安全专项方案

1、新建向莆铁铁路青云山隧道道安全专专项方案案编制：审核：批准：中铁二十三三局向莆莆铁路FJ-10标指挥挥部二OO八年年八月二十八八日青云山隧道道安全专专项方案案一、青云山山隧道概概况1、设计概概况青云山隧道道位于福福建省福福州市永永泰县和和莆田市市涵江区区，起点点位于永永泰县城城峰镇穴穴利村，为为向莆铁铁路全线线最长的的双洞单单线隧道道，是向向莆铁路路的重点点工程和和控制性性工程。左左洞起讫讫里程DK4491+2533DK5513+4288长22.1755Km，右右洞起讫讫里程YDKK4911+5777YDKK5133+4114，长211.8443Kmm。隧道道施工方方法为钻钻爆法施施工，由由于

2、地处处青云山山国家级级风景名名胜区、藤藤山和老老鹰尖省省级自然然保护区区，为了了保护风风景名胜胜区和自自然保护护区，设设计了 4座斜井井作为辅辅助施工工坑道，1#、2#、3#、4#斜井均为无轨运输斜井，坡度大、井身长，坡度和长度分别为1.44%/1273.5m、7.65%/2106.3m、5.94%/1864.3m、7.93%/763.5m），隧道最大埋深900m。2、地质概概况青云山隧道道穿越青青云山国国家4AA级风景景区和藤藤山及老老鹰尖省省级自然然保护区区，经莆莆田市大大洋镇孝孝池村、莲莲峰村，止止于庄边边镇泮洋洋村，202省道大大致平行行线路纵纵贯全段段，交通通较为方方便。隧隧道处于于

3、戴云山山脉南段段中低山山山间地地貌，山山脉主要要走向为为北东南西，山山峰林立立，沟谷谷深切，多多悬崖峭峭壁。凝凝灰岩、凝凝灰熔岩岩、熔结结凝灰岩岩为主。剥蚀中、低低山区构构造发育育，受构构造影响响，岩体体节理、裂裂隙较发发育；火火山岩和和部分花花岗岩存存在不均均匀风化化现象，基基岩裂隙隙水和孔孔隙水不不发育，构构造破碎碎带和节节理裂隙隙密集带带地下水水较为发发育。隧道洞身穿穿过十条条（F3F12）主要要断层（均均为强富富水）、软软质岩地地层、高高地应力力区等不不良地质质地段，地地质条件件复杂，施施工难度度大，技技术含量量高，工工期紧。二、青云山山隧道的的风险源源分析本隧道施工工阶段安安全风险险

4、因素主主要有：强富水水带突水水突泥、软软岩大变变形、岩岩爆、塌塌方、地表失失水，是是安全风风险管理理的重点点。1、突水突突泥突水突泥是是指隧道道施工时时，当挖挖穿含水水体等不不良储水水结构时时，致使使赋存的的大量地地下水、泥泥瞬间倾倾泄的灾灾难性现现象。青青云山隧隧道穿越越F3 F12等十个个断层，其其中日涌涌水量超超过1000000m3的断层层有F7和F9断层，日日涌水量量分别为为111167mm3和121196mm3。F7断层为为区域断断层，与与对山水水库有联联系，F9断层通通过长大大深切沟沟谷，区区域断层层，汇水水面大。F5、F6、F7、F8、F9、F11断层均均为区域域断层，预预测涌水

5、量相相对较大大，隧道道施工均均可能引引起较大大的突水水突泥安安全事故故，因此此突水突突泥安全全风险因因素主要要在于富富水断层层破碎带带，断层层涌水情况况见下表表。强富水断层层一览表表风险事件易发地段断层最大单位涌涌水量（m/d.mm）风险级别长度（m）合计长度（m）强富水DK4955+4776DK4495+5466F3断层25.3（高风险险）70877DK4966+4883DK4496+5533F4断层26.27770DK4988+3003DK4498+3833F5断层40.24480DK4999+7335DK4499+8155F6断层69.05580DK5000+5225DK5500+637

6、7F7断层99.711112DK5011+9000DK5501+9755F8断层71.65575DK5022+4000DK5502+4555F9断层221.77555DK5066+5226DK5506+5966F10断层层15.39970DK5100+9225DK5511+0077F11断层层30.482DK5122+9332DK5513+0200F12断层层9.92882、大变形形一般在隧道道埋深大大、围岩岩强度低低时，隧隧道原始始地应力力与岩体体强度比比值偏高高，这将将导致开开挖后的的围岩产产生大变变形。围围岩大变变形将导导致支护护开裂、侵侵限，甚甚至引起起衬砌开开裂、洞洞身支护护失稳，从

