隧道施工排水、通风防尘安全技术与风险控制
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隧道施工排水、通风防尘安全技术与风险控制
第一节隧道施工排水安全技术与风险控制
一、正洞排水
(一)风险分析
(1)洞内排水沟渠如果不定期清理,可能发生淤塞,排水沟淤塞导致洞内的水不能及时排出,造成洞内积水,可能造成洞内衬砌基础沉降,衬砌掉落导致人员被砸伤亡或机械损坏。
(2)洞内积水同时可能造成洞内供电线路短路、漏电等,造成洞内施工人员触电伤亡事故。
(3)洞内反坡排水使用机械需要设置集水坑时,如果选择位置不合适,可能会对施工造成干扰,并对施工机械造成威胁。
(4)集水坑附近如果没有设置安全护栏或者安全护栏失效,或者没有设置警示标志,洞内施工人员和机械可能误入集水坑,造成淹溺事故。
(5)排水机械如果不足,可能因为排水机械故障导致洞内积水不能及时排出,造成洞内基础被淹没,导致隧道内结构物基础失稳,严重时可导致隧道坍塌事故。
(6)对于膨胀岩或者围岩松软地段,如果使用天然基础作排水沟渠,如果没有用混凝土浇筑表面或者使用排水管道,可能造成膨胀岩遇水膨胀或者松软围岩被水冲刷破坏,导致隧道结构受到破坏,造成隧道坍塌、人员和机械被埋压事故。
(二)风险控制重点
(1)定期检查排水渠道,清除淤塞,严防排水不良造成冲刷甚至引发地质灾害。
(2)合理选择集水坑位置,且设置安全警示标志,严防人员坠入。
(3)反坡排水时,须准备足够的排水机械,以防积水造成触电伤害、淹溺伤害。
(三)风险控制技术措施
(1)隧道施工前应根据工程地质、水文地质资料制定防排水方案。施工中应按现场施工方法、机具设备等情况,选择不妨碍施工的防排水措施。
(2)隧道进洞前应先做好洞顶、洞口、辅助坑道口的地面排水系统,防止地表水的下渗和冲刷。
(3)施工中应对洞内的出水部位、水量大小、涌水情况、变化规律、补给来源及水质成分等做好观测和记录,并不断改善防排水措施。
(4)隧道两端洞口及辅助坑道洞(井)口应按设计要求及时做好排水系统,覆盖较薄和渗透性强的地层,地表积水应及早处理,并应符合以下要求:
①勘探用的坑洼、探坑等应回填黏土,并分层夯实。
②洞顶上方如有沟谷通过且沟谷底部岩层裂缝较多,地表水渗漏对隧道施工有较大影响时,应及时用浆砌片石铺砌沟底,或用水泥砂
浆勾缝、抹面。
③洞顶附近有井、泉、池沼、水田等,应妥善处理,不宜将水源截断、堵死。
④清理洞附近杂草和树丛,开沟疏导封闭积水洼地,不得积水。
⑤洞顶排水沟应与路基边沟顺接组成排水系统。
⑥洞外路堑向隧道内为下坡时,路基边沟应做成反坡,向路堑外排水,并宜在洞口3~5m位置设置横向截水设施,拦截地表水流入洞内。
⑦施工废水应通过管路及不透水的沟槽泄到隧道范围以外。
(5)洞内顺坡排水,其坡度应与线路坡度一致,并应满足下列要求:
①水沟断面应满足排出隧道中渗漏水和施工废水的需要。
②水沟位置宜结合结构排水工程设在隧道两侧或中心,并避免妨碍施工。
③经常清理排水设施,确保水路畅通。
(6)洞内反坡排水,应采取下列措施:
①必须采取机械抽水。
②排水方式可根据距离、坡度、水量和设备等情况选用排水水沟或管路,或分段接力或一次将水排出洞外。
③视线路坡度分段开挖反坡排水沟。在每段下坡终点开挖集水坑,使水流至坑内,再用水泵将水抽到下段水沟流入下一个集水坑,这样逐段前进,将水排出洞外。反坡水沟坡度不宜小于0.5。
④隧道较短时,可在开挖面附近开挖集水井,安装水泵,将水一次送出洞外。
⑤沟管断面、集水坑(井)的容积按实际排水量确定。
⑥抽水机的功率应大于排水量所需功率20以上,并应配备备用抽水机。
⑦做好停电时的应急排水准备工作。
(7)洞内有大面积渗漏水时,宜钻孔将水集中汇流引入排水沟。钻孔的位置、数量、孔径、深度、方向和渗水量等应做详细记录,以便在衬砌时确定拱墙背后排水设施的位置。
(8)洞内涌水或地下水位较高时,可采用井点降水法和深井降水法处理。
(9)隧道施工有平行导坑或横洞时,应充分利用辅助导坑降低正洞水位,使正洞水流通过辅助导坑引出洞外。
(10)在地下水发育的软弱围岩、断层破碎带中,施工防排水可按有关规定进行。
(11)严寒地区隧道施工排水时,宜将水沟、管埋设在冻结线以下或采取防寒保温措施。
(12)洞顶上方设有高位水池时,应有防渗和防溢水设施。当隧道覆盖层厚度较薄且地层中水的渗透性较强时,水池位置应远离隧道轴线。
二、斜井和竖井排水
(一)风险分析
(1)斜井洞门、竖井锁口圈若未及时施作,可能造成井口坍塌。
(2)集水坑的位置若设置不当,可能影响井内运输和安全。
(二)风险控制重点
(1)斜井洞门、竖井锁口圈须及时施作,以免发生井口坍塌事故。
(2)确保集水坑的位置合理,防止因积水影响而造成车辆伤害。
(三)风险控制技术措施
(1)斜井、竖井井口周边的截水、排水系统和防冲刷设施应在开挖前妥善规划,尽早完成。斜井洞门、竖井锁口圈应及早施作。
(2)正洞施工由斜井、竖井排水时,应在井底设置集水坑,用抽水机抽出井外。集水坑设置的位置不得影响井内运输和安全。
(3)斜井、竖井施工有水时,应边开挖边挖积水坑,并视渗水量大小采用抽水机或吊桶排出。
第二节施工通风防尘安全技术与风险控制
一、风险分析
(1)如果隧道内空气质量检测不及时,隧道内有害气体成分可能超过规定值,对洞内施工人员造成气体中毒等事故。
(2)隧道内施工人员如果没有佩戴防尘口罩、耳塞等劳保用品,空气中灰尘被施工人员直接吸入,可能造成身体伤害。
(3)通风管道沿线如果没有设置警示灯或警示标志,管道可能被施工机械、运输机械破坏,造成机械损坏甚至机械伤人事故。
二、风险控制重点