圍巖應力以及巖性,在其防治中,要采取人為手段,以減緩或是阻止巖爆發生。
1、認真勘探,科學設計
在勘探過程中,要對隧道所處的地質情況、外在環境等進行全面性勘察,尤其是應變場、應力、巖體等,保證施工環境的安全性以及地質穩定性。加強隧道設計,包括選址、施工方案、爆破技術等內容;在位置選擇中,避開應力集中地區,若不得不經過此地區,則要對隧道軸線與應力方向進行全面設計,保證兩者處于平行位置,以便于減少隧道周邊圍巖之間的切向應力;在隧道斷面設計過程中,要加強斷面形狀選擇,盡量形成平穩應力狀態,以降低巖爆烈度。
2、落實施工,強化防治
隧道施工工程量較大,難度較高,在施工過程中,要把握住每個施工點,并加強巖性和應力控制,以保證安全施工,提升隧道施工質量。其一,采用混凝土噴射技術、系統錨桿加固技術等加固圍巖,其主要針對周邊加固和超前加固,在加固作用下,可以促使圍巖應力狀態由平面狀態轉移到三位狀態,進而實現巖爆控制。其二,通過巖石表面噴水、深層高壓注水等方式改變巖石的物理形式,以有效降低巖石的干燥度;利用鉆孔法、應理解除法等改變巖石的應力條件,進而降低巖爆發生率。
3、規范人員操作
由于隧道施工環境的惡劣性,以及人員操作不規范,造成隧道施工安全事故的發生,因此,在施工過程中,要規范作業人員行為,要求穿防砸背心,設置保護鉆孔、安裝放電設備、采用標準爆破技術等,并通過專業性培訓,促使工作人員全面了解巖性、應力、巖爆特征、誘發因素以及防治方法等,以保證安全施工。
結語
在地質應力以及地質災害作用下,公路隧道施工難度提升,要實現安全施工,提升隧道施工質量,必須分析誘發不良地質災害的原因,并以各種預測方法,對巖性、應力、巖石結構等因素進行監測,以防患于未然,必須強化施工環節,落實安全施工,以最終實現公路隧道建設效益。
參考文獻
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關鍵詞:礦山法隧道;超前地質預測預報;復雜地質;地質災害
Abstract: proven mining method tunnel working face in front of the geology as tunnel construction of the importance of safety controlling factor, so advance geological forecast work has become a mining method tunnel construction is an important part of the process. Taking Guangzhou rail transit line 3 ling bridge station ~ Sports West Point west road station mining method of interval tunnel construction actual implementation of the advanced prediction, this paper introduces the Guangzhou rail transit subway mining method tunnel construction experience, introduce the complex geological conditions of the tunnel advance geological forecast technology.
Keywords: mining method tunnel; Advance geological forecast; Complex geological; Geological disasters
中圖分類號:U45文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)
隧道施工時,經常穿越復雜地質區域,在施工過程中往往容易在復雜地質區域發生坍塌、涌泥、突水、地面沉降以及遭遇有害氣體(瓦斯、深層天然氣等)突出等地質災害或不良的環境影響,一旦施工中未超前探明或處治措施不合理,不但危及隧道施工安全、進度及質量,同時給后期的運營留下隱患。隧道開挖前對隧道的地質條件的了解,對隧道建設有著重要的作用,因此準確地預測與反饋掌子面前方、隧道周邊的具體地質信息,是地質復雜隧道建設的迫切需要。通過超前預測,可以及時發現異常情況,預報掌子面前方復雜地質體的位置及其圍巖結構的完整性與其含水的可能性,為優化施工方案提供依據。本文以廣州軌道交通三號線石牌橋站~體育西路站礦山法隧道區間施工為例,介紹復雜地質條件下的隧道超前地質預報技術,以期為今后類似工程的施工提供經驗和參考。
1工程概況
石牌橋站~體育西路站區間為雙線隧道,起于石牌橋站,止于體育西路站,總長為1265m,起訖里程YCK6+132.7~DK7+397.7。本段隧道的地質條件較為復雜,包含逆斷層帶、可溶巖地段、非可溶巖地段及碳質頁巖及煤線地層(可能存在瓦斯)。區內屬于珠江三角洲沖(淤)積平原。地下水以第四系孔隙潛水和基巖裂隙水和巖溶水為主。
2隧道超前地質預測預報內容和方法
2.1隧道超前地質預測預報內容
