岩爆地段安全专项施工方案

1 岩爆地段安全专项施工方案 一、编制依据 二、工程概况 隧道洞身围岩大部分岩性为侏罗系上统西山头组熔结凝灰岩，最大埋深为 603m，为硬质岩，根据工程岩体分级标准（ 表 随址区岩爆强度进行预测： 应力状况 主要现象 极高应力 硬质岩：开挖工程中时有岩爆发生，有岩块弹出，洞壁岩体发生剥离，新生裂缝多，成洞性差；基坑有剥离现象，成形性差。软质岩：岩心常有饼化现象，开挖过程中洞壁岩体有剥离，位移极为显著，甚至发生大位移，持续时间长，不易成洞；基坑发生显著隆起或剥离，不易成形。 高 应力 硬质岩：开挖过程中可能发生岩爆洞壁岩体有剥离和掉块现象，新生裂缝较多，成洞性差；基坑时有剥离现象，成形性一般尚好；软质岩：岩芯时有饼化现象，开挖过程中洞壁岩体围岩显著，持续时间长，成洞性差，基坑有隆起现象，成形性较差。 三、岩爆的形成原因 岩爆是深埋地下工程在施工过程中常见的动力破坏现象，当岩体中聚积的高弹性应变能大于岩石破坏所消耗的能量时，破坏了岩体结构的平衡，多余的能量导致岩石爆裂，使岩石碎片从岩体中剥离、崩出。 四、岩爆的特点 1、在未发生前，并无明显的征兆，虽经过仔细寻找，并无空响 2 声，一 般认为不会掉落石块的地方，也会突然发生岩石爆裂声响，石块有时应声而下，有时暂不坠下。 2、岩爆发生的地点多在新开挖的工作面附近，个别的也有距新开挖工作面较远，常见的岩爆部位以拱部或拱腰部位为多；岩爆在开挖后陆续出现，多在爆破后的 2 3 小时， 24 小时内最为明显，延续时间一般 1 2 个月，有的延长 1 年以上，事前一般无明显预兆。 3、岩爆时围岩破坏的规模，小者几厘米厚，大者可多达几十吨重。石块由母岩弹出，小者形状常呈中间厚、周边薄、不规则的片状脱落，脱落面多与岩壁平行。 4、岩爆围岩的破坏过程，一般新鲜坚硬岩 体均先产生声响，伴随片状剥落的裂隙出现，裂隙一旦贯通就产生剥落或弹出，属于表部岩爆；在强度较低的岩体，则在离隧洞掌子面以里一定距离产生，造成向洞内临空面冲击力量最大，这种岩爆属于深部冲击型。 五、 岩爆的分类 岩爆按规模和烈度分为： 轻微岩爆、中等岩爆、强烈岩爆三种类型。轻微岩爆规模小，一般多为弹射型、冲击地压型岩爆。岩爆坑较浅，厚度一般小于 10爆坑沿隧道轴向长度小于 10m，呈零星分布。中等岩爆多为爆炸抛射型和破裂剥落型岩爆，岩爆坑呈三角形、弧形及梯形，连续分布，规模较大，岩爆坑一般几十厘米深，最大达 150隧道轴线长 10 20m，成片分布。强烈岩爆多为破裂剥落性岩爆，岩爆坑连续分布，最深可达 隧道轴线长大于 20m。剥落的岩块尺寸大，数量多，生成大量超挖现象，洞形不规则，对正常施工影响大。 六、防治岩爆的施工方案及措施 1、 岩爆地段的防护措施 3 合超前地质预报技术，对掌子面及掌子面前方 15 20m 的地段进行监测，推算岩石强度，并根据岩石强度及有关经验公式判定存在岩爆的可能性。 岩爆段开挖前，注意收集开挖过程中的岩爆地质资料，包括岩爆类型、规模、分布里程与岩爆具体位置，作 到事先预报，提前做好岩爆防治的技术准备和施工准备工作。 施工人员配戴钢盔、穿防弹背心，主要防止弹射型岩爆伤人。在支护区设专职安全员，随时观察围岩状态。如发现险情，及时向带班人员汇报，作到及时支护或组织人、机暂时躲避。 施工打眼台车进行改造，在台车上方及侧面设立钢筋防护网。在进行钻眼施工时必要在掌子面处也设立钢筋防护网，以确保施工人员的安全。 身爆破后立即向工作面喷水润湿围岩。 