基于冻结施工的隧道安全的应急管理方法与流程

本发明属于隧道施工技术领域，具体涉及一种基于冻结施工的隧道安全的应急管理方法。

背景技术：

在隧道施工的过程中，为了确保工程施工的安全、减小施工的风险，在质量管理、安全技术措施的落实及文明施工的同时，需要制定工程的应急预案，用于保证施工的安全。

技术实现要素：

本发明提供一种基于冻结施工的隧道安全的应急管理方法，反应速度快，操作灵活，在出现风险时，及时的采取措施，避免施工事故的发生。

本发明提供的基于冻结施工的隧道安全的应急管理方法，包括步骤s1)根据隧道的地质条件和结构特点，确定冻结法施工过程中易发生事故的风险项和隧道施工过程中易发生事故的风险项；s2)针对每一风险项设置相应的应急预案；s3)在某一风险项发生险情的情况下，启动实施该风险项相应的应急预案；s4)在某一风险项的险情排除后，停止实施该风险项相应的应急预案。

优选地，步骤s1)中，所述冻结法施工过程中易发生事故的风险项包括：冻结管渗漏或断裂风险项；冻土融化风险项；冻结施工过程风险项；冷冻机停机风险项。

优选地，步骤s2)中，冻结管渗漏或断裂风险项相应的应急预案包括：及时关闭该冻结管管路的盐水供应，在渗漏或断裂的冻结管中安装套管以恢复冻结施工。

优选地，步骤s2)中，冻土融化风险项相应的应急预案包括：在隧道管片内侧铺设冷冻板和保温层。

优选地，步骤s2)中，冻结施工过程风险项相应的应急预案包括：在冻土帷幕内布置测温孔和卸压孔，以正确测定冻土帷幕厚度和判断冻土帷幕的交圈时间。

优选地，步骤s2)中，冷冻机停机风险项相应的应急预案包括：及时检修或启用备用机组。

优选地，步骤s1)中，所述隧道施工过程中易发生事故的风险项包括：

涌砂冒水风险项；停水或停电风险项；承压水不良风险项。

优选地，步骤s2)中，涌砂冒水风险项相应的应急预案包括：使用隧道内配备的砂袋和粘土袋进行封堵或者关闭防护门进行封堵；采取注浆堵漏措施；使用木塞封堵钻杆管口。

优选地，步骤s2)中，停水或停电风险项相应的应急预案包括：将暴露的土体用保温材料完全覆盖进行保温，及时补充冻结水至清水箱充满水，或在车站端头井蓄水以保证冻结系统的正常运转。

优选地，步骤s2)中，承压水不良风险项相应的应急预案包括：对开挖工作面的冻土质量及温度进行监测以对冻结帷幕的发展状况做出相应的判断，及时采取对应的应急措施。

本发明提供的基于冻结施工的隧道安全的应急管理方法，根据隧道的地质条件和结构特点，确定冻结法施工过程中易发生事故的风险项和隧道施工过程中易发生事故的风险项，做好充分的应对准备，以保证冻结法施工过程和隧道施工过程的安全性；针对每一风险项设置相应的应急预案，能够在出现风险时，及时的采取措施，避免施工事故的发生；在某一风险项发生险情的情况下，启动实施该风险项相应的应急预案，反应速度快，能够最快速度的控制险情，避免事故的发生；在某一风险项的险情排除后，停止实施该风险项相应的应急预案，并进行收尾工作，操作灵活，以便于继续进行后续施工操作。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是根据本发明实施方式的基于冻结施工的隧道安全的应急管理方法的步骤流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

下面结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细描述。

如图1所示，本发明提供的基于冻结施工的隧道安全的应急管理方法，包括步骤s1)根据隧道的地质条件和结构特点，确定冻结法施工过程中易发生事故的风险项和隧道施工过程中易发生事故的风险项；s2)针对每一风险项设置相应的应急预案；s3)在某一风险项发生险情的情况下，启动实施该风险项相应的应急预案；s4)在某一风险项的险情排除后，停止实施该风险项相应的应急预案。