隧道施工超前地質預測預報是在施工時搜集地質資料,預報工作面前方短距離內的工程地質條件,以便為判斷圍巖類別,預測、預報前方不良地質情況,杜絕突發性事件的發生,為正確地選擇開挖斷面、支護參數和施工方法提供依據。根據天星隧道的地質情況,結合國內同類工程的施工經驗,本標段本著“地表和洞內相結合、構造探測和水探測相結合、長中短期分階段預報相結合”的“三結合”原則,做到有疑必探、先探后掘,充分發揮多種手段綜合預報的優勢,解決本標段的超前地質預報和整治問題。在施工中為了避免地質災害和不良的環境影響,獲得詳細的地質條件,在施工前應做以下幾個方面的探測:不良地質、地層巖性、地質構造、含水構造的位置規模及其性質。
2.2隧道超前地質預測預報方法
(1)常規地質法:根據現已開挖段的地質情況結合對隧道地表進行地質補充調查、地質勘察報告,對可能存在的地質情況進行地質素描。地質素描的內容包括:
①巖性:隧道頂、底板圍巖的種類、性質、產狀與特點,圍巖固結情況、風化及變質軟硬程度。
②地質構造:各種地質構造的類型、性質、產狀、規模,以及對巖體的破壞程度;斷層分布、走向、傾角、風化破碎程度;節理裂隙方向及間距,充填物及性質;巖溶展布的空間關系等。
③水文地質:洞內重要泉眼、暗河,主要出水點、涌水、突泥地點,觀測其流量、水壓、顏色變化、夾雜物等情況。必要時進行地表相關氣象、水文觀測,判斷洞內涌水與地表徑流、降雨的關系;
④其它:包括初始應力狀態、掌子面自穩狀況等。
(2)TSP-203超前物探法:利用在隧道圍巖以排列方式激發彈性波,彈性波在向三維空間傳播的過程中,遇到聲阻抗界面,即地質巖性變化的界面、構造破碎帶、巖溶和巖溶發育帶等,會產生彈性波的反射現象,這種反射波被布置在隧道圍巖內的檢波裝置接收下來,輸入到儀器中進行信號的放大、數字采集和處理,實現拾取掌子面前方巖體中的反射波信息,達到預報的目的。
圖1 .TSP203超前地質預報系統原理與布設
(3)超前探孔:使用超前地質鉆桿在隧道斷面的若干個部位進行鉆探,依據鉆桿內巖土結構、構造及水文地質判定前方圍巖的性質。一般取隧道斷面的三個點,中上部、左側、右側,將鉆探出的圍巖綜合對比分析然后按每兩米一個斷面記錄其圍巖狀況。這種方法是最直觀的進行地質探測,直接揭示前方幾十米地層的巖性、巖體結構、構造、地下水、巖溶洞穴充填物及其性質、巖體完整程度等資料,比較直觀,還可通過巖芯試驗獲得巖石強度等定量指標。
3石牌橋站~體育西路站區間隧道超前地質預測預報
施工過程中對石牌橋站~體育西路站區間隧道全部開展超前預測預報工作,并重點對發生易塌方、突水突泥工程地質災害段落進行超前預報工作,為及時調整施工方案及預防地質災害發生提供基礎資料,從而降低地質災害的發生幾率和風險。
3.1極易發生塌方、突水涌泥的逆斷層段地質預報方法
(1)常規地質法:對隧道地表進行補充地質調查和隧道內地質素描,根據掌子面開挖揭示的地質條件及部分炮眼加深2~3m的探測情況,如地層巖性特征、巖體破碎程度、地下水發育情況、結構面性質、洞型變形破壞特征等,對掌子面進行地質素描,并進行地質作圖。
(2)綜合超前物探:長距離超前物探采用TSP-203對掌子面前方約100m范圍內的地質構造的位置、規模、性質作較為詳細的預報,探測巖體的完整性及巖溶和地下水的發育情況,每100m施作一次;中近距離超前物探采用紅外探水儀器、地質雷達物探手段對掌子面前方先進行中距離綜合超前預測、預報,每25m施作一次,一次范圍30m。
(3)超前探孔:超前地質鉆孔采用單孔水平取巖芯鉆探法,超前探測20~30m,驗證中近距離物探超前探測的異常地段,正洞每個斷面不少于5孔,每個斷面3孔;加深炮孔探測利用在隧道開挖工作面上的炮眼鉆孔來探測前方圍巖的地質情況,在每一循環鉆設炮眼時布設3~5個鉆孔加深1~3m作為探測孔。
3.2可溶巖一般地段及出口非可溶巖地段
該區段采用的常規地質法及綜合超前物探法與逆斷層段地質使用的方法相同,使用超前探孔采用單孔水平取巖芯鉆探法,超前探測30m,驗證中近距離物探超前探測的異常地段,正洞每個斷面不少于3孔;加深炮孔探測利用在隧道開挖工作面上的炮眼鉆孔來探測前方圍巖的地質情況,在每一循環鉆設炮眼時布設3~5個鉆孔加深1~3m作為探測孔。
3.3含碳質頁巖及煤線地層有瓦斯積累可能地段預報方法
施工含碳質頁巖及煤線地層結合巖溶段超前預報措施并利用超前鉆孔、地質雷達探測等手段,對掌子面與側壁進行地層巖性特征、地層產狀、煤線厚度、瓦斯壓力、含量和濃度等綜合分析。
4結語
超前地質預測預報是規避復雜隧道地質風險的最有效手段,在施工當中應當將超前地質預測預報工作作為一道工序納入施工設計中。隧道施工過程中,復雜地質條件下的地質超前探測也不再單一的使用一種方法進行預測,而是綜合采取幾種方法同時進行,對探測的結果進行綜合判斷分析。綜合判斷分析是綜合超前地質預報方法的核心,它對各種預報手段獲得的資料進行歸納、分析、對比,提出最終預報結論,從而對工程措施提出建議,指導施工。綜合分析探測報告,內容包括工作概況、采用的各種預報手段及預報結果、相互印證情況、綜合分析預報結論、災害警報、施工方法和施工措施建議等。
本文對逆斷層段、可溶巖地段、非可溶巖地段、含碳質頁巖及煤線地層有瓦斯積累可能地段的隧道進行地質超前探測,綜合采用常規地質法、綜合超前物探法及超前探孔作為主要的超前地質預測手段,取得了較好的效果。避免了施工過程中坍塌、涌泥、突水、地面沉降、有害氣體(瓦斯、深層天然氣等)突出等地質災害或不良的環境影響的發生。
參考文獻
[1]王錦山.隧道施工超前地質預報理論基礎與方法[M].中國地質大學出版社,2012.
