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1、鐵路隧道關(guān)門塌方搶險(xiǎn)救援和預(yù)防,蒙華鐵路33標(biāo)一工區(qū),目 錄,一、關(guān)門塌方案例分析,三、關(guān)門塌方原因分析,四、關(guān)門塌方預(yù)防措施,五、結(jié)束語(yǔ),二、關(guān)門塌方搶險(xiǎn)救援,一、關(guān)門塌方案例分析,（一）近期隧道關(guān)門塌方案例 1.廣大鐵路桃園一號(hào)隧道。2014年9月15日9時(shí)30分，廣大鐵路桃園一號(hào)隧道發(fā)生坍塌，造成掌子面6名作業(yè)人員被困。塌方段長(zhǎng)度約21米，埋深約50米，地層為泥質(zhì),粉砂巖，鈣質(zhì)膠結(jié)，級(jí)圍巖。經(jīng)20小時(shí)的努力“生命通道”打通，經(jīng)相關(guān)人員94小時(shí)的緊張救援，坍塌體正面梯形導(dǎo)坑成功打通，被困人員成功獲救。,2.寶蘭客專陽(yáng)坡莊隧道。2014年8月31日13時(shí)35分，寶蘭客專陽(yáng)坡莊隧道進(jìn)口在拆換拱2、架作業(yè)過(guò)程中發(fā)生坍塌，造成掌子面8名作業(yè)人員被困。塌體長(zhǎng)度約22米，隧道埋深約110米，地質(zhì)為砂質(zhì)黃土夾泥巖。經(jīng)相關(guān)人員緊張救援8小時(shí)后疏通中心排水溝，被困人員成功獲救。,3.云桂鐵路富寧隧道。2014年7月14日16時(shí)15分，云桂鐵路富寧隧道處發(fā)生坍塌，造成掌子面15名作業(yè)人員被困。塌體長(zhǎng)度約21米，隧道埋深約160米，地層為硅質(zhì)巖，灰黑色。經(jīng)相關(guān)人員緊張救援，28小時(shí)后打通“生命通道”，130小時(shí)后,打通人工迂回導(dǎo)坑，被困人員安全獲救。,4.吉圖琿客專小盤(pán)嶺1#隧道。2014年4月2日0時(shí)40分，吉圖琿客專小盤(pán)嶺1#隧道出口發(fā)生坍塌，造成掌子面12名作業(yè)人員被困。塌體長(zhǎng)度約18m，埋深約13、00米，地質(zhì)為含碳泥質(zhì)板巖。經(jīng)相關(guān)人員緊張救援，63小時(shí)后打通“生命通道”，87小時(shí)后打通人工導(dǎo)坑，被困人員成功獲救。,5.貴州安江高速公路兩天窩隧道。2014年8月10日19時(shí)50分，貴州省安江高速公路兩天窩隧道右線進(jìn)口發(fā)生坍塌，造成掌子面13名作業(yè)人員被困。塌體長(zhǎng)度約25米，埋深約43米，地質(zhì)主要為強(qiáng)風(fēng)化凝灰質(zhì)板巖。經(jīng)相關(guān)人員緊張救援，12小時(shí)后,打通“生命通道”，140小時(shí)后打通人工導(dǎo)坑，被困人員成功獲救。,（二）近六年來(lái)鐵路隧道安全事故統(tǒng)計(jì)分析,小結(jié)：1.隨建設(shè)規(guī)模增大，隧道安全事故件數(shù)也在增加，傷亡人數(shù)較多。近6年來(lái)發(fā)生隧道安全事故44起，人員210人，其中145人死亡。因此，隧道建4、設(shè)參建各方在管理上應(yīng)高度重視。,2.隧道關(guān)門塌方涉險(xiǎn)人員多、危害性大。近6年來(lái)發(fā)生關(guān)門塌方11起，占事故總數(shù)的25%，涉險(xiǎn)人員89人，占事故涉險(xiǎn)人員總數(shù)的42%。因此，隧道建設(shè)參建各方切實(shí)落實(shí)技術(shù)措施，預(yù)防隧道關(guān)門塌方尤為重要。,3.隧道關(guān)門塌方搶險(xiǎn)救援方法得當(dāng)、組織快速，成功獲救概率高。近6年發(fā)生的11起關(guān)門塌方中，65人安全獲救，占關(guān)門塌方涉險(xiǎn)人員總數(shù)的73%，2014年路內(nèi)外共發(fā)生關(guān)門塌方5起，救援工作均取得成功。因此，科學(xué)救援、快速救援、專業(yè)救援極為關(guān)鍵。,二、關(guān)門塌方搶險(xiǎn)救援,（一）應(yīng)急救援工作的組織1.安全生產(chǎn)實(shí)行屬地管理按照中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法規(guī)定：“有關(guān)地方人民政府和負(fù)有安5、全生產(chǎn)監(jiān)督管理職責(zé)的部門的負(fù)責(zé)人接到重大生產(chǎn)安全事故報(bào)告后，應(yīng)立即趕到事故現(xiàn)場(chǎng)，組織事故搶救。任何單位和個(gè)人都應(yīng)支持、配合事故搶救，并提供一切便利條件”。,2.按事故等級(jí)明確責(zé)任主體按照事故等級(jí)，特別重大、重大安全生產(chǎn)事故分別由國(guó)務(wù)院和省、直轄市負(fù)責(zé)組織搶險(xiǎn)救援，組建搶險(xiǎn)救援總指揮部，相關(guān)部門和單位參加救援；較大和一般安全生產(chǎn)事故由施工企業(yè)負(fù)責(zé)組織搶險(xiǎn)救援，或由事故所在地的地、市政府負(fù)責(zé)組織搶險(xiǎn)救援，相關(guān)部門和單位參加救援。,3.