常见矿山法施工风险事件预防及应急措施

三、常见矿山法施工风险事件预防及应急措施3.1拱顶坍塌风险特点隧道拱顶坍塌一般发生在隧道开挖过程至初支喷射混凝土初凝前。坍塌前一般会有局部或小范围掉快，如不及时采取措施，掉快加大导致坍塌。拱顶坍塌可能的后果包括（不限于）：①人员伤亡、材、物损坏；②引起拱顶空洞及地面和拱顶沉降过大；③结构破坏；④造成地面坍塌、管线破坏或其他建筑物破坏。产生原因（包括但不限于）：1、超前加固效果不好；2、开挖步距太大或钢格栅架设不及时、喷射混凝土不及时；3、超挖严重导致开挖范围超出超前注浆范围加固区；4、各种原因导致的钢格栅封闭不及时或拱脚不实；5、带上作业等；6、遇不良工程、水文地质情况，设计、施工处置不当；预防措施1、施工前对隧道通过和影响地段进行施工勘察；1）对查出的空洞采取注浆或其他措施回填，保证回填密实；2）查清不良地层的空洞位置，必要时采取适宜的加固处理措施；2、选择适宜的降水、排水方案，确保隧道无水作业；3、加强超前支护施工质量，保证超前到导管或管棚的数量、长度、外插角和搭接长度，严格控制注浆和注浆压力，并根据岩（土）层特性调整注浆参数及工艺；4、拱部采用人工开挖、预留核心土，保证在加固范围内开挖，严谨挖“神仙土”；台阶长度不得超过一倍洞径；上台阶开挖时拱脚应垫牢垫实，严格按设计要求打设锁脚锚管，保证锁脚锚管的长度及角度，保证纵向连接筋和钢筋网的焊接和搭接质量；下台阶“接腿”和仰拱施工要一次形成，保证技术封闭成环；开挖完成后及时架设钢支撑和喷射混凝土；5、及时加强背后回填注浆；6、开挖过程中如出现小范围的局部坍塌时，应立即停止开挖，并封堵开挖面，根据地质情况，坍塌范围和部位，待制定可行的防止继续坍塌措施后方可继续施工；7、加强监控量测，根据检测结果调整施工工艺和参数；应急措施1、疏散险情现场闲杂人员，必要时，对地面影响范围内的周边单位或住宅内的人员进行疏散；2、如塌方范围内地层存在管线，应通知相关产权单位，并配合对其监护和处置；3、必要时，会同属地公安交通部门对影响到周边道路进行封闭，疏导调整事故路段内的交通；4、组织经验丰富的抢险人员采取堆土，沙袋或木支撑、格栅钢架等手段封闭掌子面；5、加强和地面联系和检测，观察坍塌的发展情况；6、从已支护好的部位钻孔，对坍塌处采取泵送混凝土和注浆等措施将坍塌处填充密实，必要时可结合地面回填等手段；7、根据坍塌情况和发展趋势确定成立公司或项目管理公司现场施工指挥领导小组进行现场施工管理；8、土坍塌过大，影响到道路则执行道路坍塌应急措施。应急救援设备、物质配备需备的抢险物质有：方木、沙袋、水泥、轻体加气块、钢格栅及其配套物资。需备的抢险设备：注浆设备，喷浆设备，混凝土拌合及浇筑设备，钢筋连接及搭接设备，空压机等。注意事项1、由于坍塌后发生不确定性和拱顶坍塌后后果的多样性，出现坍塌后，在防止和减轻人员伤亡事故的同时，第一时间应先封闭掌子面和坍塌处，防止和减弱其继续坍塌。同时关注地面变化和地面监控措施；2、为防止次生灾害，回填一定要及时，密实。3.2隧道突泥涌水风险特点隧道突发涌水一般发生在隧道开挖过程中，通常出现在隧道拱部。如出现突涌水可能会导致隧道坍塌，甚至坍塌至地面。产生原因一般为隧道开挖过程中各种原因导致的水管突然破裂、或连涌有强烈补给的地下水体，或在开挖过程中围岩突然变化而相应的超前支护措施没有及时改变。预防措施1、隧道开挖施工前，对沿线地层和管线进行一次普查，对发现有管线渗漏的情况立即通知相关单位进行修补和加固，同时采取可靠的保护措施；2、对不良地质提前采取加固措施；3、详细调查地下水的补给来源、采取多种措施切断其补给；4、对隧道开挖的预降水及开挖过程中的洞内疏排水工作，确保隧道开挖污水作业；5、在打设超前小导管时，如发现管内大股流水等异常情况，应立即封闭掌子面，待制定可靠措施后方可继续施工；6、加强地质素描和超前地质预报工作，一旦发现围岩发生变化，立即改变超前支护和措施；7、其他措施同管线变形过大预防措施。