隧道施工安全分析.docx

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1、隧道施工安全分析城市隧道工程通常在城市修建，其施工方法的选择会受到地面建筑物、道路、城市交通等因素的影响，施工方法的界定，要从技术、经济、修建地区具体条件等影响来考虑。施工区间隧道根据不同的方法可分为：明挖法、喷锚暗挖法、盾构法，根据京津冀地质条件和因素影响，主要讲解喷铺暗挖法、和盾构法。针对喷锚暗挖法，主要从喷锚暗挖法的施工过程中涉及到一些风险，结合工程事故案例，进行原因分析；并从案例中归纳出应吸取的经验教训。1、喷锚暗挖法概述喷锚暗挖法又称为矿山法，适用于埋深较浅，地面建筑物密集,交通运输繁忙、地下管线密布，及对地面沉降要求严格的城镇地区地下构筑物施工，喷锚暗挖法施工分为新奥法、浅埋暗挖法

2、。1 .新奥法“新奥法是以维护和利用围岩的自承能力为基点，使围岩成为支护体系的组成部分。2浅埋暗挖法以改造地质条件为前提，以控制地表沉降为重点，以格栅（或其他钢结构）和锚喷作为初期支护手段，按照十八字原则即:“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”进行。两者区别：新奥法要求初期有一定的刚度，浅埋暗挖法设计时基本不考虑利用岩石的自承能力，这是它们的主要区别。01、常用施工工法全断面开挖法1、适用条件：整体性好的围岩；有大型施工机械；适于采用大型机械化配合施工。2、优点：可以减少开挖对围岩的扰动次数，工序简便；3、缺点：对地质条件要求严格，围岩必须有足够的自稳能力。4、注意事项:(1)加

3、强对开挖面工程地质和水文地质的调查，对不良地质情况，要及时预测预报；(2)在软弱破碎围岩中使用全段面法开挖时，对支护后围岩的变形进行动态监测；(3)选择支护类型时优先考虑锚杆和锚喷碎、挂网等支护形式。全断面开挖法工程实例台阶法1、适用条件：台阶法是最广泛的施工方法，在In-IV围岩可采用两台阶法，V-VI围岩需采用多步开挖或者环形开挖留核心土法。2、优点：灵活、适用性强，开挖具有足够的作业空间和较快的施工速度，台阶有利于开挖面的稳定性，尤其是上部开挖支护后,下部作业则较为安全。3、缺点：上下部作业有干扰，注意下部作业时对上部稳定性的影响，增加对围岩的扰动次数。4、注意事项：(1)台阶数不宜过多

4、，充分利用地层纵向承载拱的作用；(2)上台阶架设拱架时，采用锁脚锚管(灌浆)稳固拱脚，防止拱部下沉；(3)解决上下部半断面作业的互相干扰的问题，做好施工组织、监控工作。台阶法施工工序图台阶法工程实例CD法和CRD法1、适用条件：地层较差和不稳定岩体，且地面沉降要求严格的地下工程施工。2、优点：各部封闭成环的时间短，结构受力均匀，形变小，且由于支护刚度大，施工时隧道整体下沉微弱，地层沉降量不大,而且容易控制。3、缺点：由于地层软弱，断面较小，只能采取小型机械或人工开挖及运输作业，且分块太多，工序繁多、复杂，进度较慢；临时支撑的施作和拆除困难、成本较高。4、注意事项：(1)超前支护系统施做必须满足

5、要求，确保开挖面稳定，分步开挖前后距离错开，尽快封闭掌子面，达到“快封闭”的目的;(2)初期支护拱架架设及时、连接牢固，达到“强支护”的目的；(3)加强施工过程的施工监测，实行信息化施工。CD法施工步序CRD法施开挖效果图双侧壁导坑法1、适用条件：主要适用于地层较差、断面很大、三线或多线大断面铁路隧道及地下工程。2、优点：双侧壁导坑法所引起的地表沉陷小。虽然开挖断面分块多，扰动大，初次支护全断面闭合的时间长，但每个分块都是在开挖后立即各自闭合的变形几乎不发展。3、缺点：该法工序较复杂，导坑的支护拆除困难，有可能由于测量误差而引起钢架连接困难，从而加大了下沉值，而且成本较高。4、注意事项：(1)