現(xiàn)場(chǎng)救援組織分工救援指揮部設(shè)置：領(lǐng)導(dǎo)協(xié)調(diào)小組，負(fù)責(zé)負(fù)責(zé)搶險(xiǎn)救援過(guò)程中領(lǐng)導(dǎo)、組織、決策、部署和協(xié)調(diào)等相關(guān)事項(xiàng)；各工作小組，負(fù)責(zé)技術(shù)、監(jiān)測(cè)、救援實(shí)施、后勤保障、物資材料供6、應(yīng)、警戒保衛(wèi)、醫(yī)療救護(hù)、新聞發(fā)布、善后安置等相關(guān)工作。,（二）應(yīng)急救援工作流程隧道應(yīng)急救援工作分三階段：?jiǎn)?dòng)準(zhǔn)備階段、救援實(shí)施階段、救護(hù)總結(jié)階段。1.啟動(dòng)準(zhǔn)備階段,2.救援實(shí)施階段,3.救護(hù)總結(jié)階段,（三）應(yīng)急救援工作實(shí)施1.調(diào)查塌方基本情況目的為科學(xué)決策救援方案（逃生通道）提供依據(jù)。內(nèi)容被困人員情況：人員數(shù)量、所處大概位置等；塌方情況：塌方規(guī)模、距掌子面距離等；地質(zhì)情況：地層巖性、圍巖級(jí)別和地下水情況等；施工及周邊情況：地表情況、監(jiān)控量測(cè)情況等。,方法詢問(wèn)塌方目擊者、測(cè)量和技術(shù)人員；地表實(shí)地踏勘；查詢相關(guān)技術(shù)資料；生命通道施工情況；被困人員信息反饋情況（“生命通道”被打通后）。成果形成塌方情7、況調(diào)查報(bào)告，并繪制塌方情況示意圖。,塌方資料調(diào)查樣圖,2.采取“雙穩(wěn)定”措施杜絕次生災(zāi)害發(fā)生回填反壓穩(wěn)定塌體：嚴(yán)禁清方或擾動(dòng)塌體，對(duì)坡腳回填反壓，回填高度宜為距拱頂56米，并留出操作平臺(tái)（當(dāng)采用機(jī)械成孔時(shí)需考慮機(jī)械作業(yè)平臺(tái)），對(duì)塌體坡面進(jìn)行必要的防護(hù)。,強(qiáng)化支護(hù)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)：采用對(duì)口撐、斜撐等對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。,隧道塌方回填反壓及支撐加固方式一,隧道塌方回填反壓及支撐加固方式二,廣大鐵路桃園一號(hào)隧道加固方案,3.快速打通“生命通道”“生命通道”非常重要：關(guān)門塌方救援過(guò)程十分復(fù)雜，救援時(shí)間也比較長(zhǎng)，近幾次救援情況看，一般在36天，因此，快速打通“生命通道”為被困人員輸送空氣、食物，進(jìn)行信息傳遞以及心理8、干預(yù)都非常必要；“生命通道”能夠再次確認(rèn)坍塌體長(zhǎng)度，指導(dǎo)逃生通道的施工。打通方法：首先利用洞內(nèi)既有硬質(zhì)風(fēng)、水管對(duì)被困人員進(jìn)行通風(fēng)，如條件成熟可進(jìn)行輸送食物、通話等；再次利用套管跟進(jìn)鉆機(jī)在坍塌體上部打通生命通道。,關(guān)鍵技術(shù)及組織：科學(xué)定位開(kāi)孔位置，距隧道拱頂約1.02.5m，塌體一側(cè)（為機(jī)械施工逃生通道預(yù)留空間）通道定位準(zhǔn)確、方向與隧道軸線平行；“生命通道”直徑應(yīng)在108mm以上。專業(yè)鉆機(jī)鉆進(jìn)，快速打通“生命通道”應(yīng)采用專業(yè)大功率、多功能、套管跟進(jìn)鉆機(jī)。比如：小盤(pán)嶺1#隧道采用普通鉆機(jī)鉆進(jìn)不成功后采用卡薩C6鉆機(jī)，“生命通道”成功打通。專業(yè)人員操作，鉆機(jī)應(yīng)由熟悉機(jī)器性能的專業(yè)人員操作。相關(guān)配套部9、件要備齊。,小盤(pán)嶺1#隧道采用卡薩C6鉆機(jī),富寧隧道采用RPD-180CBR鉆機(jī),富寧隧道“生命通道”方案,小結(jié)：“生命通道”是關(guān)門塌方救援過(guò)程中最重要步驟，設(shè)備要高效、操作人員要專業(yè)、定位要準(zhǔn)確、實(shí)施要快速。富寧隧道28小時(shí)將“生命通道”打通（設(shè)備調(diào)轉(zhuǎn)20小時(shí)，RPD-180CBR鉆進(jìn)8小時(shí)）、兩天窩隧道采用卡薩C6鉆機(jī)12小時(shí)將“生命通道”打通、小盤(pán)嶺1#隧道63小時(shí)將“生命通道”打通（用時(shí)時(shí)間長(zhǎng)主要是先期采用普通鉆機(jī)施工未成功，然后調(diào)用C6鉆機(jī)）。,4.多措并舉實(shí)施“逃生通道”多措并舉實(shí)施“逃生通道”非常必要：被困人員最終要從“逃生通道”逃生，該工作實(shí)施是救援工作中的核心工作，由于塌方極10、為復(fù)雜，坍塌體中可能存在孤石、鋼筋，或者坍塌體極為松散、無(wú)自穩(wěn)能力等，救援搶險(xiǎn)的過(guò)程中隨時(shí)都可能發(fā)生意外，因此，堅(jiān)持多措并舉非常必要。例如：富寧隧道救援過(guò)程中，采用左側(cè)迂回導(dǎo)坑和正面機(jī)械鉆孔方案，均取得成功；小盤(pán)嶺1#號(hào)隧道采用正面人工導(dǎo)坑和氣壓頂方案，人工導(dǎo)坑方案取得成功；兩天窩隧道采用塌體正面人工導(dǎo)坑和左線人工導(dǎo)坑方案，地面鉆孔作為預(yù)備方案，最終正面導(dǎo)坑取得成功。