水工隧洞不良围岩段施工及处理方案
摘要:阐述了水工隧洞不良围岩段施工及处理方案,为类似工程提供了成功经验。
关键词:隧洞;不良围岩;处理;方案
在水工隧洞开挖施工过程中往往会遇到不良围岩段,其处理方案的制定,是决定施工成败与否的关键,下面通过以往的隧洞施工技术经验积累,对断层、破碎带、塌方、冒顶等不良围岩情况处理方案进行阐述,供类似工程参考。
1水工隧洞断层破碎段施工方案
隧洞穿过断层及不良地段,施工难度取决于断层的性质、断层破碎带的宽度、填充物、含水性和断层活动性等以及在施工过程中对围岩的破坏程度、工序衔接的快慢、施工技术措施是否得当等,均有很大的关系。下面通过对大通河朱岔峡水电站引水洞穿越金沙沟段的施工方案进行阐述,说明如何安全穿越水工隧洞断层破碎段。
1.1工程概况
朱岔峡引水隧洞洞轴线位于大通河左岸高山峡谷区,洞线穿过的山体高程在2 580m左右,洞顶最大埋深为400m左右。金沙沟常年有水,汇水面积大,丰水期流量可达 1～3m3/s,金砂沟两岸山体雄厚,呈狭窄“V” 型,沟底第四系洪积块碎石土堆积比较厚,岩体强风化厚 4～7m,弱风化厚约10m左右,沟底高程约为2 215m,沟内洪积物堆积厚度约30～45m,两岸山坡局部有第四系崩坡积块碎石土堆积,岩体为前震旦系马明山群下组(AnZmh1)片麻岩,呈青灰、灰白色层块状结构,断裂构造不甚发育。
1.2施工方案
金沙沟段沟底松散堆积物丰富,覆盖层厚度大,属Ⅴ类围岩,为了确保施工安全,总体施工方案将严格遵循新奥法原则,在金沙沟段开挖前根据现场实际勘察地质情况先在该段地表面进行钻孔灌浆加固围岩,洞内掘进时采用超前锚杆超前预支护、钢支撑、喷铺网防护对围岩进行联合加固,开挖时缩短循环进尺,减少对围岩的扰动,做到随挖随护。具体施工方法如下:
1.2.1地表钻孔灌浆施工工艺流程
测量布孔→埋设灌浆管→钻孔→冲洗→压水试验→灌浆→封孔→质量检查→补灌→验收
测量布孔:由测量人员采用宾得R-300系列型全站仪对洞外进行控制测量,并结合洞内红外线导向仪将通过金沙沟段的洞轴线精确放样,以设计洞轴线为中心,分别向两侧布设灌浆钻孔,每循环钻孔排距为1.50m,呈梅花形布置。
灌浆钻孔:固结灌浆钻孔总体考虑利用地质钻机钻孔,孔径、孔道、排距,孔深及影响偏差按施工规范要求钻设,钻孔结束后经质检员及监理工程师验收合格后进行灌浆。钻孔按分序加密的原则进行。灌浆前应保护好孔口,若钻进遇有裂隙、断层、泉眼、涌水、漏水等特殊地段时,应详细做好记录,及时将有关资料报送监理工程师。所有钻孔应统一编号,并注明各孔序号。
灌浆顺序及分序:固结灌浆一般按两个次序进行,先Ⅰ序孔后Ⅱ序孔。按环间分序,环间加密的原则进行。环间加密指每环上的孔间隔开来,从中间插入,使得Ⅰ序孔、Ⅱ序孔形成梅花形布置。
钻孔冲洗及压水试验:钻孔采用风水联合冲洗,直至回水清净,并延续10min方可结束。冲洗压力可为灌浆压力的80%,风压一般为本段压力的10%～20%。压水试验应在裂隙冲洗后进行,试验孔数不宜小于总孔数的5%。压水试验采用单点法,压水试验的压力一般不大于规定灌浆压力的80%,若大于3MPa时,及时做好记录,报送监理工程师由设计按地质条件和工程需要确定。压水试验稳定标准:在规定的压力下,每5min测读1次压入流量读数,当试验成果符合下列标准之一时,试验工作即可结束,以最终流量数作为计算流量。
灌浆压力和结束标准:灌浆孔口回浆管处安设压力表,灌浆压力按设计要求选取,若灌浆压力大于3MPa时,灌浆孔应分段进行灌浆,灌浆段的划分,相应灌浆压力的使用,以及灌浆工艺的选择,通过现场灌浆试验确定。若遇有断层,裂隙发育,集中渗漏区段,灌浆压力可适当降低,在设计规定的压力下,灌浆孔注入率不大于0.40L/min时,延续30min,即可结束。
灌浆材料与制浆:固结灌浆使用32.5级普通硅酸盐水泥,拌和水采用河水,水温不低于50 ℃,灌浆号采用高压胶皮管,管径与灌浆泵相一致。固结灌浆,采用纯水泥浆液灌注,浆液比级为:水:水泥=2:1,1:1,0.8:1,0.6:1(0.5:1)等。
固结灌浆质量检查、封孔:钻孔灌浆完成,请设计和监理布置检查孔。检查孔数量为总数量的5%。用压水试验法检查,透水率以设计要求为准。检查孔的合格率在80%以上,透水率小于设计要求且不集中,质量可为合格。检查结束后,排除检查孔内积水,用设计压力灌注0.50:1的水泥浆进行封孔。如检查孔质量达不到设计要求,应及时报告监理及设计,分析原因,提出解决办法。
1.2.2洞内开挖掘进方案
金沙沟段洞内掘进之前先施作一护拱,护拱采用I16工字钢加工成钢拱架,在护拱施作完成后,再施作超前锚杆,沿护拱拱部180°范围施作Ф25超前锚杆(L=4.50m)进行超前预支护。完成后即开始洞身施工,掘进采用上下台阶分部开挖法。先施工上台阶,上、下台阶距离控制在3～5m的范围内。采用人工手持YT-28气腿式风钻钻孔,采用弱爆破法开挖,开挖每循环进尺为1～1.50m,中间预留核心土。开挖后立即安装钢拱架,钢拱架间距1m,每榀钢拱架用10根Φ25钢筋锚杆固定,锚杆长度4.50m;钢拱架间用Φ25钢筋连接,排距为0.50m;支撑外侧贴岩壁挂网,网片用φ6.5钢筋制作,网格间距0.15×0.15m;最后喷C20砼(厚10cm),钢拱架安装后尽快进行喷射砼作业,使钢拱架与喷砼共同受力。喷射砼时先从墙角处向上喷射,以防止上部回弹料虚掩墙角,造成不密实,导致喷射砼强度不够、墙角失稳。在上台阶钢拱架立好、喷射砼完成后,开挖中间预留核心土,进行下一循环作业。上台阶掘进至3～5m范围后,及时用钢拱架对拱顶进行支护后再进行下台阶开挖;开始开挖下台阶时采用左右错开分部开挖,开挖后施作边墙钢拱架及网喷砼,使钢拱架整体受力。
1.3施工要点及施工技术
1.3.1如断层地下水是由地表水补给时,应在地表设置截排系统引排。对断层承压水,应在每个掘进循环中,向隧洞前进方向钻凿不少于2个超前钻孔,其深度宜在4m以上,以探明地下水的情况。
1.3.2随工作面的掘进挖好排水沟,准备足够的抽水设备,并安排适当的集水坑。
1.3.3在隧洞断层地段,对开挖方式进行特殊的设计。减小循环进尺,采用无爆破开挖或松动爆破,原则上尽量减少爆破对围岩的扰动。
1.3.4紧跟开挖面对围岩进行现场监控量测,具体的量测内容是工作面工程地质和水文地质情况观察和描述:包括岩石名称,岩石产状,风化变质情况,断层、层理、节理等结构面的分布、走向、产状及频率,有无偏压或膨胀地压,岩石单轴抗压强度,地下水情况,净空收敛以及拱顶下沉等, 根据量测所反馈的信息及时调整一期支护的参数和支护的方案,掌握二次混凝土衬砌的最佳时间。
2塌方及冒顶处理方案
冒顶一般采用打管棚法加灌浆的处理方案对塌方段进行处理。以下根据引洮一期工程总干渠14#隧洞塌方段的处理方案说明如何处理隧洞塌方冒顶以及安全穿越。
2.1工程概况
引洮总干渠14#隧洞位于甘肃省定西市安定区香泉镇马莲村,进口位于水岔沟,出口位于焦家湾,全长955.50m洞身围岩由硬塑状的重粉质壤土和粉质黏土及软塑状的粉质壤土等组成,地下水位高于洞顶10～16m,隧洞围岩属极不稳定的Ⅴ类围岩,成洞条件差,隧洞在洞帘及后段在开挖中洞壁将有线状甚至面状水流渗出,随水流的渗出,洞壁有流土现象发生。在隧洞进口施工至600m处,隧洞出现塌方冒顶,塌方长度达到12m,冒顶高度达到5～7m,在这种情况下利用了长打大管棚法进行处理,取得了良好的效果。
2.2施工方案
打大管棚法是利用钢拱架和钢管制成的刚架系统作为隧洞的一次支护,对塌方冒顶段进行支护,从而使隧洞穿越塌方冒顶段的工作面形成较为安全的工作环境,以保证洞内作业人员、设备的安全。管棚作业完成后进行双液灌浆,使塌方松散体得到固结,并使塌方松散体稳定而且有处理塌方的工作面,防止在塌方处理过程中再次产生塌方。
根据塌方处的实际情况,首先在塌方处在原有的稳定的钢拱架上安装套管(管棚管的导向管),长度在50～100cm,间距为20～30cm。超前管棚施工时采取先两侧后中间的顺序。为有效控制塌方的扩大和塌方体对管棚的破坏,首先在一侧先安装3～4根管棚,然后及时向管棚的钢管内注浆并向管棚与围岩的空腔内填塞木料,此时钻机开始在另一侧进行管棚施工。如此左右反复穿插进行,最后完成顶部管棚的施工。
待管棚全部完成后,开始进行钢拱架的安装。每安装1榀钢拱架及时进行挂网喷砼,对于拱架与管棚间空腔较大地段采用木料或其他轻型材料进行填塞,等喷砼具有一定的强度后再进行灌浆处理密实。
2.3施工方法
2.3.1施工工艺及方法
在塌方处安装1榀钢拱架,在其内侧环向布置1排φ80～150mm的钢管套管(具体管径根据管棚管的大小确定),套管长度为80cm,固定在第1榀钢拱架与后面稳定的拱架上。套管两头分别与钢拱架焊接牢固,向外侧辐射的角度掌握在5～10°之间,以不影响下1榀拱架安装为宜。从拱架下部开始自下而上在钢管套管内穿入事先加工好的钢管,掌握好角度后对管棚钢管采用地质钻机进行钻进,每根管棚的单管长度根据实际塌方情况确定。管棚安装完成后进行钢管内的注浆(提高管棚的承载能力)和打管棚后背空腔的回填工作,回填采用方木、木板等轻型的材料填塞充实,两侧墙大管棚的安装左右对称进行,材料填塞紧随其后,保证受力均匀。在以上工作进行完,并且管棚具有承载塌方体的能力后进行隧洞的掘进及支护工作,对于拱架与管棚之间较大的空腔,采用喷砼无法直接充填时同样采用木料填塞,待喷砼与钢拱架具有较好的承载能力时再采用灌浆的方式将孔隙充填密实。
以上不良围岩施工技术处理方案,通过在几个隧洞工程中的使用,取得了良好的效果,不仅快速的通过了塌方、冒顶等洞段,而且保证了施工安全和施工质量。
作者：路建华