应急措施1、准备好足够的砂袋，一旦发生突发情况，立即用砂袋封堵；2、待封堵稳定后喷射混凝土封闭掌子面进行全断面超前注浆，并对注浆效果进行检查，直至达到开挖要求方可继续施工；3、突泥后及时加强啊背后注浆，保证初支背后密实；4、准备足够的抽水设备及时排除涌水，如可能，第一时间切断水源补给来源，加强注浆堵水和加强围岩；5、根据情况确定成了公司或项目管理公司现场指挥领导小组进行现场施工管理；6、其他应急措施同“管线变形过大”及“隧道过河湖渗漏”应急措施。注意事项1、涌水后应根据涌水原因、来源及水源制定应急措施，如涌泥，则应根据涌出物的性质和大小制定应急措施；2、发生突泥涌水后一半情况下隧道承受的荷载会变大，施工时应强化初期支护，加快封闭成环时间。3.3隧道初支失稳风险特点隧道初支失稳往往发生在隧道开挖完成后，二次衬砌施工前，往往出现在有临时仰拱或临时中隔墙的大断面隧道结构中，出现初支失稳前可能出现沉降或收敛过速过大的现象，同时可能伴随喷射混凝土开裂现象。隧道出现初支失稳后可能导致沉降、收敛急剧加大、结构破坏、从而导致一系列的如管线破坏、建构筑物变形过大、道路坍塌等严重后果；隧道初支失稳产生的原因可能包括（不限于）：1、临时支撑的数量不足或刚度、强度不足；2、临时支撑架设和连接不及时或不符合要求；3、喷射混凝土不及时或不符合要求；4、由于背后回填注浆压力过大或其他原因造成的导致初期支护承受过大荷载；5、在变形还没有稳定时拆除临时支撑或临时支撑拆除时间、方式、顺序等不符合要求；6、需爆破施工的区段，爆破参数控制不当造成初支破坏。预防措施1、从超前支护、格栅间距、开挖步序、开挖台阶长度等方面严格按设计文件要求组织施工，对有临时支撑的工法施工时，应严格控制每步的开挖断面尺寸；2、保证钢格栅和纵向连接筋，特别是临时支撑的连接和焊接质量；3、施工过程中防止临时仰拱堆载过大和动载；4、在二次衬砌施工前，严格按设计及施工组织设计的要求的方式、时间和顺序拆除临时支撑；5、加强拱顶沉降、收敛和应力应变的监控量测工作，并加强对检测数据的整理分析，如发现异常立即停止施工，对初支进行加固；6、进行背后回填注浆时，随时检测初支的变化情况，严格控制注浆压力；7、需要爆破施工的区段严格按照专业设计单位提供的爆破参数作业；应急措施1、立即停止施工；2、紧急组织所有应急人员到位，根据指令快速调集足够的应急物质到场；3、采用木方或工字钢立即对初支进行加固，加固范围为失稳段两侧各延长一倍洞泾；4、对于构成隧道永久结构的初支，根据其失稳破坏情况，在专家的指导下，采用锚杆补强、加密钢支撑或增加喷射混凝土厚度等综合处理措施；5、加固的同时，同步进行监控量测，根据检测结果指导加固施工；6、检测地面及管线和建筑物的变形情况；7、待加固完成并稳定后方可继续施工；应急救援设备、物质配备需备的抢险物质：方木、工字钢，其他同管线变形过大抢险物质。需备的抢险设备：除运输设备和钢筋焊接和连接设备，其他同管线变形过大抢险设备。主要事项1、一旦发生失稳现场，立即补强临时支撑，清除洞内闲杂人员；2、抢险时应密切关注隧道结构、变形及地面和相关建筑物的情况；3、待稳定并永久初支可靠补强后方可继续施工。3.4隧道过河湖渗漏风险特点隧道过河湖渗漏一般发生在开挖过程中，开挖完成，甚至衬砌完成后，在开挖过程中出现渗漏影响开挖安全、质量、导致坍塌甚至塌至和河联通。开挖完成后二次衬施工前渗漏影响机构安全和防水质量。