6、超前支护系统施做必须满足要求，确保开挖而稳定，分步开挖前后距离错开，尽快封闭掌子面，达到“快封闭的目的;(2)初期支护拱架架设及时、连接牢固，达到强支护的目的；(3)加强施工过程的施工监测，实行信息化施工。双侧壁导坑法实例中洞法1、适用条件：地层条件差、断面特大，多跨结构，跨与跨之间有梁、柱连接，其核心思想是变大断面为中小断面，提高施工安全度。2、优点：安全性好，灵活性好，可因地制宜地选择断面形状和尺寸；可操作性强、机械化程度低，出土效率高，工序间干扰较少。3、缺点：该法工序较复杂，工期相对较长，支护拆除困难，而且成本较高开挖步骤多，土体扰动次数多。4、注意事项:(1)超前支护系统施工必须满足

7、要求，确保开挖面稳定；(2)按设计要求进行开挖，及早支护封闭成环，两侧洞开挖支护必须左右同步进行，以减少偏压；(3)加强施工中的监控量测，加大量测频率，保证对施工过程的动态控制。三联拱中洞法施工步骤双联拱中洞法施工步骤中洞法实例02、施工技术原则暗挖法的核心技术被概括为18字方针：“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”。在暗挖施工作业时根据地质情况制定相应的开挖步骤和支护措施，严格根据量测数据确定支护参数，保证暗挖作业和周边环境的安全。管超前：开挖拱部土体自稳能力差，自立时间短，土体凌空后极易坍塌，采用超前支护的各种手段主要提高土体的稳定性，控制下沉，防止围岩松弛和坍塌。严注浆：导

8、管超前支护后，立即进行压注水泥浆或其它化学浆液,填充围岩空隙，使隧道周围形成一个具有一定强度的壳体，以增强围岩的自稳能力。短开挖：一次注浆，一次开挖或多次开挖，土体暴露时间越长,进尺越大，土体坍塌的危险就越大，所以一定要严格限制进尺的长度。强支护：在松散地层中施工，大量土体的重力会直接作用于初期支护结构上，初期支护必须十分牢固，以控制初期结构的变形,保证结构的稳定。快封闭：为有效控制围岩松弛，必须及时采用临时仰拱或使支护体系成环。勤量测：按照规定频率对规定部位进行监测，掌握施工动态，调整施工参数并设置各部位的变形警戒值，是浅埋暗挖法施工成败的关键。2、主要风险分析按照事故类型划分，暗挖法施工中

9、常见的安全质量风险包括如下几个方面：坍塌、垮塌、渗漏、沉降、结构物内在质量不合格、结构物尺寸误差超标、洪灾水灾、机械伤害、火灾、高空坠落、触电、车辆伤害等。这些风险可以单独存在或者相互关联，可以单独产生质量事故,有些风险亦可直接酿成安全生产事故。Ol坍塌(1)定义：坍塌是指开挖面塌落造成伤害的现象，多指事故。(2)存在的主要作业环节或工序：坍塌常发生在基坑土方开挖、矿山隧道开挖等作业环节。(3)诱发因素：在工程开挖过程中，因操作不当、地质情况突变、暴露时间过长、支护措施不及时等可能造成开挖面坍塌。(4)造成的影响：开挖面坍塌以及引起的地面塌陷等，其造成的工程本身的损失并不大，但如在敏感位置施工

10、，则可能造成的第三者责任风险较高。如洞内坍塌引起地面建筑物倒塌，人员、车辆陷落，管线破坏从而造成燃气泄露，自来水或污水涌入等。坍塌图片02垮塌(1)定义：指深基坑工程的支撑脱落，模板工程的支撑体系失稳造成的倒塌。(2)存在的主要作业环节或工序：深基坑开挖过程、(车站或高架桥)高大模板支撑体系。(3)诱发因素：支撑受到外力撞击、围护结构入土深度不足、围檀安装不牢固、支撑体系验算考虑的荷载不足、不按方案施工等。(4)造成的影响：深基坑及高大模板工程除非不发生事故，一旦发生事故便是大事故，是群死群伤，影响面较大，后果较严重的事故。垮塌图片03渗透(1)定义：指出入口、区间、联络通道等出现的渗水、流水

11、现象。(2)存在的主要作业环节或工序：出现的作业环节主要有变形缝、施工缝、穿墙管周围、开裂渗漏等。(3)诱发因素：渗漏不仅与地下工程周边水文地质环境、结构埋深、防水设计方案、防水材料等有关,还与围护结构防水效果、结构混凝土性能、细部处理等有关。(4)造成的影响：在渗漏严重时也可能引发安全事故，如隧道渗漏水引起电气设备短路从而引发安全事故。04沉降(1)定义：此处指不均匀沉降，也叫差异沉降。一般是指同一结构体中，相邻的两个基础沉降量的差值。如果差异沉降过大,就会使相应的上部结构产生额外应力；当超过一定限度时，将会产生裂缝、倾斜甚至破坏。(2)存在的主要作业环节或工序：伴随开挖过程均会出现沉降。(