摘 要：当前，在地层掘进作业中，双护盾TBM获得广泛应用并取得较为显著的效果，其具有适应性强、效率高、可掘性好等优点。在较为复杂的地质环境下，人们要采取合理的控制措施，保证水工隧洞施工的连续性、稳定性与安全性，这依旧是双护盾TBM施工的一项重要研究内容。所以，本文首先概述了双护盾TBM施工技术，然后结合案例实践，分析双护盾TBM水工隧洞施工的重点和难点，进而探讨强化施工质量控制的有效措施，以期为相关施工提供有益参考。
关键词：双护盾TBM;隧洞施工;质量控制
Analysis of Construction Quality Control Measures of Double
Shield TBM Hydraulic Tunnel
DUAN Zhengqiang
（Guangdong No.2 Hydropower Engineering Co.， Ltd.，Guangzhou Guangdong 511340）
榕江關埠引水工程的主要任务是在优先实施练江流域控源截污工程和保障榕江水资源水环境安全的前提下，实现榕江～练江水系连通，改善练江流域水环境及水生态质量。
1 双护盾TBM水工隧洞施工重点和难点
1.1 掘进距离长，难以确保设备使用寿命与可靠性
通常，水工隧洞洞径较小，全断面隧道掘进机（Tunnel Boring Machine，TBM）独头掘进距离远，通风距离长，连续皮带输送距离远，通风和出渣系统技术难度大，可靠性要求高[1-2]。因此，TBM系统、出渣皮带机、通风系统等配套设备的选型设计、监制、监测诊断和维修保养特别重要，可以确保设备长寿命和可靠性，是隧洞按期成功贯通的关键技术问题之一。
1.2 施工优化布置和施工运输存在难点
在隧洞施工中，TBM设备、管片、物料和人员需要从明挖段基坑运进，基坑场地较小，洞内、外均需要协调布置，才能保证TBM高效安全掘进。TBM从明挖段基坑运进、组装和始发，现场组装时TBM及其后配套进场顺序，主机、后配套、皮带机、通风系统、轨道系统安装程序需要周密合理安排;运行期，主洞连续皮带机、基坑转接固定皮带机、通风系统、运输轨道编组系统和拌合站需要统筹协调布置。轨道运输需要优化布置，合理布置道岔和配置编组列车。因此，优化洞内、洞外统筹布置以及施工运输均对TBM后期高效施工有很大影响，是重点考虑的问题[3-4]。
1.3 TBM设备零部件及参数优化匹配
隧洞掘进过程中难免遇到坚硬完整、岩石强度高的围岩，刀具磨损消耗和检刀、换刀时间将会增加，主轴承、刀盘振动受力较大，刀盘焊缝开裂风险加大，选用好刀具，减少换刀时间，加强刀盘刀具、主轴承检查监测和维护保养，应成为本标段TBM施工重点之一。此外，由于大多数围岩洞段较为坚硬完整，TBM掘进贯入度相对较小，刀盘推力、刀盘转速等掘进参数需要优化和匹配，以保障进尺速度高、设备寿命长，这应是本标段工程的重点之一。同时，应加强TBM管片拼装和施工运输管理，提高设备掘进效率，减少TBM掘进的延误时间[5-6]。
1.4 穿越断层破碎带等不良地质洞段时存在安全风险
隧洞开挖会面对较为复杂的工程地质，甚至会存在多条较大的断层破碎带，这些断层胶结差、较破碎，多数沿冲沟发育，大部分两端连接有山塘水库，是良好的导水及储水体，这些断层、软弱破碎洞段可能造成塌方、刀盘及护盾被卡被埋等风险。若软弱破碎围岩同时出现涌水，TBM存在沉陷被困、TBM被淹的风险，人们需要进行超前处理。这些不良地质洞段都是影响TBM施工进度和施工安全的关键技术问题。
2 双护盾TBM水工隧道施工质量的控制措施
2.1 提高TBM及配套设备的寿命与可靠性
一是做好刀盘设计审查，提高刀盘强度和刚度，优化耐磨设计，做好刀盘焊接和制造监制工作，加强施工中刀盘、刀具的检查和维护。TBM选型设计要选用大尺寸主轴承，工厂要做好主轴承组装监制工作;TBM运行中采用在线监测、油样分析、振动监测等技术手段，加强主轴承润滑和状态监测。二是聘请TBM专家，做好TBM及其后配套设计方案，优化出渣皮带机、通风系统、轨道运输系统选型设计，确保TBM及其后各个配套系统具有较长的运行寿命、较好的可靠性以及较高的施工效率。三是建立全面有效、突出重点的设备状态监测与维护保养技术方案，以刀盘、刀具、主轴承、主轴承密封、刀盘驱动系统和主机液压系统等为重点监测对象;综合采用运转参数监测、油液磨损分析、油品理化指标分析、振动分析、噪声诊断和无损探伤等监测诊断方法;完善维护保养规程，严格遵循维护保养规程要求。四是根据不同围岩条件，优化匹配TBM的掘进推力、刀盘转速等参数，降低TBM振动，提高TBM寿命和进尺速度。
2.2 优化始发基坑布置和施工运输
一是对始发基坑内TBM组装和运行期布置优化统筹考虑，既要提高TBM组装速度，也要方便TBM施工运行期高效作业。集水井、皮带机主驱动、管片吊装系统、豆砾石料储料上料系统等部位可适当进行基坑临时扩挖。二是在进行始发导洞施工的同时进行TBM组装调试，尽快具备TBM步进条件。結合TBM各部件系统出厂运输和到场时间，规划好TBM出厂运输顺序，在TBM运输过程中，即完全到场之前就开始组装。TBM及其后配套系统在始发和步进洞进行调试时，同步进行皮带机、轨道系统、通风系统和拌合系统安装。三是TBM出碴连续皮带机采取悬挂布置方式进行布置，利用隧洞下部空间满足洞内单线和双线轨道布置要求，将通风软管布置在洞顶。隧洞内风水管线、连续皮带及电机车布置如图1所示，图中，除了电缆截面面积外，其他参数值的单位均为毫米（mm）。四是随着隧洞施工距离的加长，在中间设置接力集水井和排水泵站，隧洞连续皮带机将优化设计，必要时在拐弯处设置中间驱动，以利于降低皮带拉力和张力控制。
2.3 优化TBM零部件及掘进参数
首先，TBM设计阶段，根据工程隧洞断面高强度和坚硬的花岗岩工程地质条件，参考实践经验，对刀盘与刀具布置数量、刀具安装方式、刀间距选择以及刀具尺寸大小等设计参数进行针对性分析、论证，进而确定最佳刀盘、刀具和主轴承布置方案，达到最佳破岩效果，提高掘进效率。其次，根据工程高强度、坚硬、完整性好的花岗岩隧洞围岩特点，选择直径合理的滚刀，配备强度适合、高韧性、不易崩裂、耐磨性好的刀圈，以提高刀具磨损寿命，减少刀具消耗，降低TBM停机时间，提高掘进速度。此外，根据地质特点，前期试掘阶段合理选取TBM推力、刀盘转速、贯入度等最佳掘进参数，掘进过程中根据地质条件变化及时对掘进参数进行调整，确保掘进效率高、刀具损耗小[7-8]。
2.4 加强对不良地质洞段的施工控制
一是TBM在特殊岩洞段、断层破碎带等不良地质洞段施工时，尽量降低掘进对围岩的扰动，采用微扰动掘进模式，适当降低各项掘进参数，连续匀速通过不良地质洞段，避免或降低围岩坍塌对TBM掘进的影响，加快管片安装速度，减少管片拼装对TBM掘进的延误，避免TBM在不良地质洞段停滞时间过长，规避风险，缩短工期。二是结合对超前钻机、实时地质探测系统、三维地震波、TST超前地质预报系统等先进技术的合理运用，做好超前地质预报工作，及时调整掘进参数和准备好相应处理措施。三是对于特别软弱的破碎带、涌水洞段，可采取超前注浆等超前处理技术方案，提前对前方地质进行必要的加固处理，再进行掘进通过。软弱变形大洞段可利用TBM进行扩挖，加大洞径开挖，以较快掘进速度尽快通过不良地质段。
2.5 提高施工组织管理高效性，确保按施工工期完成
首先，要建立适合TBM施工特点的现代施工组织管理体系和组织机构。要建立现场不良地质问题和设备故障问题的快速反应机制，建立有效的“经理—专家—工程师”三位一体协同工作运作模式，与常驻现场的TBM技术专家、TBM厂家技术人员形成相互配合的有机整体，提高TBM设备完好率和掘进作业率，降低设备和施工风险，从而保障掘进进度。其次，所有岗位均制定明确、科学的岗位职责，制定完整的奖惩制度，制定详细的作业指导书;建立先进快捷的TBM施工作业计算机分析决策系统，随时进行掘进参数、进尺、设备完好率和工时利用率等作业性能的查询和分析，指导和改进后续施工。同时，建立现代化远程监控系统。此外，加大力度引进和培训TBM专业人员，包括工程师、专家、管理人员和技师。要提出并实施一套系统技术与管理人员培训计划，加强各类人员培训，提高人员素质和管理技术水平。
3 结语
当前，在水工隧洞中，双护盾TBM发挥了极为重要的作用，所以，相关工作人员要明确双护盾TBM水工隧洞的施工要点，并采取有效的施工质量控制措施，以切实发挥双护盾TBM的作用与优势，进而更好地提高我国水工隧洞的施工质量与效率。
参考文献：
[1]张志强，王旭春，卢泽霖，等.基于掘进参数的TBM破碎带施工围岩稳定性分析[J].青岛理工大学学报，2020（5）：30-36.
[2]余国军.双护盾TBM在杭州第二水源输水工程的应用与挑战[J].科技和产业，2020（7）：176-180.
[3]吴圣智，王明年，李磊，等.双护盾TBM施工隧道豆砾石回填层对地表沉降影响机理[J].中国铁道科学，2020（4）：82-90.
[4]罗长征.城市地铁双护盾TBM穿越不良地质技术[J].价值工程，2020（11）：209-210.
[5]蒙先君.长距离双护盾TBM施工探讨[C]//中国土木工程学会隧道及地下工程分会隧道掘进机（盾构、TBM）专业委员会第六次学术与技术研讨会暨新型无轨TBM推介会.2008.
[6]白亮.双护盾TBM掘进地质条件适应性研究[J].工程技术研究，2019（23）：3-4.
[7]罗勇，吴圣智，王明年，等.城市轨道交通隧道双护盾TBM施工适应性研究[J].地下空间与工程学报，2019（2）：525-532.
[8]王青波.地铁双护盾TBM隧道渗漏水原因及整治施工技术[J].交通世界，2020（29）：48-49.