,救援情況看，“逃生通道”實(shí)施主要有三種：利用隧道既有管道、人工開(kāi)挖導(dǎo)坑，機(jī)械施工逃生管道。利用隧道既有管道逃生。目前在建的雙線鐵路隧道都設(shè)置中心排水溝，有直徑600mm圓管和溝寬60cm、深7590cm的蓋板溝兩種。實(shí)踐中如果救11、援人員疏通中心排水溝，救援時(shí)間最短，如寶蘭客專陽(yáng)坡莊隧道僅用8小時(shí)全部人員成功獲救。施工期間，施工單位應(yīng)對(duì)圓管形中心排水溝及時(shí)清淤，蓋板溝及時(shí)安裝蓋板或用鋼板臨時(shí)覆蓋。,利用中心水溝逃生方案圖,圓管型中心排水溝,矩形蓋板溝型中心排水溝,人工開(kāi)挖小導(dǎo)坑逃生形式選擇：當(dāng)能夠判定一側(cè)初期支護(hù)未被塌方破壞、能被利用時(shí)可優(yōu)先選擇正面三角形斷面形式，導(dǎo)坑開(kāi)口宜選在低位；當(dāng)無(wú)法,小盤(pán)嶺1號(hào)隧道采用三角形小導(dǎo)坑救援成功,判斷初期支護(hù)是否可能利用、或者能夠判斷初期支護(hù)全部被破壞時(shí)可優(yōu)先選擇正面梯形斷面形式，導(dǎo)坑開(kāi)口宜選在高位；,當(dāng)坍塌體極為松散、自穩(wěn)能力極差時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇迂回導(dǎo)坑，梯形斷面，開(kāi)口宜選在高位。,富寧12、隧道塌體正面三角形導(dǎo)坑,富寧隧道迂回導(dǎo)坑方案,兩天窩隧道采用塌體正面梯形導(dǎo)坑取得了成功。,開(kāi)挖尺寸：三角形斷面一般高1.51.8m，寬1.5m；梯形斷面上寬0.81m、下寬1.2m、高1.2.m。支護(hù)材料：導(dǎo)坑支護(hù)可采用方木或工字鋼，方木規(guī)格宜為1515cm，工字鋼宜為I18型；可采用方木密排、間隔立方木并背后鋪設(shè)3cm厚木板兩種方式支護(hù)；梯形斷面方木接頭應(yīng)采用企口連接并用扒釘扒緊。特殊處理：開(kāi)挖中如遇孤石可采用風(fēng)鎬人工處理或者繞避；如遇鋼架等可氧氣乙炔切割；如坍塌體松散可密排小導(dǎo)管或者注雙液將固結(jié)；導(dǎo)坑出洞時(shí)根據(jù)實(shí)際情況研究制定可行方案；迂回導(dǎo)坑應(yīng)加強(qiáng)測(cè)量，及時(shí)方向校正。,機(jī)械施工管道逃生方13、式：從成孔方式來(lái)看，有逃生管頂進(jìn)和大口徑水平鉆機(jī)逃生管跟進(jìn)兩種。選型：當(dāng)坍塌體長(zhǎng)度在10米以內(nèi)且為土質(zhì)時(shí)可考慮逃生管頂進(jìn)方式；當(dāng),坍塌體長(zhǎng)度大于10時(shí)，地質(zhì)較復(fù)雜時(shí)可考慮大口徑水平鉆機(jī)套管跟進(jìn)方式。,：逃生管頂進(jìn)：可采用挖掘機(jī)配合液壓頂鎬將逃生管頂進(jìn)坍塌體；用氣壓頂進(jìn)機(jī)械設(shè)備將逃生管坍塌體形成逃生通道。挖掘機(jī)配合液壓頂鎬頂進(jìn)法邊頂進(jìn)邊人工出碴，當(dāng)坍塌體對(duì)管道的握裹力增加，無(wú)法,繼續(xù)頂進(jìn)時(shí)可在頂管內(nèi)再安裝一小直徑鋼管繼續(xù)頂進(jìn)，此在蘭渝鐵路桃樹(shù)坪隧道取得了成功。,桃樹(shù)坪隧道采用頂管法救援成功,：大口徑水平鉆機(jī)套管跟進(jìn)：中鐵二局昆明救援隊(duì)引進(jìn)一臺(tái)FS-120CZ大口徑水平鉆機(jī)，該鉆機(jī)能夠快速鉆進(jìn)6214、0mm管徑的救援通道，能夠?qū)崿F(xiàn)安全、快速救援，在云桂鐵路富寧隧道搶險(xiǎn)救援過(guò)程中進(jìn)行了嘗試，取得了初步成功。,設(shè)備情況：鉆機(jī)外觀尺寸為9.5m3m2.8m，主機(jī)質(zhì)量約為34噸，扭矩最大可達(dá)195kNm，推進(jìn)力最大可達(dá)1455kN。適用條件：當(dāng)塌方體為砂土、黃土、粘土以及碎石土（碎石粒徑最大不超過(guò)60cm）可直接鉆進(jìn)，當(dāng)碎石土最大粒徑超過(guò)60cm時(shí)可采用自帶DTH潛孔錘套管鉆進(jìn)。,場(chǎng)地需求：鉆機(jī)行進(jìn)路線坡度小于15，鉆機(jī)就位場(chǎng)坪基礎(chǔ)水平堅(jiān)實(shí)，空間尺寸不低于15m（長(zhǎng)）5m（寬）5.3m（高）；,風(fēng)水電需求：380V、50Hz的電力，滿足225KVA使用負(fù)荷；若使用潛孔錘鉆頭鉆進(jìn)，現(xiàn)場(chǎng)需2臺(tái)空壓機(jī)、15、2個(gè)儲(chǔ)氣罐、1個(gè)風(fēng)包的位置，合計(jì)30m2的空間位置；使用潛孔錘鉆頭鉆進(jìn)除塵時(shí),用的1000L清水；10m2的水平場(chǎng)地作為發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)單元場(chǎng)地。,5.