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简答题
某铁路工程，主要工程为路基填筑和隧道（双线）。隧道穿越地层裂隙水发育，有多处断层破碎带，施工中多次出现塌方。局部有瓦斯出露。
问题：
1.隧道安全及步距的要求？
2.隧道穿越穿断层破碎带时出现塌方现象，经分析是由于该项目部针对隧道穿越断层破碎带制定的措施不完善造成，为保证隧道穿越断层破碎带的质量，应采取哪些措施？
3.针对本工程瓦斯出露现象，施工中应采取哪些措施？
参考答案：
1.一、洞口工程
1.隧道洞口应严格执行“早进晚出”原则。加强洞田段超前支护和边仰坡防护设计,埋深较浅的隧道洞口段应采用明洞或半明半暗法进洞。
2.隧道洞口边仰坡工程应自上而下逐级开挖支护,及时完成洞口边仰坡加固、防护及防排水工程。
3.隧道洞口应按设计完成超前支护后,方可开始正洞的施工。洞口段应及时形成封闭结构,严禁采用长台阶施工。
二、超前地质预报
4.施工图阶段经评估为高风险和极高风险的软弱围岩及不良地质隧道,超前地质预报的责任主体单位为设计单位,其超前地质预报工作由设计单位负责组织实施。
其他隧道超前地质预报的责任主体单位为施工单位,超前地质预报由施工单位专业人员实施。
5.岩溶及富水破碎断层隧道,超前地质预报应采用以水平钻探为主的综合方法。
6.软弱围岩及不良地质隧道应由设计单位进行专项超前地质预报设计,及时收集分析预报资料,完善设计方案并指导施
三、隧道开挖
7.隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩地段、隧道浅埋、下穿建筑物及邻近既有线地段施工开挖应按照《爆破安全规程》采用控制爆破,或采用非爆破方法。
8.软弱围岩隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级地段采用台阶法施工时,应符合以下规定:
(1)上台阶每循环开挖支护进尺Ⅴ、Ⅵ级围岩不应大于1榀钢架间距,Ⅳ级围岩不得大于2榀钢架间距
(2)边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀。
(3)仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆,每循坏开挖进尺不得大于3m。
(4)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。
四、初期支护
9.双线Ⅳ、Ⅴ级围岩隧道采用台阶法施工时,必须设置锁脚锚杆(管)等控制拱(墙)脚位移的措施。双线Ⅴ级围岩隧道采用台阶法施王时应设置横向临时支撑或临时仰拱,临时支撑采用型钢,纵向每2榀设1处.
10.初期支护钢架应工厂化制造,出厂前必须进行检验(试拼装。当采用格栅钢拱架时,应采用八字结格栅拱架。
11.喷混凝土应采用湿喷工艺,特殊地质条件下可另行设计。
五、监控量测
12.隧道监控量测应按现行《铁路隧道监控量测技术规程》(TB10】21-⒛07)的规定建立等级管理、信息反馈和报告制度。
13。隧道监控量测应作为关键工序纳入现场施工组织。监控量测必须设置专职人员并经培训后上岗。对周边建筑物可能产生严重影响的城市铁路隧道,应实施第三方监测。
14.隧道拱顶下沉和净空变化的量测断面间距:Ⅳ 级围岩不1得大于10m、Ⅴ级围岩不得太于5m。
15.隧道浅埋、下穿建筑物地段,地表必须设置监测网点并实施监测。
16.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,并及时分析原因,采取处理措施。
17.当采用接触量测时,测点挂钩应做成闭合三角形,保证牢固不变形。
六、二次衬砌
18．软弱围岩及不良地质铁路隧道的二次衬砌应及时施作,二次衬砌距掌子面的距离:Ⅳ级围岩不得大于90m,Ⅴ 、Ⅵ级围岩不得大于70m。
2.为保证隧道穿越断层破碎带的质量，应采取如下措施：（以下要在理解的基础上背过）
（1）超前地质探测措施
（2）治水措施
（3）开挖与支护措施
（4）防水及衬砌施工措施
（5）断层破碎带防塌措施
（6）突水突泥的预防及处理措施
（7）大断面软岩隧道的变形控制措施
（分析：（1）超前地质探测措施
