隧道施工安全及瓦斯管理培训 PPT课件

隧道施工安全管控重点及安全措施
解惑：
困惑1：隧道开挖主要包括哪几类？ 困惑2：什么是掌子面、仰拱、二衬？ 困惑3：什么是突泥、突水、岩爆等？
隧道开挖主要包括有全断面法、台阶法、中隔壁法 （CD）、交叉中隔壁法（CRD）等。
全断面开挖法是指将整个隧
交道叉开中挖隔断壁面法一（次C钻R孔D）、一一般次是爆：破 V成台级型阶围、法岩一开，次挖有初是偏期将压支设，护计浅到断埋位面段的分设隧成计道上、 施开下工挖断；方面法（。或上、中、下断面）分 中次隔开全壁挖断法的面（成法C形D主）的要一开适般挖用是方于：法ⅠV。～级Ⅲ 围级岩硬，岩无地偏层压和，Ⅱ深级埋软段岩设地计层施。对 工于该。Ⅳ方级法硬适岩用地于层Ⅲ，-Ⅴ在级采较取软超和前节锚 两杆理种、发施超育工前的工小围法管岩最棚。大、台的超阶区前法别预按就注上是浆台等阶 开辅超挖助前顺施长序工度不措分同施为。加长固台后阶，（也台可阶采长用 全度断50面m法以施上工），、但短应台根阶据（具台体长围
岩爆
第一部分 隧道开挖及火工品安全管理 第二部分 超前地质预报 第三部分 监控量测管理 第四部分 瓦斯监测与管控 第五部分 瓦斯隧道灯具及电气装置 第六部分 瓦斯隧道门禁管理 第七部分 隧道常见安全措施
第一部分 隧道开挖及火工品安全管理
隧道开挖管控 火工品管理
第一部分 隧道开挖及火工品安全管理
掌子面、仰拱、二衬
掌子面
二衬
仰拱
突泥、突水、岩爆
突水突泥：地下水的力学作用有静水压作用和劲水 压作用，这两种作用都能使岩体发生水力劈裂，使裂隙 连锁增加张开度增大，从而增加渗透力，使局部隔水屏 障作用被突破，地下水位高出，从而形成突水突泥。
突水
突泥
岩爆
岩爆：岩爆是指地下开采的深部或构造应力很高的区 域，在临空岩体中发生突发式破坏的现象。这种现象也称 为岩爆。发生的原因是临空岩体积聚的应变能突然而猛烈 地全部释放，致使岩体发生像爆炸一样的脆性断裂。冲击 地压造成大量岩石崩落，并产生巨大声响和气浪冲击，不 但可将矿井破坏，而且震动波可危及地面建筑物。
七、运输卡控： 八、临时加工卡控：
第一部分 隧道开挖及火工品安全管理
运输车辆及驾驶人员必须是经公安机关核准备案的； 保管员在运输车辆出发后必须立即报告现场副队长等职务 人员；运输爆破器材必须由专人押运，炸药、雷管必须分 开用专车运输；车辆应按指定路线行驶，途中因故障停留 必须立即报告，设警示标志，由专人看守。人工搬运爆破 器材，雷管、炸药必须分放在专用背包（木箱）内，搬运 人员之间必须保持安全距离，不得一人混杂携带。遇暴雨、 雷电、大雾等恶劣天气停止运输和装卸作业。
岩5～情5况0m适）当，缩超短短开台挖阶进三尺种。。浅埋
段、偏压段和洞口段不宜采用全
断面法开挖。
掌子面、仰拱、二衬
掌子面：即隧道开挖不断向前推进的工作面。 仰拱：为改善上部支护结构受力条件而设置在隧道 底部的反向拱形结构,是隧道结构的主要组成部分之一。 二次衬砌：是隧道工程施工在初期支护内侧施作的 模筑混凝土或钢筋混凝土衬砌，与初期支护共同组成复 合式衬砌。
检查方法： 在掌子面后方60米处，朝掌子面方向每隔5m对隧道周边探测一次,每次探测顺序依次为左
边墙、左拱腰、拱顶、右拱腰、右边墙和隧底中线，共探测12个断面，这样沿隧道轴线方 向共形成6条探测曲线，分别为左边墙探测曲线、左拱腰探测曲线、拱顶探测曲线、右拱腰 探测曲线、右边墙探测曲线和隧底中线探测曲线。
第三部分 监控量测管理
监控量测检测频率
根据《铁路隧道监控量测技术规程》(TB10121-2007)规范要求，监控量测频率如下：
第三部分 监控量测管理
监控量测方法
监控量测点及时埋设，开挖2小时内读取初始数据。Ⅳ级围岩隧道拱顶 下沉和净空变化的量测断面间距不得大于10m，Ⅴ级围岩不得大于5m， Ⅲ级围岩不得大于30m。
第二部分 超前地质预报
按照《铁路隧道超前地质预报技术指南》铁建设【2008】105号中的规定： 隧道超前地质预报应采用地质调查与勘探相结合、物探与钻探相结合、长距离
预报与短距离预报相结合、地面与地下相结合、超前导坑与主洞相结合的指导思想， 通过对各种方法的预报结果综合分析解释，相互印证，有利于提高预报的准确率， 积极为隧道的安全施工提供必要的技术支撑。
