隧道施工常见事故及预防
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成贵铁路七扇岩隧道进口平行导洞“5·2”瓦斯爆炸重大事故
2017年5月2日14时48分许,成都至贵阳铁路乐山至贵阳段(以下简称成贵铁路)CGZQSG13标段在建的七扇岩隧道进口平行导洞(以下简称平导,位于毕节市大方县六龙镇营盘村境内)发生瓦斯爆炸事故,造成正在隧道主洞内施工作业的12人死亡、12人受伤,直接经济损失1475.103万元。
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★生产安全责任事故★
常见事故及灾害的预防控制
乌鞘岭隧道7号斜井洞内涌水
乌鞘岭特长隧道是我国铁路跨越式发展的标志性工程,全长20050m,为两座平行的单线隧道,建设总工期30个月,共设15个辅助坑道。7号斜井位于隧道的岭脊地段,长3333.21m,地质为砂岩夹少量页岩,节理、裂隙发育,渗透性好,局部段落出现小的断层构造。
常见事故及灾害的预防控制
2004年3月,当施工至距斜井口2200m时,隧道内突发涌水,达5300m3/d。由于原设梯级泵站能力不足,长时间满负荷运转,造成洞内供电系统、水泵故障频繁,只要有一级泵站出现故障,掌子面就会被淹3小时~5小时,极大困饶着施工,仅一个半月的时间,进度落后施组460m。剩余约1100m的未开挖地段,如按中等富水区预测,用比拟法选用单长最大涌水量为10m3/d?m计算,整个斜井的最大总涌水量约16300m3,正常8150m3/d。照此下去,7号斜井还需9个月打到I线正洞交点,在正洞施工只有3个月的时间,无法完成斜井担负的I、II线正洞1476m的任务,严重威胁到乌鞘岭隧道建设的总工期。
岩爆多发生在埋藏很深、整体、干燥和质地坚硬的岩层中。产生岩爆的时间,一般在开挖后几小时内,但也有的是在较长时间后发生。隧道中常遇见的岩爆以顶部或拱腰部位为多。
1.岩爆
1.岩爆
岩爆在末发生前,并无明显的预兆,虽然经过仔细找顶,并无空响声,一般认为不会掉落石块的地方,也会突然发生岩石爆裂声响,石块有时应声而下,有时暂不坠下。在没有支撑的情况下,安全威胁甚大。
在溶孔较多的岩层里,则不发生岩爆。
岩爆
特点
岩爆时,石块由母岩弹出,常呈中间厚、周边薄、不规则的片状。
岩爆发生的地点,多在新开挖工作面及其附近,个别的也有距新开挖工作面较远;岩爆发生的时间,多在爆破后2~3h。
1.岩爆
(1)如设有平行导坑,则平导应掘进超前正洞一定距离,以了解地质,分析可能发生岩爆的地段,以便正洞施工达到相应地段时加强防卫,采取必要措施;
(2)使用光面爆破,并严格控制用药量,以尽可能减少爆破对围岩的影响;
(3)可选用预先释放部分能量的方法,如松动爆破法,超前钻孔预爆法,或喷射高压水冲洗法,先期将岩层的原始应力释放一些,以减少岩爆的发生;
(4)加强支护工作,支护的方法是在爆破后立即向拱部及侧壁进行喷射混凝土,再加设锚杆及钢丝网。衬砌工作要紧跟开挖工序进行,以尽可能减少岩层暴露时间,减少岩爆发生和确保人身安全。
岩爆
施工
注意
事项
发生坍塌原因
2.坍塌
(1)地质因素
①隧道穿过断层及其破碎带,—经开挖,潜在应力释放,承压快、围岩失稳而坍塌;
②当通过各种堆积体时,由于结构松散,颗粒间无胶结或胶结差,开挖后引起坍塌;
③在挤压破碎带,岩脉穿插带、节理密集带等碎裂结构地层中,岩块间互相挤压钳制,一经开挖则失稳,常见围岩掉块、坍落。在软弱结构面发育的情况下,或泥质充填物过多,均易产生较大的坍塌;
④在构造运动的作用下,薄层岩体形成的小褶曲、错动发育地段,施工中常常发生坍塌方;
⑤岩层软硬相间,或有软弱夹层的岩体,在地下水的作用下,软弱面的强度大大降低,因而发生滑坍;
⑥地下水的软化、浸泡、冲蚀、溶解等作用加剧岩体的失稳和坍塌。
发生坍塌原因
2.坍塌
(2)施工方法和措施不当
①施工方法选择不当,或工序间距安排不合理。各工序间距拉得较长,地层暴露时间过久,引起围岩松动、风化、招致坍方的发生;
②喷锚不及时,或喷混凝土质量、厚度不符合要求;
③采用钢支撑时,支撑架设质量欠佳,支撑与围岩不密贴,两者间的空隙填塞不密实,或联接不够牢固,不能满足围岩压力所需要的强度要求;
④有时抽换支撑操作不当,或者当支撑已出现受力过大的现象而来及时加固;
⑤爆破作业不当,用药量过多;
⑥处理危石措施不当,引起危石坠落,牵动岩层坍塌。
2.坍塌
坍塌征兆
预防坍塌方施工措施
2.坍塌
(1)先排水
在施工前和施工中均应采取相应的防排水措施,尽可能将坑外之水截于隧道之外。
(2)短开挖
各步开挖工序间的距离要尽量缩短,以减少围岩暴露时间。
(3)弱爆破
在爆破时,要用浅眼、密眼,并严格控制用药量或