堅持以人為本、安全發展的科學理念,進一步貫徹落實國務院《關于進一步加強企業安全生產工作的通知》(國發〔〕23號)和省委、省政府《關于進一步加強安全生產工作的意見》(浙委〔〕88號)精神,積極推進企業安全生產主體責任和政府安全監管責任落實,嚴厲打擊非法違法建設生產經營行為,徹底排查治理事故隱患,認真解決安全管理上存在的突出問題和薄弱環節,有效防范和堅決遏制各類安全生產事故的發生,努力實現全年安全生產三個“零增長”目標,促進我縣安全生產形勢的進一步好轉。
二、工作目標
從年8月初開始,利用二個月時間集中力量開展安全生產大排查、大整治、大落實行動。通過“三查四促二保”,即檢查安全認識是否到位、隱患是否排除、責任是否落實,通過排查促進整改措施落實、主體責任落實、重點地域的較大特大事故得到遏制、基層基礎工作和長效機制得到落實,確保重特大事故的堅決防控、確保全年安全生產“三個零增長”目標的實現,努力創造良好的安全環境。
三、檢查范圍和重點
這次安全生產大檢查的范圍是全縣所有行業與領域。重點檢查道路交通、消防、建筑施工、非煤礦山、危險化學品、煙花爆竹、旅游、學校、水利、地質災害、防雷、機械冶金、有限空間等行業(領域)。檢查內容如下:
(一)交通運輸領域。重點檢點路段、危險路段及曾經發生事故的路段,特別是臨水臨崖路段、橋梁、彎道、隧道、路口等場所交通設施是否符合要求;重點檢查客運車輛、學生接送車輛、危險化學品運輸車輛的安全設施、駕駛員以及行駛線路等情況是否符合要求;對無證無牌、非法營運、拼裝車上路、酒后駕駛、疲勞駕駛、超速超載行駛等違法行為堅決予以依法打擊。
(二)消防領域。重點檢查人員密集場所的建筑設置和消防審批情況;消防安全重點單位的消防管理制度、消防檢查、巡查、消防設施、器材設置、維護保養、疏散通道和安全出口等情況;滅火和應急疏散預案制定演練,消防安全宣傳教育,消防控制室值班人員持證上崗,尤其是“多合一”場所、出租房、簡易棚屋、高層建筑、通天房小作坊火災隱患整改,火電規范使用等情況。
(三)建筑施工領域。重點檢點工程、基礎設施、公共設施等工程建設各方主體特別是施工企業的安全責任制的落實情況;在建工程項目施工現場安全生產隱患排查治理和整改落實情況,特別是涉及到腳手架、深基坑、高大模板、建筑起重機械和井下施工等危險性較大的部分項目工程安全專項施工方案的制定、論證及執行情況;建筑安全生產應急救援預案的制定、演練及有關物資、設備的配置和維護情況;施工企業負責人、項目負責人、專職安全管理人員和特種作業人員的持證上崗情況;施工企業無資質或超越資質承攬工程和違法分包轉包工程的查處情況;建筑生產安全事故處理整改落實情況。
(四)水利、地質災害和防雷安全領域。水利安全重點檢查在建水利工程施工安全,水庫水電站大壩、堤防、水閘等水利工程(特別是病險水利工程)的運行管理情況;農村水電和水文測驗生產安全情況;各級企事業單位的安全生產責任制建立和落實情況,打擊非法經營行為情況;施工、生產作業場所安全防護情況,高邊坡、深基坑、起重吊裝、拆除工程等危險性較大的部分工程安全專項施工方案編制、論證和執行情況;事故應急預案制定和救援演練情況;落實水利工程各項度汛措施,防范由自然災害引起的事故災難情況;職工安全生產教育培訓和特種作業,重要崗位操作人員執證上崗以及勞動保護用品配備使用情況;河道采沙安全管理情況。地質災害重點檢查縱向和橫向的地質災害防治工作行政責任制建立情況;預警預報系統運行和預警信息情況,地質災害群測群防網絡建設情況;地質災害防治專項資金落實情況;地質災害勘查治理、應急排險、避讓搬遷項目實施情況;地質災害應急預案制定、演練和地質災害應急小分隊等建設情況;基層地質災害防治工作宣傳和人員培訓工作情況。防雷設施安全重點檢查高層建筑、車站等易燃易爆和列入防雷重點監管單位的大型人員集中公共場所;氣象防雷安全措施和防雷設施的安全運行情況;防雷安全管理情況。
