临近既有隧道专项安全施工方案.doc
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1、第1章 编制说明1.1 编制依据1、国家和铁道部颁布的现行铁路工程施工技术规范、规程、验收标准及工程建设相关文件。2、铁路隧道工程施工安全技术规程TB10304-20093、邯长铁路铁道第三勘察设计院提供的设计文件4、依据爆破安全规程(GB6722-2003)现行规定进行设计5、依据爆破工程师手册(2002版)6、营业线施工安全管理实施细则(京铁师【2008】435号);7、营业线安全管理补充实施细则补充办法(京铁师【2010】249号);8、对本标段现场实地踏勘调查了解的有关情况以及近年来我单位在铁路类似工程的施工经验、施工工法。1.2 编制原则确保工期、确保设计速度,确保工程质量和安全目标
2、的原则。突出重点,兼顾一般,统筹安排,周密制定施工方案,采用先进技术及切实可行的施工方法、工艺,科学合理组织施工的原则。合理安排施工程序的原则,根据具体情况,采用流水作业或平行作业方法和网络计划技术安排进度计划。确保质量、安全、环境三体系在本项目工程施工中自始至终得到有效运行。1.3 编制范围新悬钟隧道位于邯长邯济铁路扩能改造工程邯郸南至长治北段标段新悬钟隧道,为增建二线隧道,起讫里程为DK121+877DK122+764,全长887m。第2章 工程概况2.1 工程简介新悬钟隧道位于邯长邯济铁路扩能改造工程邯郸南至长治北段标段邯郸市涉县境内,新悬钟隧道为既有线增建二线隧道,新建隧道起讫里程为左
3、DK121+877左DK122+764,隧道左DK121+070.47左DK122+525.58位于半径为800m的右偏曲线上,曲线长度为455.11m,其余地段位于直线上。隧道位于9的上坡,隧道内坡长为887m。隧道最大埋深222.86m。隧道位于中山,地形起伏大,悬崖陡立,距离既有线较近。进口表层为黄土,坡度约为30度;上侧有大片树木和耕地;下侧约100米处为公路,有多处耕地;左侧约300米处为索堡镇;隧道位于既有悬钟隧道的左侧,隧道进口距离既有线约29米,出口距离既有线约29米。既有悬钟隧道全长852.43米,起讫里程为K121+923.91K122+776.33;K121+923.91
4、K122+235及K122+425K122+776.33渗水严重,进出口附近有滴水现象。2.2 自然特征本隧道地层主要为寒武纪上统页岩石灰岩,弱风化,洞身底层有块石土、页岩夹薄层灰岩及砂岩弱风化,易坍塌,节理裂隙较发育。隧道进出口为第四系下更新统坡积土覆盖块石分布不均岩性杂乱、填充土及碎石。地振动峰加速度为0.10g(地震基本烈度为度);最冷月份平均气温为-5。勘测期间,勘探深度范围内未见地下水,雨季沿节理裂隙有水下渗。隧道围岩由、级两种围岩级别组成,级围岩790m,级围岩97m(其中进出口13m为明洞)。一般无地下水,雨季及每年1月4月及10月12月受漳北河渠(与线路相交里程为DK121+9
5、50相交)渗水的影响,有水沿节理裂隙下渗。2.3 气象特征沿线属暖温带亚湿润大陆性季风气候区,四季变化明显,降水量多集中在68月份,大风多集中在3、4月份。土壤最大冻结深度为1.0m。第3章 安全专项实施方案3.1危险源辨识和危害程度分析该隧道设计为单线隧道,既有隧道出口K122+756.33+776.33段20m范围距离新建隧道线间距小于30m,其余段落大于30m,新旧隧道在既有隧道K122+764.83处与新建隧道距离最短为28.62m。根据图纸明示该隧道的危险因素如下表所示。新悬钟隧道初始风险评估表序号风险段落长度预计发生风险可能性预计初始风险等级塌方塌方1左DK121+877+9204
