×××隧洞复工专项排险实施方案

××引水第二期灌区工程××干渠第×标段工程隧洞排险专项方案合同编号：×××-SG-××-0×编制：审核：批准：×××有限公司××引水第二期灌区工程××干渠第×标段工程项目经理部二零二一年×月×××标隧洞工程排险专项方案一、××工程一标隧洞工程概况由××××有限公司承建的×××引水二期灌区工程××××渠第一标段，止桩号为K0+000-K19+940（鸡公岭分水岭），渠道总长19940m，变更后××××渠Ⅰ标段共有隧洞15.5座，总长6682.14m，占渠道总长的33.51%，其中鸡公岭隧道总长397.049m，本标段仅含161.018m洞段，其余236.031m洞段划入Ⅱ标段，后头坪隧洞原长度1756.812m变更后自桩号g3+257.776～g3+696.922段变更为倒虹管，将后头坪隧洞分割为后头坪1#隧洞、后头坪倒虹管、后头坪2#隧洞，最短的隧洞为梅子坡隧洞，长44.35m，最长为祖家湾隧洞，长度为1130.6m。长度44.35~300m的隧洞有6.5座，长度300~600m的有5座，600m以上的有4座；截至目前已完成，古来场、胥家沟、瓦湾、梅子坡、赵林垭、狮子咀、麒麟寨等7处隧洞的作业施工，未完成隧洞工程量情况如下表示：未完成隧洞工程量统计表序号隧洞位置设计长度（m）开挖及初衬混凝土二衬已完工程量（m）未完工程量（m）已完工程量（m）未完工程量（m）1后头坪1#684.68573.88110.80684.682后头坪2#732.06303.7428.360732.063杨家坪484.2484.200484.24陶家湾184.97184.970底板184.97底板0边拱84边拱100.975学堂湾976.2860116.20976.26祖家湾1130.6520610.601130.67方山414.75414.7500414.758五台山563.01563.0100563.019鸡公岭162.10162.10162.1二、编制目的××××渠一标段隧洞工程，隧洞多、分布广、战线长，施工环境恶劣，地质情况复杂，因工程前期征地不及时、图纸供给迟缓、涉及重大变更等原因以及2017年7月环保督查及当地车辆限行限载造成当地材料价格大幅上涨，且砂石等原材料采购困难致使班组滞工严重，产生大量劳务纠纷，于2017年11月初停工至今，后经各级领导及我公司多方协调共同努力下现逐步恢复生产，经我部实地洞外观察已开挖初支未二衬的隧洞共有8个，全部存在不同程度的初支喷护砼脱落、洞内局部塌方和积水现象，尤其陶家湾隧洞整个被水淹没，存在巨大的安全隐患，又因本工程停工时间长达两年之久，且积水严重洞内情况不明，因此在复工之前必须消除一切隐患，保证人员及机械设备的安全，才能顺利复工，根据×××工程一标段各隧洞实际情况特制定本隧洞工程专项排险方案。三、编制依据1、国家和水利部、建设部有关隧道、照明、监控等施工规范、规程及质量检验标准，国家、××绵阳市政府关于工程建设的有关法律、法规以及有关质量、安全、文明施工、环境保护等方面的管理文件；2、公司现有技术力量、队伍素质、施工生产能力和资源状况等；3、公司类似项目施工管理经验；4、公司内部《质量手册》、《程序文件》；5、设计院技术交底及建设单位的相关要求；6、《水工建筑物地下开挖工程施工施工规范SL378-2007》、《岩土锚杆与喷射混度凝土支护技术规范GB50086-2015》、《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范SL62-2014》；7、××××渠第一标段隧洞施工图纸；8、××××渠第一标段隧洞实施性施工组织设计；9、××××渠一标段各隧洞现状。