(五)危險化學品、煙花爆竹和非煤礦山領域。重點檢查危化品生產經營單位安全生產責任制和管理制度落實情況;新改擴建項目“三同時”落實情況;危險性作業的監護措施落實情況;安全設備設施的安裝和檢測檢驗情況。煙花爆竹重點檢查批發企業改擴建審批情況,庫區倉儲情況和防雷防靜電設施及檢測情況,非法違法銷售、儲存情況;零售單位門店安全設施情況,違規經營和存放情況。非煤礦山重點檢查采礦方法是否符合國家標準;開采設施設備方面是否完備;作業環境是否存在事故隱患。
(六)機械、冶金、有限空間等領域。重點檢查企業安全生產責任制、安全生產內部管理情況;檢查生產廠區主要位置、重點部位及設備設施是否設有明顯的安全警示標志;用電線路、用電設備、接線閘刀、漏電和觸電保護裝置是否符合規定要求;高處作業安全防護設施和措施是否落實到位;作業人員在作業時是否按規定穿戴勞動防護用品;易燃易爆物品是否按照規定的操作程序和安全規章使用和收存;焊接切割工業用氣使用和管理是否符合規定要求;特種作業人員是否持證上崗;外來包工隊伍的監管情況。
(七)教育領域。重點檢查中小學學生接送車安全管理;校舍安全;學校消防安全;學校食品衛生管理;實驗室和實習實訓安全管理;校園及周邊治安綜合治理;未經審批的民工子弟學校和幼兒園的安全。
(八)旅游行業。重點檢查旅游項目的安全運行管理情況;大型游樂設施、設備的安全狀況;景區內的道路交通設施、車輛、停車場等安全措施;危險場所安全警示標志的設立情況;旅客的安全告知和相關工作人員的安全教育;自然災害的預報和防范措施等。
(九)特種設備安全。重點檢查鍋爐、壓力容器(含氣瓶)、壓力管道、電梯、起重機械、大型游樂設施、廠(場)內專用機動車輛等安全狀況;配備相應的特種設備作業人員及持證情況;特種設備注冊登記;特種設備安全檢驗合格有效期內使用;特種設備安全檢驗合格標志懸掛在設備醒目位置;設備操作規程和安全技術規范;制定特種設備事故處理及應急救援制度;特種設備安全技術檔案;有定期檢驗和定期自查記錄;運行故障和事故記錄等。
各鄉鎮(街道)、有關部門要根據本地、本行業(領域)的實際情況確定各自的檢點。
四、檢查方式和工作分工
這次檢查按照“三查四促兩保”的要求,采取企業自查、行業(領域)檢查、政府督查、社會監督相結合的方式進行。具體檢查工作方案按工作分工由牽頭部門結合實際情況制定,各行業(領域)安全大檢查的分工和牽頭領導如下:
(一)道路交通安全檢查工作由縣公安局、縣交通局按各自職責牽頭組織實施;地質災害點安全檢查工作由縣國土局牽頭組織實施。
(二)消防安全檢查工作由縣消防大隊牽頭組織實施;非煤礦山、危險化學品、煙花爆竹行業安全檢查工作由縣經貿局、縣安監局按各自職責牽頭組織實施。
(三)水利安全檢查工作由縣水務局牽頭組織實施;防雷設施安全檢查工作由縣氣象局牽頭組織實施。
(四)教育領域安全檢查工作由縣教育局牽頭組織實施。
(五)旅游行業安全檢查工作由縣旅游局牽頭組織實施;特種設備安全檢查工作由縣質監局牽頭組織實施。
(六)建筑施工安全檢查工作由縣發改局、縣建設局按各自職責牽頭組織實施。
(七)機械、冶金、有限空間等安全檢查工作由各鄉鎮(街道)按屬地管理原則牽頭組織實施。
(八)其他行業(領域)由各鄉鎮(街道)和行業主管部門按各自職責牽頭組織實施。
五、工作步驟
此次檢查從8月初開始,到9月底結束,分三個階段進行。
(一)動員部署階段(8月1日至8月15日)。各鄉鎮(街道)、各有關部門要抓緊制定本轄區、本行業(領域)的實施方案,迅速動員部署。要充分利用各種輿論媒體和宣傳方式,加大宣傳發動力度,營造濃厚的輿論氛圍。
(二)自查自糾階段(8月16日至8月31日)。各類生產經營單位認真組織開展自查自糾,對每一個環節、每一個崗位、每一項安全措施落實情況等進行全面徹底的自查,發現隱患,及時整改。
(三)監督檢查階段(9月初至9月底)。各鄉鎮(街道)和行業主管部門對本轄區、本行業領域的企業進行監督檢查。在本次行動期間,各鄉鎮(街道)、各部門主要領導至少一次帶隊檢查,分管領導至少二次帶隊檢查,督促各類生產經營單位針對暴露出的問題加強整改,并及時掌握工作進展情況,確保這次大檢查工作取得實效。縣政府將成立督查組,對各鄉鎮(街道)、有關部門大檢查活動的進展、實施及落實重點工作、治理重大隱患等情況進行定期不定期的督查。
六、工作要求
