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1、大连地铁一期工程204标段溶洞处理专项施工方案中铁九局集团大连地铁一期工程第204标段项目经理部2010年5月10日目录一. 工程概况1二. 溶洞地段地铁施工的注意事项错误!未定义书签。三. 地铁地质预报监测 错误!未定义书签。四. 基本对策及处理方案错误!未定义书签。基本对策错误!未定义书签。处理方案错误!未定义书签。根据溶洞所处位置不同具体措施如下：.错误!未定义书签。五. 安全、质量保证措施 错误!未定义书签。安全保证措施错误!未定义书签。质量保证措施 错误!未定义书签。资源配备错误!未定义书签。第六章 应急预案 错误!未定义书签。安全抢险领导组织机构错误!未定义书签。突发事件抢险救援职
2、责。 错误!未定义书签。一.工程概况大连市地铁一期工程南关岭镇站-南关岭站区间的隧道工程，起讫里程为： DK39+DK40+,区间全长米，其中204标段主要施工任务为DK40+，全长米； 区间正线施工中，超前支护小导管外径，小导管注浆为1:1水泥水玻璃浆，初期 支护，锚杆长3000mm倾角为10度，锚杆采用42,系统锚杆加挂钢筋网喷射砼 支护，周圈挂钢筋网6150mm*150mm，喷射C25混凝土厚度30cm。大连地区石灰岩层分布有较多的溶洞，溶洞距离地面较浅，一般距离地面 20m以内，针对溶洞不同的地地质和水文地质情况，采用不同的措施进行处理。二. 溶洞地段地铁施工的注意事项1. 当施工达到
3、溶洞边缘，各工序应紧密衔接，支护和衬砌赶前。同时利用探孔 或物探作超前预报，设法探明溶洞的形状、范围、大小、填充物及地下水等 情况，据以制定施工处理方案及安全措施。2. 施工中注意检查溶洞顶部，及时处理危石，当溶洞较大且顶部破碎时候，应 先喷射混凝土加固，再在靠近溶洞顶部附近打入锚杆，并应设置施工防护栏 或钢筋防护网。3. 在溶蚀地段的爆破作业应尽量做到多打眼、打浅眼，并控制爆破药量减少对 围岩的扰动。防止在一次爆破后溶洞内的填充物突然大量涌入地铁区间，或 溶洞水突然袭击区间，造成严重损失。4. 在溶洞充填体中掘进，如充填物松软，可用超前支护施工。如填充物为极松 散的砾石、块石堆积或流塑状粘土
4、及砂粘土等可于开挖前采用地表注浆，洞 内注浆或地表和区间溶洞洞内注浆相结合加固。如遇颗粒细、含水量大的流 塑状土壤，可采用劈裂注浆技术，注入水泥砂浆或水泥水玻璃双液浆进行加 固。5. 溶洞未作出处理方案前，不要将弃碴随意倾填与溶洞中。因弃碴覆盖了溶洞， 不但不能了解其真实情况，反而会造成更多困难。三. 地铁地质预报监测地铁隧道开挖面地质素描:地质预报人员对隧道开挖面的地质状况作如实的 调查和编录，采集必要的数据，具体包括：开挖面地层、岩性、节理发育程度、 受构造影响程度、围岩稳定状态等进行编录。大连地铁204标段采用TSP203超前 地质预报系统TSP203超前地质预报系统利用地震波反射原理，
5、方便快速地预报开挖面前 方100200m范围内的岩溶、断层破碎带、软弱地层等不良地质情况。工作方法：TSP203地质超前地质预报系统测线布置在开挖面附近的边墙上， 它由两个接收器和24个炮孔组成。两个接收孔对称分布在两边墙，接收器孔与第 一个炮孔间距1520m，孔深2.0m，孔径4245mm，孔口距隧道底约1.0m，与炮 孔等高。当用环氧树脂固定接收器套管时，为了使孔内的水能够流出，接收器孔 向上倾斜510 ；当用水泥砂浆固定接收器套管时，为了利于水泥浆的凝固， 接收器孔向下倾斜510。24个炮孔等间距分布在边墙两侧，炮孔间距1.5m，深2.0m，孔径3538mm， 炮孔向下倾斜1520。，根
