隧道施工技術(shù)質(zhì)量與安全ppt課件

張璠琦副總工程師教授級高級工程師,隧道施工管理技術(shù)質(zhì)量與安全,中國鐵建股份有限公司,1,一、隧道施工技術(shù)質(zhì)量與安全的現(xiàn)狀,2,1、中國與中國鐵建隧道建設(shè)情況,廈門海底隧道,秦嶺特長隧道,3,建成公路隧道4673座，總長度2555.5公里鐵路隧道7573座，總長5148公里,二郞山隧道,雁門關(guān)隧道,4,在建公路隧道1200多公里鐵路隧道5300多公里,金洞隧道,終南山隧道,華鎣山隧道,5,城市軌道交通（地鐵）全國25個城市在建線路達(dá)到58條約1618公里全國現(xiàn)有12個城市共計運(yùn)營線路40條，總里程約1240公里,北京地鐵八通線,6,水利工程隧道南水北調(diào)工程、水利工程的隧道也非常之多，100萬千瓦以上的水電站引水洞以100km年速度修建,錦屏電站,7,中國鐵建全系統(tǒng)在建隧道工程數(shù)量2608座，設(shè)計5300公里，僅2010年完成1475公里。今年要超過1800公里。,烏鞘嶺隧道,南京長江隧道,8,2、隧道施工管理、技術(shù)、質(zhì)量與安全的基本評價,9,中國鐵路長大隧道匯總,10,中國鐵路長大隧道匯總,11,中國鐵路長大隧道匯總,12,中國鐵路長大隧道匯總,13,中國鐵路長大隧道匯總,14,中國鐵路長大隧道匯總,15,中國鐵路長大隧道匯總,16,中國鐵路長大隧道匯總,17,中國鐵路長大隧道匯總,18,中國鐵路長大隧道匯總,19,中國鐵路長大隧道匯總,20,中國鐵路長大隧道匯總,21,中國鐵路98座10公里以上的隧道，中國鐵建參加修建的有65座。,22,我國大陸特長公路隧道,23,我國主要水下公路隧道,24,隨著宜萬鐵路、南京過江隧道和廈門海底隧道的建成通車，標(biāo)志著中國鐵建隧道施工管理和施工技術(shù)、質(zhì)量達(dá)到了國內(nèi)先進(jìn)水平。,25,中鐵13、18局施工的錦屏電站施工技術(shù)、施工機(jī)械化水平是中國最先進(jìn)的，也是當(dāng)前世界最先進(jìn)的。,26,目前隧道施工存在的主要問題：,1）施工階段地質(zhì)判釋技術(shù)不完善，缺乏有效的判釋方法和手段，靠幾百米鉆一個孔，不過是一孔之見；2）隧道施工方法，特別是軟弱破碎圍巖的施工方法的規(guī)范化、機(jī)械化程度有待提高，TBM、盾構(gòu)掘進(jìn)還不普遍，大部分還是鉆爆法、礦山法；3）在施工中沒有牢固樹立“保護(hù)圍巖、加固圍巖”的觀點(diǎn)和理念，初期支護(hù)不到位，不能有效地保護(hù)圍巖的自身承載能力，有效地控制圍巖的變形、松動和坍塌；,27,目前隧道施工存在的主要問題：,4）“重外表、輕內(nèi)實(shí)”，結(jié)構(gòu)存在隱患，如：襯砌背后充填不密實(shí)，甚至留有空洞；襯砌厚度不足，有的嚴(yán)重不足；基底處理不徹底，運(yùn)營不久翻漿冒泥現(xiàn)象等5）地下水處理始終是薄弱環(huán)節(jié)，堵水不徹底，排水不暢通，防水不堅強(qiáng)，滲水、漏水現(xiàn)象時有發(fā)生，比較普遍；6）通風(fēng)照明不好，洞內(nèi)施工作業(yè)環(huán)境欠佳，勞動保護(hù)意識差，影響施工質(zhì)量、安全和員工的健康；,28,目前隧道施工存在的主要問題：,7）施工階段工程質(zhì)量的檢測體制不完善，缺乏有效的檢測方法和手段；8）施工無搶險預(yù)案，應(yīng)變能力不強(qiáng)，一旦出現(xiàn)施工災(zāi)害，就束手無策；9）沒有真正地實(shí)現(xiàn)動態(tài)管理、動態(tài)施工，沒有石變我變，設(shè)計和措施跟著變。