根据本发明的技术方案，本发明提供的基于冻结施工的隧道安全的应急管理方法，包括步骤s1)根据隧道的地质条件和结构特点，确定冻结法施工过程中易发生事故的风险项和隧道施工过程中易发生事故的风险项，做好充分的应对准备，以保证冻结法施工过程和隧道施工过程的安全性。

根据本发明的一种实施方式，根据施工地区地质情况和水力情况特点，以及施工经验判断，步骤s1)中，所述冻结法施工过程中易发生事故的风险项包括：冻结管渗漏或断裂风险项；冻土融化风险项；冻结施工过程风险项；冷冻机停机风险项。

根据本发明的技术方案，步骤s2)针对每一风险项设置相应的应急预案，能够在出现风险时，及时的采取措施，避免施工事故的发生。

根据本发明的一种实施方式，步骤s2)中，冻结管渗漏或断裂风险项相应的应急预案包括：及时关闭该冻结管管路的盐水供应，在渗漏或断裂的冻结管中安装套管以恢复冻结施工，以防止风险时态的扩大甚至转化为事故，影响施工的正常进行。

根据本发明的一种实施方式，步骤s2)中，冻土融化风险项相应的应急预案包括：在隧道管片内侧铺设冷冻板和保温层，以防止冻土发生融化，或者冷冻不均匀的情况，保证形成的冻结帷幕的质量。

根据本发明的一种实施方式，步骤s2)中，冻结施工过程风险项相应的应急预案包括：在冻土帷幕内布置测温孔和卸压孔，以正确测定冻土帷幕厚度和判断冻土帷幕的交圈时间，保证生成符合设计要求的冻土帷幕。

根据本发明的一种实施方式，考虑到联络通道所处位置的工程地质状况，若冻结孔施工不当，易造成孔口出水、涌沙，进而引起地面的沉降，冻结孔施工质量直接影响到下一步的冻土帷幕质量，给开挖和结构构筑带来风险，因此冻结法施工过程中易发生事故的风险项还包括：冻结孔施工风险项。

冻结孔施工风险项相应的应急预案包括：在冻结孔施工的过程中，对冻结孔的深度、垂直度进行监测，在发现偏离设计要求的情况下，及时进行纠正补救，避免风险的发生，进而影响冻结施工。

根据本发明的一种实施方式，由于冻结施工特点，冻胀会对隧道结构造成不良的影响，使隧道产生冻胀变形，严重时可能造成管片的破坏及较大的冻胀变形，还可能会造成联络通道结构的渗漏，因此冻结法施工过程中易发生事故的风险项还包括：冻胀风险项。

冻胀风险项相应的应急预案包括：监测冻结施工过程，在发生冻胀的情况下，采取控制冻结技术，控制冻结施工产生的冻胀现象。

为减小冻胀对隧道的影响，在左、下行线隧道管片靠近喇叭口侧敷设冷管和保温层，减小冻结孔与对侧隧道管片的距离，并采用小开孔距、较低盐水温度、较大盐水流量等措施，以加快冻结速度，并在适当部位布设泄压孔，以减小土层冻胀对隧道的影响。

根据本发明的一种实施方式，优选地，步骤s2)中，冷冻机停机风险项相应的应急预案包括：及时检修或启用备用机组。由于冷冻机具有自动保护装置，当机组运行参数超出规定范围时，自动保护装置动作，引起停机，这种情况在故障排除之后可继续运转；如故障短时间无法排除，则启用备用机组，确保冷冻施工的顺利进行。

根据本发明的一种实施方式，根据施工地区地质情况和水力情况特点，以及施工经验判断，步骤s1)中，所述隧道施工过程中易发生事故的风险项包括：涌砂冒水风险项；停水或停电风险项；承压水不良风险项。

根据本发明的一种实施方式，优选地，步骤s2)中，涌砂冒水风险项相应的应急预案包括：使用隧道内配备的砂袋和粘土袋进行封堵或者关闭防护门进行封堵；采取注浆堵漏措施；使用木塞封堵钻杆管口。