对富水软弱破碎地质地段，采用TSP-203长距离和地质雷达短距离相结合的预报手段，并进行中、短距离的超前钻孔，及时掌握破碎带的规模、性质、稳定性以及富水情况，提前制定合理的处理方案。
（2）治水措施
●隧道富水软弱破碎带的施工，关键是对地下水的处理。
●钻孔排水。
当地下水系不连通，地下水与地表水系不连通时，首先考虑结合超前地质钻孔，进行钻孔排水疏干。
●注浆堵水并加固围岩。
当地下水系连通，排水困难时，采用洞内深孔注浆止水并加固围岩。
（3）开挖与支护措施
在软弱破碎围岩隧道施工中，不论采用何种方案，在开挖前均采取超前支护，超前支护的形式可根据实际地质情况，采用大管棚、超前锚杆或超前小导管。
根据双线隧道断面的情况，可采用CRD或双侧壁导坑法，短进尺，强支护，快封闭。上半部分可视围岩情况采取机械开挖，尽量不爆破，爆破时则采用控制微振爆破，尽可能地减少开挖对围岩的扰动。
（4）防水及衬砌施工措施
软弱破碎地质隧道必须具有较强的防水体系，除采取堵、排措施外，还要依靠结构自防水和在初期支护与初砌之间的防水层。
浇筑衬砌混凝土前，按设盲沟排水系统，减少地下水对二次衬砌的压力和侵蚀。衬砌混凝土采用液压衬砌台车进行整体性浇筑，增加一次浇筑长度，减少施工缝，提高衬砌质量。在富水和软破碎地质地段，衬砌混凝土强度达到设计强度后才能脱模。
（5）断层破碎带防塌措施
●施工严格遵循“管超前，严注浆，短进尺，少扰动，强支护，早封闭，勤量测，速反馈”的原则，爱护围岩，加强超前地质预报，动态方案设计，动态施工。
●加强超前地质预报，提早预防。
隧道掘进临近断层破碎带，采用TSP-203系统和地质雷达地质预报手段进行长短距离相结合探测，配合超前地质钻孔。
●加强超前及初期支护。
●短进尺，微震爆破开挖，防坍塌。
开挖采用短台阶或环形开挖预留核心土法，短进尺。上弧导部分尽量不爆破或采用微震爆破，尽可能减少开挖对围岩的扰动。强支护，快封闭，仰拱紧跟对稳定支护的作用很大，要保持仰拱紧跟开挖面。
●加强防水和衬砌，保证结构最终安全。
在衬砌前，对岩面残留水进行处理，布设透水管盲沟，拱墙铺设防水板，减少地下水对二次衬砌的压力和侵蚀。
（6）突水突泥的预防及处理措施
●水量大、水压大地段以堵为主，限量排放
●对于水量不大，含泥量低，可采用以排为主，或先排后堵的施工方法
主要采用超前地质钻孔进行排水降压，在涌水量减小后，采用施工期间的疏导方法。
（7）大断面软岩隧道的变形控制技术措施（目前高速铁路隧道都是大断面）
隧道软质岩挤压可能会发生大变形段，施工中应根据监测数据判断是否存在大变形，并根据变形大小及实际情况采取以下施工措施：
●短开挖、强支护，环环封闭；
●加强初期支护：采用网喷（或改性聚酯纤维混凝土）、加长锚杆、压浆、钢拱架相结合，加固围岩；
●加大预留变形量，允许初期支护后有较大变形；
●在喷混凝土层设纵向槽缝并采用可缩式钢架等。）
3.针对本工程瓦斯出露现象，施工中采取措施如下：
（1）加强通风
在有瓦斯的隧道内，绝不允许用自然通风，必须采用机械通风，使瓦斯浓度稀薄到它爆炸浓度的1／5～1／10；达到允许浓度含量的要求。
为了确保通风，要根据瓦斯含量的大小，配备备用的通风机械，当原有通风机万一发生故障时，备用机械能立即供风。通风设备还要尽量防止漏风。不管何种原因造成停止通风时，洞内工作人员均应撤到新鲜空气地区。直至通风恢复正常。才准许进入工作面继续工作。
（2）采用防爆设施
洞内机电设备一律采用防爆型；
洞内只准用电缆，不允许使用皮线；
使用防爆灯或蓄电池灯照明；
爆破采用即发电雷管及安全炸药。
（3）严格执行有关制度
瓦斯检查制度：指定专人，进行定时和经常检查，测量风流和瓦斯含量。当发现瓦斯浓度超过1.0％时，坚决不许装药放炮；超过2.0％时，必须立即通知全部人员撤出洞外。加强通风后，再进入检查，保证瓦斯允许浓度符合规定。
禁绝火源火种入洞，火柴、打火机、香烟、手电筒等严禁带入洞内；矿灯、电路应经常进行检查，严禁打干钻（湿式钻孔，炮眼深度≥0.6m）等。
未经瓦斯施工安全教育的人员，严禁进入洞内。
未经专门训练的抢救人员，严禁在瓦斯爆炸后进入洞内抢救。
施工时要按照瓦斯防爆的技术安全规则与有关制度严格执行。
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