救援中的重要工作建立會(huì)議制度建立救援例會(huì)制度，每日8時(shí)、16時(shí)召開(kāi)，研究救援工作；建立領(lǐng)導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)值班制度，處置救援過(guò)程中出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題；建立對(duì)口協(xié)商制度，及時(shí)就現(xiàn)場(chǎng)救援需要地方政府銜接的工作進(jìn)行銜接。加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)、形成小時(shí)報(bào)告制、信息快速傳輸監(jiān)測(cè)內(nèi)容：凈空收斂和拱頂下沉；技術(shù)要求：監(jiān)控量測(cè)工作是整個(gè)應(yīng)急救援過(guò)程中的安全“保護(hù)神”，做到“三加密一復(fù)核”，即監(jiān)測(cè)斷面,加密，宜為每3米設(shè)一監(jiān)測(cè)斷面；監(jiān)測(cè)點(diǎn)加密，每斷面設(shè)57個(gè)量測(cè)點(diǎn)；監(jiān)測(cè)頻率加密，每小時(shí)量16、測(cè)一次；雙人雙儀器交叉復(fù)核量測(cè)。信息傳遞：建立小時(shí)報(bào)告制，通過(guò)手機(jī)短信形式報(bào)救援指揮部有關(guān)負(fù)責(zé)人。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)變形速率大于5mm/d，或者混凝土剝落、裂縫明顯加大時(shí)，應(yīng)停止救援采取加固措施。,做好注漿的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作坍塌體松散段一般采用小導(dǎo)管超前支護(hù)即可通過(guò)，但當(dāng)塌體極為松散、無(wú)自穩(wěn)能力時(shí)應(yīng)進(jìn)行水泥水玻璃雙液漿注漿固結(jié)，施工單位應(yīng)提前準(zhǔn)備好材料、設(shè)備和專業(yè)隊(duì)伍。,小結(jié)：1.根據(jù)近幾年來(lái)鐵路隧道關(guān)門塌方“逃生通道”實(shí)施情況來(lái)看：利用隧道既有管道逃生簡(jiǎn)便、易行，救援時(shí)間短，宜優(yōu)先考慮；人工開(kāi)挖導(dǎo)坑實(shí)施方便、靈活、可靠性高、成功機(jī)率大，但施工進(jìn)度一般，救援時(shí)間約35天；,大口徑水平鉆機(jī)施工“逃生通道”17、在富寧隧道進(jìn)了試驗(yàn)性實(shí)施，正 常情況下鉆進(jìn)后速度較快（1m/小時(shí)以上），但在鉆進(jìn)過(guò)程中遇到障礙物處理困難，同時(shí)設(shè)備調(diào)轉(zhuǎn)和施工準(zhǔn)備時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)該設(shè)備和工藝熟練程度不夠，下一階段仍需技術(shù)攻關(guān)。,2.通過(guò)近幾次救援情況來(lái)看，專業(yè)化救援隊(duì)伍發(fā)揮了不可替代的作用，專業(yè)化救援隊(duì)伍可以加快救援進(jìn)度，提高救援成功概率。原鐵道部成立5支隧道應(yīng)急救援隊(duì)：中鐵二局設(shè)在昆明，負(fù)責(zé)西南片區(qū)；中鐵五局設(shè)在長(zhǎng)沙，負(fù)責(zé)華南片區(qū)；中鐵十二局設(shè)在南昌，負(fù)責(zé)華東、華南片區(qū)；中鐵十七局設(shè)在太原，負(fù)責(zé)華北、東北片區(qū)；中鐵隧道集團(tuán)設(shè)在西安，負(fù)責(zé)西北片區(qū)。,三、關(guān)門塌方原因分析,（一）部分隧道關(guān)門塌方的主要原因分析1.施工方面：仰拱存在一18、次性開(kāi)挖過(guò)長(zhǎng)并未及時(shí)封閉，或者下臺(tái)階一次性接腿過(guò)多；仰拱和二襯施工步距超標(biāo)。（1）西南某隧道：仰拱一次開(kāi)挖超過(guò)3米且未及時(shí)封閉；仰拱實(shí)際步距45米，二襯實(shí)際步距82米，超出級(jí)圍巖相關(guān)步距規(guī)定；塌方段位面于仰拱作業(yè)面上方，仰拱一次開(kāi)挖過(guò)長(zhǎng)應(yīng)是主要原因。（2）西北某隧道：一是對(duì)地質(zhì)狀況和換拱風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識(shí)不足；二是換拱技術(shù)方案不合理；三是建設(shè)管理及監(jiān)理監(jiān)控不嚴(yán)格。,（3）西南某隧道：仰拱一次開(kāi)挖超過(guò)3米且未及時(shí)封閉；仰拱實(shí)際步距56米，二襯實(shí)際步距88米，超出級(jí)圍巖相關(guān)步距規(guī)定；塌方段位于仰拱開(kāi)挖端頭，仰拱一次性開(kāi)挖長(zhǎng)度超出規(guī)定應(yīng)是主要原因。（4）東北某隧道：下臺(tái)階開(kāi)挖達(dá)3m以上，推測(cè)5榀拱腳同時(shí)懸空；19、仰拱實(shí)際步距59米；二襯實(shí)際距步132米，超出級(jí)圍巖相關(guān)步距規(guī)定。下臺(tái)階一次性開(kāi)挖過(guò)長(zhǎng)應(yīng)是主要原因。（5）西南某隧道：仰拱一次開(kāi)挖超過(guò)3m，仰拱步距100米，二襯步距153米，超出級(jí)圍巖步距規(guī)定；塌方段位于仰拱開(kāi)挖正上方，仰拱一次開(kāi)挖過(guò)長(zhǎng)是主要原因。