天民区间有害气体检测安全施工专项方案..doc

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正线区间围岩分类表起点里程终点里程长度(m)围岩级别K15+483.037K17+7752291.963K17+775K17+820.51259.81.2四、十联络线区间四、十联络线区间隧道起点里程K0+077.076，终点里程右K0+535.030，区间长458m。本区间隧道拱顶埋深1755m，为深埋隧道。区间以单洞双线的形式分别与四、十号线区间正线连接，单洞单线隧道与单洞双线隧道之间设置喇叭口过渡段。隧道衬砌结构按新奥法原理设计，采用复合式衬砌结构，钻爆法施工。表1.2 四、十联络线区间围岩分类表起点里程终点里程长度(m)围岩级别K0+077.076K0+128.13551.104K0+128.135K0+284.050155.916K0+284.050K0+535.030250.9341.3施工通道天宫殿站民心佳园站区间施工通道全长374.96m，与正线区间相交于里程约K16+750处。施工通道标准开挖断面经变更后为45.6m2，净宽7.5m，净高6m，底板设计高程为286246.55m，最大纵向坡率为14。工程所处地段原始地貌属构造剥蚀丘陵地貌，后经人类工程活动的改造，现场区为渝长高速公路及内环快速路，局部为原始地貌，经开挖和回填后，目前场地地势平缓仅局部呈台阶状，地形坡度35，地面高程约290310m，高差约20m。隧道围岩基本分级为级，地下水为基岩裂隙水，水量较小。表1.3 施工通道围岩分类表起点里程终点里程长度(m)围岩级别K0+000K0+04545K0+045K0+374.96329.961.4工程地质条件（1）地层岩性天宫殿站民心佳园站区间线路主要沿城市主干道行进，人工填土基本上以素填土为主，杂填土主要分布在居民区和厂区之中，分布范围较小。素填土多为紫褐色，以粘性土夹砂岩、泥岩碎(块)石为主，块石含量2040，粒径2001000mm，碎石含量1030，结构一般松散中密，局部存在架空现象，稍湿，堆填时间210年；杂填土多呈杂色，以生活垃圾和建筑垃圾为主，结构一般呈松散稍密状，稍湿，堆填时间210年。现对地层岩性特征介绍如下：1）粘土紫色黄褐色，一般呈可塑硬塑状。无摇振反应，干强度中等，韧性中等高，主要分布于原始地貌中为沟谷的地段。2）砂岩灰色紫灰色，细中粒结构，厚层状构造；主要矿物成分为石英、长石，含少量云母及粘土矿物，多为钙质胶结，局部为泥质胶结，岩质硬，岩体完整性好，岩体基本质量等级为IIIIV级。3）砂质泥岩褐红色、紫红色，主要矿物成分为粘土矿物，粉砂泥质结构为主，中厚层厚层状构造。强风化层厚一般0.53.0m，岩质软，风化裂隙发育，岩体破碎；中等风化岩层岩芯呈中长柱状，裂隙不发育较发育，岩体较完整，岩质较软，抗风化能力差，岩体基本质量等级为IV级。4）页岩深灰色为主，泥质结构，极薄薄层状厚层状构造。中风化岩心呈短中柱状，岩体较完整，岩体基本质量等级为IV级。5）灰岩灰白色，隐晶质结构，中后层状构造，主要有方解石等矿物组成，钙质胶结，局部含泥质。岩质较硬、岩体完整，中风化岩芯呈中柱状。岩体基本质量等级为IV级。（2）地质构造区间里程K15+484.207K17+868段地质构造上位于龙王洞背斜西翼，岩层倾角平缓，岩层产状315613，发育有两组构造裂隙(J1：901205478；J2：1702106578)；里程K17+868K17+887段地质构造上位于龙王洞背斜西翼，岩层倾角平缓，岩层产状3156，发育有两组构造裂隙(J1：901205478；J2：1702106578)；里程K17+887K18+200段地质构造上位于龙王洞背斜东翼，岩层倾角平缓，岩层产状1306，发育有两组构造裂隙(J1：2703005477；J2：1902206784)；背斜轴部位于里程K17+887位置附近，隧道洞轴走向与构造线走向小角度斜交，隧址地质构造条件简单，沿线无断层通过，场地稳定。