6、3很可能极高2左DK121+920左DK122+310390可能高度3左DK122+310+37060偶然极高4左DK122+370+710340偶然中度5左DK122+710+76454很可能极高风险识别因素表 风险事件风险因素突水、突泥塌方环境变形、开裂、掉块等影响危石地形洞口边、仰坡浅埋深、偏压地质(地层构造地下水)岩性及风化程度构造(节理)地下水既有隧道衬砌洞口边仰坡根据施工图纸明示,隧道洞身段落存在不稳定危石(1区)6处,较稳定危石(2区)4处。1区危石已基本脱离山体,受外力影响滑落的可能性大,2区节理缝隙发育缓慢,目前尚未形成破坏面。施工过程中1区为重点监控位置,2区为普通监控地点
7、,这10处地段均纳入沉降、位移变形检测范畴。3.1.1危险源类别经认真分析研究,该隧道的危险源如下:既有隧道衬砌结构无损检测结果不明,新建隧道正洞爆破,不可预见因素影响既有隧道的行车安全;对既有隧道爆破振动监控频次不足,致使对既有隧道振动波速监测遗漏,从而对既有隧道结构造成破坏影响成行车安全;新建隧道开挖爆破参数选用过大,造成对既有隧道结构的变形偏转;隧道进行开挖及爆破施工,引起隧道边仰坡失稳,影响既有线行车安全及新建隧道的施工安全;新建隧道坍塌,引起既有线隧道偏压、破坏,影响既有线行车安全;隧道开挖及爆破,对山体扰动,造成危石滑落,从而影响沿线构建筑物的安全;漳北河渠水与地表水下渗,影响既有
8、线的安全运营和新建隧道的正常掘进;火工品爆炸事故。3.1.2危害程度分析及预防控制3.1.2.1既有隧道衬砌结构无损检测结果不明,新建隧道正洞爆破,不可预见因素影响既有隧道的行车安全;(1)产生原因:衬砌背后可能存在空洞,新建隧道正洞爆破时,可能因过大的震动造成既有隧道洞顶脱空部位危石坍落,造成既有隧道二衬裂缝增大、掉块、甚至发生侵限和砸坏衬砌的情况,危及列车的安全运行。(2)预防控制:1、加强与车站的联系,掌握列车运行时间,洞口施工需考虑既有隧道及邻近既有路堑边坡受爆破震动的影响,每次爆破前后,对既有隧道巡查,与运营单位沟通并确保在开天窗时间内完成。待设计院明确洞口段长度及需在天窗点内施工的
9、段落,报路局审批施工计划。根据爆破振动监测方案,新建隧道爆破前后对既有隧道进行振速监测最少需要50min。利用10min时间完成爆破振速监测点的布置,利用5分钟时间进行人员疏散,爆破及采集数据2min(爆破前的准备措施与前工序交叉进行),爆破完成后,利用20min,监测人员与防护人员进入既有隧道,撤出爆破震动监测设备检查既有隧道衬砌有无变化并撤离监测现场至安全距离。整个爆破和监测在37min的时间内完成,预留13分钟的安全时间,用来防止其他一些不可控因素的发生。序号时间(min)工作内容备注10-10布置监测点210-15人员疏散、撤离315-17爆破、采集数据417-37撤离监测设备、和爆破
10、后既有隧道的检查537-50预留安全时间,控制不可控因素的发生安全时间既有悬钟隧道爆破振动监测时间分配表既有悬钟隧道爆破振动监测人员配置表序号项目人数备注1振速监测人员32设备管理单位监护人员13监理14现场技术员15现场防护人员2根据悬钟至弹音区间的列车运行情况,拟定主要爆破时间安排如下表所示:新悬钟隧道爆破时间安排表序号爆破时间段列车间隔时间(分钟)工务段监护人员和开挖爆破工联系方式16:568:3498罗德礼:13784242058蔡真真:18750796969(爆破工)216:0117:1574323:0100:0059爆破时由现场施工负责人提前和驻站联络员联系,确定列车时间段后方可进