四、各未完工隧洞排险方法及处理措施1、未完工隧洞现状描述：（1）后头坪1#隧洞：隧洞总684.68m，已开挖初支573.88m，剩余110.8m未开挖，据洞口观察洞室内无积水，洞口初支砼喷护局部脱落，外漏岩体无裂隙，稳定性较好，其余洞内情况不明。（2）后头坪2#隧洞：隧洞总732.06m，已开挖初支303m，剩余110.8m未开挖，据洞口观察洞室内积水深约0.7m，洞口初支砼喷护局部脱落，外漏岩体无裂隙，稳定性较好，钢拱架无变形扭曲现象，拱顶及周边未见沉降、收敛变形等状况，其余洞内情况不明。（3）杨家坪隧洞：总长484.2m，整个隧洞开挖已贯通并初支完成，据洞口观察洞室内积水深约0.4m，洞口初支砼喷护局部脱落，外漏岩体无裂隙，稳定性较好，钢拱架无变形扭曲现象，拱顶及周边未见沉降、收敛变形等状况，但目测洞内约60m处有塌方现象，其余洞内情况不明。（4）陶家湾隧洞：根据前期施工统计陶家湾隧洞总长184.97m，已开挖初支184.97m，二衬底板完成，边拱二衬已施工84m剩余100.97m边拱二衬未施工，现该隧洞已被水淹没，需现进行排水施工。（5）学堂湾隧洞：总长976.2m，已开挖初支860m剩余116.2m未开挖，据隧洞进口观察洞室内积水深约0.8m，洞口初支砼喷护局部脱落，外漏岩体无裂隙，稳定性较好，钢拱架无变形扭曲现象，拱顶及周边未见沉降、收敛变形等状况，据隧洞出口观察，进洞约8m处洞顶已坍塌，洞内有少量积水其余洞内情况不明。（6）祖家湾隧洞：祖家湾隧洞：总长1130.6m，已开挖初支520m剩余610.6m未开挖，据洞口观察洞室内无积水，洞口初支砼喷护局部脱落，外漏岩体无裂隙，稳定性较好，钢拱架无变形扭曲现象，拱顶及周边未见沉降、收敛变形等状，但出口进洞约70处发现有塌方现象，其余洞内情况不明。（7）方山隧洞：总长414.75m，整个隧洞开挖已贯通并初支完成，据洞口观察洞室内有少量积水，洞口初支砼喷护局部脱落，外漏岩体无裂隙，稳定性较好，钢拱架无变形扭曲现象，拱顶及周边未见沉降、收敛变形等状况，但目测洞内约60m处有塌方现象，其余洞内情况不明。（8）五台山隧洞：总长563.01m整个隧洞开挖已贯通并初支完成，据洞口观察洞室内积水约0.5m深，洞口初支砼喷护局部脱落，外漏岩体无裂隙，稳定性较好，钢拱架无变形扭曲现象，拱顶及周边未见沉降、收敛变形等状况，但目测洞内约70m处有塌方现象，其余洞内情况不明。2、洞内险情分析及处理措施由于本工程停工时间太长，大多隧洞积水严重且从洞口观察部分隧洞已发生初支喷射砼脱落、洞内塌方等现象，在未重新加固，排除险情前不敢贸然进洞，因此我部召开了针对未完隧洞工程排险专题会议，结合洞口观察现状已出现的问题和我公司多年来对类似工程施工的经验推断，对隧洞内可能出现的险情进行了剖解分析及风险评估，并根据每个隧洞可能出现的险情制定了相应的处理措施，险情分析及处理措施如下：1）洞内施工用电：由于停工时间过久，隧洞内环境潮湿原布设施工用电线路老化如继续使用可能造成漏电、触电造成人员伤亡等事故，风险程度定为高风险。因此我部采取的应对措施为：所有洞内原有线路及设备全部废弃，待隧洞加固排除一切险情后重新布设新的施工用电系统。2）隧洞排水：根据实际情况目前部分隧洞有不同程度的积水现象（如以上未完工隧洞现状描述中所述），隧洞进洞排险前需先将洞内的积水排除，方可进洞排险，但由于隧洞长时间被水浸泡，如抽水时水位下降速度过快，可能影响初支安全，对建筑物产生破坏，造成经济损失，风险程度定为低风险。我部采取应对措施：目前各隧洞洞内积水主要为，雨水汇集及洞内渗水，本标段隧洞为顺坡，进口为倒坡，因此计划在洞内有积水的各隧洞出口，挖一个集水坑，采用污水泵将洞内积水排除，在开挖支护未贯通只能从进口排水的隧洞，根据隧洞加固排险的进度，在隧洞内每100m设一个集水坑，采用排污泵接力抽水排至洞外，在隧洞未排除一切危险因素前严禁进洞。