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中铁十八局集团乌鞘岭隧道
施工中的重大危险源预测与安全规避技术
1、工程概况
乌鞘岭特长隧道位于兰新线兰武段打柴沟车站和龙沟车站之间，隧道全长20050m,为亚洲目前最长的铁路越岭隧道。设计为两座单线隧道，线间距40m。线路坡度主要为11‰的单面下坡。
我集团公司承担乌鞘岭特长隧道I标段（右线进口段）施工任务，隧道长6.56km，包括右线进口、1#斜井和3#斜井；路基长1.93km，包括3座涵洞，一座跨线桥和路基土石方59万m3。隧道穿越的地层主要有黏质黄土、卵石土、碎石土、泥岩、砾岩及砂岩以及页岩夹薄层煤组成。地质构造复杂，穿越褶皱、断层，节理发育，存在岩溶、岩爆、涌水、煤层瓦斯等不良地质，安全系数小，施工难度大，所采用的新技术较多。
隧道施工由于不确定因素给施工带来很多的不安全因素。一方面需要搞好安全管理，如加强安全教育，强化安全意识，落实安全责任制等，另一方面要切实强化隧道施工中的安全技术，加强危险源的识别、预测与规避机制，而这方面又常常是隧道施工组织管理的薄弱环节。
2、隧道施工中重大危险源--常见不良地质的预测及规避对策 在隧道施工中，常见的不良地质有浅埋、洞口顺层滑坡、危崖落石、断
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层破碎带等。
序号 危险源 预测识别方法 规避对策 1、采用分部开挖方法。单线隧道微台 地表覆盖层厚度阶或短台阶、双线隧道眼镜法、CD法或小于隧道跨度时，即覆CRD法施工。 跨比小于1时，为浅埋 2、开挖前先施工超前锚杆或超前管隧道。 棚，地质情况较差、围岩破碎时应先进行 浅埋多在隧道洞地表注浆。 口位置，但也有在洞身 3、采用控制爆破，掌握控爆的临界振位置和全隧为浅埋隧动速度。 道 ①当地表的建筑物为土窑、土石房、毛石房时，临界振动速度不大于1.0m/s ②当地表的建筑物为一般砖房、非抗浅 1 埋 震性大型砌块建筑物时，临界振动速度为2.0--3.0m/s ③当地表的建筑物为钢筋混凝土框架结构的建筑物时，临界振动速度不大于5.0m/s 4、加强隧道开挖后的施工支护，视隧道围岩情况，采用系统锚杆、挂钢筋网然后喷混凝土。或采用钢格栅支护。围岩类别较差时，施做10—15cm 厚的混凝土支护。 5、加强施工监测。 ① 地表沉降量的监测； ② 地表建筑物情况监测； ③ 爆破震动监测； 此文档仅供学习和交流
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④ 围岩收敛变形量测； ⑤ 施工支护应力监测。 1、滑坡上缘裂缝 1、顺层滑坡施工宜安排在旱季施工。或错落距增大,，不连在滑坡体上设置桩点，观测滑体变化动态。 续的裂缝贯通。 口 明显加快。 2 2、做好滑坡体内、外的排水工程。 锚索桩或桩间挡土墙等。 洞 2、地面变形速度 3、对滑坡体进行预加固，设置抗滑桩、顺 3、地面构筑物或 4、开挖前，先施做30—50m的超前层 建筑物等移位、变形，长管棚，并进行注浆，填塞滑坡体内的裂滑 树木歪斜，池塘、水田隙。 坡 渗漏。 5、施工中密切检测拱顶、边墙和支护 4、渗出水变混浊，的变形情况，发现新的裂纹或异状时，要开挖面岩层出水冒泥。 及时加强临时支护。 5、裂缝处有响声。 1、采用地质雷达 1、开挖前先施工超前锚杆或超前管棚超前预测预报。 等对围岩进行预加固。围岩破碎时应先进 2、当隧道设平行行预注浆，改良围岩。 