,2.質(zhì)量方面：初期支護(hù)鋼架環(huán)、縱向連接質(zhì)量不達(dá)標(biāo)；鎖腳錨桿（管）未達(dá)到設(shè)計(jì)要求。3.地質(zhì)方面：地質(zhì)基本為破碎、松散的軟弱圍巖；實(shí)際圍巖別在級(jí)左右，半軟半硬狀態(tài)；在地下水、收斂變形或爆破振動(dòng)作用下，荷載可能突然劇增、作用于初期支護(hù)。,（二）影響隧道塌方的其它因素目前鐵路隧道施工還是以傳統(tǒng)的鉆爆法為主，僅個(gè)別隧道采用了盾構(gòu)、TBM法，作業(yè)工作面較多、20、施工人員較多，不可控的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)增多，造成隧道塌方可能還有以下幾個(gè)方面的因素：1.隧道建設(shè)地質(zhì)環(huán)境差長(zhǎng)大隧道增多；軟弱圍巖隧道增多；水文地質(zhì)條件復(fù)雜；降雨或融雪對(duì)隧道施工有影響。,2.地質(zhì)方面認(rèn)識(shí)不到位、工程措施針對(duì)性不強(qiáng)設(shè)計(jì)期間勘察不到位，地質(zhì)情況不明；施工時(shí)未及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)，超前加固不到位。3.施工管理不到位拱架、錨桿等半成品未堅(jiān)持工廠化作業(yè)；對(duì)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)認(rèn)識(shí)不足；對(duì)初期支護(hù)變形控制認(rèn)識(shí)不足，仍有超作業(yè)現(xiàn)象；對(duì)監(jiān)控量測(cè)關(guān)注度不高，往往流于形式；技術(shù)和管理人員數(shù)量少、業(yè)務(wù)素質(zhì)低；作業(yè)層人員基本技能差、質(zhì)量安全意識(shí)淡漠。,4.工藝質(zhì)量不達(dá)標(biāo)初期支護(hù)拱架環(huán)向連接不到位；初期支護(hù)拱架縱向連接不到位21、；初期支護(hù)背后存在空洞；初期支護(hù)噴射混凝土厚度和強(qiáng)度不足；初期支護(hù)拱架間距超出設(shè)計(jì)規(guī)定；初期支護(hù)系統(tǒng)錨桿偷工減料。,5.施工違章作業(yè)二次襯砌和仰拱施工步距超標(biāo)；仰拱一次開(kāi)挖長(zhǎng)度超出規(guī)定；中、下臺(tái)階接腿榀數(shù)超出規(guī)定；現(xiàn)場(chǎng)采用長(zhǎng)臺(tái)階施工，甚至有拉中槽現(xiàn)象；拱腳未置于穩(wěn)固基巖且長(zhǎng)時(shí)間受水侵泡。,四、關(guān)門塌方預(yù)防措施,如何提高軟弱圍巖隧道施工水平，預(yù)防變形和塌方，尤其是預(yù)防關(guān)門塌方，確保施工安全，其核心是抓住軟弱圍巖隧道工程特點(diǎn)，落實(shí)好“三超前、四到位、一強(qiáng)化”施工技術(shù)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。三超前：超前預(yù)報(bào)、超前加固、超前支護(hù) 四到位：工法選擇到位、支護(hù)措施到位、快速封閉到位、襯砌跟進(jìn)到位 一強(qiáng)化：強(qiáng)化量測(cè),軟弱22、圍巖隧道施工，應(yīng)在以下八個(gè)方面予以重視，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化施工管理，從而避免塌方事故的發(fā)生。超前預(yù)報(bào) 超前加固 超前支護(hù) 開(kāi)挖工法 初期支護(hù) 快速封閉 監(jiān)控量測(cè) 二次襯砌,（一）超前預(yù)報(bào)1.相關(guān)要求（1）高速鐵路隧道工程施工技術(shù)指南對(duì)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)做出明確規(guī)定：高速鐵路隧道施工應(yīng)進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，并作為工序納入施工組織管理。隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)應(yīng)以地質(zhì)調(diào)查法為基礎(chǔ)，針對(duì)不同地段地質(zhì)情況和預(yù)報(bào)目的，采用一種或幾種方法相互補(bǔ)充和印證，進(jìn)行綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。,施工圖階段經(jīng)評(píng)估為高風(fēng)險(xiǎn)和極高風(fēng)險(xiǎn)的軟弱圍巖及不良地質(zhì)隧道，超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作應(yīng)由設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)組織實(shí)施。其他隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)由施工單位組織專業(yè)人員實(shí)施。