作者：段正强
摘要：随着我国社会经济的快速发展，水利水电、穿山铁路公路等建设取得了快速发展，因此隧洞的需求量及规模日益增大。因传统的水工隧洞设计对隧洞周围环境破坏较严重，所以为满足建设的实际需要，水工隧洞设计模式以及设计技术方案成为投资者、建设者关注的重点问题。文章探讨了水工隧道设计的常见问题。
关键词：水工隧洞;工程设计;常见问题;水利工程;灌浆设计 文献标识码：A
近年来，我国水利工程建设越来越多，这对于我国国民经济发展具有极其重要的推动作用。目前我国很多水利工程都处于山区丘陵地区，因此其灌溉渠道工程一般都需要穿山越岭，这样就会凸显出水工隧道的重要作用。只有确保水工隧道设计的经济性、科学合理性，才可以真正发挥其作用，确保水利工程建设的顺利开展。在各类水利水电工程建设的过程中，在水工建筑物体型与布置的要求下，需要挖掘不同类型的地下洞室，加之地下工程所在之地的地质条件有较大差别，所以在隧洞设计、施工过程中需考虑选取不同的支护方法。因地下工程较复杂，准确的计算参数将会难以获取。在实际的施工过程中，施工队的施工经验与水平不同，也是造成隧洞设计计算与施工控制脱节的重要原因。此外，地下水是地下洞室设计、施工中不可避免的重要因素，对洞内施工环境、支护结构荷载确定以及施工方案的选取造成严重影响。在设计、施工时，需要根据工程自身的具体要求对地下水进行处理。根据设计计算结果，讨论、总结施工经验、教训，对隧洞设计提出可靠、有效的支护与防渗排水方案，以保障工程的顺利开展。
1 合理选择水工隧洞线路
1.1 地质条件
选择隧洞路线的过程中，应该尽可能选择岩体比较坚硬、完整，而且地质构造相对简单的地区，尽量不要选择不利地质构造地区，应该尽可能避开严重渗水地段、地下水位比较高的地段，从而减轻隧洞衬砌上受到的外力压力。洞线应该和主要软弱带走向、构造断裂面以及岩层等存在较大的一个交角。如果地区是高地应力，应该保证洞线和最大的水平地应力方向尽可能保持同步，从而减轻侧向围岩对隧洞造成的压力。隧洞的覆盖厚度应该达到相应的要求，如果是有压隧洞，将弹性抗力考虑在内的话应该将围岩的覆盖厚度最低控制在3倍的洞径以上。
1.2 地形以及水流条件
洞线应该尽可能短直，地质、地形等需要进行转弯的过程中，如果是低流速隧洞弯道曲率半径、两端弯道直线段长度都比5倍洞宽或者洞径更长，而且转弯转角低于60°的情况下，高流速的隧洞进行弯道设计的过程中一定要进行试验。选择水工隧洞线路的过程中还应该考虑到水流条件，要求隧洞进口的应力和水流应该保持畅通，下游河道和出口水流应该平顺衔接，为了避免发生冲刷现象，土石坝下游坝脚和周围的建筑物应该适当保持一定的距离。
1.3 施工条件
选择水工隧洞线路的過程中，应该将施工场地布置问题以及施工出渣通道等问题充分考虑进来。设置曲线的过程中应该结合施工要求中提出的转弯半径设计弯曲半径。如果是长洞，应该综合考虑地质条件、地形条件等多方面合理布置竖井、斜洞以及施工支洞等，从而便于可以更好地进行通风、出渣、进料等工作，有效优化施工条件，进一步推进施工进度。选择水工隧洞路线的时候还应该注意整体运行以及布置等各方面要求，防止会干扰其他建筑物。
2 水工隧洞构造设计分析
2.1 水工设计以及排水设计
如果无压洞衬砌对于防渗没有要求的话，进行环向施工缝设计的过程中可以不用设置止水。如果明确提出了防渗要求或者是有压隧洞的话应该设计止水带或者止水铜片。进行排水设计的过程中，出口边坡、泄洪洞进等处应该合理设置地表排水沟以及排水渠，从而将岸坡渗水以及地面水更好地排除。无压洞的水面线以上应该合理设置排水孔，从而将山体水更好地排除干净，将外水压力尽可能减小。在出口的消能反弧段可以设置合理的排水设施，这样可以将泄流后的反弧段积水更好地排除干净，从而便于更好地检查交通情况，进行交通
维修。
2.2 结构分缝以及分块设计分析
泄洪隧洞洞身和出口消能工段和进口段之间应该合理设置伸缩缝。如果洞身段存在软弱破碎带或者通过较大断层等存在明显改变的地质条件地段的情况下也应该设置合理的伸缩缝。如果围岩地质条件比较均匀的话可以只用设置施工缝。如果无压洞衬砌没有提出明确的防渗要求的情况下，环向施工缝钢筋可以不必穿过缝面，而且混凝土也不用进行凿毛处理。如果无压隧洞具有防渗要求或者是有压洞衬砌进行环向施工的工程中，缝面一定要采取凿毛处理，而且钢筋需要穿过缝面，两块相邻的混凝土进行浇筑期间应该保持2周以上的间歇期。顶拱进行浇筑的过程中，需要注意反缝结构设计，从而确保顶拱混凝土和边墙混凝土可以密切结合。
3 对外水压力的分析处理方法
中国目前对外水压力的分析处理，主要有两种方法：一种是把外水压力作为面力;另一种是把外水压力当作体积力。前一种是中国《水工隧洞设计规范》(DL/T 5195-2004)推荐的方法，也是设计人员常采用的，其概念简单，易于用结构力学法进行分析计算;后一种采用渗流场理论，较为符合外水压力作用的实际情况，但隧洞周围的岩石节理及裂隙情况千差万别，难以较为准确地模拟，其计算结果与实际受力情况可能有较大的差别。通常在设计工作中把外水压力当作面力来处理，一般情况下，地下水位线可根据水文地质条件分析确定，但外水压力的取值差别较大，关于外水压力的取值主要有以下两种方法：
第一，《水工建筑物荷载设计规范》(DL 5077-1997)第7.4.4条：当无压隧洞和地下洞室设置排水设施时，可根据排水效果和排水设施的可靠性对外水压力标准值的作用水头做适当折减，其折减值可采用工程类比法或渗流分析确定。
第二，水工隧洞设计规范中第11.2.5条：地下水压力标准值，可采用地下水位线以下的水柱高乘以相应折减系数估算。以上方法主要涉及折减系数和设排水后的折减，由于其可操作难度大，处理具体情况仍难以取舍：折减系数取值过大，不仅显得保守和不经济，而且有时甚至无法实现设计意图;折减系数取值过小，结构的安全又难以保证。设排水后的折减也有同样的问题，而且还要考虑排水失效的可能性，故外水压力的取值需要仔细斟酌。
4 水工隧洞的灌浆设计分析
4.1 固结灌浆设计分析
根据结构设计的基本原则以及围岩处理的相关要求明确固结灌浆洞段，并且合理确定相关参数，如果洞段的围岩地质条件相对较差或者具有某些特殊要求的情况下必须采取固结灌浆技术。洞身段实施固结灌浆的过程中，每排应该至少布置6个孔，而且孔应该对称分布，设置排距大概维持在2～3m之间，压力维持在0.5～1.0MPa之间。在进口、出口部位的1倍洞宽或者洞径范围内一定要采取固结灌浆处理，压力设置为0.5～0.8MPa，排距设置在2～3m之间。对于灌浆所需材料最好是推荐选择普通的硅酸盐水泥，按照2∶1～0.5∶1的水灰比进行配比。另外，一定要注意严格检查灌浆质量，可以联合采用压力以及声波检测这两种方式。
4.2 灌漿孔深和间距选择
根据理论分析和数值计算可知，一般Ⅱ、Ⅲ类围岩条件下的水工隧洞主要内压承载区约为隧洞开挖半径的1.0～1.5倍，这也是经济合理的隧洞围岩灌浆深度，应对该区域重点灌浆，以提高其力学和防渗性能并形成可靠的预压应力圈。因此，隧洞固结灌浆一般深入围岩1.0～1.5倍隧洞半径。隧洞固结灌浆间排距一般为2～4m，高压隧洞一般为2～3m。由于水工隧洞承载内水压力，其围岩有效承载厚度约为隧洞开挖半径的1.0～1.5倍，因此在相同的工程造价条件下，固结灌浆钻孔短而密布置的性价比优于长而稀布置。
4.3 回填灌浆设计分析
完成隧洞衬砌后进行回填灌浆的时候，应该选择在顶拱90°～120°的范围内实施，通常设置灌浆压力维持在0.2～0.5MPa，而孔以及排距为4～6m，采用0.6～0.5水灰比或者采用水泥砂浆进行浆液回填，而粉煤灰的掺杂量大概是水泥总重的50%～100%。有压隧洞进行回填灌浆的过程中，要求粉煤灰的品质需要符合一级、二级的标准要求。
5 水工隧洞布置设计分析
隧洞的首部就是进水口，它的体形应该适应孔口水流的流态，防止可能会出现不利的负压或者出现空蚀破坏，而且应该最大限度地降低局部水头的损失，从而有效提高泄流能力。隧洞进口一般都是喇叭口状。深式无压隧洞进水口只是一个短管型的压力段，主要作用是增加压力段的压力，从而有效压力分布情况，一般都是在进口段的顶部设计一个倾斜压坡。通常情况下，应该在静水中打开检修门，尽可能减小启门力，因此非常有必要设置一段平压管。结束检修工作后，将检修门开启之前应该先把平压管阀门打开，然后在两道门中间放置适量水平衡两侧检修门的水压。
综上所述，水工隧洞整体性能及其质量对于水利工程的实际运行具有直接的关系，进行水工隧洞设计的过程中，设计师一定要特别注意水工隧洞线路选择以及弹性抗力等常见质量问题，确保水工隧洞设计的科学合理性，确保水利工程的顺利开展。
参考文献
[1] 刘惠雨，张博.由山东省潍坊市白浪河水系联网隧洞 谈隧洞锚喷支护的施工质量控制[J].水利建设与管 理，2009，(9).
[2] 周进山，王小娥.深溪沟水电站导流洞工程临时支护 合同计价研究[J].四川水力发电，2012，(1).