6、据围岩软硬和完整破碎程度以及距接收器位置的远 近，每个炮孔装药2050g，炸药最好为高爆速炸药，雷管采用零延期电雷管。当正式爆破采集数据时，洞内一切施工必须停止，以确保采集到的数据准确。 为使接收器能与周围岩体很好地耦合以保证采集信号的质量，采集信号前至少 12h时应将一个保护接收器的接收器套管插入孔内，并用含两种特殊成分的不收 缩水泥砂浆使其与周围岩体很好地粘结在一起。每个爆破孔装药量10-40g，根据围岩软硬和完整破碎程度以及距接收器位 置的远近而不同。若地震情况特别复杂，有时需要在隧洞另一边墙上也布置一个 接收器和24个爆破孔，通过左右边墙所测资料的对比分析，得出较为准确的判断 结果。四
7、. 基本对策及处理方案基本对策洞穴型、管道型岩溶：回填处理。充填型岩溶：注浆夹固+大管棚进行处理。过水型岩溶：原则上引排维持既有通道方案处治不得随意对岩溶管道进行堵塞， 以免形成水害。大型干溶洞：托梁+板跨方案、型钢混凝土+板跨方案、钢管群桩方案、桩基+ 承台方案，路基填筑方案、梁跨方案。对岩溶水处理：注浆堵水方案、泄水洞方案，堆积体加固堵水方案、绕避方案。对填充物进行土工试验，分析其物理力学特性.检测容重、含水量、孔隙率等， 为注浆参数计算提供依据。对每种处理方案，都要进行仔细的计算，施工前在地铁区间溶洞处进行溶洞注 浆及钻孔试验，取得经验数据，完善施工方案.指导施工。遇到大溶洞时，必须请监
8、理工程师和设计单位核查，明确处理方案。并报监理批 准后实施。处理方案大连地区溶洞都较发育，工程地质条件十分复杂，变化万千，在地铁施工中 一定要摸清情况，并根据实际情况采取不同的处理方案，且所采取的处理方案要 及时与设计单位沟通，并取得设计单位的认可。各类溶洞的一些施工处理方法， 以及在岩溶地区施工桩基础时应遵循的一些基本原则。针对复杂的岩溶，加强超前预测预报，锁定风险源，是规避风险的基础。应采用 摇杆判译、地质测绘、水文调查，以及物探钻探、测井等多种技术手段，准 确判定充填型溶岩，分布的规模、填充物的类型，地下水情况等。同时必须 加强掌子面超强地质预测预报。加强注浆材料选择，机械配套、工艺控制
9、，参数选取，以及注浆效果的检查评 定，以确保注浆质量。保证3m以下完整岩柱厚度是确保安全的一项重要措施。保证3m完整岩柱厚度 是岩 溶突水的临界距离。涌水量和水压力是导致突水突泥的两个重要因素，因此必须建立“降雨量-涌水 量-水压力”水文观测及分析模型。强化安全管理，加强安全监控测量。若岩溶存在高压水，可采取冻结法等措施进行处理。根据溶洞所处位置不同具体措施如下：针对隧道开挖面（拱腰以上、底板以下）的溶洞发育深度小于的地段，及在边 墙发育出的溶洞，原则上采用回填方式处理。1）溶洞在拱腰以上发育：采用泵送C10砼回填，未避免回填砼对二次衬砌局部 产生过大压力，根据溶洞大小，要求在其四周施作约的间
10、距锚杆，锚杆深入 围岩不小于。同时，遇到溶洞处及前后5m内隧道增加格栅钢架，间距根。2）溶洞在边墙处发育：采用号浆砌片石回填，厚度不小于。该处喷射砼和钢筋 网初期支护可取消。同时，遇到溶洞处及前后5m内隧道增加格栅钢架，间距 根。3）溶洞在基础及路面以下发育：采用号浆砌片石回填，如有充填物必须挖除。同时，遇到溶洞处及前后5m内隧道增加格栅钢架，间距根。针对基础及路面以下大型溶洞，采用跨越处理方案。1）溶洞在某一方向宽度较窄：采用钢筋砼梁跨越，梁高1m。施工时注意预埋 110HDPE透水管。2)溶洞发育相对较宽：采用设扩大基础或桩基，并设钢筋砼梁跨域 意预埋中110HDPE透水管。施匚时注=:n
11、!针对溶洞高度大于隧道高度时，隧道纵向穿过的情况。1）当溶洞为细长状时，对于拱部以上溶洞采用喷混凝土+钢格栅支护，采用浆砌 片石回填护拱后，施作二次结构，护拱高度一米；下部对洞碴回填夯实后依次采用干砌片石、浆砌片石、混凝土回填后施作二次衬砌结构。施工时注意预埋孔径110HDP透水管。径22苗祀L=2,5e2）溶洞的宽度和高度均远大于隧道断面时，若溶洞内无填充物可采用桩板结构 通过，若溶洞内有填充物时，先水平施作座1*5m超前大管棚贯穿溶洞，环向间距300mm；拱部采用小导管加固、环向间距300mm，自管棚间施作，仰角 1530 ；仰拱和边墙采用注浆锚管加固；撑子面采用全断面帷幕超前注浆 堵水。