（23、2）國(guó)家安全監(jiān)管總局、交通運(yùn)輸部、國(guó)務(wù)院國(guó)資委、國(guó)家鐵路局聯(lián)合印發(fā)的隧道施工安全九條規(guī)定第四條規(guī)定：必須落實(shí)超前水文地質(zhì)探測(cè)預(yù)報(bào)各項(xiàng)規(guī)定，監(jiān)控量（探）測(cè)數(shù)據(jù)超標(biāo)立即停工撤人，嚴(yán)禁冒險(xiǎn)施工作業(yè)。,2.主要內(nèi)容,以地質(zhì)素描為主，輔以物探方法是軟弱圍巖超前預(yù)報(bào)的主要手段。在破碎帶和斷層地段，加強(qiáng)超前長(zhǎng)、短鉆孔，及時(shí)探明隧道前方地質(zhì)情況，特別是地下水的發(fā)育情況，嚴(yán)禁在未探明情況下盲目開(kāi)挖。,3.相關(guān)建議參建各方都應(yīng)該重視施工階段超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作。高風(fēng)險(xiǎn)和極高風(fēng)險(xiǎn)隧道，建立以設(shè)計(jì)單位為責(zé)任主體，相關(guān)單位參與的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)機(jī)制。明確責(zé)任與分工。,（二）超前加固 在斷層破碎帶和軟弱地層，特別是富含水時(shí)，必須24、對(duì)圍巖進(jìn)行超前加固，改良地層，確保隧道安全施工。必須配備專業(yè)隊(duì)伍、專業(yè)設(shè)備，進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)，保證加固效果。目前，常用的圍巖加固,方法是注漿法。注漿法主要分全斷面注漿和局部注漿兩種。在富水?dāng)鄬拥貛В２扇∪珨嗝孀{。,（三）超前支護(hù) 常用的超前支護(hù)方式有超前大管棚和超前小導(dǎo)管兩種。超前大管棚：超前大管棚一般是在對(duì)沉降有嚴(yán)格要求時(shí)使用，適宜于淺埋洞口、堆積體、砂土質(zhì)地層、斷層破碎帶地層，以及下穿公路、鐵路、地面建筑物時(shí)采用。大管棚一般采用70mm159mm的鋼管，縱向長(zhǎng)度10100m根據(jù)工程需要設(shè)置。,設(shè)管棚工作間：一般施作管棚時(shí)都要設(shè)計(jì)管棚工作間，管棚工作間按鉆機(jī)特點(diǎn)設(shè)計(jì)，比隧道斷面加寬5070c25、m，工作間長(zhǎng)度710m，如果只進(jìn)行一個(gè)循環(huán)管棚施作，管棚工作間比較簡(jiǎn)單。但如果循環(huán)多時(shí)，施作多個(gè)管棚工作間就存在著三個(gè)問(wèn)題。,一是為施作工作間，隧道斷面加大后，開(kāi)挖難度加大，開(kāi)挖安全風(fēng)險(xiǎn)增加。二是若循環(huán)注漿后未能按設(shè)計(jì)開(kāi)挖到位，工作間尺寸將滿足不了要求，將無(wú)法進(jìn)行正常管棚作業(yè)。三是由于管棚工作間采取擴(kuò)挖斷面方法，既增加了開(kāi)挖費(fèi)用，又增加了回填混凝土的費(fèi)用，浪費(fèi)很大。,無(wú)工作間管棚施作技術(shù)：在標(biāo)準(zhǔn)斷面采用頂進(jìn)器將管棚頂?shù)介_(kāi)挖斷面外。該技術(shù)不需要擴(kuò)大斷面，不切割大量的管棚，降低了施工風(fēng)險(xiǎn)，提高了工效，節(jié)約了投資。,超前小導(dǎo)管：超前小導(dǎo)管是在對(duì)施工安全要求較高的條件下使用。在破碎圍巖、堆積體、砂土質(zhì)26、地層、斷層破碎帶中普遍采用。當(dāng)?shù)貙涌ㄣ@嚴(yán)重時(shí)，可采用自進(jìn)式錨桿。小導(dǎo)管一般采用32mm60mm的鋼管，縱向長(zhǎng)度2.56m根據(jù)工程需要設(shè)置。小導(dǎo)管布設(shè)后根據(jù)地層穩(wěn)定情況進(jìn)行注漿，加固周邊地層。,水平旋噴支護(hù)：軟塑土體、含水砂層等可采用水平旋噴進(jìn)行超前加固與支護(hù)。,預(yù)切槽支護(hù)：用特制的鏈?zhǔn)綑C(jī)械切刀沿?cái)嗝嬷苓呥B續(xù)切割出一條厚約數(shù)十厘米，深數(shù)米的窄槽，同時(shí)應(yīng)用與切刀一體化的混凝土灌注設(shè)備注入混凝土，形成一個(gè)連續(xù)的，起預(yù)先支護(hù)作用的混凝土拱殼。然后在“拱殼”支護(hù)下進(jìn)行工作面的全斷面機(jī)械挖掘,預(yù)切槽法三維示意,預(yù)襯砌支護(hù)：預(yù)襯砌是通過(guò)在特定形狀的機(jī)架上安裝帶掘進(jìn)頭的箱體結(jié)構(gòu)，掘進(jìn)頭連同箱體沿著隧道方向掘進(jìn)27、，掘進(jìn)到位后一邊回退一邊灌注混凝土，從而在開(kāi)挖線外形成以箱體為模的混凝土預(yù)制件。,沿著拱架環(huán)向施作多個(gè)這種板狀預(yù)制件并在隧道開(kāi)挖線外搭接形成一拱殼，這種拱殼就是超前襯砌，超前襯砌可,以為隧道襯砌的一部分甚至全部。,（四）開(kāi)挖工法 常用的開(kāi)挖工法有臺(tái)階法、環(huán)形導(dǎo)坑（預(yù)留核心土）法、CD法、CRD法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法等。