文档介绍：隧道施工安全 的技术要点
张顶立
北京交通大学
教育部隧道及地下工程研究中心
主要内容
隧道施工安全特点
隧道施工灾害类型分析
超前地质预报及地质保障技术
施工过程的风险管理与质量控制
隧道施工的主要安全措施
主要结论与建议
1 隧道施工安全特点
施工安全对地质条件的依赖性强。地质条件的不确定性和一定程度上的未知性决定了隧道施工存在安全风险。
安全事故一般规模较大,造成的危害和损失通常也较大,社会影响大。
一般事发突然,事先预兆不明显,预防的技术难度大。
影响因素多,随机性大,需要综合治理。
地下空间狭小,同时有伴生灾难发生,施救难度较大,而且恢复生产需要较长时间。
2 隧道施工灾害类型分析
(1)隧道涌水涌泥事故
这类安全事故一般事发突然,造成的危害极大,常常伴有人员伤亡,是隧道施工中应着重考虑和竭力避免的事故。这类事故通常是隧道施工直接揭露或造成了与大型水体的沟通,其直接原因是对大型水体的位置、规模、性质等事先未确知,在未采取可靠措施的情况下贸然施工所造成。技术对策——超前预报
2 隧道施工灾害类型
(2)隧道坍塌、冒顶及其诱发灾害
这类事故通常规模较小,有些情况下也伴有人员伤亡,小范围的坍塌、冒顶是隧道施工中难以完全避免的。但有两点要高度重视:①小冒顶易于诱发大范围冒顶,危害加大;②冒顶有时也可诱发突涌水事故。
这类事故多半是没有针对地层条件的变化及时调整施工方案,如开挖不当、支护不及时等造成。技术对策—采用正确的施工方案,加强质量管理
2 隧道施工灾害类型
(3)爆炸类安全事故
这类事故包括瓦斯、油层气等有害气体的爆炸及岩爆等,通常是局部发生,但后果往往也是严重的。也是特殊地层隧道施工管理的重点工作。
技术对策—措施到位,加强管理
3 超前地质预报及地质保障技术
与其他工程相比,隧道施工对地质工作具有更多的依赖性。近年来超前地质预报工作得到了高度重视,客观上也取得了显著的效果,可以说避免了许多灾害性事故的发生,而且也为更多的人所接受。目前存在的主要问题是如何提高预报的准确定和及时性,以及与隧道信息化施工的联动。为此目前的超前预报工作应注意以下5个方面的问题:
(1) 不良地质体类型的分析
针对工程特点,对隧道穿越地层的不良地质体进行全面的分析和了解,尤其就其对隧道施工的影响进行重点分析,不良地质体主要包括岩溶构造、断层破碎带、地层结构界面及富水地层等。
在全面分析的基础上,对不良地质体对隧道施工的影响类型和可能导致的事故进行分析和归类,由此确定地质工作的重点。
(2) 不良地质体及结构界面的识别
本项内容主要探测设备硬件的研制,立足自主开发应用针对隧道工程特点、易于掌握、实用(功能不宜太多)和价格较低的探测仪器,目前国内已研制出该类仪器。
探测的有效距离一般不应小于50m,精度应在数米内,并在必要时采取包括钻孔在内的综合探测方法。
(3) 信息采集与精确分析系统
对现有超前预报方法进行改进,特别是从综合预报的原理出发,获得三维空间综合参数数据,提高定位精度;
综合各种预报方法进行进行数据采集和精确分析,从不同物性出发研究上述不同类型的地质灾害,提高预报可靠性。