(责任编辑：小 燕)
作者：夏军
一、隧洞的施工过程与施工特点
二、隧洞开挖
(一) ★开挖方式 1. ★全断面开挖
全断面开挖——是指整个开挖断面一次钻眼爆破。适用于断面不大(不超过16m)，或断面尺寸虽大，但地质条件好，山岩压力不大，不需要支撑或只需要局部简单支撑，而且机械设备比较完善的情况下采用。
2. ★导洞开挖
在待开挖的隧洞中先开挖一个小断面的洞作为先导，称为导洞，等导洞贯通后再扩大开挖出设计断面，这种方法称为导洞先进法。
(1) ★下导洞开挖
适用于地质条件较好，洞线较长，地下水严重，断面不大，机械化程度不高的工程。 优点：施工设施可一次铺设，出渣道路不必翻修，排水方便，扩大开挖时可利用岩石自重提高爆破效率，施工速度快。但顶部扩大时，钻眼困难。
(2) ★上导洞开挖
适用于地质条件不好，地下水不严重，机械化程度不高的工程。 优点：支撑简便，施工比较完全，下部扩挖时钻眼较方便。
缺点：导洞和上部石渣要翻运出洞，施工排水不便，开挖与衬砌交叉作业，施工干扰大。
(二) 炮眼布置与装药量计算 1. 炮眼分类与布置
★炮眼按所起的作用不同可分为：掏槽眼、崩落眼和周边眼三种。 (1)★掏槽眼
作用：增加爆破的自由面。
布置：在断面中心偏下的位置。
(2)★崩落眼
作用：崩(爆)落岩体。
2布置：大致均匀地分布在掏槽眼的外围，通常与开挖断面垂直，眼底应落在同一平面上。
(3)★周边眼
作用：控制开挖轮廓。
布置：布置在开挖断面四周，每个角上须布置角眼。 2. 装药量计算
(三) 装渣与运输
★常用的出渣方式有以下几种： (1)人工出渣 (2)装岩机装渣
(3)装载机或短臂正向铲挖掘机装车，自卸汽车运输
(四) 临时支护
★在开挖爆破后，为防止破碎岩层坍塌和个别石块跌落以确保安全，必须进行临时支护。临时支护的型式很多，根据所用的材料不同，有以下几种：
(1)木支撑 (2)钢支撑
(3)预制混凝土及钢筋混凝土支撑 (4)喷混凝土支护 (5)锚杆支护
(五) 散烟、通风、照明与排水
(六) 隧洞开挖的循环作业
★一个掘进循环——是指从第一次钻眼到第二次钻眼之间的时间间隔。
用钻爆法开挖隧洞包括钻眼、装药、爆破、散烟、安全检查、出渣、临时支护等工序。
三、隧洞衬砌
四、喷锚支护
1. 喷锚支护的含义及分类
★喷锚支护——是充分利用围岩的自承能力和柔性变形的特点，有效地控制和维护围护稳定的一种新型支护型式。它利用喷锚支护结构与围岩紧密贴合起来加固和保护围岩，从而调动了天然围的承载能力，使围岩变为支护的主要成分。 ★喷锚支护可分为四类：
(1)锚杆支护 (2)喷混凝土支护
(3)砂浆锚杆和喷混凝土联合支护
(4)砂浆锚杆、钢筋网和喷混凝土联合支护
第五节 渡槽施工
一、装配式渡槽施工
(一) 构件的预制 1. 排架的预制 2. 槽身的预制
★施工程序为：立模→铺网扎筋→浇制→养护→涂料
(二) 渡槽吊装
二、砌石拱渡槽施工
第七章 施工导流与排水
一、施工导流
★在河流上修建水利水电工程时，为了避免河水对施工的不利影响，需要围堰围护基坑，并将河水引向预定的泄水建筑物往下游渲泄，以确保水工建筑物在干地上进行施工，这就是施工导流。
1. 施工导流的基本方法
(1) ★全段围堰法(一次断流导流)
全段围堰法——是在河床主体工程的上、下游各建一道拦河围堰，使上游来水经过预先修建的临时或永久泄水建筑物下泄，主体工程在排干的基坑中施工。
★全段围堰法按泄水建筑物类型不同可分为：明渠导流、隧洞导流、涵管导流和渡槽导流。
1)★明渠导流
①适用条件：适用于岸坡平缓或有宽广滩地的平原河道上。 ②布置要求： 2)★隧洞导流
①适用条件：适用于一般山区河流中，河谷狭窄，山岩坚实，适宜开挖隧洞。
②布置要求：
3)★涵管导流
①适用条件：仅适用于小流量河流导流或仅担负枯水期的导流任务。
②布置要求：
4)渡槽导流
①适用条件：适用于小流量，特殊地形的河流中的导流。
②布置要求：
(2) ★分段围堰法导流(分期导流)
①适用条件：适用于河道宽阔、流量大、施工期较长的工程。
②按分期导流后期的泄水道类型，可分为：底孔导流和坝体缺口导流。 2. 围堰工程
★ 围堰——是指在水利工程施工导流期间，用于围护基坑，保证水工建筑物在干地上施工的临时挡水建筑物。
(1) ★对围堰的基本要求
①具有足够的稳定性、防渗性、抗冲性和强度;②构造简单，便于施工，就地取材，造价低廉;③便于维护和拆除。
(2) ★围堰的分类
①按围堰与水流相对位置的不同可分为：横向围堰和纵向围堰 ②按导流期间基坑是否允许淹没可分为：过水围堰和不过水围堰
③按构造和使用的材料不同可分为：土围堰、土石围堰、草土围堰、钢板桩围堰和混凝土围堰。
(3) 围堰的拆除 3. ★导流设计流量的确定
★导流设计流量是设计导流建筑物的重要依据，它是按照导流时段根据导流标准确定的。导流标准就是选定导流设计流量的标准。导流标准应严格按规定进行选择，不得任意提高或降低。
二、截流
★ 截流——在施工导流期间，截断原河流水流，迫使河水改道，最终把河水引向已建成的导流泄水建筑物下泄的过程。
★ 截流的一般施工过程是：进占、合龙、闭气和加高培厚。
1. ★截流的基本方法 (1) ★平堵法
——沿戗堤轴线，在龙口处设置浮桥或栈桥，用自卸汽车沿龙口全线均匀地抛投戗堤材料，逐层上升，直至戗堤露出水面。
通常用于软基河床上。
(2) ★立堵法
——用自卸汽车将截流材料从龙口的一端或从两端向中间抛投进占，逐步缩窄龙口直至合龙截断水流。
适用于大流量，岩基或覆盖层较薄的岩基河床上;对于软基河床，只要护底得当，也可使用。
2. ★截流的时间及其设计流量 (1) ★截流时间
应选在枯水期流量小的某一时期，在条件许可的前提下尽量提前。
(2) ★截流设计流量
一般选用截流时期内5%～10%频率的旬或月平均流量。
3. 截流材料
三、基坑排水
★基坑的排水工作按排水时间和性质，可分为初期排水和经常性排水。
1. 基坑初期排水
★在选定排水设备的容量时，需估算初期排水量大小，根据地质情况、工期长短、施工条件等因素来确定，可按下式估算：
QKVT ★排水时间T受基坑水位下降速度的限制。允许下降速度视围堰型式、地基特性及基坑内水深而定。水位下降太快，则围堰或基坑边坡中动水压力变化过大，容易引起塌坡;下降太慢，则影响基坑开挖时间。因此下降速度限制在0.5～1.0m/昼夜以内。
初期排水泵站的布置，有固定式和浮动式两种。
2. ★经常性排水
★经常性排水按排水方法可分为明沟排水和人工降低地下水位(或称为明式排水和暗式排水)两种。
(1) ★明沟排水
(2) ★人工降低地下水位法
人工降低地下水位法按排水原理可分为：1)管井法 2)井点法
第八章 施工组织与计划
一、施工组织设计概述 1. ★按阶段编制设计文件
★ 水利水电工程的设计文件，根据工程投资、技术复杂程度和重要性等，分别采用三阶段设计或两阶段设计。大、中型项目，一般采用两阶段设计，即初步设计(或扩大初步设计)和施工图设计;重大项目或特殊项目，在初步设计的基础上，增加技术设计阶段。
2. 施工组织设计的分类、任务和内容 (1) ★施工组织设计的分类
★施工组织设计根据编制的阶段、范围和所起的作用不同，可分为：
1) 施工组织总设计 2) 施工组织设计 3) 施工作业计划
(2) 施工组织设计的任务 (3) ★施工组织设计的内容
3. 施工组织设计的编制资料及编制原则
二、施工进度计划编制 1. 施工进度计划的作用
2. 编制施工进度计划的主要原则 3. ★施工进度计划的类型 (1) 总进度计划
(2) 扩大单位工程(或单位工程)进度计划 (3) 施工作业计划 4. 施工进度计划的编制 (1) 基本资料的收集与分析 (2) ★施工总进度计划的编制步骤 1)列出工程项目 2)计算工程量 3)确定施工方案
4)初步拟定各项工程进度 5)论证施工强度
6)编制劳动力、材料和机械设备等需用量计划 7)调整修正
三、施工总体布置
1. 施工总体布置的内容和设计原则 (1) ★施工总体布置的内容
1) 一切已有和拟建的建筑物及其他设施平面图;
2) 一切为施工服务的临时性建筑物和临时设施的平面示意图，如导流建筑物、运输系统、混凝土制备系统、施工辅助企业、水电和动力供应系统、生产和生活所需房屋、安全及防火设施等。 3) 永久性和半永久性坐标的位置。 (2) ★施工总体布置设计原则 1)合理使用场地;
2)临时设施的布置，必须与工程施工的顺序和施工方法相适应，并不得妨碍永久性建筑物的施工; 3)确保施工、防火、防洪安全; 4)有利生产，便于管理。 2. 施工总体布置的步骤和方法
四、大型临时设施 1. 施工辅助企业 2. 仓库 3. 施工运输
4. 水、电、风的供应
5. 行政、文化、生活等临时房屋
第九章 定额与工程概、预算
一、定额
1. ★定额的概念和性质 (1) ★定额的概念 (2) ★定额的性质 1) 科学性 2) 群众性 3) 法令性 4) 时效性 2. 定额的作用 3. ★定额的种类
(1) ★按其内容和使用要求不同可分为：施工定额、预算定额、概算定额和概算指标; (2) ★按其主编单位和执行范围不同可分为：全国统一定额、主管部门(委)定额、地方统一定额和企业内部定额; (3) 按专业不同可分为：建筑工程定额、设备安装定额、水利水电工程定额、公路工程定额、铁路工程定额、井港工程定额、给排水工程定额等。
二、★水利水电工程的费用构成
水利水电工程按工程性质划分为建筑工程、机电安装工程、金属结构设备及安装工程、临时工程及其它费用等五部分。其费用由建筑工程费、安装工程费、设备费、其它费用和预备费构成。建筑工程费和安装工程费是水利水电工程费用的主要部分，它们由直接费、间接费、计划利润和税金组成。
1. ★直接费
直接费——是指建筑安装工程施工过程中，直接消耗在工程项目上的活劳动和物化劳动。 直接费由基本直接费和其它直接费组成。
(1) ★基本直接费 1)★人工费 2)★材料费
3)★施工机械使用费 (2) ★其它直接费 2. ★间接费 3. ★计划利润 4. ★税金 5. ★设备费 6. 其他费用 7. 临时工程费 8. 预备费
9. 工程贷款利息
三、工程概预、算的编制 1. 工程概、预算的作用
2. 工程概、预算编制的依据和步骤 (1) 工程概、预算编制的依据 (2) ★工程概、预算编制的步骤 1)熟悉施工图纸;
2)了解施工现场，做好施工组织设计;
3)根据施工图纸和施工现场情况，按项目划分列出单位工程或分部、分项工程项目，并按工程量计算规则和一定的顺序计算工程量; 4)收集、熟悉编制所需的概、预算定额;
5)确定当地工资和各种工资性津贴，建筑材料和设备的来源地、运输条件、支、运费标准、运距、取费定额等，计算出工资、材料和设备的预算价格; 6)按初步确定的施工方法，依据定额手册进行工程单价分析，求出各单位工程的分部或分项工程的单价; 7)编制建筑工程和设备安装工程概、预算表。 3. 工程概、预算的具体编制 (1) 工程概、预算文件的组成
工程概、预算文件一般由编制说明和概、预算计算表格两部分组成。
(2) ★基础单价的计算 1)人工费 2)材料预算价格 3)施工机械台班费 (3) 工程单价的计算
(4) 建筑安装工程概、预算的编制 1) ★建筑工程概、预算表的编制
① 根据设计图纸、设计说明书及相应的定额手册，列出单位工程或分部工程的工程项目; ② 按列出的工程项目计算工程量;
③ 按施工组织设计中所选择的施工方法，查采用的定额手册中的定额，进行单价分析; ④ 将所列工程项目的工程数量乖以单价，即为该工程项目的合价，各工程项目的合价进行合计，即为建筑(安装)工程费用。
2) 设备及安装工程概、预算表的编制
四、竣工决算
★竣工决算——是指一个建筑安装工程通过施工活动与原设计图纸发生一定的变化，这些所谓的变化涉及到工程造价，将这些变化在工程竣工后按编制施工图预算的方法与规定，逐项进行调整计算得出的结果。
1. 竣工决算的内容及作用 2. 竣工决算的原始资料
3. 竣工决算的编制方法和编制程序 (1) 竣工决算的编制方法 ★编制竣工决算一般有两种方法：