（3）水文地质该区间沿线主要位于构造剥蚀丘陵地貌上，第四系覆盖层一般厚度较小，沟谷地段覆盖层厚度较大；基岩为主要砂岩和泥岩互层的陆相碎屑岩，仅局部分布有页岩及泥质灰岩，含水微弱。地下水的富水性受地形地貌、岩性及裂隙发育程度控制，主要为大气降水、地面池塘水体渗漏及城市地下排水管线渗漏补给。根据沿线地下水的赋存条件、水理性质及水力特征，沿线地下水可划分为第四系松散层孔隙水和基岩裂隙水。残积、坡积层中的地下水，水质较好，化学成分属HCO3-Ca、Na型，矿化度低，对混凝土具有微腐蚀性。人工填土层中地下水，化学成分较复杂，与堆填物成分相关，一般对混凝土具有微腐蚀性。（4）地震与地震效应评价民心佳园站区域的抗震设防烈度为6度，设计基本地震动峰值加速度0.05g。（5）不良地质情况区间范围内未发现断层、滑坡、软弱夹层等不良地质现象。2编制依据及原则2.1编制依据（1）重庆轨道交通十号（建新东路至王家庄）工程天宫殿站民心佳园站区间施工通道设计图（送审稿）；（2）天宫殿站民心佳园站区间施工安全专项施工方案；（3）中华人民共和国安全生产法、建设工程安全管理条例；（4）我单位近年来隧道工程所积累的施工经验。2.2编制原则1、遵循“安全第一、预防为主”和“管生产必须管安全”的原则。严格按照公路施工安全操作规程，从制度、管理、方案和资源方面制定切实可行的措施，确保施工安全，服从上级单位指令，服从监理工程师的监督检查，严肃安全纪律，严格按规程办事。2、遵循施工生产与环境保护“三同时”的原则。3、遵循标准化管理原则。确保质量、安全、环境三体系在本项目工程施工中自始至终得到有效运行。3危险源分析及预防措施3.1隧道中有害气体隧道中可能存在的有害气体主要有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮气、和数量不等的重烃以及微量的稀有气体等。 3.2有害气体特性爆炸性有害气体本身是不会自燃和爆炸的，但当和空气（氧气）以一定比例混合均匀并达到一定浓度后，遇到火源，才会燃烧和发生爆炸。渗透性有害气体的渗透性极高，扩散速度快，其扩散性较空气高1.6倍，容易透过裂隙发达、结构松散的岩石或煤层，渗透到隧道开挖空间里。不稳定性有害气体在围岩中以游离状态和吸着状态存在。两种状态的有害气体是处在不断变化的动平衡中，当温度、压力等外界条件变化时，平衡就被打破。压力升高温度降低时，部分有害气体将由游离状态转化为吸着状态，反之，压力降温度升时，又会有部分有害气体由吸着状态转化为游离状态。窒息性有害气体是无毒、无色、无味的，但不适合呼吸。有害气体浓度升高，空气中氧气浓度急剧下降，会引起人员窒息。3.3预防措施1、加强洞内通风天民区间所用的通风机共三档，最高档为三档，功率为75KW2，保证24小时洞内通风，风带接至距离掌子面60m处，确保掌子面风速控制在1m/sm/s之间，确保洞内空气清新。每次爆破后必须在最大风速情况下通风20min以上后人员才可进洞开展监控及其作业。2、浓度监控每次爆破后及其作业过程中安排专人对洞内气体浓度进行监控，为了确保监控数据的准确性我项目部专门购置一台KP/826便携式气体检测报警仪,对天民区间洞内的有害气体进行监控检测。有害气体测试仪放置于距离掌子面20m处，进行长期监测。正常作业过程中每日在隧道开挖开挖后立即进行气体检，并做好气体检测记录。 3、身体防护洞内作业人员穿防静电工作服，禁止穿戴易产生静电的尼龙衣物进洞作业。4、手防护戴作业防护手套。