使用φ38mm小孔径钻机进行钻孔，通过钻孔检查地层稳定性，如有严重涌砂冒水现象，采取注浆堵漏措施；在钻孔中安装带填料密封盒的孔口管，通过安装在管侧的旁路阀门封闭，防止孔口喷砂。若出现大量涌砂，也可通过此旁路阀门对地层注浆，必要时用木塞封堵钻杆管口；为防止钻孔及钻进期间涌水、涌砂现象的发生，采取加大钻机推力，强行顶入套管等措施，必要时采取压紧孔口管密封装置，封闭该孔；如发生孔口管脱落，立即在冻结管上加焊挡环，用钻机将孔口管顶住，之后通过孔口管旁通阀进行注浆封堵，并用膨胀螺栓将孔口管固定在隧道管片上。

根据本发明的一种实施方式，优选地，步骤s2)中，停水或停电风险项相应的应急预案包括：将暴露的土体用保温材料完全覆盖进行保温，及时补充冻结水至清水箱充满水，或在车站端头井蓄水以保证冻结系统的正常运转。如果因停电、停水等外界因素引起的停机，应与供电或供水方联系、协调，在最短的时间内查出原因，排除故障，同时起用备用电源(发电机)和补充临时水源，还需要及时对暴露的冻土进行保温支护，同时加强冻土的量测。

具体地，需要密切观察冻土的变形和温度的变化，在流砂、流水现象不连续，具有间断性或帷幕位移不超值(警戒为±5mm)的情况下，可以采取堆土法或加强支架加背板，调整开挖步距来处理；在流砂，流水或位移变形超值现象特别严重，以上处理方式已无能为力的情况下，就需要封闭工作面，使用堆土法或关闭安全应急门，之后进行注浆处理。

根据本发明的一种实施方式，优选地，步骤s2)中，承压水不良风险项相应的应急预案包括：对开挖工作面的冻土质量及温度进行监测以对冻结帷幕的发展状况做出相应的判断，及时采取对应的应急措施。

在冻土质量及温度不符合设计要求的情况下，采取加大局部冻结孔的流量，增加冻结时间，以提高局部冻结质量，直至满足设计条件才可继续进行隧道开挖。

根据本发明的一种实施方式，所述隧道施工过程中易发生事故的风险项还包括：融沉风险项。

融沉风险项的应急预案包括：充填注浆是弥补融沉的重要措施，利用隧道管片注浆孔对管片顶部、底口和喇叭口部位进行注浆，同时在结构层施工过程中，按设计预埋注浆；结构层施工完毕并达到一定强度(约3～7天左右时间)后进行充填注浆，注浆压力控制在0.2～0.3mpa，注浆量控制在10～15l/min，注浆要遵循先下部后上部、先底部后两帮的原则，注浆施工要如实填写报表，准确记录注浆压力、注浆量、时间等；注浆控制至地层或隧道不出现沉降或沉降量符合有关规定为止；后期还应根据检测反馈的信息进行跟踪注浆。

根据本发明的技术方案，步骤s3)在某一风险项发生险情的情况下，启动实施该风险项相应的应急预案，反应速度快，能够最快速度的控制险情，避免事故的发生。

根据本发明的技术方案，步骤s4)在某一风险项的险情排除后，停止实施该风险项相应的应急预案，并进行收尾工作，操作灵活，以便于继续进行后续施工操作。

本发明提供的基于冻结施工的隧道安全的应急管理方法，根据隧道的地质条件和结构特点，确定冻结法施工过程中易发生事故的风险项和隧道施工过程中易发生事故的风险项，做好充分的应对准备，以保证冻结法施工过程和隧道施工过程的安全性；针对每一风险项设置相应的应急预案，能够在出现风险时，及时的采取措施，避免施工事故的发生；在某一风险项发生险情的情况下，启动实施该风险项相应的应急预案，反应速度快，能够最快速度的控制险情，避免事故的发生；在某一风险项的险情排除后，停止实施该风险项相应的应急预案，并进行收尾工作，操作灵活，以便于继续进行后续施工操作。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。