12、3)诱发因素：地层应力释放、地下水流失、开挖方式掌子面失稳等。(4)造成的影响：不均匀沉降会造成坍塌等一系列安全质量事故，甚至导致人员伤亡、设备损坏、建筑物开裂、倾斜、地下管线断裂等，影响居民正常生活，造成纠纷，进而影响工程进度、增加费用。05结构物内在质量不合格(1)定义：指结构碎强度达不到设计要求、防水混凝土抗渗能力不达标、施工缝、变形缝处渗漏水等质量问题。(2)存在的主要作业环节或工序：围护结构断桩，止水帷幕效果差、防水层质量不合格、结构碎强度不合格等。(3)诱发因素：碎原材料不合格、施工方法不当、混凝土供应意外中断等。(4)造成的影响：出现此类问题可能造成结构渗漏水、结构耐久性降低等问

13、题，这些问题处理难度大、费用高，社会关注度高，不良影响面大。06结构物尺寸误差超标(1)定义：指结构尺寸偏大或偏小，两组混凝土间的错台过大等质量问题。(2)存在的主要作业环节或工序：结构侧墙、柱尺寸误差过大、隧道掘进误差过大，隧道衬砌错台过大等。(3)诱发因素：此类问题多由支撑体系不稳固造成的涨模、混凝土浇注速度过快等原因引起。(4)造成的影响：结构误差过大直接影响成品的观感效果，甚至会侵入建筑限界，处理难度较大。隧道掘进出现偏差时可能引起较大的质量事故，导致隧道无法正常贯通或影响列车运行速度。07洪灾水灾(1)定义：指施工期间基坑、隧道被洪水或河流、雨、污水淹没或浸泡的灾害。(2)存在的主要

14、作业环节或工序：汛期施工、隧道过河及雨污水管线施工。(3)诱发因素：极端天气、穿越河流时出现坍塌、过大的沉降导致的雨污水管破坏、机械开挖导致的雨污水管破坏。(4)造成的影响：大量水流涌入基坑可能造成基坑支撑体系破坏，造成坍塌等二次事故，大型设备受淹损坏，经济损失极大,或在通车前发生水灾，可能使多个区间受灾，造成装修返工、电气设备损毁等严重后果。08机械伤害(1)定义：隧道施工中的机械运动打击、倾覆和杆件挤压对施工人员和第三方造成的伤害。(2)存在的主要作业环节或工序：基坑施工中的挖掘机、塔吊、汽车吊、龙门吊，加固工程中的高压喷射机等。(3)诱发因素：场地狭窄、夜间施工可视条件差、机械维护保养不

15、及时、地基处理满足荷载要求、机械设备操作经验欠缺、操作失误等。(4)造成的影响：机械伤害事故是建筑行业第四大职业伤害事故(前三位是高处坠落、电击、机动车辆伤害)，其发生机率较大，对人的直接伤害大；有的机械事故还可能造成第三方伤害,如汽车吊的倾覆可能造成施工场地外的人员、车辆受损，社会影响较大。09火灾(1)定义：指施工现场意外发生的燃烧并造成人员财产损失的事故。(2)存在的主要作业环节或工序：电焊作业、防水层施工、民工宿舍、装修过程。(3)诱发因素：材料耐火等级不达标、电器质量不合格、宿舍私拉乱接电线、可燃物管理不到位、电气设备老化、使用明火不当、抽烟等。(4)造成的影响：施工现场一般都设有办公区、生活区、构件加工区、材料存放区以及临时用电设备和正在施工中的站房等构筑物。由于工地房屋大多是易燃建筑，而且用火用电较多，加之受施工场地条件所限和在施工过程中出现的临时需要，布局也不尽合理，火灾危险性大，一旦发生火灾，疏散难度大，易造成多人伤亡和大量财产损失。10高空坠落、触电、车辆伤害(1)定义：人从高处坠落的事故，称为高处坠落事故，物体从高处坠落砸着下面的人事故，称为物体打击事故，触电是指电流通过人体内部，使肌肉非自主地发生痉挛性收缩造成的伤害(分为两