因本工程停工时间太久，隧洞长时间被水浸泡隧洞降排水时要注意以下事项，一、控制抽水时水位下降不能太快，要让初支背后的涌水自然流出，减轻初支背后的水压力，防止初支背后集水影响初支安全；二、及时监控量测，排水后出露的初支及时安排监控量测人员在洞外用全站仪对能观察到的部位进行监测工作，通过对停工前与复工后监测的数据比对，掌握初支的动态，当位移速率逐步增大，即d2u/dt2＞0，时态曲线出现反弯点，表明初期支护已处于不稳定状态，应及时停止抽水或根据实际情况放慢抽水速度。3）有毒气有害体检测：未开挖支护贯通的隧洞，由于停工时间过久，洞内空气长期不流通且内部环境阴暗潮湿有可能存在有毒有害气体，如果洞内存在有毒有害气体，施工人员贸然进洞排险可能造成人员窒息，死伤等情况，风险程度定为高风险。针对以上现场情况我部采取应对措施为：未开挖贯通的隧洞在隧洞排险前启动外场电源，接通通风风机，预先对隧道进行通风，派两名有毒有害气体检测人员穿戴防护用品、强光手电筒、防爆对讲机、有毒有害气体检测设备检测有毒有害气体浓度及洞内温度。每100米检测一次，并做好相应记录，与洞外人员保持密切联系。若遇有毒有害气体浓度偏高，则立即撤离，并继续通风，然后再进入洞内检测，直至有毒有害气体浓度处于安全水平。4）进洞安全检查：经分析，由于隧洞停工时间过久隧洞内环境阴暗潮湿且有不同程度的积水，已开挖的初支的隧洞长期处于阴暗潮湿或被水浸泡的环境下，地质条件较差的隧洞段可能存在结构失稳状态，如果施工排险人员贸然进洞可能存在隧洞塌方、冒顶、落石片帮等情况造成人员被砸伤掩埋等重大伤亡情况，风险程度定为高危。因此我部采取应对措施为：1、进洞排险方法：由项目部安全负责人带队，安排专职安全、测量人员和施工人员先从洞外观察，进洞10m范围内隧洞是否有塌方、冒顶、岩石脱落，、钢拱架变形、初支喷射混凝土开裂、脱落，初支拱顶沉降以及周边收敛等情况逐一排查并详细记录，如发现洞内有塌方、冒顶、岩石脱落，钢拱架变形、初支喷射混凝土开裂或脱落、初支拱顶沉降以及周边收敛等情况，必须排险加固消除一切隐患后方可进洞排险，后续隧洞排险继续按10m每段，排查一段整改加固一段逐步推进，以此类推，进洞排险。隧洞排险步骤示意图：2、洞内检查险情及消除措施：根据目前各隧洞现状和我部召开的隧洞排险专题会议讨论分析，隧洞内现有或可能出现的险情及各险情消除措施如下述：初支拱顶沉降以及周边收敛、钢拱架变形：在进洞排险时，如发现原施工的钢拱架扭曲变形、初支拱顶沉降以及周边收敛等情况，表明此段地质结构已及不稳定，可能存在随时塌方的可能，针对此种情况我部采取的应对措施为：利用混凝土台车作为安全防护道具，在保证人员安全的情况下，将地质结构不稳定的地段采用小导管注浆支护法，沿隧洞开挖轮廊线向前以一定的角度，打入500mm管壁带小孔的导管，并以一定压力向管内注入起胶凝作用的浆液，待注浆浆液凝固地质结构稳定后增加高规格型号更高的I18工字钢拱架进行加密加固，具体施工方法及施工工艺详见××××渠一标段隧洞支护专项方案，在此不再赘述；如发现钢拱架失脚情况，采用混凝土垫块支撑后支设模板用混凝土全部满浇；初支喷射混凝土开裂、脱落：由于隧洞停工时间过久，洞内原初支喷射混凝土有不同程度的开裂和脱落，为保证后期施工人员安全防止初支喷射混凝土掉落或初支混凝土脱落处洞顶出现落实片帮等现象造成人员设备的损伤，需对出现初支喷射混凝土开裂、脱落的部位进行重新加固，我部采取的应对措施为：用混凝土台车作为安全防护道具，在保证人员安全的情况下，在初支喷射混凝土开裂、脱落较轻的部位，安排施工人员采用手锤击打和簪子剔除不良的结合部位，对于开裂、脱落较大的部位采用电镐剔除，清除后用手持鼓风机将表面清理干净，待验收合格后，采用高标号掺加108大理石胶凝材料的砼，采用砼喷射机喷射，根据现场实际情况设计增加Φ22随机锚杆，L=2.5M,锚杆采用轻型潜孔钻或气腿式手风钻钻孔人工安装。