分析

案例题 某高速公路上下行分离式隧道,洞口间距 40m,左线长 3216m,右线长 3100m,左右线隧道跨度都为 10m,隧道最大埋深500m,进出口为浅埋段,IV级围岩,洞身地质条件复杂,地质报告指出,隧道穿越地层为三叠系底层,岩性主要为炭质泥岩、砂岩、泥岩砂岩互层,且有瓦斯设防段、涌水段和岩爆段,I、II、III 级围岩大致各占 1/3,节理裂隙发育,岩层十分破碎,且穿越一组背斜,在其褶曲轴部地带中的炭质泥岩及薄煤层中并存有瓦斯等有害气体,有瓦斯聚集涌出的可能。因此,施工期间,项目部针对上述工程地质问题在全隧开展综合地质超前预报工作,加强施工监测。
事件一:针对不同地段项目部采取以下措施:
(1)在涌水段施工时,对隧道涌水采用超前钻孔和辅助坑道排水、超前围岩预注浆堵水、超前小导管注浆堵水、轻型井点降水及深井降水等方法。钻孔注浆顺序由上往下、由多水处到少水处、隔孔钻注。
(2)瓦斯隧道钻爆作业,工作面附近 20m 以内风流中瓦斯浓度必须小于 1%,采用干式钻孔。炸药和电雷管采用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管并反向装药。爆破网络采用并联或串并联等的方式。
(3)岩爆段施工,采用光面爆破技术,采用长进尺,每循环进尺宜控制在 2m 以上。超前注水孔宜布置在隧道边墙及拱部开挖断面轮廓线内10~15cm 范围内,并向孔内灌高压水,软化围岩,加快围岩内部的应力释放。开挖后及时喷纤维混凝土封闭。
事件二: 施工单位根据交通运输部对隐患排查治理提出的“两项达标”、“四项严禁”、 “五项制度”的总目标,开展了安全生产事故隐患排查治理活动,编制了专项施工方案和应急救援预案,落实工程项目安全生产主体责任和相关单位的安全管理责任,深入排查治理建设过程中的安全隐患。
事件三:由于施工单位没有按照监理和监控单位提出衬砌施作时机施工,产生塌方事故,导致 3人死亡,塌体失高 6m,跨度 12m。施工单位仔细观测塌方的范围、形状、数量大小及坍体的地质状况、地下水的分布活动情况等,分析塌方发生的原因,研究制订处理方案。
事件四:项目施工后,同时施工该条高速公路监控系统,主要包括:交通(信号)监控子系统、视监控子系統、调度(指令)电话子系统、火灾自动报警子系统等子系统。
【问题及答案】
1. 该隧道是否需要安全风险评估?说明理由。简述评估方法和步骤。
2. 隧道地质超前预报有哪些方法(写四种方法)?地质超前预报内容有哪些?
3. 改正事件一中,措施错误的做法。
4. 事件二中提及的“两项达标”总目标包括哪些内容?五项制度中“安全生产费用保障制度”有何规定?
5. 针对事件三的塌方事故,制定合理的处理措施?
6. 补充事件四的监控系统子系统。

正确答案
1. 该隧道是否需要安全风险评估?说明理由。简述评估方法和步骤。
答:需要安全风险评估,因为该分离式隧道左线长 3216m,右线长 3100m 均大于 3000m,而且工程地质复杂。
评估方法:① 风险指标体系法;② 作业条件危险性分析法。
评估步骤:① 开展总体风险评估;② 确定专项风险评估范围;③ 开展专项风险评估;④ 确定风险控制措施。
2. 隧道地质超前预报有哪些方法(写四种方法)?地质超前预报内容有哪些?
答:(1)地质超前预报方法:地质调查法、超前钻探法、物理探测法、超前导洞法。
(2)地质超前预报内容包括:地层岩性、地质构造、不良地质、地下水。
3. 改正事件一中,措施错误的做法。
答:(1)钻孔注浆顺序应由下往上、由少水处到多水处、隔孔钻注。
(2)瓦斯隧道钻爆作业,采用湿式钻孔。炸药和电雷管采用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管,严禁反向装药。爆破网络必须采用串联连接方式。
(3)岩爆段施工,采用短进尺,每循环进尺宜控制在 1.0~1.5m,最大不得大于 2m。超前注水孔宜布置在隧道边墙及拱部开挖断面轮廓线外 10~15cm 范围内。
4. 事件二中提及的“两项达标”总目标包括哪些内容?五项制度中“安全生产费用保障制度”有何规定?
答:两项达标内容为:① 施工人员管理达标;② 施工现场安全防护达标。
安全生产费用保障制度:公路水运工程安全生产专项费用根据《企业安全生产费用提取和使用管理办法》规定,不得低于建筑安装工程造价的 1. 5%的比例计取,且不得作为竞争性报价。
5. 针对事件三的塌方事故,制定合理的处理措施?
答:矢跨比 h/B=6/12=0.5<0.7,可采用外层初期支护(W)加内层初期支护(N)再加防护(F)的方法进行处理。
6. 补充事件四的监控系统子系统。
答:监控系统子系统还包括:隧道通风控制子系统、隧道照明控制子系统、电力监控子系统、隧道紧急电话子系统、隧道广播子系统。
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