7、从而危及及隧道施施工安全全。青云云山隧道道共存在在42880米软岩段段，可能能存在软软岩大变变形的安安全风险险。软岩分布布位置及及地质情情况见下下表。软岩大变形形地段一一览表风险事件易发地段埋深（m）地质特性岩质风险级别长度（m）合计长度（m）大变形DK5000+6000DK5504+6188326极高应力区凝灰质砂岩岩（高风险险）40184280DK5044+6118DK5504+88001743326高应力区凝灰质砂岩岩2623、岩爆岩爆是指在在高地应应力岩层层中开挖挖隧道时时，围岩岩应力突突然释放放而引起起的岩块块爆裂引引起开挖挖洞身发发生围岩岩片帮、掉掉块、甚甚至激发发抛掷等等现象。青

8、云山隧道道隧址地地应力强强度属中中等应力力场地区区，对于于硬质脆脆性岩类类地段的的围岩，在在隧道埋埋深在2600 3900m范围围，有岩岩爆发生生的可能能或产生生轻微岩岩爆。埋埋深在3900 7300m范围围，会产产生中等等规模的的岩爆。埋埋深大于于7300m时，会会发生较较强岩爆爆。根据据设计图图纸提供供数据显显示，易易发岩爆爆地段见见下表。岩爆易发地地段一览览表风险事件易发地段风险区岩质埋深风险级别长度（m）合计长度（m）岩 爆DK4922+2550DK4493+8500高应力区515（高风险险）16006300DK4944+5000DK4495+4000高应力区540900DK4955+

9、7000DK4498+0000高应力区6752300DK4999+1000DK5500+3000高应力区7211200DK5000+3000DK5500+6000极高应力区区8093004、 塌方方青云山隧道道左右线线穿过10条断层层破碎带带、左线线进口浅浅埋段及及凝灰质质砂岩软软岩大变变形段，这这些地段段均是易易产生塌塌方的危危险地段段。5、 地表表失水青云山隧道道穿越穿穿越青云云山国家家4A级风风景区和和藤山及及老鹰尖尖省级自自然保护护区，且且穿越FF3 F12共10条断层层破碎带带；断层层破碎带带与地表表存在良良好的水水力联系系，地下水水发育。地地表水受受大气降降水补给给，向两两侧坡脚脚

10、排泄，由由于隧址址区岩石石裂隙较较发育，地地表水的的下渗是是地下水水的主要要补给源源。在洞洞内渗涌涌水量较较大时，对对地下水水位影响响可能比比较明显显。若地下水位位降低严严重，可可能会导导致地表表缺水，影影响植被被及生态态，存在在环境风风险。三、风险控控制措施施加强在风险险地段施施工过程程中进行行隧道风风险的监监测，包包括施工工监测、工工况和环环境巡视视、作业业面状态态描述、风风险处置置过程和和发展趋趋势等内内容，采采用长短短结合的的超前地地质预报报全面监监测工程程自身结结构及环环境风险险，并提提前识别别和预测测地质风风险因素素，保证证施工安安全。根据实时检检测数据据、工况况、环境境巡视和和作

11、业面面异常状状态等，确确定预警警级别，形形成异常常状态报报告。对对可能发发生重大大突发风风险的事事件，各各项目部部及施工工队要立立即启动动应急预预案，专专人监测测和预警警。1、突水涌涌泥风险险管理地下水处理理应遵循循“先探后后掘、以以堵为主主、堵排排结合、可可控排放放、择机机封堵”的原则则，根据据地下水水出水形形态和处处理时机机，高压压富水段段施工拟拟采取以以下措施施：1.1地质质预报分分析结合设计及及采取TSPP2033、红外外探测仪仪、高密密度电法法和超前前地质钻钻孔进行行中长距距离预报报；采用用地质素素描法和和钻爆施施工时用用长炮眼眼孔进行行短距离离预报；依据超前前地质预预测数据据进行前

12、前方涌水水量量分分析，并并将所采采集原始始数据、分分析过程程、分析析结果报报专家审审核，根根据预测测结果制制定下一一步实施施方案。1.2超前前灌浆、超超前支护护由于地下水水具有随随机分布布、突发发性、压压力高、稳稳定流量量大的特特点，一一旦开挖挖揭露，再再行处理理相对困困难，因因此应运运用超前前预测预预报方法法预测隧隧洞掌子子面前方方的储水水构造，采采用超前前预注浆浆措施进进行超前前堵水，超超前预注注浆的目目的是在在隧洞围围岩周围围通过一一定压力力将浆液液压入岩岩体，形形成止水水层以避避免因开开挖引起起洞周地地下水大大量动态态泄放，最最终达到到切断通通道、封封闭出水水裂隙的的目的，确确保施工工

13、人员和和机械的的安全，保保障隧洞洞顺利掘掘进。1.3监测测稳定性性在高压富水水区施工工，建立立监控量量测和信信息反馈馈系统，为为施工安安全性判判断和制制定对策策提供依依据。对对掌子面面地质钻钻孔、主主要出水水眼涌水水量变化化、水压压大小、泥泥沙含量量等进行行监测，设设立总流流量监测测，预测测前方掌掌子面发发生突发发性涌水水的可能能性，当当发生水水压水流流量突变变时停止止掘进及及时采取取灌浆措措施。1.4系统统支护堵堵水对于已经开开挖揭露露的涌水水，在支支护过程程中采用用钢格栅栅或钢拱拱架对其其进行封封挡卸压压，待开开挖通过过后进行行系统堵堵水，进进行地下下突涌水水点的处处理。对对于渗滴滴水和线