1)实际与施工图差别较小的情况下，在三方审定的施工图预算的基础上，根据以上原始资料的计算，进行适当的调整。 2)实际与施工图差别较大的情况下，根据竣工图、原始资料、预算定额和单位估价表及有关规定，按施工图预算的编制方法全部重新编制。
(2) 竣工决算的编制程序
★竣工决算的编制分为四个程序：
1)搜集熟悉原始资料; 2)对竣工工程实地测量; 3)调整计算工程量; 4)计算工程费用。
第十章 施工管理
一、施工计划管理
1. 计划管理的性质和任务 2. 计划管理的种类
★施工企业的计划管理，按计划管理的期限不同可分为： (1)长期计划 一般以五年或更长 (2)中期计划 长于一年，短于五年 (3)短期计划 以年、季、月、旬为限 3. 保证计划管理实施的措施
二、工程质量管理 1. 工程质量的含义 (1) 工程质量的含义
★工程质量从广义上讲，包括产品质量、工序质量和工作质量。
(2) ★全面质量管理的基本要求 1) 贯彻“质量第一”的方针; 2) 贯彻“预防为主”的方针; 3) 贯彻“全面管理”的原则; 4) 贯彻“科学管理”的原则。 2. ★施工质量管理的PDCA循环
施工质量管理是一门新的学科，大致经历了三个阶段：
1) 质量检查阶段 2) 统计质量管理阶段 3) 全面质量管理阶段
3. 实现全面质量管理的主要环节 4. ★全面质量管理的统计方法
质量管理中常用的统计方法有：
5. 工程验收工作
(1) 工程验收前的准备工作 (2) 工程交工验收的组织工作 1)交工验收的依据 2)交工验收的程序
三、施工安全管理
1. 施工安全工作的重要性 2. 施工安全制度
3. ★工伤事故的统计与分析
工伤事故按人身伤亡的程度分为死亡、重伤、轻伤三种。 在调查处理过程中，要做到“三不放过”，即：
1)事故原因不清楚不放过
2)事故的责任者和职工未受到教育不放过 3)防范措施不落实不放过
【摘 要】 水工隧洞回填灌浆施工，隧洞回填灌浆施工方法、工艺流程、受力情况及特殊情况的处理方法。
【关键词】
水工隧洞 施工方案 回填灌浆 补救措施
1、工程概况
青海省湟水北干渠扶贫灌溉一期工程位于湟水流域 (黄河一级支流)湟水河北岸，地理位置介于东经103°30′～102°48′，北纬36°20′～37°12′,是一项以乡镇农牧业和农业灌溉为主兼顾生态建设用水的大(2)型水利工程。我公司施工的隧洞位于平均海拔为2970m的互助县曹家村，全长1548.1米，断面尺寸为2.8m×3.05m，衬砌砼标号为C20，水位比降1/1200。隧洞表层为15 -41m的黄土，其下为冲击砂砾石层，厚度大于20m，结构中密-密实，为强透水层，允许承载力[R]=0.5-0.65Mpa,洞线处在黄土与砂砾石的接触面上，成洞条件极差，采用边开挖边支护边衬砌，为防止因渗漏产生接触流失，从而造成隧洞破坏，必须采取严格的防渗措施，另外处于高压下的隧洞洞内各种缺陷对于结构的受力极为不利，为弥补这一缺陷，采用回填灌浆以提高围岩承载力，改善围岩和混凝土的受力条件。
2、回填灌浆施工
2.1、概述
隧洞侧墙与顶拱完成后，顶拱砼与拱顶围岩出现空隙，采用回填灌浆填充，灌浆按圆拱30 º、60º和顶拱的三个一字排列，排距1m。
2.2、施工方案
回填灌浆在衬砌砼达70%设计强度后进行，施工时严格按照设计要求进行，孔深、孔距、排距进行定位测量、钻孔、灌浆。
2.3、回填灌浆
回填灌浆主要用于隧洞混凝土衬砌层的背后，尤其在分布有断层、岩溶洞穴的地方，由于施工困难，多会遗留下较大空隙，为使混凝土层与围岩紧密结合，改善受力条件，有针对性的对较大空隙进行灌浆。
隧洞混凝土施工中由于采用的是先浇筑底部1/4，再浇筑上部混凝土的工序，因此底部和两侧的混凝土相对比较密实，而顶部的混凝土由于自重的原因，始终和上部隧洞岩石形成一定的空隙，无法结合紧密。因此也是回填灌浆主要解决的问题。
3、隧洞灌浆工程施工方法 3.1、钻孔
钻孔前先根据设计，标出孔位，按顺序统一标号，用YT-28型凿岩机钻孔，孔径不小于38mm,孔深进入岩石10cm，如有报废，则用C20砼砂浆填实。
3.2、灌浆分区、分序
顶拱回填灌浆分成区段进行，每区段长度不宜大于3个衬砌段。回填灌浆采用预埋管注浆法，施工由较低的一段开始，向较高的一段推进。同一区段内的同一次序孔可全部或部分钻出后，再进行灌浆。灌浆分一序孔和二序孔两个序孔进行，二序孔包括顶孔。一序孔灌浆结束48小时后进行二序孔灌浆。低处孔灌浆时，高处孔可用于排气、排水。当高处孔排出浓浆后，可将低处孔堵塞，改从高处孔灌浆，依次类推直至结束。同时做好灌浆记录以作为停灌的依据。
3.3、回填灌浆施工工艺流程
测定灌浆孔位置(衬砌时按要求预埋的钢管)→钻孔→检查洗孔→灌浆→质量检查→补灌→验收封孔。回填灌浆采用风钻从预埋管中钻孔，孔应深入围岩10cm，并测记砼厚度和空腔尺寸。
3.4、灌浆设备和压力
回填灌浆为纯压式灌浆，纯压式灌浆是指浆液进入孔液后不能再返回灌浆来，除被底层空隙吸收以外，剩余的便留在孔中。采用QZJ-50型注浆泵灌注水泥浆，注浆管采用高压胶管，注浆泵灌浆管管口端设压力表控制灌浆压力，灌浆压力为0.3-0.5Mpa，在设计压力下灌浆孔停止吸浆后，延续灌注10min，即可结束该孔的灌浆。
3.5、 灌浆材料制备
回填灌浆采用42.5#普通硅酸盐水泥，一序孔灌注水灰比为0.5(0.6)：1的水泥浆，二序孔灌注水灰比为1:1和0.5(0.6)：1两个比级的水泥浆。因施工不便或其他原因造成较大空腔和空隙部位用水泥砂浆或高流态混泥土灌注，水泥砂浆的掺砂量不宜大于水泥重量的200%。
3.6、质量检查、封孔
回填灌浆质量检查在该部分结束7天或28天后进行，检查孔布置在顶拱中心线、脱空较大、串浆孔集中以及灌浆情况有异常的部位。
质量检查孔采用钻孔灌浆法，钻孔成型后，向孔内注入水灰比为2:1的水泥浆液，在规定压力下，初始10分钟内注入量不超过10升，则认为合格。检查数量为灌浆孔总数的5%。
灌浆孔灌浆结束和检查孔检查结束后，顶孔和有泛浆孔必须采用闭浆、待凝等措施，然后用压力灌浆封孔，其它孔使用水泥砂浆人工封堵，孔口压光抹平，水泥砂浆标号和混凝土标号相同。
3.7、特殊情况处理
在回填灌浆之前，将砼衬砌的施工缝、裂缝等采用嵌缝表面封堵方法进行堵漏处理，在注浆过程中，如发现冒浆、漏浆，还采取浓浆液、低压、、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。遇有围岩塌陷、超挖较大等情况时，制定特殊灌浆措施，并报送监理人审批。
灌浆工作必须连续进行，若因故中断，可按下述原则进行处理：若因停水停电或机械故障中断，应及早恢复灌浆，中断时间超过30min/次，应立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆，恢复灌浆应使用最稀浆液。若无法冲洗或冲洗无效，则应进行扫孔，而后恢复灌浆。恢复灌浆时，应使用开罐比级的水泥浆进行灌注。如注入率与中断前的相近，即可改用中断前比级的水泥浆继续灌注;如注入率较中断前的减少较多，则将相应逐级加浓继续灌注。恢复灌浆后，如注入率较中断前的减少很多，且在短时间内吸浆，应采取补救措施。
孔内有涌水的灌浆孔段，在灌浆前应测记涌水量，根据涌水情况，可选下列措施综合处理：①高的灌浆压力;②浓浆结束;③屏浆;④闭浆;⑤纯压式灌浆;⑥速凝浆液;⑦待凝;⑧压力灌浆封孔。
灌浆孔注入量大，灌浆难于结束时，可选用下列措施处理：①低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆;②浆液中参加速凝剂;③灌注稳定浆液或混合浆液。
参考文献：
[1] DL/T 5148-2001 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范. [2] DL/T 5150-2001 水工混凝土试验规程.
4.1 数值模拟对象 4.2 有限元建模
4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 单元定义和材料定义 实体建模 网格划分
边界条件和初始条件
4.3 水工隧洞施工过程模拟
4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 初始状态模拟 毛洞开挖工况模拟 毛洞支护工况模拟 计算结果查看及处理
4.4 水工隧洞运行期模拟
4.4.1 4.4.2 运行期内水压力的模拟 运行期外水压力的模拟
水工隧洞施工及运行的ANSYS模拟
由于ANSYS在水利工程中应用面广，可以广泛用于水利工程的各个专业领域中，包括水工隧洞、地下厂房、高边坡、重力坝、拱坝、截流堰等水工结构;水轮机组的动力分析;水文预测以及高速水力学等。基于对ANSYS基本操作的进一步熟悉，并建立对水工结构ANSYS分析的概念，本章以一个典型水工隧洞的开挖过程为例，简单介绍ANSYS在水利工程中的应用，并以此作为初学者的入门实例。
2.1 数值模拟对象
对于实际工程而言，对所要数值模拟对象的熟悉程度是进行有效的ANSYS建模和正确进行有限元分析的基础，熟悉的内容主要包括：研究对象地形地质条件(不同的地质分层、断层、节理、裂隙等)、地层及结构的物理力学参数(如果涉及到渗流分析或温度分析，则还需要水力学参数和热力学参数等)、纵横剖面、水文条件以及荷载条件等，以及工程的施工工法，工序安排等，从而为有限元的建模提供前提条件。
需要注意的是，作为有限元数值模拟，只是对实际工程的高度近似，换句话说，不可能达到百分之百的相同。因此，对实际工程需要进行一定的简化，否则是无法、也不可能进行数值模拟的。
隧洞内径6m，衬砌厚40cm100m100m 图4-1 水工隧道的简单实例
问题描述：以一个简单隧洞为例，隧洞内径6m，衬砌厚40cm，地层均质，隧洞进行全断面开挖，开挖后进行一次性衬砌支护。
问题抽象：从描述中可以分析，分析为平面应变问题，问题中涉及两种材料(岩石和混凝土衬砌)，研究区域根据一定的规则选取为100m×100m(在后面的章节中进行介绍)矩形区域，工程分析过程分为3步，即初始状态>毛洞开挖>支护。
2.2 有限元建模
启动ANSYS Product Laucher，定义好工作目录和文件名称。建议不同的工程建立不同的工作目录，文件名称尽量取与工程名称相关且最好包含日期信息，以便日后对计算过程的回顾和再利用。如目录取为Shuigong，文件名取为Tunnel060824，如图4-2。然后运行Run(如目录不存在，则会弹出对话框提示，直接点击确定，则在相应位置新建，若已存在，则点击Browse去选取，文件名同样如此)，进入ANSYS主操作界面。
图4-2 工作目录和文件名的定义 2.2.1 单元定义和材料定义
1.单元定义
从前面分析中可以看出，本次分析为平面应变问题，单元形式为平面应变单元。则单元的定义过程如下：
(1) 进入前处理状态Preprocessor(在完成网格划分前都不用退出前处理器);
(2) 点击Element Type>Add/edit/delet，弹出Element Type对话框(图4-3)。
图4-3 Element Type对话框
图4-4 Element Type对话框
(3) 点击增加单元按钮Add，弹出单元类型库对话框Library of Element Type(图4-4)。
(4) 在左侧A框中选择Solid，对应在左侧B框中选择Quad 4node 42类型，即为平面四边形单元，单元编号默认为1，点击Ok退出，则在Element Type对话框中显示已定义的单元Plane42(图4-5)。
图4-5 平面单元的选取
图4-6 已定义的平面单元Plane42 (5) 平面应变的定义。一般来说，Plane42默认为平面应力单元，因此需要对其进行修改。点击图4-6中选项按钮Options…，弹出对话框(图4-7)，在A框K3的下拉菜单中选择Plane stain项，在B框K5项选择Integration pts，点击Ok确定，退出到图4-6状态。