12、然后依次施作初期支护，二次衬砌。针对拱腰以上开挖外溶洞深度大于，溶洞宽度小于隧道开挖面的处理方案。1）溶洞内无填充物（或可清除）：采用泵送C25混凝土浇注，最薄厚度不小于 500mm，要求两侧嵌入岩石内不小于500mm，并施作间距的锚杆，锚杆深入围 岩不小于。以上施作完后再施作原结构的喷射混凝土和钢筋初期支护等。施 工时注意预埋孔径110HDP透水管。2）溶洞内有填充物：先水平施作M2X超前小导管，间距300mm。开挖采用预 裂爆破，施作格栅，间距500mm，注意钢架基脚处适当扩挖，保证基础锁脚 锚杆，辅钢筋网，施作二次衬砌。施工时注意预埋6110HPE透水管。岩溶水的处理1）泄水洞对岩溶水的
13、处理原则是以排为主，截、堵、排、防相结合的综合处理措施。 为防止岩溶水突然袭击，施工中要采用超前钻孔探测，预备足够的抽水设备。当 隧道岩溶水较大时，泄水洞是达到排除岩溶水，降低地下水位，保持隧道干燥的 有效手段，泄水洞应位于地下水来向的一侧。若岩溶涌水量大，给隧道施工造成 了很大困难。因此在线路左侧设一泄水洞，泄水洞与隧道之间溶洞段采用75号 浆砌片石回填，并及时加固上部，按间距1m加设6 22砂浆锚杆，挂68钢筋网 喷射混凝土，喷层厚度为12cm。若工期限制，在泄水洞未施工完成前，为保证 隧道正常施工，采用临时排水措施，于两侧边墙处设钢支架，钢支架上用6 150mm 钢管过水，并对部分地段衬
14、砌进行深孔注浆，设锚杆、钢轨以加强衬砌。通过处 理，隧道便能顺利通过该段溶洞。2）涵洞排水若隧道横穿一溶洞，溶洞左右两侧高差约在5m左右，岩溶水线路一侧流向线 路另一侧，在另一侧溶洞尽头有垂直流下的水流流入溶缝，水流量较小。为保证 岩溶水畅通，在隧道底部设钢筋混凝土圆涵，涵洞出入口周边至隧道边墙外缘用 100号浆砌片石回填密实。处理后，隧道内应该较为干燥。五. 安全、质量保证措施安全保证措施1）对所有施工人员开展安全思想教育，树立“安全第一，预防为主”的思想。 建立健全安全施工制度、规程和操作细则和组织机构，对每一项工序进行施工方 案和安全技术措施交底工作。2）所有现场施工人员挂牌上岗并配备齐
15、安全防护用品。施工时在明显位置树 立施工安全标志牌，实施井口 24小时值班制度严禁非生产人员进入施工场地。3）施工人员下井前，应将井内积水抽干，并向井内送高压风5分钟以上，待 井内污蚀空气排出后，方可下人施工。抽水时井内不得留人。4）施工人员上下井应采用钢爬梯及随竖井开挖安装的步行梯。5）吊放物品用的电动葫芦、钢丝绳及吊桶等在使用前要仔细检查，消除一切 安全隐患。6）地铁区间内照明使用36V安全电压、带罩灯泡照明。10）进行严格的施工监挖量测，信息化施工。按设计要求进行地面沉降观测、洞 顶位移检测、洞两侧位移及应力检测锁以及周边房屋和管线监测。质量保证措施1）对所有施工人员，定期进行质量教育，
16、牢固树立“百年大计，质量为本” 的观念，在施工中坚持“谁施工谁负责”的原则。2）在施工中严格实行“三检制”。工序交接必须有班组间的交接检查，上道 工序不合格的不能进行下一道工序施工，班组自检合格后，由质检员进行复检， 并填写质检评定表；隐蔽工程必须在内部检查合格后，再报监理工程师及设计单 位检查，监理检查合格后才能进行下一道工序的施工。3）把好原材料进场关，严格执行进场报检、抽样检验试验工作，不合格的 材料不准进场使用。4）施工测量实施三级复核制度，并配合监理进行检核，以确保结构位置准 确、尺寸准确。5）砼采用合格的预拌砼。喷砼配合比根据试验室提供理论配合比后，及时 试喷取样送检，以便及时调整
