隧道施工技术质量与安全ppt课件

张璠琦副总工程师教授级高级工程师,隧道施工管理技术质量与安全,中国铁建股份有限公司,1,一、隧道施工技术质量与安全的现状,2,1、中国与中国铁建隧道建设情况,厦门海底隧道,秦岭特长隧道,3,建成公路隧道4673座，总长度2555.5公里铁路隧道7573座，总长5148公里,二郞山隧道,雁门关隧道,4,在建公路隧道1200多公里铁路隧道5300多公里,金洞隧道,终南山隧道,华蓥山隧道,5,城市轨道交通（地铁）全国25个城市在建线路达到58条约1618公里全国现有12个城市共计运营线路40条，总里程约1240公里,北京地铁八通线,6,水利工程隧道南水北调工程、水利工程的隧道也非常之多，100万千瓦以上的水电站引水洞以100km年速度修建,锦屏电站,7,中国铁建全系统在建隧道工程数量2608座，设计5300公里，仅2010年完成1475公里。今年要超过1800公里。,乌鞘岭隧道,南京长江隧道,8,2、隧道施工管理、技术、质量与安全的基本评价,9,中国铁路长大隧道汇总,10,中国铁路长大隧道汇总,11,中国铁路长大隧道汇总,12,中国铁路长大隧道汇总,13,中国铁路长大隧道汇总,14,中国铁路长大隧道汇总,15,中国铁路长大隧道汇总,16,中国铁路长大隧道汇总,17,中国铁路长大隧道汇总,18,中国铁路长大隧道汇总,19,中国铁路长大隧道汇总,20,中国铁路长大隧道汇总,21,中国铁路98座10公里以上的隧道，中国铁建参加修建的有65座。,22,我国大陆特长公路隧道,23,我国主要水下公路隧道,24,随着宜万铁路、南京过江隧道和厦门海底隧道的建成通车，标志着中国铁建隧道施工管理和施工技术、质量达到了国内先进水平。,25,中铁13、18局施工的锦屏电站施工技术、施工机械化水平是中国最先进的，也是当前世界最先进的。,26,目前隧道施工存在的主要问题：,1）施工阶段地质判释技术不完善，缺乏有效的判释方法和手段，靠几百米钻一个孔，不过是一孔之见；2）隧道施工方法，特别是软弱破碎围岩的施工方法的规范化、机械化程度有待提高，TBM、盾构掘进还不普遍，大部分还是钻爆法、矿山法；3）在施工中没有牢固树立“保护围岩、加固围岩”的观点和理念，初期支护不到位，不能有效地保护围岩的自身承载能力，有效地控制围岩的变形、松动和坍塌；,27,目前隧道施工存在的主要问题：,4）“重外表、轻内实”，结构存在隐患，如：衬砌背后充填不密实，甚至留有空洞；衬砌厚度不足，有的严重不足；基底处理不彻底，运营不久翻浆冒泥现象等5）地下水处理始终是薄弱环节，堵水不彻底，排水不畅通，防水不坚强，渗水、漏水现象时有发生，比较普遍；6）通风照明不好，洞内施工作业环境欠佳，劳动保护意识差，影响施工质量、安全和员工的健康；,28,目前隧道施工存在的主要问题：,7）施工阶段工程质量的检测体制不完善，缺乏有效的检测方法和手段；8）施工无抢险预案，应变能力不强，一旦出现施工灾害，就束手无策；9）没有真正地实现动态管理、动态施工，没有石变我变，设计和措施跟着变。,29,3、隧道施工安全事故情况分析,30,隧道坍塌,洞口塌方占20%，掌子面变形塌方占33%，掌子面后方3050m施作施作仰拱时，塌方（即关门）占47%。,31,4、解决好隧道施工管理、技术、质量、安全问题，是减少事故的重要环节、手段和方向,32,管理：以风险观点实现精细的工程管理。技术：以先进的施工技术和工艺，确保开挖规整、支护稳定和衬砌牢固，质量良好。安全和质量：安全质量为主线，技术和管理为后盾，实现安全生产，保证工程质量,33,隧道施工的理念：,保护围岩动态管理改善环境精心组织精细施工内实外美。,34,隧道施工的理念：,保护围岩动态管理改善环境精心组织精细施工内实外美。