14、线状渗水水，因其其量少、水水压力相相对较低低，不会会对开挖挖及初期期支护工工序造成成较大影影响，但但不加以以封堵会会对混凝凝土衬砌砌施工产产生影响响，因此此也选择择在掌子子面后方方，衬砌砌施工前前进行局局部堵水水灌浆。1.5衬砌砌和固结结灌浆为了保证围围岩的长长期渗透透稳定安安全在围围岩渗涌涌水洞段段经过堵堵水灌浆浆与混凝凝土衬砌砌（或喷喷混凝土土支护）后后进行防防渗固结结灌浆。1.6应急急方案及及演练在掌子面涌涌水时，为为了控制制涌水量量和水压压力，在在掌子面面附近配配备足够够的堵漏漏材料，如如快凝水水泥、早早强水泥泥、钢钎钎，麻丝丝等。另另外储备备足够的的砂袋和和水泵，用用于抢险险。组织织

15、施工人人员定期期进行演演练。1.7应急急物资储储备排水系统能能力储备备应急排水设设备及时时启用，抽排水设备要有一定的储备量，用200m3/h的水泵排水，回水管及时向洞外排水，同时改装进水管，利用多路管路进行抽排水。2、 软岩岩大变形形在施工中应应进行超超前地质质预测预预报，测测试地应应力，根根据监测测数据判判断是否否存在大大变形，并并根据变变形大小小及实际际情况采采取以下下施工措措施2.1通过过TSPP2033超前地地质预报报系统、超前水平钻孔、地应力测试、地质素描等超前预测预报手段建立大变形时空预测系统。每次测试分析成果要及时报监理、业主单位进行审查。2.2加强强围岩监监控量测测确定二二次衬

16、砌砌修筑时时间，监监控量测测除必测测项目外外，增加加锚杆轴轴力、钢钢架内力力及所受受荷载、围围岩内部部变形量量等选测测项目。2.3采用用锚、注注、喷一一体化围围岩加固固支护系系统；开开挖后及及时支护护，采用用全环布布设工字字钢架，充充分利用用围岩自自承能力力，将围围岩的松松动圈变变为承载载拱；初初期支护护锚杆采采用加长长中空注注浆锚杆杆，必要要时采用用长预应应力径向向锚杆；增大初初期支护护预留变变形量，提提高二次次衬砌结结构强度度，采用用加强复复合式衬衬砌结构构。3、 岩爆爆为预防和及及时处理理在隧道道施工过过程可能能产生的的岩爆，可可综合采采用以下下措施3.1加强强地质超超前预报报。岩爆爆的

17、预报报方法有有地形地地貌分析析法、地地质分析析法、声声发射法法、温度度探测法法等。预预报工作作应同辅辅助地下下水预报报工作互互相配合合。3.2在开开挖过程程中采用用“少药量量、短进进尺、多多循环”的掘进进方法，并并利用光光面爆破破技术，使使开挖断断面尽可可能规则则，以尽尽量减少少爆破对对围岩的的扰动，降降低局部部应力集集中的发发生，改改善围岩岩应力状状态。3.3在掌掌子面布布置超前前钻孔，深深度1020mm左右，既既可起到到超前探探测作用用，又可可释放掌掌子面的的应力。若若预测到到地应力力较高，可可向超前前钻孔中中注水，或或者在超超前钻孔孔中进行行松动爆爆破，使使围岩内内部形成成破碎带带，降低

18、低洞壁和和掌子面面的应力力，将提提高应力力转移至至围岩深深部。3.4对已已开挖的的洞壁及及掌子面面前方围围岩进行行支护加加固和超超前支护护。其作作用是改改善围岩岩的应力力状态，并并具有防防护作用用。其方方法有：锚杆和和超前锚锚杆支护护、锚喷喷混凝土土支护、钢钢纤维喷喷混凝土土支护、钢钢支撑和和及时浇浇筑二次次混凝土土衬砌等等。3.5加强强施工监监测。通通过现场场观测围围岩和支支护结构构的变化化，以及及观测主主洞拱顶顶下沉，两两维收敛敛和锚杆杆测力计计、多点点位移计计的测值值变化，可可以定量量地预测测滞后发发生的深深部冲击击型岩爆爆，以指指导现场场开挖和和支护施施工，确确保人身身和工程程安全。3.6对于于强烈岩岩爆段，必必要时采采取待避避岩爆高高峰期，确确保人员员、设备备的安全全。4、 塌方方在断层破碎碎带、左左线进口口浅埋段段及凝灰灰质砂岩岩软岩大大变形段段这些