图4-7 平面应变的定义
(6) 点击Close，完成单元定义。 2.材料定义
从4.1中分析可知，整个分析中涉及到2种材料，即围岩体和衬砌混凝土(均假定为各向同性材料)。因此需在ANSYS中定义2种材料，定义过程如下：
(1) 点击Material Props>Material Models，弹出材料模型行为定义框Define Material model behavior(图4-8)，左侧列表中默认一种未定义参数的材料，这里定义为岩石材料，编号1。
图4-8 材料模型行为定义框
(2) 双击右侧框内的Structural(结构)>Linear(线性)>Elastic(弹性)>Isotropic(各向同性)，弹出对于材料1的线性各向同性材料性质的定义框(图4-9)。
图4-9 材料性质定义
(3) 在EX框(弹性模量)框中输入4e9(单位为Pa)，Prxy(泊松比)框中输入0.25，点击OK确定，退回图4-8状态，则左侧框中出现线性各向同性性质项(图4-10);
图4-10 已定义的线性各向同性性质项
(4) 点击图4-10右侧框中的密度项Density，弹出对话框密度定义对话框，输入2400。
图4-11 密度的定义
(5) (通过以上1-4步则定义了材料1线弹性分析所需的参数，图4-12)
图4-12 已定义的材料1参数
(6) 定义材料2(混凝土衬砌)的参数。在图4-12中点击材料Material>New model(新建材料)，则左侧框中出现Material Model Number 2，重复(1)～(4)，定义材料2的参数为Ex=2e10，Prxy=0.167，Dens=2500。图4-13。
图4-13 材料2(衬砌混凝土)参数的定义
在图4-12中点击材料Material>Exit退出材料定义，点击保存。
通过以上步骤，则定义了所需的材料，若有更多材料，则重复以上步骤即可，需要注意的是，不同的分析(弹性分析，弹塑性分析，蠕变分析，动力分析)所需的参数是不同的。 2.2.2 实体建模
所谓实体建模，就是对通过创建点、线、面的方式，在ANSYS实际反映研究对象的体形特征，从而建立网格划分的基础。本实例的最终实体模型包括围岩区域、衬砌区域(开挖后要回填)、开挖区域(不回填，形成隧洞)三个区域，在实体上表现为面Area。建立面有两种方式，一是通过生成点生成线，再由线生成面，二是直接通过ANSYS工具生成面。
1.通过点、线生成面 建模过程：
或
进行(1)生成关键点
点击Modelling>Create>Keypoints>In Active Cs(通过输入坐标直接生成关键点)，弹出对话框(图4-14)。其中第一行为关键点编号，不输则按顺序系统自动进行编号，第二行为三个方向坐标值，平面问题时则Z值不输。
按上述方法依次创建点(-50,-50)，(50,-50)，(50,50)和(-50,50)，完成四个关键点的创建，则工作面出现4个关键点(图4-15)。
图4-14 关键点的创建
图4-15 已创建的关键点
(2)由点生成线
点击Modelling>Create>Lines>Lines>Straight Line(通过关键点创建直线)。弹出选点建线对话框Creat Straight Line(图4-16)。
先连接关键点1和关键2。鼠标依次点击1点和2点，则生成线1(自动按顺序编号为1)，按此方法，可以连接点2和
3、3和4，4和1，依次生成线2～4(图4-17)。
图4-16 创建直线对话框 (3)由线生成面
点击Modeling>Create>Areas>Arbitrary>By Lines(通过线创建面)。弹出Creat Area by Lines(图4-18)。依次点击线
1、
2、
3、4，点击OK，则形成一个矩形面(图4-19)。
图4-17 创建直线
图4-18 创建直线对话框 (4)创建隧洞及衬砌
由于隧洞及衬砌为圆形/圆环形，可以通过ANSYS的工具直接创建，再通过布尔运算对圆进行操作，生成开挖区、衬砌及围岩区。具体操作如下：
点击Modeling>Create>Areas>Circle(圆形)>Solid Circle(实体圆)，弹出实体圆面创建框(图4-20)，图中的三个输入框中，WP X和WP Y为圆心位置(不输值时，默认圆心位置在整体坐标系的原点;若圆心位置不在整体坐标系
图4-19 创建面 原点，则需通过移动工作平面来实现圆心位置的确定)。
这里，隧洞内径为6m，外径为6.4m。在图4-20对话框中的Radius中输入6，点击Apply，创建内圆;再输入6.4，点击OK，创建外圆。(点击鼠标右键，点击Replot，可以看到三个有重复区域的面，图4-21)
图4-20 创建实体圆对话框
图4-21 创建的三个实体圆
通过上面的操作，在工作面上存在3个面Area，但三个面存在重合，因此，必须对三个面进行布尔操作，形成相互独立但边界连接的三个区域，即围岩区、衬砌区和开挖区。 点击Modeling>Operate>Booleans>Overlap>Areas(对面进行叠合操作)，弹出对话框(图4-22)。选择对话框中的Pick All，对所有的面进行操作，从而形成三个区域。
图4-22 对面进行Overlap对话框
面
(5)精细实体模型
图4-23 经过布尔操作的圆经过上面的操作，初步形成了实体模型，可以进行网格的自由划分，但这样获得的网格往往没有规律性，同时没有突出重点(比如在隧洞周边的网格需要密一些)等等。因此，可以对这些区域进行切割，划分为4个相同且对称的区域。 具体做法是：在矩形区域的4个线/边中点创建4个关键点，连接成直线，然后用直线去切割3个面。
ANSYS操作：
A. 显示所有的线：Utility Menu>Plot>Lines; B. 在线1的中点创建关键点：
Modeling>Create>Keypoints>On Line w/Ration，对话框(图4-24)，选择要创建点的线，点击Apply，弹出对话框(图4-25)，在Line ratio(0-1)中输入0.5(表示中点)，Keypoint Number默认，点击OK，即在创建了线1上的中点(图4-25)，按此方法，创建其他3条边线上的中点关键点。
图4-24在线的中点创建关键点
C. D. 连接关键点13和15，14和16，形成2条直线(按图4-16～图 4-17的方法创建);
显示所有的元素：Utility Menu >Plot>Multi-Plots;
E. 对3个面进行切割：
点击Modelling>Operate>Booleans>Divide>Area by Line，弹出对话框Divide Area by Line(图4-25)，点击Pick All，弹出对话框，再点击Pick All，完成对面域的划分。
为了便于查看面，将面以颜色进行区分，做法为：Utility Menu >Plot Ctrls>Numbering…，弹出对话框，对图4-26中三个框选的部分按图中进行选择，点击OK，即可显示面(图4-27)。
图4-25 切割面
图4-26 以颜色显示面设置
图4-27 以颜色显示的面
通过以上操作，即完成了所有实体模型的创建。由于在上述操作过程中，可能存在一些重合的元素，必须对此进行处理。
在ANSYS中的做法是：点击Preprocessor>Numbering Ctrls>Merge Items，弹出对话框，选择框中的All(图4-28)，点击OK;点击Preprocessor>Numbering Ctrls>Compress Numbers…，弹出对话框(图4-29)，选择All，点击OK结束。
图4-28 消除重合的点、线、面/体
图4-29 压缩点、线、面的编号(从1开始且编号连续)
同时，为了以后便于选择，可以通过ANSYS的工具创建面的组合，形成围岩组、衬砌组和开挖区组。ANSYS的做法为：
图4-30 选择面设置 岩区域
图4-31 选择面
图4-32 选择的围A. 先只选择围岩区域：Utility Menu>Select>Entities…，弹出对话框(图4-30)，按图中框选部分进行选择，点击OK;弹出对话框(图4-31)，然后在工作区选择围岩区(图4-32)中的R
1、R
2、R3和R4，点击OK;显示面，Utility Menu>Plot>Area，即可看到所选择的区域。 B. 创建组件：Utility
Menu>Select>Comp/Assembly>Create Component…，弹出对话框(图4-33)，按框选部分设定，点击OK，即创建一个以ROCK命名的组件;
图4-33 创建组件的设置
C. 选择所有面：Utility Menu>Select>Everything;然后显示所有面：Utility Menu>Plot>Areas;
D. 按A中的方法选择衬砌区的面Area(图4-33);并按B中的方法定义衬砌组Lining;
图4-33 选择的衬砌区的面并创建Lining组件
E. 按C、D中的方法确定开挖组件Kaiwa，图4-34。
图4-34 选择的开挖区的面并创建Kaiwa组件
查看已创建的组件可以通过以下方式进行：
Utility Menu>Select>Component Manager…，弹出对话框(图4-35)，即可看到已定义的3个组件。
图4-35 已创建的组件
2.直接生成面
以上是通过面的下级元素(点和线)来逐步生成面，ANSYS中提供了直接创建面的方法。具体做法为：
Preprocessor>Modelling>Create>Area>Rectangle(四边形面)>By Dimension，弹出对话框(图4-36)，输入相应的尺寸，创建的面与通过上述方法创建的面完全一样。
图4-36 直接生成面
下面的步骤同上面方法一致。 点击或
进行保存。
2.2.3 网格划分
建立了经过优化的实体模型后，即可进行平面网格的划分。 1.指定面的属性
在开始划分网格前，必须对面的属性(单元形式和材料号)进行指定，换句话说，在进行网格划分前，材料和单元类型必须已经定义/存在。在本问题中，隧洞开挖前，所有的面均属于岩石材料(即材料1)，因此，指定所有面的属性均为Plane42单元，材料号为1。具体做法为： 点击Meshing>Mesh Attributes>All areas…，弹出对话框(图4-37)，按框选部分的选择进行设定(材料号1，单元类型Plane42)，点击OK，即完成了面的属性指定。
图4-37 面属性的指定
2.网格划分密度的指定
尽管可以进行自由划分，但获得的网格很难满足用户的要求，因此对于面域，可以通过指定线的划分密度(长度或数目)来对面域进行映射划分Mapped(对于3边形映射划分，三条边的数目要相同，且最好为偶数;4边形时，对边的划分数目必须相等)。
具体做法为：
A.显示所有的线：Utility Menu>Plot>Lines B.指定衬砌及开挖区内线的划分密度
点击Meshing>Meshing Tool，弹出对话框(图4-38)，选择Lines>Set，弹出线选择对话框(图4-39)，选择衬砌的内外圈(共8条线)以及开挖区4根线，点击OK，弹出线划分密度设定对话框(图4-40)。线密度的设定可以通过设定长度或数目来进行，这里选择数目，本模型中设定为10，点击OK。
图4-38 线密度划分对话框
线
图4-39 选择要设定的
图4-40 线密度的指定
(圆圈部分)
图4-41 衬砌厚度线衬砌厚度的确定也按上述方法，选择4条厚度方向的线，设定数目为2。
图4-42 过渡线
C.过渡线的设定
对图4-42中A、B、C、D四条线而言，由于我们关注隧洞周边，因此，网格密度要大一些，即网格以隧洞为圆心，朝外侧网格逐渐过渡，增大。具体做法为：
按B中的方法，选择这4条线，按图4-43进行设定，点击OK，完成设定。需要注意的是，由于线的方向的原因，过渡系数可能为小数，也可能为整数，操作时可先试设定，若刚好相反，则取原过渡系数的倒数，如试取5，不合适的话，则取1/5。