5、眼镜防护一般不需要防护，高浓度接触时可戴安全防护眼镜。6、呼吸系统防护空气中浓度超标时，佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩），紧急事态抢救或撤离时，可佩戴空气呼吸器、一氧化碳过滤式自救器。7、气体燃爆防护洞内禁止吸烟；任何情况下都不允许汽油运到洞内；任何汽油动力设备都不允许放在隧道内或在隧道内使用；4 对洞内的所有线路及照明设施进行改造，所有电缆采用阻燃、防爆电缆。4.施工准备4.1人员准备天民区间设专职安全员一人，负责有害气体现场检测，并做好气体检测记录。4.2物资准备有害气体检测设备：KP/826便携式气体检测报警仪一台。隧道内的电气设备和作业机械均使用矿用防爆型。隧道内,对固定敷设的电缆、照明、通信、信号采用防爆型,使用煤矿安全炸药和毫秒电雷管。根据有害气体爆炸的处理方案，要备有随时能调动投入施工的机械设备和各种必须材料，详见下表。表4.1 应急物资、设备序号名 称数 量备注1钻机1台2注浆泵4台3钢拱架20榀4小导管100根5板 材2吨6方 木0.5吨7圆 木100根8塑料编制袋1000条9锚 杆200根10水 泥3吨11灭火器30个12便携式氧气瓶15瓶13便携式防爆电筒30把14闪光灯10把15对讲机10部16急救箱2个17发电机2台18应急灯30盏19挖掘机2台120装载机2台121自卸汽车2台222砼运输车4台5、总体施工部署天民区间施工管理,要坚决贯彻“安全第一，预防为主，综合管理”的方针，施工中的各项管理工作必须在此方针的基础上做到科学、简便、严密、系统。牢固树立安全第一的思想，提高安全意识，做到不安全不施工。建设和完善安全管理体系，落实各项安全管理措施和安全施工责任制，建立健全各项规章制度，落实一岗双责，做到管生产必须管安全。（1）对所有现场作业管理人员进行防治有害气体及防突专业知识和安全知识的培训，掌握有害气体突出预兆、预防突出的基本知识。（2）掌子面坚持先探后掘，掌握有害气体赋存情况，进行突出危险性预测预报。（3）放炮前将所有人员全部撤出隧道，起爆点设在隧道口处两侧不小于30米处。（4）严格电器管理，隧道内所有电器设备、机械设备的选用必须是矿用防爆型，且有安全标志。（5）严禁隧道内明火作业，严禁携带烟草及点火物品进入隧道。洞口20米范围内严禁明火。（6）严禁穿化纤衣服进入隧道。（7）配备相应的安全防护用具及应急救援物质。（8）加强顶板管理，坚持敲帮问顶，及时清除浮渣，对松散体及时进行注浆固结，以防倾出造成垮帮垮顶。（9）加强洞内外联系，安装防爆电话。（10）建立以项目经理为首的有害气体地层地段施工管理领导小组，全面指挥该地段的安全施工和施工管理工作。（11）工作人员进入隧道前,必须进行登记和接受洞口值班人员进入隧道前,必须进行登记和接受洞口值班人员的检查,不准将火柴、打火机、损坏的烊灯及其它易燃物品带入洞内。（12）建立安全施工的各项作业管理制度，细化到每个工序，每一作业程序，做到全过程标准化。使之作业人员有章可循，不给违章者留下一点空隙。6、有害气体检测方案6.1监控要求隧道施工期间，成立专门的有害气体检测队伍系统，该系统由自动监控与人工监控系统组成，并做为施工工序管理，由现场施工负责人主管，该系统主要测定气象参数、有害气体浓度、风速、风量等参数。压入式通风机必须装设在洞外或洞内新鲜风流中，避免污风循环。有害气体工区的通风机应设两路电源，并应装设风电闭锁装置。当一路电源停止供电时，另一路应在15min内接通，保证风机正常运转。隧道每班应对开挖掌子面按规定检查，平常按1次/2小时频率检查，如有异常情况时应随时检测。每个断面应检查5个点，即拱顶、两侧拱脚和两侧墙脚各距坑道周边20cm处。 