第二部分 超前地质预报
隧道超前地质预报工作的必要性
⑴ 由于隧道深埋于地下，工程地质条件和水文地质条件复杂多变，而目前 地质勘察工作又受技术、地形和工期所限，期望在施工前查明隧道围岩的状态 、特性，特别是要准确地预测隧道施工中可能发生的地质灾害的位置、规模和 性质是十分困难的；
⑵ 由于地质灾害体的存在，仅依靠施工揭露再行处理的办法，带有很大的 盲目性，常常发生各种突发事故，造成投资增加、人员和施工设备伤害、工期 延误等诸多问题。
当拱顶下沉、水平收敛速率达5mm/d或位移累计达100mm时，应暂 停掘进，撤出人员，并及时分析原因，采取处理措施。
监控量测方法
第三部分 监控量测管理
监控量测点布设
第三部分 监控量测管理
第四部分 瓦斯瓦斯监测与管控
红外探 测法
第二部分 超前地质预报
第二部分 超前地质预报
超前地质预报辅助方法
根据《铁路隧道超前地质预报技术指南》的规定:由于各预报方法均有优 缺点,隧道超前地质预报应采用超前地质钻孔法、加深炮眼探测法辅助进行。
超前地质预报辅助方法
第二部分 超前地质预报
超前钻孔
加深炮孔
第三部分 监控量测管理
第三部分 监控量测管理
严禁项目在任何场所销毁任何民用爆炸物品； 不再使用时，应当将剩余的民用爆炸物品登记造 册，报公安机关处置。
第二部分 超前地质预报
第二部分 超前地质预报
极高、高风险隧道超前地质预报责任主体单位为设计单位，由设 计单位组织实施。其他隧道的超前地质预报责任主体单位为施工单 位，由施工单位组织实施。
第二部分 超前地质预报
边墙开挖
第一部分 隧道开挖及火工品安全管理
上台阶开挖
仰拱开挖
第一部分 隧道开挖及火工品安全管理
隧道安全步距要求： 隧道开挖后，初期支护应及时施作并封闭成环， Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m,Ⅳ级围岩二次衬砌 距离掌子面不得大于90m,Ⅴ、Ⅵ级围岩二次衬砌距离掌子面不得大于 70m。
三、人员卡控：
爆破技术人员、爆破员、安全员、保管员等爆破作业 人员必须持当地公安机关核发的证件上岗，其中保管员 必须为本单位正式职工。
四、库房卡控： 五、申领卡控： 六、发放卡控：
第一部分 隧道开挖及火工品安全管理
民用爆炸物品的库房（库区）设施必须经过当地公安 机关审批；储存的民用爆炸物品数量不得超过储存设计 容量，炸药、雷管必须分库储存，账、卡、物必须相符 一致，严禁在库房内存放其他物品。
隧道监控量测
（1）通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化，把握施工 过程中结构所处的安全状态，判断围岩稳定性，支护、衬砌可靠性。 （2）用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足，并把监测结果反 馈设计、指导施工，为修改施工方法、调整围岩级别、变更支护设计参数提 供依据。 （3）通过监控量测对施工可能产生的环境影响进行全面监控。 （4）通过监控量测进行隧道日常的施工管理，确保施工安全和施工质量。 （5）通过施工现场的监控量测，确定二次衬砌合理施作时间。 （6）通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规 律和特点，为今后类似工程或该工法本身的发展提供借鉴、依据和指导作用。
爆破器材运至现场后必须清点复核品种、数量、规 格，设置临时加工地点，设置防爆箱，设置警戒区，且 严禁无关人员靠近；临时加工存放的雷管、炸药必须保 证足够安全距离，有专人看管，临时加工存放不得超过 30分钟。
九、装药卡控： 十、起爆卡控：
第一部分 隧道开挖及火工品安全管理
打眼工序没有完成，严禁炸药、雷管上台架，严禁 边打眼边装药；装药照明必须使用36V及以下安全电压； 装药必须使用专用炮棍或木棍；炮眼堵塞质量必须符合 安全规程和设计要求。剩余爆破器材必须立即核对、清 理、退库。
爆破后必须通风15分钟以上，方准许2名人员 进入爆破作业地点检查；发现盲炮或怀疑盲炮、 其他残留爆破器材，应向爆破负责人报告后再组 织检查、评估和处理；必须确认安全后且经当班 开挖班长同意，其他人员才可进入爆区作业。