(一)加強領導,提高認識。各鄉鎮(街道)、各有關部門和企業要深刻吸取“7·23”特大鐵路交通事故的慘痛教訓,高度重視此次大檢查工作,建立安全生產大檢查領導小組。主要領導要親自研究部署安全生產工作,要緊密聯系本地區、本行業實際,突出重點,制定出具體大檢查方案,切實解決安全生產工作中的熱點和難點問題,以促穩定、保發展、強民生的高度政治責任感和使命感,把大檢查工作抓緊抓細抓到實處。要立即行動起來,采取有效措施將大檢查工作安排部署,迅速落實到鄉鎮(街道)和每個企業。企業主要負責人要切實負起主體責任,迅速組織開展自查自糾工作。各鄉鎮(街道)、各牽頭部門開展安全生產大檢查工作方案于8月18日前上報縣安委辦。
(二)突出重點,強化執法。各重點行業(領域)以及重點在建項目、企業,要制定大檢查工作方案,全面、徹底地組織開展排查,不留死角。要堅持邊檢查邊整改,以檢查促整改。對暫時不能整改的事故隱患和問題,要切實做到整改措施、責任、資金、時限和預案“五落實”;對不具備安全生產條件且難以整改到位的企業,要依法堅決予以關閉取締。要把此次檢查工作與貫徹落實全省“一打三整治”電視電話會議和國發23號文件精神以及深化“安全生產年”活動有機結合起來,相互促進、共同推進。要綜合運用經濟、法律和行政等手段,進一步強化安全執法,對非法違法生產經營建設行為,切實做到“四個一律”,即對非法生產經營建設和經停產整頓仍未達到要求的,一律關閉取締;對非法違法生產經營建設的有關單位和責任人,一律按規定上限予以處罰;對存在違法生產經營建設的單位,一律責令停產整頓,并嚴格落實監管措施;對構成犯罪的,移交司法機關依法追究刑事責任。
(三)廣泛宣傳,營造氛圍。要充分利用廣播、電視、報紙、網絡等各種新聞媒體,加大檢查工作的宣傳和輿論監督力度,教育引導企業和廣大職工增強做好安全生產工作的主動性和自覺性。要充分發動廣大從業人員參與檢查工作,組織職工特別是專業技術人員全面、細致地查找各種事故隱患。要把這次大檢查與日常安全生產宣傳工作結合起來,要暢通投訴舉報渠道,動員全社會力量,排查整治各類事故隱患和不安全因素。對那些發現隱患不整改或整改不到位的單位實行新聞曝光,向全社會公布。
關鍵詞公路隧道 進洞支護開挖方案比選確定
1、 工程概況
磨河村隧道位于陜西省安康市漢濱區關家鄉境內,為雙向四車道高速公路分離式長隧道,出口洞門形式為明洞式,左線全長:2090m,右線全長:2115m。建筑限界:寬度10.25m,高度5.0m。
整座隧道,圍巖破碎,穿越地質斷層帶,地質情況復雜,容易發生塌方、突泥、涌水等地質災害,施工難度較大。隧道洞口處位于磨河村九組附近,地表為第四系殘坡粉質粘土,夾雜碎石,局部露巖體為強風化云母片巖。巖質較軟。埋深較淺,開挖跨度較大,圍巖自穩能力差,本工程工期要求較緊,為十天高速公路全線的控制性工程,所以確定正確的安全的進洞方案和軟弱圍巖的安全掘進是本隧道施工的關鍵。
2、 隧道進洞方案及采取措施
本隧道洞口段均屬于V級軟弱云母片巖,洞頂為覆蓋層膨脹性土體,山坡面植被茂密。結合現場實際情況,按十天高速公路安康東管理處的要求,將十天高速公路建成交通部要求的西部生態樣板工程。決定洞口“零開挖”進洞。洞口“零開挖”是在隧道洞口施工中,通過采取一定的輔助工程措施或改變施工方法等手段,以最大限度少開挖山體,保持山體穩定、保護原生植被和自然生態。“零開挖”不僅僅具有工程上的意義,而且更重要的是環保意義,即通過減少開挖,不僅要保證山體穩定以及運營安全,還要保護原生植被與原始生態,實現工程對自然的最小破壞,達到工程與自然環境協調、和諧發展的目標。
2.1超前大管棚
隧道設計在出口左線ZK99+018-ZK99+048、右線K99+076-K99+106范圍內設置超前大管棚,以加強圍巖穩定性,保證進洞安全。
洞口段φ108*6大管棚注漿, 管棚鋼管采用熱扎無縫鋼管;鋼管分6米和5米的節段,每節鋼管一端預加工成外絲扣,另一端加工成內絲扣,以便互相連接, 絲扣長度為15cm。隧道進口進洞大管棚一環共計29根,每根32m長 ,間距40cm,設計外插角度1-2°(不含設計縱坡),方向與線路方向平行。