,29,3、隧道施工安全事故情況分析,30,隧道坍塌,洞口塌方占20%，掌子面變形塌方占33%，掌子面后方3050m施作施作仰拱時，塌方（即關(guān)門）占47%。,31,4、解決好隧道施工管理、技術(shù)、質(zhì)量、安全問題，是減少事故的重要環(huán)節(jié)、手段和方向,32,管理：以風(fēng)險觀點(diǎn)實(shí)現(xiàn)精細(xì)的工程管理。技術(shù)：以先進(jìn)的施工技術(shù)和工藝，確保開挖規(guī)整、支護(hù)穩(wěn)定和襯砌牢固，質(zhì)量良好。安全和質(zhì)量：安全質(zhì)量為主線，技術(shù)和管理為后盾，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，保證工程質(zhì)量,33,隧道施工的理念：,保護(hù)圍巖動態(tài)管理改善環(huán)境精心組織精細(xì)施工內(nèi)實(shí)外美。,34,隧道施工的理念：,保護(hù)圍巖動態(tài)管理改善環(huán)境精心組織精細(xì)施工內(nèi)實(shí)外美。,35,二、如何強(qiáng)化施工管理，提高隧道施工技術(shù)和施工質(zhì)量，確保安全,36,隧道施工安全五要素,工程設(shè)計是前提施工方案是基礎(chǔ)工藝流程是關(guān)鍵風(fēng)險控制是保證應(yīng)急預(yù)案是防范,37,隧道安全施工的原則,先做安全評估，后做施工方案的原則先做超前地質(zhì)預(yù)報的原則先做明洞，后進(jìn)洞的原則先進(jìn)洞，后出洞的原則先做管棚注漿，后開挖的原則先做洞門的原則先做洞頂防排水的原則,38,隧道安全施工的原則,先做仰拱早封閉的原則先鋪底，后襯砌的原則先治水后掘進(jìn)的原則襯砌緊跟的原則,39,總的原則：,機(jī)構(gòu)要精干人員要精明隊伍要精銳設(shè)備要精良管理要精心技術(shù)要精益施工要精細(xì)質(zhì)量要精品,全斷面施工實(shí)例,臺階法施工實(shí)例,40,1、采用先進(jìn)的施工技術(shù)，即安全、高效的技術(shù),41,隧道及地下工程面臨的十大技術(shù)領(lǐng)域,1）鉆爆法施工技術(shù)：快速單線150m月、雙線200m月，應(yīng)變能力強(qiáng)、以排為主，向以堵為主、以排為輔過渡。2）淺埋、超淺埋暗挖法施工技術(shù)：穿越各種軟巖、土質(zhì)隧道。,42,隧道及地下工程面臨的十大技術(shù)領(lǐng)域,3）TBM全斷面掘進(jìn)機(jī)施工技術(shù)：開敞式、單護(hù)盾法、雙護(hù)盾法大TBM；小TBM加鉆爆法；主要用于硬巖。4）盾構(gòu)法施工技術(shù)：插刀盾構(gòu)法；土壓平衡盾構(gòu)法；泥水盾構(gòu)法；復(fù)合式盾構(gòu)法；頂管法。,43,5）沉管法施工技術(shù)：沉埋管段法；懸浮管段法。6）輔助工法：注漿法（單液、雙液）；管棚法；超前小導(dǎo)管法；水平旋噴法；凍結(jié)法；降水法（輕型井點(diǎn)、深井泵降水）；降水回灌法。,隧道及地下工程面臨的十大技術(shù)領(lǐng)域,44,7）地下深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)：地下連續(xù)墻法；鉆孔樁法；人工挖孔樁法；咬合擠壓鉆孔樁法；錨釘墻法；SMW法；水泥攪拌樁法；高壓旋噴法；粉噴樁；鋼板樁。8）地鐵車站施工技術(shù)：暗挖法（柱洞法、中導(dǎo)洞法、側(cè)壁導(dǎo)洞法、CD法。CRD法、眼鏡法）；敞口明挖法；復(fù)工板明挖法；鋼支撐法、錨索法；蓋挖法；蓋挖順做法；蓋挖逆做法。