開(kāi)挖工法應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況和地層加固情況確定。開(kāi)挖工法選擇時(shí)，原則上在確保安全條件下，應(yīng)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，盡量減少開(kāi)挖步驟。施工中必須進(jìn)行量測(cè)，根據(jù)量測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整開(kāi)挖工法。現(xiàn)場(chǎng)施工應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)工法，如需要調(diào)整，應(yīng)履行變更程序，不得擅自更改。（九條規(guī)定第二條）,臺(tái)階法：該工法一般適合于級(jí)圍巖28、，要求臺(tái)階長(zhǎng)度不大于1倍洞徑，仰拱距掌子面距離不大于2倍洞徑。,環(huán)形導(dǎo)坑(預(yù)留核心土)法：該方法利用核心土穩(wěn)定掌子面，然后開(kāi)挖兩側(cè)邊墻、中部核心土，最后開(kāi)挖仰拱。該工法步驟多，工藝要求高。,目前，軟弱圍巖大斷面隧道多采用環(huán)形導(dǎo)坑法（三臺(tái)階七步流水法），出現(xiàn)的問(wèn)題也最多，對(duì)該工法技術(shù)要求如下：上臺(tái)階每循環(huán)開(kāi)挖進(jìn)尺、級(jí)圍巖不大于1榀鋼架，級(jí)不大于2榀。邊墻開(kāi)挖進(jìn)尺不大于2榀。仰拱開(kāi)挖前必須完成鋼架鎖腳錨桿，每循環(huán)開(kāi)挖進(jìn)尺不大于3m。初期支護(hù)封閉成環(huán)位置距掌子面距離不大于35m。根據(jù)地質(zhì)、量測(cè)情況，設(shè)置臨時(shí)仰拱或橫撐。,CD法（中隔壁法）：該工法適合于淺埋地段或穿越建（構(gòu)）筑物時(shí)采用，以減少沉降，防29、止坍方。該工法是將隧道分為左右兩部分進(jìn)行開(kāi)挖，先在一側(cè)采用臺(tái)階法分層開(kāi)挖及支護(hù)，再開(kāi)挖隧道另一側(cè)。每臺(tái)階縱向長(zhǎng)度35m。初期支護(hù)仰拱緊跟下臺(tái)階，封閉成環(huán)。,CRD法（交叉中隔壁法）：該工法在特殊條件下采用。該工法是將大斷面隧道上、下、左、右分塊開(kāi)挖，并施作初期支護(hù)和臨時(shí)橫撐（臨時(shí)仰拱），每臺(tái)階縱向長(zhǎng)度35m，步步封閉成環(huán)。,雙側(cè)壁導(dǎo)坑法：該工法在特大斷面等特殊條件下采用。該工法先開(kāi)挖隧道兩側(cè)導(dǎo)坑，再進(jìn)行中部開(kāi)挖支護(hù)。工法特點(diǎn)：控制沉降變形好，但連接點(diǎn)多，受力復(fù)雜，對(duì)工藝要求高。,對(duì)于巖石強(qiáng)度低，環(huán)境要求高的隧道應(yīng)采用單臂掘進(jìn)機(jī)、銑挖機(jī)、機(jī)械破碎等開(kāi)挖。,（五）初期支護(hù)初期支護(hù)方式：錨網(wǎng)噴；錨網(wǎng)30、噴+鋼拱架，鋼架形式有格柵鋼架、工字鋼、H型鋼。特殊地質(zhì)條件下使用噴鋼纖維混凝土。初期支護(hù)受力特征：隧道開(kāi)挖后短時(shí)間或變形量小時(shí)，初期支護(hù)與地層共同承受形變壓力。支護(hù)不及時(shí)或支護(hù)后變形量過(guò)大，巖體松動(dòng)后荷載加大，由初期支護(hù)完全被動(dòng)地承受松動(dòng)壓力。因此，必須保證初期支護(hù)的強(qiáng)度和剛度，及時(shí)支護(hù)，控制變形。,（六）快速封閉 初期支護(hù)仰拱（臨時(shí)仰拱）及時(shí)閉合極其重要，閉合成環(huán)后，提高了結(jié)構(gòu)的承載能力，從而有效地控制變形、避免塌方，快速封閉應(yīng)滿足以下要求：1.進(jìn)尺：初支仰拱每循環(huán)進(jìn)尺不得大于3米；2.封閉時(shí)間：非爆破開(kāi)挖和爆破開(kāi)挖初支仰拱應(yīng)分別于8小時(shí)和12小時(shí)內(nèi)完成開(kāi)挖、架設(shè)拱架、噴射混凝土作業(yè)。3.31、步距：、級(jí)圍巖的仰拱封閉位置距掌子面不得大于35米。,35m,技術(shù)要求 雙線隧道、級(jí)圍巖采用臺(tái)階法開(kāi)挖時(shí)，必須設(shè)置鎖腳錨桿（管）等控制拱（墻）腳位移的措施。雙線隧道級(jí)圍巖應(yīng)設(shè)置橫向臨時(shí)支撐或臨時(shí)仰拱，臨時(shí)支撐采用型鋼，縱向每2榀設(shè)1處。鋼拱架宜采用八字節(jié)格柵拱架。鋼拱架應(yīng)工廠化制造，出廠前必須進(jìn)行檢驗(yàn)、試拼裝。噴混凝土原則上采用濕噴工藝，特殊地質(zhì)條件下可另行設(shè)計(jì)。,（七）二次襯砌 及時(shí)進(jìn)行二次襯砌對(duì)安全施工十分重要，根據(jù)部有關(guān)要求：級(jí)圍巖二襯距掌子面距離不大于90m，級(jí)、級(jí)不大于70m，120號(hào)文件、國(guó)家安全監(jiān)管總局等四局、部、委聯(lián)合印發(fā)九條規(guī)定第三條也再次進(jìn)行明確和要求，現(xiàn)場(chǎng)必須嚴(yán)格執(zhí)行。