管棚搭設時通過套拱定位,套拱內設Φ127*4導向管;套拱內設3榀Ⅰ20a工字鋼拱架,導向管與鋼拱架焊接在一起。
鋼管上按梅花形間距10cm鉆6-8mm的小孔,打設后在鋼管中壓注水泥漿,注漿初壓0.5-1MPa,終壓1.5-2.5Mpa;注漿結束后在鋼管內放入由3根Φ22鋼筋制成的鋼筋籠,然后用30號水泥砂漿充填,以增強鋼管的強度和剛度。超前大管棚套拱拱腳處地基承載力應不小于450Kpa,當不能滿足要求時應采用擴大基礎進行處理。
管棚注漿孔大小φ6-8,間距10cm,交錯布置,見下圖。
⑴鉆孔平臺
⑴在明暗分界線處,施工大管棚前測量人員準確測設出隧道中心線及開挖輪廓線,平臺長約7m預留核心土,因管棚鋼管為4米、6米互節,作為管棚施工的操作平臺。
⑵護拱鋼架安裝
根據測量明暗分界線2米處各安設3榀鋼拱架,拱架安裝保證拱架中線的準確位置,其安裝的垂直度、內凈空尺寸應控制在允許誤差范圍內。每一榀拱架間距0.75米,焊接Φ22鋼筋作為縱向聯接筋,使兩榀拱架形成整體,拱腳處打設鎖腳錨管。
⑶導向鋼管
在聯接好的每榀鋼拱架上安設管棚Φ108導向鋼管(導管長度為2m,管徑應大于管棚直徑20~30mm),導向鋼管數量、環向間距和外插角與大管棚一致。測量精確定位導向鋼管,使大管棚鋼管位置、方向也準確無誤,導向鋼管與鋼拱架焊為整體,隨后立模灌筑導拱,導拱施作完畢,噴射砼封閉周圍仰坡面。
⑷注漿工藝
安裝管棚機,管棚機從導向管內鉆孔,管棚鋼管由機械頂進,頂進時采用6m和5m節長的管節交替使用,以保證隧道縱向同一斷面的接頭數不大于50%,管棚鋼管頂到位后,管棚鋼管與導向鋼管間隙用錨固劑封堵,以防注漿時冒漿。
3 軟弱圍巖大斷面開挖與支護技術
3.1施工方法:
大斷面隧道軟弱圍巖開挖與支護是分步驟進行的,每一步都和下部施工相互影響。開挖方法和順序的不同,關系到施工效率、施工安全、支護體系的安全和變形的大小。所以針對具體的隧道,選擇安全可靠又經濟合理的施工方法是十分重要和必要的。
大斷面軟弱圍巖開挖方法常用的有:臺階法、臺階分部開挖法、單側壁導坑法、雙側壁導坑法,但在應用過程中均有不同程度的弊端,本隧道在比照優化的基礎上,提出了正臺階預留核心土開挖與支護的施工方案。
3.2 施工方案的選擇與優化
3.2.1 臺階法施工
臺階法施工雖然在施工工序少,施工難度底,施工進度快,但安全性差,穩定性差,適用于自穩能力較好的巖層,不適用于泥巖等穩定性差的圍巖開挖。
3.2.2 臺階分部開挖法
臺階分部開挖法施工工序多,雖然第一步開挖施工臨空面小,但下幾步開挖對前部支護的穩定性有很大的影響。由于支護體系分幾步成型,較難形成閉合的受力體系,且施工干擾大,施工速度慢,不能滿足大型施工機械的施工要求。
3.2.3 單側壁導坑開挖法
單側壁導坑開挖法較安全,穩定性較好,但施工難度大,施工工序較多,施工速度慢,較難形成一個閉合的支護受力體系。且會造成較大的成本投入。
3.2.4 雙側壁導坑法
雙側壁導坑開挖較安全,支護較穩定,但施工難度較大,施工工序很多,施工速度慢,不滿足大型機械施工要求,且會造成很大的成本投入。
3.2.5 正臺階預留核心土法
正臺階預留核心土法是將開挖斷面分成環形拱部,上部核心土與下部臺階三部分,上部形成環形拱部開挖,使開挖臨空面減小,便于初期支護體系一次施作成型,形成閉合受力體系,結構合理。上部預留核心土以擋護開挖工作面,對掌子面起到很好的穩定作用,且施工時能迅速及時地施作拱部初期支護,使開挖作業面穩定。核心土和下部臺階開挖都是在拱部初期支護完成后進行,施工速度快,便于大型機械施工,也最大可能地節約了成本。磨河村隧道軟弱圍巖段采用正臺階預留核心土施工方案。
4結束語
綜上所述;作者通過對該工程一段時間的施工實踐,對軟弱圍巖大斷面推進支護有以下幾點建議:
⑴在進行施工前,必須通過比選得出較合理的施工方案,盡量減少開挖次數,使初期支護盡早形成封閉的支護體系。在確保安全的前提下,力求節約成本和加快施工進度,且施工方案要在施工過程中進行針對性的調整優化,使之趨于更合理。