,隧道及地下工程面臨的十大技術(shù)領(lǐng)域,45,9）環(huán)境保護(hù)施工技術(shù)：防沉降技術(shù)、防水技術(shù)、文明施工無燥音、無粉塵施工技術(shù)、棄碴利用造田技術(shù)。10）高新技術(shù)改造、提高隧道施工質(zhì)量技術(shù)：不留后患耐久性施工技術(shù)；非接觸量測技術(shù)；高性能防水砼施工技術(shù)；各種復(fù)雜地層、各種工法機(jī)械配套快速施工技術(shù)；自動化管理指揮、控制系統(tǒng)等。,隧道及地下工程面臨的十大技術(shù)領(lǐng)域,46,2、選擇科學(xué)的施工方法，即安全、可靠的方法,47,1）鉆爆法和淺埋暗挖法是今后常用的施工方法2）TBM是實(shí)現(xiàn)快速施工的新的機(jī)械化程度很高的施工方法。,48,快速施工組織原則：,空間要布滿時間要用足人機(jī)要配強(qiáng)方法要最優(yōu),雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖實(shí)例,49,不良地質(zhì)隧道施工原則：,先預(yù)報管超前預(yù)注漿多臺階短進(jìn)尺弱爆破強(qiáng)支護(hù)快封閉勤量測緊襯砌,50,鉆爆作業(yè)線防排水作業(yè)線裝碴運(yùn)輸作業(yè)線噴錨作業(yè)線二次模筑混凝土襯砌作業(yè)線通風(fēng)作業(yè)線,51,3、全面質(zhì)量管理，即全員、全方位、全工序、全過程的質(zhì)量管理,52,工程質(zhì)量存在的主要問題,1）襯砌背后存在一定程度的空洞或空洞回填不密實(shí)，例如有的隧道襯砌背后的空洞很大，甚至可以達(dá)到人在其中爬行的程度；2）襯砌厚度不足，有的襯砌實(shí)際厚度不到設(shè)計的厚度的一半，嚴(yán)重削弱了襯砌的承載能力；3）基底處理不當(dāng)，在振動的作用下，出現(xiàn)翻漿冒泥；,53,工程質(zhì)量存在的主要問題,4）開挖質(zhì)量下降，超欠挖嚴(yán)重；5）初期支護(hù)的質(zhì)量，特別是鋼拱架的安裝、用干噴混凝土、鎖腳錨桿（管）施工不規(guī)范等；6）隧道的防排水，防水板、止水帶、環(huán)向、縱向及橫向排水管施工不好，導(dǎo)致隧道滲漏水。,54,開挖質(zhì)量：,測量的準(zhǔn)度布孔的密度鉆孔的深度打眼的角度裝藥的集度,55,襯砌質(zhì)量：,測量的準(zhǔn)度立模的位度混凝土的強(qiáng)度襯砌的厚度平整度光潔度,混凝土襯砌模板臺車,56,4、實(shí)施強(qiáng)勁的安全措施，即提高意識，執(zhí)行制度，嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)制措施,57,安全宗旨：,安全第一以人為本突出重點(diǎn)全面監(jiān)控預(yù)防為主綜合治理防微杜漸警鐘長鳴常抓不懈持之以恒,58,四個消除：,人的不安全行為物的不安全狀態(tài)機(jī)的不安全運(yùn)行事的不安全運(yùn)作,59,隧道施工安全的重點(diǎn),防爆破傷人防坍塌防瓦斯防突泥突水防機(jī)械防人防漏電觸電,60,1）預(yù)報先行，心中有數(shù)。,反射波前,地層或斷層,檢波器2,檢波器1,隧道,震源,入射波前,TSP203超前預(yù)報原理圖,61,2）選擇科學(xué)的開挖工法。,CD法施工、正臺階開挖,62,3）控制爆破。,63,4）早做仰拱及時封閉。,64,5）選擇強(qiáng)勁的支護(hù)手段。,65,6）科學(xué)把握隧道襯砌時機(jī)。,66,7）及時監(jiān)控量測。,67,8）仰拱先行。,68,9）推行“逃生”通道。,69,提高不良地質(zhì)隧道施工水平，施工核心是預(yù)防變形和坍方。,涌泥損壞施工機(jī)具,巖