17、，做出合理的施工配合比。6）及时作好质量检查记录，收集并整理各种质量保证资料。资源配备投入主要机械及物资储备序号设备名称规格型号数量备注1工程钻机XY-150冲击钻机4台2潜水泵扬程大于35m2台3发电机100KVA、 120KVA2台4高喷台车XP-30B1台5灌浆泵HB-802台6空压机，Q-6m3/min1台7泥浆泵BW-1502台8配套排水管400250m9配套排水管100500m1006t110 22中空注浆锚 杆t12连接角钢 （10/8#）t13连接板16mmt140 42小导管t15砂包个3016片石t10第六章应急预案安全抢险领导组织机构为了保证大连地铁一期工程204标段的施
18、工安全，对施工过程中可能遇到的 突发事故，设置严密有效的监测系统，做好预防工作，一旦出现苗头，能够及时、 迅速、有效抢险，将险情控制在最小范围，将损失减少到最低程度，防止事故的 发展扩大。特成立应急抢险领导小组，组织机构如下：后勤供应组：马合医疗抢救组：孙庆技术保障组：刘嘉现场警戒组：周志救援设备组：吴云抢险救援组：于伟物资保障组：盛玉突发事件抢险救援职责。（1）抢险救援领导小组职责1）组长董玉明：接到突发事件应急救援险情报告后、首先用电话向上级领导 汇报，同时拨打“ 120”急救和“119”火警电话，告知伤员人数和伤者受伤部 位及事故地点、联系电话，并指挥突发事件抢险领导小组成员立即启动紧急
19、救助 预案。2）副组长高岩，：按项目经理指令及现场报告的情况，负责小组成员和抢险 救援小分队人员正确有序地组织抢险救援同时做好与外界的协调工作。3）副组长年吉铭，：按项目经理指令及现场报告的情况，召集抢险领导小组 成员按照预案分工实施抢救工作。4）现场警戒组组长周志顺：负责组织现场安保人员进行警戒，维护现场秩序。 并负责与当地派出所取得联系，取得公安部门的支援。同时负责与配合抢险和提 供救援的单位取得联系，通报突发事件求得援助。5）技术保障组组长刘嘉：负责在技术方面制定有效的抢救方案，并妥善安排 组织抢险救援。6）救援设备组组长吴云：负责组织机械人员，启动应急抢险救援备用的发电 机、抽水机、通
20、风机、起重机、电气焊机、灭火器等机械设备。7）抢险救援组：于伟：负责指挥救援队长组织抢险队员到事件现场抢救伤员 或抢险工作。8）医疗抢救组组长孙庆良：负责及时联系“120”或“119”急救电话，报 告事故地点及伤员受伤情况，并安排护送伤员到医院。9）物资保障组组长盛玉金：负责组织人员对突发事件抢险所需物资保障供 应，同时为避免事态扩大需组织人员对危及现场储备的物资材料和设备，调离或 搬运离开事件现场。10）后勤供应组组长马合成：负责组织人员做好生活、生产、后勤保障工作。（2）政府部门和施工单位在突发事件中抢险分工职责 公安部门职责：负责对事故现场采取各种措施，稳定人员情绪、维持秩序， 保证在场
21、人身安全。尽快组织非抢险人员撤离事故现场。 消防、医院职责：负责抢险救护工作，最大限度地减少人员伤亡和财产损 失。 街道办事处、居委会职责：负责组织事故现场周围居民撤离到安全地带。（3）施工单位职责： 施工现场指挥人员冷静判明事件险情并及时向上级和当地有关部门汇报。 发生事件后，工地指挥员以控制事态发展、减少人身和财产损失为目的， 根据现场需要按照抢险应急预案，迅速动员和组织人力、物力赶赴事件现场。 根据事件性质和涉及专业，由分管领导及产权单位提出抢险救援方案，经 抢险领导小组通过，同时明确施工单位和相关专业配合抢险分工。 施工现场负责人掌握事件现场的发展动态，减少对工程和市政各种设施的 干扰，努力保证其他工作的正常进行。 抢险方案确定前，施工单位抢险队到达事件现场后在指定位置待命，抢险 队负责人尽快与抢险总指挥取得联系，掌握现场动态，并领受任务。 抢险领导小组成员不得擅自离开事件指挥现场，必须随时保证联系畅通。 抢险救援实施方案所涉及建筑物和各种管线，由产权单位组织专业队伍负 责抢险救援，本工程施工单位的抢险队负责配合，救援组织领导工作由抢险领导 小组指定现场指挥员负责实施救助，参加救援的单位统一服从管理、听从命令， 其他人员不得向正在进行抢险救援的人员下达命令。