图4-43 过渡线数目的设定
需要说明的是，映射划分一般针对3边形或4边形(平面情况)，若为5边形，则需要另外的映射方法，可按下面的规则进行设定，即把5边形的其中两边假象为一条边，则“变为”四边形，则按四边形划分规则进行设定(也就是说，假象为“一条边”的两条线的划分数目和要等于这两条线对应的一条边的划分数目，另外两边数目也要相等)。
图4-44 所有线的划分数目汇总
3.网格划分
在设定所有线的划分密度后，即可进行网格划分，划分分两种情况(先显示为面)：
A.对于3边形或四边形
点击Meshing>Meshing Tool，弹出对话框(图4-45)，按图中框选进行设定，点击Mesh后，弹出面选择框(图4-46)，选择开挖区和衬砌区(3边形或四边形)的面后，点击OK，工作面显示为图4-47。 图4-45 划分工具
网格
A.对于5边形
图4-46 面选择框
图4-47 已划分的选择显示面Utility Menu>Plot>Area。
点击Meshing>Meshing Tool，弹出对话框(图4-48)，按图中框选进行设定，点击Mesh后，弹出面选择框(图4-49)，选择且只能选择其中一个面(5边形)，点击OK，再选择5边形的其中4个角点(图4-50，由于假象两条线为“一条线”，因此，选择时不再选择这两条线之间的交点)，即可完成5边形面的划分，图4-51。
图4-48 划分工具
图4-49 面选择框
图4-50选择点的顺序
图4-51 已划分的网格
按照上面方法划分其余3个5边形面的划分，点击Utility Menu>Plot>Elements，显示划分后的网格如图4-52。
图4-52 划分后的网格
点击或
进行保存。
点击File>Save as，在弹出的对话框中，将文件另存为Tunnel-mesh.db(用于后面的计算)。
在完成有限元网格的划分后，即完成了有限元的建模，可以进行求解。通过下面进入求解模块。
Main menu>Solution。 2.2.4 边界条件和初始条件
1.边界条件
对于水工隧洞的计算区域而言，所选的区域一般进行位移边界约束，即左右为水平X法向约束，底部为铅直Y法向约束。ANSYS的做法为：
Define Loads>Apply>Structural>Displacement>On Nodes(施加在节点上)，弹出节点选择对话框，选择Box窗选方式，选择左右边界的节点(图4-54)，点击OK，弹出对话框(图4-55)，选择X方向约束，点击OK，
图4-53 节点选择框
图4-54 被选择的节点
图4-55 指定约束方向UX 左右边界
同样，窗选底部节点，指定UY约束，完成底部边界条件设定。
图4-56 被约束的
图4-57 指定约束方向UY 底部边界 2.初始条件
初始条件包括初始应力状态，本问题中主要是自重应力情况，即要设定重力加速度。
Define Loads>Apply>Structural>Inertia>Gravity>Global，弹出对话框，在铅直Y方向输入9.8，点击OK，完成重力加速度的设定。
图4-58 被约束的
图4-59 重力加速度的设定
点击或
进行保存。
2.3 水工隧洞施工过程模拟
在本问题，隧洞的施工模拟包括三个过程，即初始应力状态(荷载步1)→毛洞开挖(荷载步2)→毛洞支护(荷载步3)。本节中按这三个步骤进行计算模拟。(保证你处于Solution求解模式状态)
由于在下面的分析中涉及到单元的生(开挖)或死(激活，如开挖回填、施作衬砌等)，因此必须打开N-R模式，具体做法为：Analysis Type> Analysis Options(分析选项)(有时在点击Analysis Type后，不能发现Analysis Options，此时可点击Solution>Unabridged Menu，即可显示出来)，弹出对话框(图4-60)，选择Full N-R选项，点击OK即完成设置。
图4-60 Full N-R的设置
2.3.1 初始状态模拟
初始状态是指研究对象所在的地质区域未受人工扰动(开挖、支护等人类活动)之前就已客观存在的状态，包括自重应力场和构造应力场，其中以自重应力场为主。初始状态的求解过程为：
A.设定初始状态分析的荷载步Loadstep=1，具体做法为：
点击Analysis Type>Sol’Controls，弹出对话框(图4-61)，按图中框选设定，点击OK，完成荷载步设置;
图4-61 荷载步的设置
B.求解，Solve>Current Ls，点击OK，开始求解，当出现下列界面时，证明求解成功，点击Close，完成求解。
图4-62 经过上面过程，即完成了初始状态的计算。 点击或
进行保存。
2.3.2 毛洞开挖工况模拟
毛洞成洞过程实际包括两个部分，即衬砌部分和开挖后不回填部分，在本步中，衬砌和开挖区都会被挖去，在ANSYS程序中成为“杀死Kill”。具体过程为(显示界面为单元)：
A.设定初始状态分析的荷载步Loadstep=2，具体做法为： 点击Analysis Type>Sol’Controls，弹出对话框(图4-63)，按图中框选设定，点击OK，完成荷载步设置;
图4-63 第2荷载步的设置
B.根据前面4.2.2中创建的三个组件，选择要开挖的衬砌区和开挖区单元。 点击Ultility Menu>Select>Component Manager，弹出下面对话框，先在下面的列表中选择Kaiwa和Lining两个组件，再点击上面的后，关闭该对话框。
按钮
图4-64 显示选择的面Ultility Menu>Plot>Areas。然后选择附着于所选面的单元。 Ultility Menu>Select>Entities…，在弹出的对话框中，按下图设定后，点击OK，选择显示单元Ultility Menu>Plot>Element，如下图(图4-64)，即为本步中要开挖的单元。
图4-64 选择要开挖的单元
C.在命令行中输入Ekill,all，杀死/开挖所选的单元。
D.选择全部元素：Utilities Menu>Select>everthing;并显示右键>Replot; E.进行毛洞开挖求解Solve>Current Ls，点击OK，开始求解，当出现下列界面时，证明求解成功，点击Close，完成求解。
图4-65 求解成功
显示为单元Utilities Menu>Plot>Elements，点击2.3.3 毛洞支护工况模拟
毛洞稳定到一定状态后，即可进行衬砌施作，形成隧洞主体结构，有限元对此过程的模拟过程为(显示为单元Utilities Menu>Plot>Elements)：
A.指定荷载步Loadstep=3;
点击Analysis Type>Sol’Controls，弹出对话框(图4-66)，按图中框选设定，点击OK，完成荷载步设置;
或
进行保存。
图4-66 第3荷载步的设置
B.选择先前设定的衬砌区域/面Lining及相应附着在面上的单元; 点击Ultility Menu>Select>Component Manager，弹出下面对话框，先在下面的列表中选择Lining两个组件，再点击上面的该对话框。
按钮后，关闭
图4-64 选择衬砌区域
显示选择的面Ultility Menu>Plot>Area。然后选择附着于所选面的单元。 Ultility Menu>Select>Entities…，在弹出的对话框中，按下图设定后，点击OK，选择显示单元Ultility Menu>Plot>Element，如下图(图4-64)，即为本步中要开挖的单元。
图4-64 选择要开挖的单元
C.激活所选的衬砌单元，在命令行输入Ealive,all，激活/施作衬砌区单元;
4、由于原来的衬砌部分设定为岩石材料，因此需要改变衬砌单元材料属性为混凝土属性，具体为：选定衬砌单元，Solution>Load step opts>Other>Change mat props>Change mat num/弹出菜单，材料编号改为2：
图4-67 衬砌材料性质的改变
D.选择全部元素：Utilities Menu>Select>everthing;并显示右键>Replot; E.进行衬砌支护后的求解Solve>Current Ls，点击OK，开始求解，当出现下列界面时，证明求解成功，点击Close，完成求解。
图4-68 求解成功
显示为单元Utilities Menu>Plot>Elements，点击2.3.4 计算结果查看及处理
通过以上分析，对水工隧洞施工期围岩及衬砌结构的应力、变形规律进行了简单的数值模拟，下面就数值模拟的结果进行简单的查看与处理。首先通过以下过程进入通用后处理模块：Main Menu>General Postproc。所有的后处理操作都必须在后处理状态中。
1.计算结果的读取
首先查看计算荷载步的情况：General PostPro>Results Summary，弹出对
或
进行保存。 话框。
读取方式
图4-69 计算结果汇总
图4-69 结果计算结果的读取可以通过多种方式，以By Pick为例：
点击Read Results>By Pick，弹出菜单后，选择某荷载步，点击Read(读取)→Close即可。
图4-70 通过By Pick读取结果
2.计算结果的查看
在读取某荷载步的结果后，就可以对某荷载步下的结果进行绘图或文本列表。计算结果分两种：节点解和单元解。
节点解： Plot Results>Coutour Plot(绘制等值线)>Nodal Solu(节点解) 解)
List Results>Nodal Solution(列表结果)
单元解： Plot Results>Coutour Plot(绘制等值线)>Element Solu(单元 List Results>Element Solution(列表结果)
以荷载步2(毛洞开挖工况)的结果为例：
(首先对开挖掉的单元不选择显示，先选择组件，然后选择附着在上面的单元，开挖掉的单元就不显示了)
A.绘制节点位移UY 点击Plot Results>Coutour Plot>Nodal Solu，弹出的对话框中，选择Dof Solution→Y-Component of Displacement，并作相应设置后，绘出UY等值线图(如图4-71)。
图4-71 绘制UY位移分量等值线图
同理可以绘制UX和合位移。 B.绘制节点应力向量
点击Plot Results>Coutour Plot>Nodal Solu，弹出的对话框中，选择Stress→Y-Component of Stress，并作相应设置后，绘出SY等值线图(如图4-72)，可看到两侧洞壁出现最大的竖直方向压应力。
图4-72 绘制SY位移分量等值线图
同理可以绘制其它应力分量，包括第1主应力(1st Pricinpal Stress)和第3主应力(3st Pricinpal Stress)
注意：ANSYS的应力大小与方向规定和材料力学规定相同，与我们工程上的规定刚好相反，也就是说ANSYS中第1主应力实际为工程上应用的最小主应力，第3主应力实际为工程上应用的最大主应力。
若要绘制某些特定部位的计算结果，则只需选定关注区域的单元进行绘制即可。
若要对比开挖前后的变形图，则在对话框中选择变形后图形同时显示变形前边界。
图4-73 绘制变形前后对比图
3.荷载工况组合
在前面的分析中，隧洞的开挖经历了3个步骤，在每一步的分析中均包含了自重应力和自重位移，对于应力而言，我们不仅关注自重应力，同时关注开挖后的附加应力和二次应力;而对于位移，自重位移实际是不存在的(经过几百万年的稳定后，位移基本消失)，因此对于开挖而言，我们更关注于附加位移，这就涉及到荷载工况之间的逻辑运算(加或减)的问题，也就是荷载工况组合。在本问题中，评价开挖引起的位移或应力时，就必须“减掉”自重位移或位移，即荷载步2要减去荷载步1;而在评价衬砌施作引起的附加应力或位移时，则必须减去开挖和自重引起的位移或应力，即荷载步3要减去荷载步2。荷载工况的定义和运算做法为：