好超前地质预报并加大超前地质分析，了解地应力、主应力方向及大小，通过现场勘察了解岩体结构特征、脆性系 数。 现岩爆迹象，通过向掌子面喷水超前应力释放；超前钻孔，加强应力监测。 2、 开挖施工方案 强光面爆破，保证开挖轮廓圆顺，避免造成局部应力集中而加剧岩爆。 中等岩爆、强烈岩爆地段采取短进尺、多循环、弱爆破措施，控制循环进尺不大于 对岩爆类型及大小，提前打应力释放孔或超前摩擦锚杆支护。并在岩爆地段的洞壁上打应力释放孔以达到减弱岩爆的强度。 变开挖方式，预留岩爆层。施工中采用短进尺循环，预留 4 2m 厚的岩爆处理层，岩爆过后再进行二次扩挖爆破、支护。 力解除 法：从掌子面起沿拱部周边向前方打超前斜孔，在孔底装药爆破形成一定厚度的人工破碎带，且洞壁保持一定厚度的完整岩层作为安全距离。通过打设超前钻孔或在超前钻孔中进行松动爆破，在围岩内部造成一个破坏带，即形成一个低弹区，从而使洞壁和掌子面应力降低，使高应力转移至围岩深部，施工时可在掌子面上打设 5 6 个超前钻孔，深 15 20m 左右，既可以起到超前钻探地质的作用，又可以起到释放掌子面应力的作用。超前钻孔的布置形式及参数与地质预测预报孔相同。 善围岩性质 ：对于中等岩爆岩爆段 , 在施工过程中，在随开挖轮廓外 10 15m 范围内 ,边墙及拱部打注水孔 ,孔内喷灌高压水 ,软化围岩 ,加快应力释放。从而消除或减缓岩爆程度。但这种方法在隧道施工中一般对隧道围岩的稳定有一定的影响。 3、 支护施工方案 为减轻岩爆的危害，很重要一条就是在洞内开挖前和开挖后对围岩进行支护措施，这样做不仅可以改善应力的大小和分布，而且还能使隧道周边的岩体从平面应力状态变为空间三向应力状态，从而达到减轻岩爆危害的目的，并且还能起到防护作用，防止岩石弹射和剥落造成事故。 生轻微岩爆时，仔细对洞壁及掌子面进行危岩清撬后，及时喷 3混凝土进行封闭围岩 。初喷完后进行钢架、锚杆、挂网支护，及时复喷至设计厚度。 烈岩爆对施工人员及施工设备的威胁最大，必要时进行避让，等岩爆强度基本平静下来再进行支护。 七、质量控制要点 5 1、使用光面爆破，并严格控制用药量，以尽可能减少爆破对围岩的影响。 2、可选用预先释放部份能量的方法，如松动爆破法、超前钻孔预爆法，或喷射高压水冲洗法，先期将岩层的原始应力释放一些，以减少岩爆的发生。 3、加强支护工作，支护的方法是在爆破后立即向拱部及侧壁进行喷射砼，再加设锚杆及钢丝网。衬砌工作要紧跟开挖工序进行，以尽可能减少岩层暴露时 间，减少岩爆发生和确保人身安全。 八、安全措施 1、增设临时防护设施，给主要的施工设备安装防护网和防护棚架，给施工人员配发钢盔等劳动保护用品，掌子面加挂钢丝网。 2、岩爆非常剧烈时，为了安全，应在危险距离范围以外，躲避一段时间，直到岩爆平静为止。 3、设专人对围岩进行监测，发现险情立即组织人员撤离到安全地方。 4、加强巡回撬顶，及时清除爆裂的危石，确保施工人员安全。 5、延长爆破后进入工作面的时间，岩爆严重时须 2h 后方可进洞撬顶排险。 6、对滞后型岩爆要加强观察，专人巡视，重点监视岩爆征兆，发现情况，立即处 理。 7、机械车辆易损部位，人员乘坐部位要加焊钢结构防护棚。 九、安全体系 全生产体系框架图 项目安全领导小组 6 全生产领导小组 7 组 长：乔培收 副组长：髙忠民 王仕民 张军 帅文斌 组 员：郑康龙 张全坤 李长安 李存安 李恩峰 赵玉 序号 职务 姓名 电话 1 组 长 乔培收2 副组长 髙忠民 15726870001