检测地点及范围应符合下列要求：开挖工作面风流、回风流中，爆破地点附近20m内的风流中及局部塌方冒顶处；各种作业台车和机械附近20m内的风流中；电动机及开关附近20m内的风流中；错车道位置及衬砌端头；接近地质破碎带处；超挖地段凹陷处，特别是顶部超挖地段。6.2监控方案总述根据上述要求，结合本隧道的特点，采用自动监控系统和人工监控，光干涉甲烷测定仪由专职检测员使用，带班作业人员及安检员、工班长进洞随身携带便携式检测仪。保证每次开挖后检测一次，遇突出或异常情况需随时监测。6.3有害气体自动检测监控系统管理（1）监控系统的管理工作由项目部安质部完成，技术负责人进行技术指导工作并进行监督。（2）项目部建立有害气体监测专业队伍，配备3名工程技术人员，隧道洞内配置传感器维修、调试专职人员，中心站作业人员由专职技术员担任，所有工作人员必须明白传感器的安装地点，报警及断电范围，并能熟练地进行监测系统各种功能的调用。（3）安全监控设备必须定期进行调试、校正，安全监控设备发生故障时，必须进行及时处理，在故障期间必须有安全措施。（4）必须每天检查安全监控设备及电缆是否正常。（5）监测系统应建立完善的管理制度，图纸、图表、记录、台帐整洁齐全；中心站及维修室卫生清洁，设备、仪器、仪表工具齐全；（6）严格按照安全监控系统各类设备的作用说明书的要求进行维护保养。6.4人工检测人工监控采用便携式检测报警仪，由专职安全员进行检测，杜绝“漏检”、“假检”和“少检”，确保浓度记录真实、准确。检测地点及范围应符合下列要求：开挖工作面，风流、回风流中，爆破地点附近20m内的风流中及局部塌方冒顶处；坑道总回风流中；各种作业台车和机械附近20m内的风流中；电动机及开关附近20m内的风流中；错车道的位置、衬砌的端头；接近地质破碎带处；超挖地段凹陷处，特别是顶部超挖地段。7、施工控制7.1防治措施加强通风：隧道在掘进过程中，预防有害气体燃烧与爆炸的主要措施是加强通风以降低有害气体浓度，使其在允许值之下。防止喷出及突出：在掘进工作面的前方或两侧钻孔，探明是否有断层、裂缝和溶洞及其分布位置、有害气体贮存情况，以便采取相应措施。 排放：有害气体含量不大时，使其自然排放，亦可用风筒或管子将有害气体引至回风流或距工作面20m以外的坑道中，以保证工作面开挖放炮的安全。当有害气体量大，喷出强度大，持续时间长时，则可插管排放，当开挖面有害气体含量较大，而且裂隙多、分布广时，可暂停开挖，封闭坑道抽放有害气体。 在裂隙小、有害气体含量小时，可用粘土、水泥浆或其它材料堵塞裂隙，防止有害气体喷出。 在开挖工作面前方接近岩层3m以上，向岩层打若干75300mm的超前钻孔排放，钻孔周围形成卸压带，使集中应力移向煤体深部，达到防止突出的目的。 水力冲孔。在进行开挖之前，使用高压水射流，在突出危险岩层中，冲击若干直径较大的孔洞，使有害气体解吸和排放，降低有害气体压力。 震动性放炮诱导突出。在工作面布置较多的炮眼并装较多的炸药，撤出人员后远距离起爆，利用爆破时强大的震动力一次揭开具有突出危险性的岩层。 深孔松动爆破。在开挖工作面向煤体深部的应力集中带内布置几个长炮眼进行爆破。其目的在于利用炸药的能量破坏岩体前方的应力集中带，在工作面前方造成较长的卸压带，从而预防突出的发生。 岩层注水。通过钻孔将压力水注入有害气体岩层，使岩体湿润以改变岩体的物理机械性质，减小或消除突出的危险性。 按公路隧道工程施工安全技术规程加强有害气体突出的技术管理。隧道施工过程中除采取上述防治措施外，尚应在设计、施工方面重点考虑：（1）加强施工通风，强化措施。（2）施工中应详细记录有害气体涌出地段涌出量的变化、工程地质及水文地质情况，加强检查和量测工作。（3）洞内机电设备必须采用防爆型，坑道内只准用电缆，不得使用皮线。