产生的原因（包括但不限于）：1、由于水体补给丰富，隧道开挖时河湖水体沿地层渗漏；2、河湖底地层防渗性能差；预防措施1、开挖施工前详细调查河湖水深、补给、河床（湖底）地层分布及岩（土）层的物理力学状况；2、条件许可时，在隧道通过地段疏干或减少河湖水系，或对河湖基础进行防渗处理；3、隧道开挖前，利用水平钻孔对开挖掌子面进行全断面水平注浆，，确保注浆范围径向上超出开挖不少于50CM，注浆应超前开挖掌子面一倍洞泾，同时应检查注浆后土体强度和渗透系数，只有符合要求方可施工；4、利用钻孔探明前方掌子面地层特点，根据地层特性调整浆液配比、注浆参数和胶凝时间；5、开挖时严格按工艺要求进行，及时封闭成环，严格控制超挖；6、随时排除洞内积水；7、开挖完成后，及时加强初支背后回填注浆；8、施工竖井选位要避开地表水（特别是洪水）的排泄通道，同时井口周边设置可靠的挡水墙；应急措施1、立即用喷射混凝土、砂袋等方式封闭掌子面，停止开挖；2、立即启动洞口排水系统，迅速排除洞内积水；3、加强对掌子面超前注浆和初支背后回填注浆，坚强对注浆效果的检查；4、可能时，截断河湖水体源；应急救援设备、物质配备需备的抢险物质：抽水机及备件、拌浆设备、水平钻孔设备。需备的抢险设备：水泥、水玻璃及外加剂，围堰用的砂袋。主要事项由于渗漏必将导致初支受力过大，应将初支补强措施和上述措施相结合。3.5管线变形过大着隧道施工的各个阶段，甚至在竣工通车后一段时间内仍持续变形，一般来说在隧道开挖过程中特别是仰拱封闭前，是其变形速度较大的阶段。管线变形过大可能导致管线断裂，从而导致一系列灾害事故。管线变形过大产生的原因主要有：1、沉降的措施不力；2、开挖过程中管线周边出现坍塌；3、背后回填不及时、不密实；4、管线保护措施不力或落实不力；预防措施1、开挖施工前，对开挖影响范围内所有管线进行一次普查，对管线的性质、材质、和隧道的关系等方面做到心中有数，同时，调查清楚管线的管井、阀门开关控制位置，必要可能时，开挖暴露出管线土体进行详查；2、可能时，在施工前对管线进行评估，取得其能承受的沉降的差异沉降的有关数据；3、对隧道通过和影响地段进行空洞调查，对查出的空洞采取注浆或其他措施回填，保证回填密实；4、根据调查所得的管线性质、材质、埋深及和隧道的关系等资料对管线周边土体进行加固处理，在可能和必要时可采取桩墙隔离或悬吊保护措施；5、隧道通过管线地段，从超前加固措施，开挖方法、支护手段等方面制定专门的措施，并在开挖过程中严格执行；6、及时加强初支背后回填注浆，主动控制其沉降；7、防止湿陷性土层侵水；8、加强拱顶沉降、收敛、地表沉降、管线沉降等监控量测工作。如发生沉降或收敛过大或异常，应立即停止开挖并及时注浆和补注浆，并跟经济监控量测结果调整施工参数；9、为方便施工过程中目标管理，根据隧道的不同地段施工阶段总变形值进行目标分解，分解到不同施工阶段进行控制。应急措施1、在穿越或邻近管线的区段加强洞内注浆加固措施，以主动控制其沉降；2、开挖并暴露管线，对其进行悬吊等方式加以保护，必要时可临时改迁；3、根据检查情况及时调整开挖步距、台阶长度、封闭时间等施工参数；4、联系并配合管线产权单位对局部已产生变形，但不影响环境的管线进行修补；5、加强监测频率、强化监测措施和要求，根据变形过大的严重程度和管线的重要性，确定成立公司或项目管理公司现场施工指挥领导小组进行现场施工管理。主要事项1、由于其后果的不确定性和严重性，管线变形稳定后应继续加强监控，可能时一直持续到工后，必要时采取二次注浆措施；2、应注意合理安排注浆顺序、部位、压力及不同时段的浆液选择及配比，以防止注浆过程中隆起过快或不均匀隆起而导致管线受折破坏。3.6建筑物变形过大风险特点因地基变形引起的建筑物变形伴随着隧道施工的各个阶段，甚至在竣工通车后一段时间内仍持续变形，一般来说在隧道开挖过程中特别是仰拱封闭前是其变形速度较大的阶段。建筑物变形过大可能导致建筑物破坏或危及使用甚至倒塌、建筑物变形过大产生的主要原因（包括但不限于）：1、控制沉降的措施不力；2、开挖过程中建筑物周边出现坍塌；3、背后注浆不及时、不密实；4、建筑物保护措施不力或落实不力预防措施1、开挖施工前，对开挖影响范围内所有建筑物进行一次普查，对其结构型式、地基基础、高度、层数、及其与隧道的空间关系等方面做到可能详细的调查；2、必要或可能时，在施工前对建筑物进行安全评估，取得其能承受的沉降和差异沉降的有关数据；3、对隧道通过和影响地段进行空洞普查，对查出的空间采取注浆或其他加固回填，保证回填密实；4、根据调查和评估所取得