隧洞塌方：由于隧洞停工时间过久，停工时未进行二衬支护，结合洞口观察现状已出现的问题和我公司多年来对类似工程施工的经验推断，洞内可能存在不同程度的垮塌现象，为保证后续施工进展及施工人员设备的安全，需对塌方地段进行土石清理和隧洞支护加固，我部采取的应对措施为，在保证垮塌段以前隧洞全部进行排险加固消除一起险情后，对小塌方地段，先进行人工排险，采用“撬棍问定”的方法对洞顶可能存在的离层现象进行排查，如有则应用撬棍及时清除防止后期施工出现片帮等险情，结构不稳定的危石在排查过程中一并清除，待人工排险完成后及时支护，支护加固完成后再安排机械将土石清理运处洞外，对塌方处根据实际情况增加Φ22随机锚杆，L=2.5M，并重新喷射混凝土，对塌方较大的部位，按照设计修改通知单武二金龙--改-027号陶家湾隧洞大面积跨方处理措施采取钢拱架砼进行支护，每榀拱架采用14#工字钢，净间距0.8m边墙采用3根Φ25锚杆焊接固定拱架，拱顶采用3根Φ25钢筋与拱架焊接链接，拱顶部分采用Φ8间距200*200钢筋网，并与拱架焊接连接，结合地质分段对于边墙和和顶部存在垮塌部分段，当顶部垮塌高度（永久断面外）小于60cm的采用同标号c20混凝土满浇筑；当顶部垮塌高度（永久断面外）大于60cm的浇筑厚度在原设计结构尺寸以外浇筑60cm，边墙的砼浇筑应与开挖的掌子面紧密结合，待加固施工作业完成后安排施工作业机械将垮塌的石渣运出隧洞。五、排险安全保障措施1、安全组织保障为确保隧洞工程排险施工顺利实施，项目部成立相关复工安全领导小组、有毒有害气体检测小组、监控量测小组、电力维护保障小组、器材设备小组。安全领导小组组长：×××副组长：×××现场指挥：×××、×××成员：×××、×××、…（项目部安全小组成员，根据项目自身情况填写）有毒有害气体监控小组：组长：×××、×××，主要负责通风后的洞内瓦斯、一氧化碳、硫化氢等检测及供风效果检测。监控量测小组：组长：×××、×××，主要负责初步勘察二衬、初期支护情况，最后对二衬、初支变形情况进行监测。电力维护保障小组：组长：×××、×××，主要负责对隧道线路的排查、洞外变压器的检修、临时照明设施的敷设。器材设备组：组长：×××、×××，主要负责对洞内设备的检修及应急所需设备的调运。2、排险人员物资设备投入2.1隧洞排险主要物资设备投入表序号设备物资使用部位机械性能情况备注名称型号/规格数量（台）1挖掘机小松604隧洞良好2装载机ZL30B3隧洞良好3挤压泵JZB-22隧洞良好4自卸运输车10隧洞良好5储气罐R150350121隧洞良好6储气罐R150350131隧洞良好7混凝土喷射机ZP-62隧洞良好8空气压缩机GRF-150D1隧洞良好9空气压缩机OGFD-16.0/81隧洞良好10排污泵（2.2KW）南方17隧洞良好11抽水泵（7.5KW）南方1隧洞良好12钢筋调直机GT3-123隧洞良好13台车2隧洞良好14钢筋弯曲机3隧洞良好15电焊机2隧洞良好16电缆线125*3+2平方6000m隧洞新购17电缆线3*6+2平方3000m隧洞新购18配电柜三级24个隧洞新购19安全帽100个隧洞新购20反光背心80件隧洞新购21安全绳500m隧洞新购22雨鞋100双隧洞新购23防毒面具20副隧洞新购24气体检测仪2部隧洞新购25防爆对讲机6部隧洞新购2.2隧洞排险主要物资设备投入表序号部门人员类别合计管理人员技术人员钢筋工木工其他辅助人员1项目部831122土石方班组3210173隧洞初喷护支班组535105284隧洞二衬班组54510529合计2112112012763、安全管理措施