,32、（八）監(jiān)控量測(cè)1.相關(guān)規(guī)定2014年4月11日中國(guó)鐵路總公司工管中心印發(fā)了鐵路隧道監(jiān)控量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化管理實(shí)施意見(jiàn)（工管辦函201492號(hào)），重新明確了變形的管理等級(jí)和管理流程，界定各方的管理責(zé)任，要求采用信息化系統(tǒng)對(duì)監(jiān)控量測(cè)工作 進(jìn)行管理。,2.量測(cè)方法目前，隧道圍巖變形通常采用有尺量測(cè)。拱頂下沉采用水準(zhǔn)儀，水平收斂采用收斂計(jì)。有尺量測(cè)具有“人工讀數(shù)、手工填寫(xiě)、紙質(zhì)報(bào)告”的特點(diǎn)。這種方法人為干預(yù)因素多，對(duì)數(shù)據(jù)的真實(shí)性產(chǎn)生影響；同時(shí)，自動(dòng)化程度不高，數(shù)據(jù)處理慢，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全的及時(shí)性管理會(huì)產(chǎn)生一定的影響。,拱頂下沉監(jiān)測(cè),水平收斂監(jiān)測(cè),面對(duì)當(dāng)前隧道建設(shè)領(lǐng)域現(xiàn)狀和當(dāng)?shù)匦畔⒒l(fā)展水平，中國(guó)鐵路總公司工程管理中33、心組織研發(fā)了“隧道圍巖變形監(jiān)測(cè)與處理”智能化監(jiān)控系統(tǒng)，即TGMIS系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用全站儀采集數(shù)據(jù)，采用智能手機(jī)傳輸數(shù)據(jù)，采用電腦分析數(shù)據(jù)，采用智能手機(jī)查看信息、預(yù)警處理并反饋信息。,自動(dòng)預(yù)警處理 發(fā)送預(yù)警短信,C,C,F,石門隧道,（1）采集模塊,采集模塊是利用全站儀和手機(jī)自動(dòng)采集隧道圍巖變形數(shù)據(jù)。,步驟1,監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置,監(jiān)測(cè)點(diǎn)加工,隧道開(kāi)挖后，在圍巖上埋設(shè)反光片監(jiān)測(cè)點(diǎn)。,步驟2,采用全站儀采集數(shù)據(jù)。對(duì)無(wú)藍(lán)牙功能的全站儀，安裝藍(lán)牙功能。,步驟3,在手機(jī)上安裝APP軟件，通過(guò)手機(jī)藍(lán)牙功能，接收全站儀采集的數(shù)據(jù)。,步驟4,采用手機(jī)藍(lán)牙功能，傳出監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。,（2）分析-發(fā)布模塊,分析-發(fā)布模塊是利用專34、用電腦（服務(wù)器）自動(dòng)計(jì)算、自動(dòng)分析，并發(fā)布安全信息。,步驟5,采用專用電腦（服務(wù)器）接收手機(jī)傳輸?shù)谋O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。,步驟6,專用電腦（服務(wù)器）采用研發(fā)的SWB軟件，自動(dòng)分析數(shù)據(jù)，計(jì)算變形結(jié)果，生成回歸曲線，給出預(yù)警狀態(tài)，形成專項(xiàng)報(bào)表。,步驟7,用戶采用手機(jī)（電腦），利用研發(fā)的DQ軟件，查看發(fā)布的各項(xiàng)安全信息。,（3）處理模塊,處理模塊是利用手機(jī)安全信息，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)處理預(yù)警,并反饋。,步驟8,采用全站儀對(duì)異常數(shù)據(jù)重測(cè)或復(fù)測(cè)，徹底剔除誤差。,步驟9,現(xiàn)場(chǎng)按安全等級(jí)管理開(kāi)展處理工作。如級(jí)預(yù)警（），進(jìn)行搶險(xiǎn)狀態(tài)，增加橫、豎支撐，加強(qiáng)支護(hù)，調(diào)整開(kāi)挖工法。,步驟10,用戶登陸SWB，反饋處理信息，消除預(yù)警。形成閉環(huán)管理。,五、結(jié)束語(yǔ),1.加強(qiáng)管理，控制風(fēng)險(xiǎn)。各級(jí)管理人員應(yīng)再提高認(rèn)識(shí)，再?gòu)?qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)防范意識(shí)；安全管理是控制隧道風(fēng)險(xiǎn)的核心，做到“重投入、控質(zhì)量、防違規(guī)”。,2.隧道安全預(yù)防為主。落實(shí)工程措施、加強(qiáng)技術(shù)控制是核心工作，做到“三超前、四到位、一強(qiáng)化”。,3.科學(xué)組織搶險(xiǎn)救援。救援的核心任務(wù)是“堆堆土、架架撐、鉆鉆孔、挖挖洞”，科學(xué)決策、快速組織、專業(yè)隊(duì)伍實(shí)施是搶險(xiǎn)救援的關(guān)鍵。,謝謝大家！,