11、行作业。爆破作业结束后,由巡查人员和设备管理单位值班人员进入既有线隧道巡查,一旦发现险情立即启动应急预案。2、设专职防护员对既有隧道及线路进行定期巡查,每4小时巡查一次(检查既有隧道与新建隧道在爆破同一断面处前、后50m范围内的裂缝及渗水情况),值班室实行24小时值班制度,对进洞和上既有隧道人员进行登记制度。巡查人员值班安排表防护人员防护时间联系电话防护内容郑涵8:0016:0015227461759防护施工机械、观察山体、爆破后对既有隧道进行检查樊亮16:0024:0015034509275白胜利00:0008:00138310282933、由施工单位和设备管理单位现场共同对既有悬钟隧道病害
12、进行排查统计确认,并结合设计单位对既有隧道的检测结果,明确责任,并登记成册。绝不放过任何一个存在安全隐患的部位,对既有隧道衬砌的裂缝及渗水部位进行标记并编号,实时观察并记录其发展动向,必要时联系设备管理单位及建设指挥部和设计院。既有悬钟隧道病害统计表序号里程渗水情况裂缝情况备注1K122+774有裂缝约3mm2K122+772施工缝较宽3K122+751渗水,裂隙水右侧4K122+747右侧渗水5K122+743728边墙片石渗水较严重6K122+738有裂缝7K122+717施工渗水较严重8K122+703713片石缝渗水9K122+653693道床有积水淤泥10K122+659左侧施工缝渗
13、水11K122+633638片石有滴水,较严重12K122+623小块渗水13K122+599拱顶滴水,较严重14K122+574左侧施工缝渗水15K122+564右侧贯通渗水,拱顶滴水16K122+559工地拱顶滴水17K122+539小范围渗水18K122+334右侧渗水19K122+289顶部渗水20K122+229拱部渗水21K122+194199片石大面积渗水22K122+189拱部滴水23K122+184拱部渗水24K122+174左侧渗水25K122+159左右两侧渗水,拱部滴水26K122+053施工缝渗水27K122+013渗水28K121+983993边墙掉快、渗水29K1
14、21+963973裂缝渗水30K121+953左右两侧渗水,施工缝较大31K121+948有较大坑32K121+933938拱部滴水备注:以上病害由施工单位对既有隧道初步调查结果,待与设备管理部门及设计单位确认后,及时上报建设单位备案。施工前结合设备管理单位对既有悬钟隧道做初步观测,对衬砌既有裂缝位置、拱顶漏水位置和程度做标记和详细记录。每次爆破作业完毕后,施工防护人员根据列车运行情况及时进入既有隧道对洞内裂缝进行检测,检测采用DJCK-3裂缝测宽仪进行,测量精度0.02mm,该仪器为裂缝自动检测装置,方便检测人员快速测定数据,防止发生危险事故。如发现裂缝宽度发生较大变化立即停止爆破作业,邀请
15、建设、设计、设备管理及监理单位,研究下一步加固措施。DJCK-3裂缝测宽仪基本组成裂缝测宽仪基本技术参数编号项目技术参数备注1放大倍数18倍2测量范围0.14.0mm3准确度0.02mm4使用电压4.2VLi电5尺寸126mm150mm既有隧道检查记录序号检查人原情况现情况处置措施检查时间既有悬钟隧道K+处裂缝及渗水观测记录表天气: 观测人:序号时间标示位置裂缝状态裂缝宽度判断发展的长度干湿程度工务看守人员签认备注A处B处红漆标示里程及编号是否有盐析、锈水、材料风化、剥离程度用油漆等表示水渍的形状裂缝走向等图示裂缝的判定和处理填写分析结果,根据结果提出处理办法。4、积极联系设计,明确了解既有隧
16、道衬砌与岩体的脱空部位,并指派专人对脱空部位进行重点观察。5、配合工务段人员对既有线路进行定期检查,每次爆破前后对轨道线路情况加测一次。采集股道高低、轨距、水平、三角坑等偏差数据,配合工务人员对轨道超限段进行检修,满足表5.3中的轨道动态检查几何尺寸容许偏差值。5.1既有隧道线路检查记录序号里程线路情况检查人记录人处置措施检查时间5.2新建隧道爆破前后既有隧道线路检查记录序号里程线路情况检查人记录人处置措施 检查时间爆破前爆破后5.3轨道线路检查记录表工线-1线 路 检 查 记 录 薄正线 km至 km站线 股道 曲线半径 m超高 mm顺坡率 %检查日期检查项目钢 轨 编 号接头中间接头中间接