⑵為確保洞口段的安全,在上部開挖后,可設置臨時仰拱,以確保洞口段的臨時安全,并盡可能早地施做洞口段下部工程和仰拱,使支護形成閉合環,防止暴雨等不利因素對洞口段造成破壞。
一是規劃、施工許可手續辦理不到位。因時間緊任務重,建設單位未按省住建廳文件要求辦理規劃、施工許可手續,在后期施工過程中未及時補辦相關手續;二是未建立質量安全建設體系。施工單位未建立健全質量保證、安全保證體系,項目管理人員不能到崗履職,現場施工人員技術力量薄弱;三是未按相關要求施工。施工單位未按照施工圖紙及市易遷辦十二條意見進行施工,存在減少抗震構造柱、圈梁、砌空斗墻、降低基礎承臺厚度等偷工減料行為;四是施工單位質量安全意識差。施工單位質量、安全意識差,現場發現懸挑構件配筋錯誤、預制板擱置墻體長度過短、混凝土砂漿不按規定養護、斜坡瓦屋面檁條(板)鋪設不合理、屋面油氈破損等質量安全隱患;五是質量監理不到位。監理單位派駐的監理人員長期不在現場,對現場存在的質量、安全隱患不制止不匯報,不能按《監理規范》實施監理工作,不能指導、督促施工單位按規范對進場的原材料、構配件進行檢測,不能按驗收程序組織參建各方責任主體進行隱蔽、重大結構驗收,存在嚴重失職行為;六是未進行質量抽測。大部分安置點未按照要求根據各自施工進度聯系隨縣建設工程質量和安全監督站進行主體結構質量抽測,監理單位未告知建設、施工單位監督抽測的重要性。
二、工作建議
易地扶貧搬遷建設項目屬政府投資項目,面廣、量大、工期緊,針對上述問題,為全面落實參建各方責任主體質量安全責任,確保工程質量可靠、結構安全、生產安全,做如下建議:
(一)加強組織領導
易地扶貧搬遷工程是精準脫貧工程的重要組成部分,是一項重大的民生工程,工程質量安全關系到人民群眾的切身利益和生命財產安全,關系到黨和政府的形象,各鎮(場)人民政府和質量安全監管等部門,一定要把易地扶貧搬遷建設項目質量安全管理工作作為一項重要的政治任務,做到思想認識到位、責任落實到位、監督管理到位。各鎮(場)要明確分管領導和聯絡員,并將分管領導和聯絡員名單及聯系電話報市(縣、區)住建局易地扶貧搬遷質量安全監管辦公室(縣建設工程質量和安全監督站),加強工作聯系。
(二)明確職能職責
1.明確各鎮(場)人民政府的主要職責。各鎮(場)人民政府主要負責本鎮(場)易地扶貧搬遷工程建筑市場、質量安全日常監管工作,嚴格按照《湖北省易地扶貧搬遷工程質量安全監督管理要點》(鄂建辦【2016】58號)及《隨縣2016年度易地扶貧搬遷實施方案》(隨縣政辦發【2016】45號)開展監管工作,多組織鼓勵優秀的企業參與易地扶貧搬遷工程建設,對集中安置、分散安置采取不同方式加強監管和技術指導,確保易地扶貧搬遷工程質量安全監督覆蓋率達100%。同時,要制定監管工作方案、工作程序、明確責任。對工程建設中存在的建筑市場和質量安全問題要督促整改,對拒不整改的單位和個人,要依法查處并向縣易遷辦、縣質安站報告本鎮(場)易地扶貧搬遷工程質量安全狀況。2.明確住建部門職責。住建部門主要負責指導、督查鎮(場)城建辦開展工程建設質量安全監管工作,采取定期和不定期方式對易地扶貧搬遷工程參建各方主體質量安全行為和工程實體質量安全情況進行監督抽查;組織質安站對各鎮(場)易地扶貧搬遷工程進行巡查檢查,并將巡查檢查情況反饋各鎮(場)人民政府。
(三)規范各方主體質量安全行為
1.建設單位(各鎮、場人民政府)是質量安全第一責任主體,要嚴格履行基本建設程序,加強對勘察設計、施工質量的過程控制,保證工程質量標準,保證合理的工程造價和工期。禁止將工程非法轉包和違法分包,不得違規指令分包單位,不得明示或暗示勘察、設計、施工、監理、檢測單位降低質量標準或違反工程建設強制性標準。2.勘察單位應嚴格按照工程建設強制性標準進行勘察,不得虛假勘察,確保勘察成果的真實性和準確性。同時勘察單位要對建設場地進行環境安全評價,尤其是高填方、高切坡建設場地,拿出詳細評估意見。3.設計單位應加強設計過程質量控制,保證設計深度。根據易地扶貧搬遷房屋特點,施工圖設計要滿足房屋對采光、隔聲、節能、通風和公共衛生等要求,努力做到功能齊全、全局合理、節能環保、經濟適用。