作业后剩余的爆破器材必须当班清退回库， 由爆破员、押运人员、保管员三方签字确认品种、 数量、规格。
装药完成由专门人员发出预警信号后，除2名爆破员 外其他作业人员必须全部撤出警戒区，开挖班长必须自 爆破工作面向外清场，并设置警示标志派专人警戒，全 员撤离后方可实施起爆，起爆站与爆破位置的距离应满 足设计要求并不小于300m。
十一、爆后卡控： 十二、退库卡控： 十三、销毁卡控：
第一部分 隧道开挖及火工品安全管理
隧道开挖要求：
铁建设(2010)120号关于《进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道 设计施工有关技术规定的通知》规定，软弱围岩隧道采用台阶法开挖时， Ⅴ、Ⅵ级围岩中上台阶每循环开挖进尺不应大于1榀钢架间距，Ⅳ级围岩 中不应大于2榀钢架间距。Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩边墙每循环开挖进尺不得大 于2榀钢架间距，仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆(管)，每循环开挖进 尺不得大于3m。
第二部分 超前地质预报
弹性波反射法（TSP）
在隧道的左边墙或右边墙位置按约1.5～2m的间距分别布置24个激发孔， 激发孔布置在左边墙还是右边墙取决于岩层的主导走向，如果定义靠近掌子 面的第一个炮孔为1号孔，则在离第24个激发孔15～20m的左边墙和右边墙 的位置分别布置一个地震波信息接收孔，激发孔和接收孔基本保持在同一高 度上。通过在各个激发孔内分别用小药量乳化炸药爆破的方式激发地震波， 所产生的地震波以球面波的形式在围岩中传播。反射回来的地震波由高精度 的接收器所接收并传递到主机形成地震波记录。
第一部分 隧道开挖及火工品安全管理
民用爆炸物品管理卡控要点
一、资源卡控：
爆破作业单位、项目必须符合《爆破作业单位资质条 件和管理要求》（GA990-2012）和《爆破作业项目管 理要求》（GA991-2012）有关行政许可及资质等级规 定。
二、技术卡控：
爆破作业必须编制施工组织设计和专门爆破设计，并 履行审批程序；必须由爆破技术人员在作业前向爆破作 业人员进行详细交底和说明，必须严格按爆破设计进行 作业。
根据上述规定可以看出：物探方法在隧道超前地质预报中占有非常重要的地位， 再加上物探方法具有施测快捷、预报结果提供及时、费用低（相对超前钻探而言） 等特点，物探方法在隧道超前地质预报中得到了广泛应用。
隧道超前地质预报的物探方法
一、弹性波反射法（TSP） 二、电磁波反射的法 三、红外探测法
第二部分 超前地质预报
（申请要求）民用爆炸物品领用必须由现场开挖班长 或其他专门人员申请；（审批要求）民用爆炸物品领用必 须经在公安机关备案的项目负责人或受其委托的现场技术 主管、副队长等2人以上审批签字；（领取要求）领取民 用爆炸物品的数量不得超过当班用量和审批数量。
保管员和领用人员必须互相确认领用爆破器材的品种、 数量、编号等；必须确认申领爆破器材在批准的指定场所 内使百度文库才可发放；押运人员必须由持证人员担任，并在发 放单上签字；严禁一人多机多卡发放爆破器材。
弹性波 反射法 （TSP）
第二部分 超前地质预报
电磁波反射法
电磁波反射 法超前地质预报 主要采用地质雷 达法探测。
第二部分 超前地质预报
第二部分 超前地质预报
红外探测法 地质体(如含水体)每时每刻都在向外部发射红外能量，并形成红外辐射场。地质体由内向
外发射红外辐射时，必然会把地质体内部的信息以红外电磁场的形式传递出来。红外探测法 就是通过接收和分析红外辐射信号进行超前地质预报的一种物探方法。
超前地质预报的内容
地层岩性预测预报，特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩 土的预测预报；
地质构造预测预报，特别是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩 体完整性的构造发育情况的预测预报；
不良地质预测预报，特别是对岩溶、人为坑洞、瓦斯等发育情况的 预测预报；
地下水预测预报，特别是对岩溶管道水及富水断层、富水褶皱轴、 富水地层中的裂隙水等发育情况的预测预报。