17、头中间接头中间轨 距水平、三角坑轨向、高低及其他临时修补日期5.4轨道动态检查几何尺寸容许偏差管理值(峰值管理) 速度(km/h) 项目120100100级级级级级级级级高低(mm)812202412162226轨向(mm)810162010142023轨距(mm)+8 -6+12 -8+20 -10+24 -12+12 -6+16 -8+24 -10+28 -12水平(mm)812182212162225扭曲(基长2.4m)(mm)810141610121618车体垂向加速度(g)0.100.150.200.250.100.150.200.25车体横向加速度(g)0.060.100.150.
18、200.060.100.150.206、当出现既有隧道衬砌结构发生破坏时(侵限、掉块、既有裂缝扩大等),影响行车安全的前提下,现场施工防护人员协同设备管理单位设置响墩、停车牌,点燃火炬,拦停区间正在运行的火车,第一时间联系驻站联络员,并协同设备管理部门对事故地点进行抢修和加固。3.1.2.2既有隧道振动监测控制措施(1)产生原因:在新建隧道爆破施工中,由于现场施工人员麻痹大意或简化工作程序,对既有隧道的爆破振动监控不及时,导致对既有隧道监控失真,从而对既有隧道结构的变形不能及时判断,会发生既有隧道衬砌裂缝增大、掉块、甚至发生侵限等现象,危及列车的安全运行。(2)预防控制:1、建立岗位签到,责任
19、包保制度。2、严格按照爆破振动监控技术方案执行,坚决杜绝麻痹大意,保持科学、严谨、仔细的态度,认真对待每一组量测数据,为安全合理施工提供依据。在进行爆破和既有隧道监测时,需有专人对既有线进行防护,及时掌握上下行车时间,利用列车间隔较长时间爆破和对既有隧道进行监测。既有隧道布置监测点,迎爆侧拱腰部位布置观测点3个,背爆侧拱腰布置2个观测点;断面间距宜控制在1020m;当线间距小于30m时,监测断面布置5处,断面间距控制在10m;当线间距大于30m时,监测断面布置2处,断面间距控制在20m。在每次隧道爆破时对既有隧道进行监测,并及时将监测数据反馈至施工现场,指导现场施工。既有隧道观测点布置示意既有
20、悬钟隧道与新建悬钟隧道线间距统计表既有邯长线里程范围长度线间距备注K121+900(DK121+877)K121+907(DK121+884)729K121+907(DK121+884)K122+023(DK122+000)11642K122+023(DK122+000)K122+123(DK122+100)10066K122+123(DK122+100)K122+223(DK122+200)10086K122+223(DK122+200)K122+323(DK122+300)10096K122+323(DK122+300)K122+423(DK122+400)10094K122+423(DK
21、122+400)K122+523(DK122+500)10080K122+523(DK122+500)K122+623(DK122+600)10070K122+623(DK122+600)K122+723(DK122+700)10042K122+723(DK122+700)K122+758(DK122+758)5829K122+758(DK122+758)K122+764(DK122+764)663、严格按照爆破安全规程进行施爆,控制爆破参数,将爆破振速控制在4cm/s内。当有振速的安全富余,在保证既有隧道安全的前提下,优化施工爆破参数和工艺等来加快新建隧道的施工进度,提高施工质量与安全性;针
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