對易產生質量常見問題的部位實施優化及細化設計,在建筑結構中盡量避免使用預制混凝土空心樓板,從源頭上提高易地扶貧搬遷工程建設水平。4.施工單位是易地扶貧搬遷建設項目施工質量安全管理的主體,應全面落實施工質量安全管理的責任與義務。嚴格按照正規施工圖設計文件和技術標準進行施工,有針對性的編制地基與基礎,主體結構等重要分部分項工程以及關鍵工序的專項施工方案,特別是3米以上填方的地基處理施工方案,須報監理單位審批通過后嚴格執行,并在施工過程中對建筑物變形(沉降)情況進行觀測。嚴格執行材料進場檢驗、工序檢查制度,不得偷工減料,不得使用未經檢驗或檢驗不合格的建筑材料,確保工程主體結構安全。按照工程建設質量安全資料管理規程要求,保證內業資料真實有效。同時應加強對施工作業人員安全教育,提高安全意識,落實防范措施,消除質量安全隱患。5.監理單位要認真履行職責,嚴格審查現場安全施工技術措施和專項施工方案并督促落實。要配備足夠、合格的專業監理人員,認真執行旁站式監理。對達不到質量要求的建筑材料、構配件和設備,不得簽字認可。對施工過程中發現有質量安全隱患的,應書面督促施工單位立即整改。情況嚴重的,應要求立即停止施工,并及時向建設單位和行政主管部門報告。要做好工程質量常見問題的治理工作,加強現場安全生產管理。
(四)加強過程監管
1.嚴格規劃選址。針對隨縣丘陵地形、地貌及地質特點,在工程建設前應進行科學選址。對擬建工程區域的自然地質環境、地質災害現狀進行詳細調查、評估。施工過程中要加強對周邊環境的檢測與保護,邊坡開挖應及時加固,土方回填應及時護坡,對可能引發、遭受的地質災害進行治理,防范易地扶貧搬遷工程建設期間和投入使用后發生地質災害事故。2.嚴格執行相關建設程序。要嚴格執行項目責任制、招投標制、工程監理制和合同管理制,嚴格執行工程建設相關質量安全管理制度,堅持先勘察、后設計、再施工的原則,不得盲目簡化程序,要將質量安全責任落實到具體單位和具體人員,落實到工程建設的勘察、設計、施工、監理和驗收等各個環節。3.嚴格材料控制。對在建項目鋼筋、水泥、磚、預制構件等主要建筑材料和混凝土、砂漿強度試件實行見證取樣檢測。嚴格執行混凝土、砂漿配合比,有條件的地方優先使用商品混凝土,保證混凝土結構和砌體砂漿強度。搬遷住戶自建項目,應從源頭上和進貨渠道上把好材料質量控制關。隨縣建設工程質量和安全監督站要督促檢測單位對易地扶貧搬遷工程建筑材料、構件等質量檢驗開辟綠色通道,做到隨時隨地進行檢驗檢測,確保檢測報告準確、快速。凡未經檢測或檢測不合格的材料嚴禁使用。4.嚴格地基與基礎、主體結構安全監管。地基與基礎結構、主體結構是保證易地扶貧搬遷工程質量安全的關鍵。對高填方地基,施工單位應嚴格按照專項施工方案進行施工,并委托有資質的檢測機構進行回填土密實度檢測和承載力檢測,監理單位要及時組織驗收,未驗收或驗收不合格的,不準進行下步工序施工。縣質量監督機構及鄉鎮城建辦應對主體結構驗收進行現場監督。對發現的一般質量問題及時解決,對涉及結構安全和使用功能的重大質量問題,要及時采取責令改正、局部暫停施工等處置措施,必要時可采用儀器、設備對工程實體質量等進行監督抽測。5.嚴格工程竣工驗收。易地扶貧搬遷建設項目完工后,施工單位應組織相關人員進行自檢。自檢合格后由總監理工程師組織各專業監理工程師對工程質量進行竣工預驗收。存在質量問題的,應由施工單位及時整改,整改完畢后,由施工單位向建設單位提交工程竣工報告,申請竣工驗收,建設單位收到工程竣工報告后,組織相關參建責任主體單位進行竣工驗收。同時,各鎮(場)人民政府要重點加強交付驗收工作的管理,嚴格按照《湖北省住宅工程質量分戶驗收管理暫行規定》要求,逐棟逐戶進行竣工驗收,驗收合格后,由相關單位人員及搬遷戶簽字認可后交付使用。未經驗收或驗收不合格的,不得交付使用。隨縣建設工程質量和安全監督站要加強對工程竣工驗收的監督檢查,對竣工驗收程序不符合有關規定,或工程實體質量和使用功能存在缺陷的,要責令整改。整改合格后,重新組織竣工驗收。竣工驗收合格的易地扶貧搬遷工程資料應移交當地城建檔案部門歸檔。
(五)嚴格落實責任追究