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地下工程施工安全控制及案例分析-重视风险巡视与预防

【摘要】:安全巡视具有及时性和直观性,是固定测点监测所不能替代的。浅埋暗挖法的主要巡查内容应包括:施工开挖面地质安全状况。尤其在特殊施工工序或关键部位,应加强安全风险分析,并增加巡视频率。巡查人员应及时纠正违法、违章行为,防止和消除安全风险。对暂时难以消除的风险源,必须采取应急措施,确保安全。2)重视事故预兆在浅埋暗挖法工程事故发生前,往往有预兆。

施工时应通过安全巡视、施工监测等手段做到安全风险的提前防范,切不可到了事故临界状态时才去预防,更不能在塌方之后才去“治塌”、“防塌”。

1)风险巡查内容

安全巡查的目的就是通过观察和分析,判断工程自身和周边环境的安全性,确保工程和周边环境的安全。安全巡视具有及时性和直观性,是固定测点监测所不能替代的。浅埋暗挖法的主要巡查内容应包括:

(1)施工开挖面地质安全状况。巡查内容包括土质性质及其变化情况、密实度、湿度、颜色、分布等情况;开挖面土体渗漏水量、发生位置等情况;工作面坍塌位置、坍塌体大小、发展趋势等情况;抽降水控制效果、降水井井位、出水量及含沙量、附近地面沉陷情况等情况。

(2)结构体系安全状况。强化作业面的施工过程管控。在每个施工场地配备不少于3名有隧道施工经验的技术管理人员,保证作业面24 h有技术人员跟班作业,监督和指导劳务作业人员的施工。尤其在特殊施工工序或关键部位,应加强安全风险分析,并增加巡视频率。

巡查内容包括支护体系施作及时性,支护体系施工是否符合要求,支护体系开裂、变形和发展趋势等情况;临时支撑安装拆除缺陷,下台阶及仰拱施工缺陷,特殊断面的缺陷等情况;拱背是否存在空洞,回填是否密实等情况;土方开挖、出渣、支护结构施作、超前支护施作、注浆、降水等是否满足施工组织设计方案和作业要求等情况。

(3)周边环境安全风险。巡查内容包括建构筑物倾斜、开裂、沉降;周边既有隧道结构开裂、渗水,变形情况;周围地面开裂,地面沉陷、隆起情况;周边地下管线破损、渗漏等情况。

(4)施工环境及安全措施管理巡查。巡查内容包括施工人员、设备、应急物资等资源到位情况;作业人员安全防护用品、设施、文明施工等安全保护措施落实情况;作业区域空气污染情况、防火安全检查等。

巡查人员应及时纠正违法、违章行为,防止和消除安全风险。对暂时难以消除的风险源,必须采取应急措施,确保安全。

2)重视事故预兆

在浅埋暗挖法工程事故发生前,往往有预兆。需要重视事故预兆,预防或控制事故发生。预兆主要有以下几方面:

(1)开挖后顶部未支护部位的围岩掉块不停。

(2)使用喷射混凝土支护围岩后仍有掉块。

(3)掌子面可见出水点频繁变化位置。

(4)掌子面突然涌水或涌水压力增大。

(5)掌子面正面坍塌并向内发展。

(6)岩层张开的裂隙明显增大(肉眼可见明显增大)。

(7)岩层曾建填充物被水冲掉,并且水量增大;松弛地层开挖后不停地掉渣掉砂。

(8)涌水由清变浊。

(9)肉眼可见岩石出现岩粉。

(10)掌子面及其附近无故出现尘土飞扬。

(11)流砂地段塌方预兆:

①间隔涌流,逐渐形成连续涌流。

②封闭喷射混凝土被不同位置的流砂冲破或成股涌出。(www.chuimin.cn)

(12)拱脚下沉显著增大,承载力不足。

(13)喷射混凝土大面积开裂、脱离,甚至塌落,随之有“噼啪”声响。

(14)锚杆垫板松脱。

(15)钢支撑扭曲变形,边墙支撑中间鼓出,连接节点明显变形。

(16)钢支撑之间的喷射混凝土或土岩剥落。

(17)网格支撑中的喷射混凝土明显开裂、剥裂,钢筋露筋并变形弯曲。

(18)拱顶喷射混凝土对称开裂,并有被剪切下滑的现象;边墙喷射混凝土开裂,并有被剪切下滑的现象。

(19)钢支撑承受较大压力发出响声。

(20)钢支撑之间连接板错位,连接螺栓被剪断。

(21)钢支撑之间的沙土和岩层被挤出,掉土块、岩块。

(22)洞口地段多处地面持续开裂,且裂口数目逐渐增加,裂口增大、加深。

(23)地面陡岩发生崩塌现象。

(24)地面明显沉陷,由水平观测点判断掌子面通过后,其上地面仍然持续下沉,且累计值超过300 mm以上。

(25)变形监控量测表明,变形长期不收敛且变形速率仍然较大。

(26)变形收敛监控量测曲线表明已收敛,但又出现变形值突然增大。

(27)变形监控量测显示较大的变形值:

①大数值的拱顶下沉量:硬岩50 mm,软岩100 mm。

②大数值的拱脚下沉量:硬岩100 mm,软岩200 mm。

③大数值的墙中挤入变形量:硬岩50 mm,软岩100 mm。

(28)初期支护应力状态:

①钢支撑应力大于容许应力值。

②喷射混凝土压应力大于1 kN/cm2

③锚杆轴力大于150kN。