隧道施工安全要点手册.doc

第一章概述第一节隧道工程施工基本认识地下结构物是多种多样的, 构筑地下结构物的施工技术也是多种多样的。这些施工技术的形成和发展是与地下结构物的施工特性有关,因此,首先要充分了解地下施工的特性。概括地说,地下施工具有以下特性: · 隐蔽性大; · 作业的循环性强; · 作业空间有限; · 作业的综合性; · 施工是动态的,施工过程的力学状态是变化的,围岩的物理力学性质也是变化的; · 作业环境恶劣; · 作业的风险性大。各种施工技术必须考虑这些特性,才能够发挥其作用。地下结构物竣工后, 我们只能看到外观, 而其内部及结构物背后的状态是隐蔽的。严格意义上说,地下工程就是一个隐蔽工程。我们要求结构物做到“内实外美”,就是说,要把隐蔽的工程做到实处,不留后患。一般的地下结构物都是纵长的, 施工是严格地按照一定的顺序循环作业的。如开挖就是按照“钻孔—装药—爆破—通风—出碴”的循环, 一步一步地循环开挖, 直到最后隧道贯通。这种循环性是地下施工最具特色的一点,也是我们组织施工的基本原则。地下结构物通常都是在地下一定深度修筑的, 结构物的尺寸就受到极大限制, 这也就决定了施工空间的尺寸和形状。在有限的空间内进行施工, 投入的人力和机械, 都不能够“畅所欲为”,要考虑有限空间这个特点。因此,像地面工程中使用的大型机械,是很难在地下工程中发挥其作用的,必须采用适合地下工程有限空间的施工机械和施工方法。地下施工是由多种作业构成的,开挖、支护、出碴运输、通风及除尘、防水及排水、供电、供风、供水等作业缺一不可。每一项作业搞得不好都会影响全局。因此, 地下施工的综合性很强, 这就要求我们必须有良好的施工管理和施工组织经验, 才能使工程有序快速地进展。地下结构的力学状态是极为复杂的,其复杂程度直到目前,还有许多不清楚的地方。我们只能在修筑地下结构物的整个过程中, 逐渐地去认识和了解它的力学状态变化, 并通过各种手段尽力控制和调整结构力学状态变化。施工过程, 从力学角度看, 就是控制和调整这个力学状态变化的过程, 施工技术也就是控制和调整这个力学状态的手段和方法, 理解这一点是极为重要的。地下施工的作业环境比较差, 黑暗、潮湿、粉尘多, 在恶劣的地质条件下, 还有安全的问题。因此, 如何创造一个安全、舒适和工厂化的作业环境, 就成为地下施工技术要解决的重要课题。最后, 风险性与隐蔽性是关联的, 施工人员必须经常关注隧道施工的风险性。特别是在不良地质条件下,更要有风险意识和应变意识。目前, 在地下工程, 也包括隧道施工中出现的问题, 许多是由于对上述地下施工特性认识不充分或没有认识所造成的。因此,提高对地下施工特性的认识是十分必要的。第二节隧道工程施工的现状与存在的问题改革开放以来, 我国铁路、公路、水电站等山岭隧道工程的发展又进入了一个新的时期。我国铁路隧道到上世纪末为止已投入运营的 6877 座总延 3667km , 已列世界前茅。我国公路隧道的修建起步较晚,但二十年来得到很大发展,许多高速公路上相继修建长度超过 5km 的特长隧道,最长的终南山隧道达 18km 。我国地铁也处于发展阶段,北京、天津、上海、广州、南京、深圳等 10 座城市已有 630 多公里地铁投入运营,新的线路正在修建。其他城市进行规划的地铁多达 30 多条,长 650 公里。我国大型水电站的建设,使许多大型输水隧洞不断进行修建, 如引大入秦工程, 修建了上百公里的隧洞, 其中盘道岭隧洞长 ; 万家寨引黄入晋工程,有 200 多公里隧道, 南水北调工程引水隧洞就更多了。另一项突破表现在施工技术上,如秦岭的 I 线隧道是采用直径 的全断面掘进机( TBM )修建的,这标志着我国铁路隧道施工技术的进步和成熟。在铁路隧道中, 已不再单纯地依靠钻爆法修建隧道,也采用非钻爆的机械开挖法进行隧道的修建。正在修建和预计修建的长度超过 4km 以上的公路隧道,包括大断面( 3 车道或 4 车道,双联拱隧道等)的公路隧道也不断出现。特别是在加强铁路、公路建设的新高潮中, 不同长度、不同类型的山岭隧道大量涌现。因此, 隧道技术的发展, 面临一个新的机遇和挑战。从目前的工程实际出发, 在今后很长一段时期内, 矿山法仍然是修建山岭隧道的主流方法, 是其他方法不可能代替的。因此, 改造和完善矿山法及其相关施工技术,仍然是刻不容缓的,必须及时总结经验,适应形势发展的要求, 不断提高山岭隧道矿山法的施工技术水平。在隧道施工中最重要的是选择合理的施工方法。在长期的工程实践中, 我国已经积累了相当丰富的经验和理论,逐渐形成了具有中国特色的隧道施工方法体系。隧道施工过程和方法是多种多样的,目前在我们经常采用的矿山法中大致有全断面法、台阶法和分部开挖法三大类。在当前的施工实践中,采用最多的方法是台阶