断 导坑时，平导掘进超前 2、开挖后的施工支护应加强，视断层层 隧洞一定距离，以了解的围岩破碎情况，采用系统锚杆、挂钢筋3 破 掌握断层破碎带地质网然后喷混凝土。或采用钢架（或格栅钢碎 情况， 带 3、洞内超前钻探架）支护。 3、按设计进行永久性混凝土衬砌支护；预报。即在开挖工作面或采用钢筋混凝土衬砌；以及增加衬砌混采用水平钻机向隧道凝土厚度、提高衬砌混凝土强度等级。 前方打超前钻孔。 4、衬砌后及早压浆。 危 1、地形地貌多为 1、施工前，检查洞顶坡面，有无松动4 崖 深切的V型或U型河岩石，自上而下，分段清除松浮易动的石落 谷山坡，上部陡崖或倒块。 石 悬危崖。 此文档仅供学习和交流
2、做好防排水，地表水截水引排。填此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除
2、地形陡峻，山塞岩石缝隙，以防地表水渗入岩层内部，坡凹凸不平，裂隙节理引起落石。 发育，岩石破碎，易形 3、拦截危石，在洞顶上方修建拦石网、成落石。 拦石墙。 3、地表水及地下 4、将洞顶边坡刷方，并改造地形，不水活动，使岩层裂隙充使坡面有危石出现。 水，破坏岩体结构。 5、密切观察山坡裂缝，当危崖上有脱缝或裂缝发展时，要立即停工，待检查、处理后再施工。
3、隧道施工中重大危险源--常见地质灾害的预测及规避对策。 隧道施工中的地质灾害很多，常遇见到的有岩爆、岩溶、突（涌）水以及隧道塌方等。
序号 危险源 预测识别方法 规避对策 1、岩体准强度评价法 σt=σ式中： 岩 Mpa 1 度Mpa 波传播速度，m/s 波传播速度，m/s 2、地应力测试法 此文档仅供学习和交流
c(Vpm Npd)2 1、岩爆多发生在埋藏很深、整体、干燥和质地坚硬的岩层中，当设计文 2、岩爆多发生在新开挖工作面及时是防范岩爆伤人的重点部位。 至边墙打超前释放孔。 松动爆破、超前钻孔预爆法，先期将岩层的原始应力释放一些，以减少岩 σt—岩体准抗拉强度件有该类地质时，应提前防卫。 σc—岩体单轴抗压强其附近，以顶部或拱腰部位为多，此爆 Vpm—岩体（现场）纵 3、超前释放孔。在掌子面自拱部 Npd—岩石（室内）纵 4、超前周边预裂爆破松弛。采用此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除
以周边最大切向应力爆发生的可能性或避免大的危险。 σ0与岩体抗压强度σc推 5、岩面喷洒水湿润。即向开挖的岩石表面喷射高压水冲洗，预先释放 6、锚杆挂网。爆破开挖后及时向杆和钢筋网，减少岩层暴露时间和岩爆发生的次数。 石块暂不落地，呈摇摇欲坠之势，要及时清撬。 8、增加防护钢棚。岩爆发生范围断，即强度应力比推断 生强岩爆 岩爆的临界深度 自重应力σr=γH μ/（1-μ）] γ σH=μγH/（1-μ） μ—泊松比 d=σc/σ0＜2.5时发部分能量。 3、山体自重应力推算拱顶及边墙进行喷射混凝土，加设锚 临界深度Hc=Kjσc[3- 7、及时清撬。岩爆发生时，有的 Kj—系数，据围岩表面内的机械设备要增加防护钢棚，工作应力状态而定Kj=0.19, 人员要配戴钢盔及防弹背心。 0.29,0.38,0.40 …… 4、挪威分类 ①当σc/σ或 σt/σθθ 9、岩爆高发期，即有片石弹射状、爆炸抛掷状的强烈岩爆发生时，机械=5-25 设备及人员要撤出岩爆区域，躲避岩 爆。 =0.33-0.16θ时， 为轻微岩爆 ②当σc/σ或 σt/σθ ＜2.5 ＜0.16 时， 为强烈岩爆 式中：σt—岩体准抗拉强度Mpa σc—岩体单轴抗压强度Mpa σMpa 此文档仅供学习和交流
θ—最大主应力
g乌鞘岭隧道重大危险源识别与安全技术教案资料 - 图文