,35,二、如何强化施工管理，提高隧道施工技术和施工质量，确保安全,36,隧道施工安全五要素,工程设计是前提施工方案是基础工艺流程是关键风险控制是保证应急预案是防范,37,隧道安全施工的原则,先做安全评估，后做施工方案的原则先做超前地质预报的原则先做明洞，后进洞的原则先进洞，后出洞的原则先做管棚注浆，后开挖的原则先做洞门的原则先做洞顶防排水的原则,38,隧道安全施工的原则,先做仰拱早封闭的原则先铺底，后衬砌的原则先治水后掘进的原则衬砌紧跟的原则,39,总的原则：,机构要精干人员要精明队伍要精锐设备要精良管理要精心技术要精益施工要精细质量要精品,全断面施工实例,台阶法施工实例,40,1、采用先进的施工技术，即安全、高效的技术,41,隧道及地下工程面临的十大技术领域,1）钻爆法施工技术：快速单线150m月、双线200m月，应变能力强、以排为主，向以堵为主、以排为辅过渡。2）浅埋、超浅埋暗挖法施工技术：穿越各种软岩、土质隧道。,42,隧道及地下工程面临的十大技术领域,3）TBM全断面掘进机施工技术：开敞式、单护盾法、双护盾法大TBM；小TBM加钻爆法；主要用于硬岩。4）盾构法施工技术：插刀盾构法；土压平衡盾构法；泥水盾构法；复合式盾构法；顶管法。,43,5）沉管法施工技术：沉埋管段法；悬浮管段法。6）辅助工法：注浆法（单液、双液）；管棚法；超前小导管法；水平旋喷法；冻结法；降水法（轻型井点、深井泵降水）；降水回灌法。,隧道及地下工程面临的十大技术领域,44,7）地下深基坑围护结构施工技术：地下连续墙法；钻孔桩法；人工挖孔桩法；咬合挤压钻孔桩法；锚钉墙法；SMW法；水泥搅拌桩法；高压旋喷法；粉喷桩；钢板桩。8）地铁车站施工技术：暗挖法（柱洞法、中导洞法、侧壁导洞法、CD法。CRD法、眼镜法）；敞口明挖法；复工板明挖法；钢支撑法、锚索法；盖挖法；盖挖顺做法；盖挖逆做法。,隧道及地下工程面临的十大技术领域,45,9）环境保护施工技术：防沉降技术、防水技术、文明施工无燥音、无粉尘施工技术、弃碴利用造田技术。10）高新技术改造、提高隧道施工质量技术：不留后患耐久性施工技术；非接触量测技术；高性能防水砼施工技术；各种复杂地层、各种工法机械配套快速施工技术；自动化管理指挥、控制系统等。,隧道及地下工程面临的十大技术领域,46,2、选择科学的施工方法，即安全、可靠的方法,47,1）钻爆法和浅埋暗挖法是今后常用的施工方法2）TBM是实现快速施工的新的机械化程度很高的施工方法。,48,快速施工组织原则：,空间要布满时间要用足人机要配强方法要最优,双侧壁导坑法开挖实例,49,不良地质隧道施工原则：,先预报管超前预注浆多台阶短进尺弱爆破强支护快封闭勤量测紧衬砌,50,钻爆作业线防排水作业线装碴运输作业线喷锚作业线二次模筑混凝土衬砌作业线通风作业线,51,3、全面质量管理，即全员、全方位、全工序、全过程的质量管理,52,工程质量存在的主要问题,1）衬砌背后存在一定程度的空洞或空洞回填不密实，例如有的隧道衬砌背后的空洞很大，甚至可以达到人在其中爬行的程度；2）衬砌厚度不足，有的衬砌实际厚度不到设计的厚度的一半，严重削弱了衬砌的承载能力；3）基底处理不当，在振动的作用下，出现翻浆冒泥；,53,工程质量存在的主要问题,4）开挖质量下降，超欠挖严重；5）初期支护的质量，特别是钢拱架的安装、用干喷混凝土、锁脚锚杆（管）施工不规范等；6）隧道的防排水，防水板、止水带、环向、纵向及横向排水管施工不好，导致隧道渗漏水。,54,开挖质量：,测量的准度布孔的密度钻孔的深度打眼的角度装药的集度,55,衬砌质量：,测量的准度立模的位度混凝土的强度衬砌的厚度平整度光洁度,混凝土衬砌模板台车,56,4、实施强劲的安全措施，即提高意识，执行制度，严格标准，强制措施,57,安全宗旨：,安全第一以人为本突出重点全面监控预防为主综合治理防微杜渐警钟长鸣常抓不懈持之以恒,58,四个消除：,人的不安全行为物的不安全状态机的不安全运行事的不安全运作,59,隧道施工安全的重点,防爆破伤人防坍塌防瓦斯防突泥突水防机械防人防漏电触电,60,1）预报先行，心中有数。,反射波前,地层或断层,检波器2,检波器1,隧道,震源,入射波前,TSP203超前预报原理图,61,2）选择科学的开挖工法。,CD法施工、正台阶开挖,62,3）控制爆破。,63,4）早做仰拱及时封闭。,64,5）选择强劲的支护手段。,65,6）科学把握隧道衬砌时机。,66,7）及时监控量测。,67,8）仰拱先行。,68,9）推行“逃生”通道。,69,提高不良地质隧道施工水平，施工核心是预防变形和坍方。,涌泥损坏施工机具,岩