（4）加强安全教育，严格遵守安全生产有关规程的规定：开挖工作面风流中有害气体浓度达到1%时，必须停止用电钻打眼，并在放炮地点附近20m以内严禁放炮；达到1.5%必须停止工作、撤出人员、切断电源进行处理；个别地段达到2%时，人员撤离并立即进行处理，有害气体浓度必须在1%以下，才准开动机器。禁绝火源火种入洞。（5）当隧道通过有害气体岩层时，宜采用水炮泥，放炮喷雾，装岩（煤）洒水和通风等综合防尘措施。（6）含有害气体地段隧道衬砌断面，宜采用带仰拱的封闭式衬砌或加厚铺底，并视地质情况向不含有害气体地段延伸一段距离（一般可采用1020m）。对施工缝、沉降缝采用膨胀水泥砂浆填塞严密。（7）有害气体含量较高而且压力很大时，除采用上述封闭式衬砌结构外，还应向衬砌背后压注水泥化学浆液，隔绝有害气体通路。当采用复合式衬砌时，结合防水要求局部或全部设防水层籍以隔绝有害气体渗入洞内。（8）整体式衬砌或复合式衬砌的二次衬砌，宜采用就地灌筑混凝土，加强捣固，提高混凝土的密实性，或采用防水混凝土。（9）无论正洞或其它辅助坑道，必须随掘进随衬砌，务使迅速缩小围岩暴露面，尽快封闭有害气体地段，以免有害气体积滞。（10）隧道竣工后，应继续对有害气体渗入及含量进行观测，当封堵等措施仍无法隔绝时，应考虑增设运营期间机械通风。7.2对爆炸事故的控制选择能反映灾区有害气体变化的关键地点，对爆炸性混合气体进行监测。通风措施：火灾在工作面附近，应保持正常通风，防止有害气体积聚，如果已停风，切不可再送风，可设法切断自然供风，造成缺氧条件使火灾自行熄灭；因火灾中断工作面的通风，使工作面涌出的有害气体得不到排除，因此必须撤出人员；因有害气体喷出、突出造成有害气体燃烧时，如果喷出和突出数量较小，而且有害气体浓度在爆炸界限以下，应保持正常通风或加大供风量，以防止有害气体浓度上升，发生爆炸。如果有害气体喷出和突出的数量很大，且为高浓度有害气体时，应停止供风或隔断风流，对火灾进行封闭；防止有害气体积聚所需风量Q，可按下式计算： 式中：Q沼灾区内涌出量，可根据回风风量和回风风流中有害气体浓度求出（m3/min）； P1有害气体浓度爆炸下限，一般取5%； P2供风风流中有害气体浓度（%）。处理爆炸事故的一般技术措施首先对遇险、遇难人员立即进行抢救；爆炸引起火灾而灾区内有遇难人员时，必须采取直接灭火法灭火；在保证进风方向人员已全部撤离的情况下，可以考虑采用反风措施；确认没有二次爆炸危险时，可以对灾区进行通风，排除有毒有害气体。处理爆炸事故的安全注意事项救护队在执行任务前，必须了解事故性质，并制定侦察工作的安全措施，方能进入灾区进行侦察；抢救队进入灾区后，必须随时检查有害气体和其它气体浓度，掌握各种气体浓度的变化，采取措施防止有害气体连续爆炸。待采取措施后，确认没有爆炸危险，方可进行工作；救护队进入灾区前，应切断灾区电源；不应轻易改变通风系统，以防引起风流变化，发生意外事故；在有明火存在时，要严格控制风速，不使有害气体岩层飞扬；注意坍方冒顶，必要时应设临时支护。7.3对有害气体突出事故的控制处理有害气体喷出、突出事故的措施：一般原则：救护队迅速抢救灾区遇难人员，并对充满有害气体的坑道进行处理；通知灾区附近受到威胁的人员停止工作，撤出危险地段；迅速采取措施，以最大风量供给灾区，以最短路线排除有害气体；为了防止有害气体扩散，应封堵有害气体排放源；安全注意事项：进入隧道抢救遇难人员，首先要切断电源，以防止人员触电和出现火花引起有害气体爆炸；进入隧道必须认真检查气体和温度的变化，发现气体中一氧化碳和温度升高现象，应提高警惕，查明原因；当有害气体喷出突出，发生燃烧时，可采用干粉、惰气灭火等措施，将火源扑灭，如果是大型有害气体燃烧事故，应立即撤出人员，对灾区进行封闭；排放有害气体时，应尽量避免排放的有害气体空气流经过带电的电气设备，有害气体浓度超过0.75%的气流排出洞口，洞口50m内应设岗哨。严禁烟火，除特许的人员以外，其它人员不得接近该地；为防止二次突出，防止突出孔洞的煤岩坍落伤人，应设置防护板，打密集支柱；处理二氧化碳突出的事故，要戴好防烟眼镜。超限排放有害气体的一般原则：超限排放有害气体应由救护队执行；有害气体通过的坑道，必须切断电源；不得在经过没有熄灭的火区排放有害气体；为了加快有害气体的排放速度，应减少坑道内通风阻力，消除坑道堵塞物；排放有害气体时，有害气体流经的坑道必须撤出人员，没有佩戴氧气呼吸器的人员，不得进入排放有害气体的坑道；在洞内总回风道中排出的有害气体浓度超过0.75%时，必须撤出人员，切断电源。有害气体排放技术措施：有害气体含量不大时，使其自然排放，亦可用风筒或风管将有害气体引至回风流或距工作面20m以外的坑道中，以保证工作面开挖放炮的安全；当有害气体量大，喷出强度大，持续时间长，则可插管排放；在开挖工作面前方接近有害气体岩层2m左右，向有害气体岩层打若干超前钻孔排放有害气体，钻孔周围形成卸压带，使集中应力移向煤体深部，达到防止突出的目的；当开挖面有害气体含量较大，而且裂隙多、分布广时，可暂停开挖，封闭坑道抽放有害气体。8、应急预案及处置措施根据天民区间施工特点，为应对可能出现的有害气体安全事故，本项目部特成立了应急救援组织机构，负责指挥协调应急救援工作，指挥协调应急任务的分配、人员及应急物资设备的调度，保证在最短时间内完成对事故现场的应急救援行动。并在第一时间内分别向上级领导及有关部门报告紧急情况的处置过程，及时反馈后续情况。9.1应急救援成员组 长：温元平副组长：薛磊 王志全 张勇峰组 员：欧文 刘宇峰 张宇 郑权 唐艳华 王刚 陶政宇 解成龙 李震 牛欢迎 胥海安 张禹 蒋延富 卢秀宽应急领导小组的成员由项目部各科室的负责人及施工现场的施工管理人员及班组长等组成。9.2应急救援组织机构框图依据应急救援工作所需执行的任务，本项目应急救援组织机构下设联络组、现场抢险救援组、监督组、物资保障组、调查取证组及善后处理组等六个组，应急救援组织机构框图，每个小组设有专门的负责人，要求其24小时保证电话的畅通。应急救援领导小组组长：温元平应急救援领导小组 副组长：王志全 张勇峰联络组现场救援组监督组调查取证组物资组善后处理组图9.1 天民区间应急救援组织机构9.3应急救援人员职责当局部有害气体严重超标发生爆炸时，现场值班安全员、工班长或第一发现人要及时发出警告信号，在危险区域的人员立即撤离至安全地带，同时禁止其他施工人员接近或进入危险区域。施工人员撤离至安全位置后，及时核对现场人员数量，查看有无人员伤亡。现场值班安全员随即电话向应急救援领导小组温元平进行报警，由小组组长宣布启动应急预案。负责人：温元平安全员：解成龙现场抢险救援组由项目部主管施工生产的副经理任组长，在接到应急救援小组组长的指令后，立即赶赴现场，根据具体情况，及时准确处置，组织疏散、排险、清障等抢险救援工作的实施，尽一切可能抢救伤员及被困人员，防止事故进一步扩大。组 长 ：张勇峰副组长 ：张宇现场的施工队长及班组长为成员实施现场抢险工作监督组由项目书记任组长，在接到事故通知后，立即赶赴现场，负责对险情的发展状况进行监控，组织协调现场防控措施的落实，为快速有效实施救援创造安全有序的条件，保障救援工作有效开展和进行现场保护工作。负责人：乔俊山物资保障组由物资设备部长负责，负责保障应急救援器材及物资设备的供应。负责人：郑权调查取证组由项目经理任组长，项目书记任副组长负责对事故的有关人员，目击证人和实物进行调查取证工作。 组 长：温元平 副组长：乔俊山善后处理组负责伤亡人员的善后处理工作，由项目经理和项目书记两位主管领导负责，项目部下属各相关部门负责人协助工作。 负责