A.定义荷载工况：General Postproc>Load Case>Creat Load Case…，弹出对话框中，选择从结果文件Results Files创建荷载工况，
图4-74 定义荷载步1为荷载工况1 同理分别定义荷载步2为荷载工况2(图4-75)，荷载步3为荷载工况3(图4-76)。
图4-75 定义荷载步2为荷载工况2
图4-76 定义荷载步3为荷载工况3 当要分析开挖引起的附加位移和应力或其它参量时，则要减去初始状况的位移和应力，即用荷载工况2“减去”荷载工况1，做法为：
A.读取荷载工况2(图4-77)
Load Case>Read Load Case…，在弹出的对话框中，输入2，点击OK;
图4-77 读取荷载工况
B.减去荷载工况1(图4-78) Load Case>Subtract…，
图4-78 减去荷载工况
重新绘制UY方向的附加位移，则图形变为图4-79，隧洞顶部发生向下位移，而隧洞底部发生向上的回弹位移。附加的最大压应力变为图4-80，隧洞底部和顶部发生拉应力，两侧发生最大压应力。 图4-79 附加竖直UY位移
4.路径操作
图4-80 附加最大主应力
对于实际工程而言，我们可能关注于应力或位移在某些区域或范围内的变化趋势，这就需要用到ANSYS的路径操作。以本问题为例，如果我们需要知道应力或围岩沿径向的变化趋势，则可按下面步骤进行操作：
A.定义路径
General Postproc>Path Operations>Define Path>By nodes(通过节点定义)…，弹出节点选择对话框，依次选择路径上的节点(图4-81)，点击OK，弹出对话框(图4-81)，定义路径的名称为XX，
图4-81 路径的定义
B.映射数据到指定路径
Path Operations>Map Onto Path…，弹出对话框，指定需要映射的参量，如UX，UY，SX，SY，S1，S3等，如图4-82。
批 准：
审 核：
编 制：
XXXXXXXXXXX公司 XXXXXXXXXXXXXX项目部
X年X月X日
1、总则
为规范XXXXXXXXX项目隧洞施工的安全管理工作，满足业主、监理对隧洞施工安全管理要求，减少和避免发生安全事故，保障隧洞内施工安全。根据我项目部隧洞施工特点，特制定本制度。
2、职责
1)安全环保办：负责隧洞施工安全管理的监督工作;
2)技术质量办：负责隧洞施工安全技术措施和作业指导书的制定，并实施交底及安全技术措施的检查指导工作;
3)工程管理办：科学合理编排隧洞掘进计划，落实隧洞内施工安全标准化工作及文明施工管理工作;
4)土建工区、TBM工区：负责落实隧洞施工安全技术措施及现场的施工安全的具体管理、协调、监护工作。
3、隧洞安全检查
一、隧洞安全检查的重点
1、光面爆破控制和监控量测、初期支护(包括二次衬砌)跟进进度和施工质量、地质情况(是否与设计相符);
2、施工用电、火工品管理、应急预案及演练、应急物资装备保障情况;
3、安全员履行职责及特殊工种持证上岗情况等;
4、隧洞内有毒有害气体检测、通风情况检查和排水设施的检查。
二、检查要求
1、安全总监每周检查不少于一次，项目经理每月检查不少于2次，安全员每日对洞内进行巡查;
2、检查人员每次检查均应做好检查记录，对发现的问题提出口头或书面整改措施，安全人员跟踪落实。
4、隧洞施工安全管理要求
4.1 基本要求
1、所有进、出洞人员必须实施登记、刷卡或翻牌，洞口值班人员做好记录工作，违反规定的遵照项目部安全奖惩制度进行处罚;外来参观人员进行进洞安全告知后，由项目部专人引导和监护安全。
2、进入施工区域，所有人员遵照项目部规定佩戴好劳动防护用品(如安全帽、防尘口罩、耳塞)，进洞人员穿戴有明亮反光条的工作服或反光马甲;
3、隧洞内照明线路敷设严格遵照《水利水电施工标准化图册》布设为的三相五线制，照明灯使用LED节能灯，6-10m一盏，保证照明充足，并在弯道、洞口处安设一定数量的应急照明灯。
4、隧洞洞施工用电遵照临时用电规范进行，机具设备用电严格遵照”一机、一闸、一漏、一箱“安装。所有用电设备供电、接线必须有持证上岗的电工进行，且禁止带电接线作业。电工作业安排两人进行或挂牌”有人检修、禁止合闸”。
5、隧洞内排水沟渠设置符合地质勘探资料的涌水水量，排水沟渠沿隧洞方向依次顺延。在洞口位置开挖有符合涌水水量收集的集水井，并定期对强排水设备设施检查，确保性能良好，以使突发涌水时能及时抽排。
6、冬季进入洞口的路面要经常性清扫，防止结冰，车辆下坡打滑。并在下坡段50m位置一次设置2个以上的尺寸规格为2*3m的防撞沙堆。冬季路面结冰后，对进入洞内的车辆实行管制，人行车停，车行，人停，确保安全。
7、所有隧洞的洞顶有安全防护栏杆及底部至少20cm高的挡石板，必须对洞顶及两侧边坡的浮石处理，必须时对其进行喷护处理，确保隧洞临边无松土、无危石。同时安全人员要经常性巡视，保证隧洞上方安全。
8、所有隧洞洞顶设置有截、排水系统，保证雨水或雪融水不冲刷边坡坡面。
9、隧洞内的供、排水管线有明显的供排水标记，且水管的外侧粘贴有反光贴的警示标签。
10、隧洞作业人员必须经三级安全教育培训，经考核合格后，方可上岗作业。
11、隧洞内有粉尘、噪音、高温，进入隧洞作业人员不得有心脏病、高血压、癫痫等不适宜在洞内作业人员。
12、进入隧洞工作前，作业班组长必须在洞口前开展班前预知危险活动告知，全体人员参加，无故未参加的，遵照项目部奖惩制度实施处罚。 4.2 钻爆法隧洞开挖安全管理要求 4.2.1 基本规定
1、 隧洞开挖前，技术办编制开挖专项技术方案，按照三级安全技术交底要求，安全部门与技术部门共同组织，依次开展项目级、工区级和班组级的安全技术交底。
2、钻爆开挖应根据围岩类别确定是否采用光面爆破或预裂爆破技术，并控制循环进尺。在IV、V类围岩，除控制循环进尺外，喷锚、立拱、挂网支护应及时跟上，严格遵照“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”进行，保证隧洞施工质量，进度，确保安全。
3、使用钻爆法开挖必须进行钻爆设计，钻爆设计应考虑隧洞洞顶覆盖物深度、洞顶上部的建筑物，考虑爆破振动和噪声对周围环境的影响，应采取减小振动和降低噪声的技术措施。
4、隧洞双向开挖接近贯通面时，两端施工应加强联系与统一指挥，当隧洞两个开挖工作面距离接近15m时，必须采取一端掘进另一端停止作业并撤走人员和机具的措施，同时在安全距离处设置禁止入内的警示标志。
5、严禁装载机铲斗、自卸车、轻卡车和皮客车货箱内载人进、出洞或上、下班，违者按项目部奖惩制度处罚， 4.2.2 钻孔、爆破
1、隧洞使用YT-28凿岩机须使用湿式作业，降低粉尘，喷混必须使用湿喷设备，减少扬尘。
2、隧洞内爆破严格遵守《爆破安全规程》，民爆公司安全员和项目部安全员共同在现场检查、监督爆破员安全作业。安全警戒控制在作业半径250m距离外，在爆破警戒未解除前，严防外人进入，并监督剩余火工品的销毁，杜绝火工品的流失。每次爆破结束后，监督爆破员排炮必须等炮烟散尽后进行，并随时与排炮员保持沟通、联系，预防炮烟中毒事故。
3、钻爆作业台车结构件焊接牢固可靠，前、后侧临边位置必须加装防护栏杆，防止人员高空坠落;且安放在台车上的机具设备必须固定牢靠，防止脱落伤人。
4、装载机拖动台车移动时，应有专人指挥，台车的前、后、左、右区域严禁站人。特别下坡路段，预防台车脱溜伤人事故。
5、台车上部的喷混水泥结块应经常清扫，防止因拖拉振动导致结块落下，损伤设备或人员。任何人在台车上作业，严禁抛掷物件，预防物体打击事故。
6、台车的两侧须安装安全警示标志和周边安装带警示的LED灯带或粘贴反光贴。
7、台车上用电安全遵照临时用电规范飞“一机、一箱、一闸、一漏保”进行设置，并保证足够的照明度。台车上照明灯和用电设备接地性能良好，漏保动作电流不高于15mA。
8、爆破作业结束后，必须等炮烟完全散尽后，经安全员对洞内有毒有害气体进行检测，确认安全后，方可通知出渣设备及人员入内。
9、每项作业完毕后应及时清理作业场地、消除安全隐患，保持作业场地清爽、通行无碍。 4.2.3 装渣与运输
1、装碴作业期间应在洞口处安全警戒，未经许可，严禁非作业人员进入。
2、装碴与卸碴作业应有专人指挥，作业场地的照明应满足作业人员安全操作的需要。
3、工区应根据施工安排编制运输计划，制定运输管理规定，加强运输调度，确保工程运输安全。
4、隧洞施工运输路线的空间必须满足最小行车限界要求，并根据不同的运输方式，在洞口、台架、设备、设施等位置设置信号和标志予以警示。
5、运输车辆不准超载、超宽和超高运输，不得人货混装。车辆行驶中应随时观察线路有无障碍和洞内其它设施、设备、临时支撑等有无侵入限界情况。
6、进出隧洞人员必须走人行道，不得与机械抢道，严禁扒车、追车或强行搭车。
7、运输线路或道路应保持平整、畅通，并设专人按标准规定的要求进行维修和养护。线路或道路两侧的废碴和杂物应随时清除。
8、运输车辆严格按照洞内限速要求行车，不得超速行车。
9、隧洞内运输车辆车况须保持良好，特别是刹车、转向和灯光等安全装置，工区和项目部每周进行设备安全检查，禁止设备带“病”入洞。 4.2.4 测量与施钻作业
1、测量人员、钻工操作手到洞内作业前，应先对爆破区域进行经验排查，并“敲顶问邦”，确认无塌方和危石落下危险后，方可作业。
2、台车上、下实施钻孔交叉作业时，必须有可靠安全措施，并保持沟通良好。 4.2.5 支护与加固
1、隧洞支护必须按初喷--立拱→架设钢架(钢筋网)、锚杆→复喷的程序施工。在爆破、找顶后，应立即初喷混凝土封闭围岩。
2、隧洞支护施工质量必须达到有关标准规定的要求。超前支护应在完成开挖工作面的加固后进行，每循环之间应有足够的搭接长度与初期支护有效连接。
3、特殊地质条件的隧洞，应根据具体地质情况采取超前支护、预加固处理方案和安全保障措施。 4.2.6 衬砌
1、衬砌施工作业面用电应符合临时用电的要求，其照明应满足安全作业的需要。
2、一般地段隧洞内施作衬砌应在围岩和初期支护变形稳定后进行;在浅埋、偏压、围岩松散破碎等特殊地段的隧洞和洞口段应尽早施作衬砌。
3、在软弱、破碎、高地应力、大变形的围岩地段，仰拱应随开挖及时施作，尽快形成封闭环，并超前于墙拱衬砌。同时应合理确定与开挖和衬砌作业面的距离。
4、衬砌作业台架下预留通行作业人员、施工车辆以及安设风、水、电线路或管道的净空，应满足洞内车辆和人员安全通行的要求。
5、衬砌作业台架应有足够的强度、刚度和稳定性，衬砌台车、台架组装调试完成应经验收合格方可投入使用。
6、衬砌作业台架、仰拱施工栈桥的移动，应有专人指挥，慢速移位，工作区严禁非作业人员和车辆通行、停留;非作业人员、设备、材料、工器具等应撤离到安全地点。
7、衬砌作业台架、作业平台四周应设置安全栏杆、密闭式安全网、人员上下工作梯，衬砌台车及防水板施工作业台架还应配置灭火器，经验收合格方可投入使用。
8、衬砌作业台架、作业平台上的各类用电设备应有绝缘保护装置，电线路还应符合洞内临时用电要求。
9、运输机械应按规定线路及限行速度行驶，过往台架、栈桥时应加强瞭望，倒车作业应有专人指挥，驻停时应有制动措施及安全警示标志。 4.2.7 施工排水
1、隧洞施工应做好排水工作，防止涌水淹没洞室，危及人员、设备和环境安全，影响施工质量和进度。
2、洞内施工排水沟应经常清理，保持畅通，防止淤塞。
3、洞内内排水应采用机械排水，并应符合下列规定：
1)配备抽水机的功率应大于排水量的20%以上，并应有备用台数。
2)对富水软弱破碎围岩、岩溶等有突涌水风险的隧洞，必须进行防突涌水专项设计，编制专项安全技术方案。
4、隧洞内有水地段的高压电线必须有及防水灯头和灯罩。施工现场电线、电缆使
用过程中应经常检查，确保绝缘良好。 4.2.8 通风、防尘、与风水电供应
(一)通风与防尘
1、隧洞施工独头掘进长度超过150m时，必须采用机械通风。
2、隧洞施工通风应纳入工序管理，由专人负责管理，并定期对通风量检测，做好记录，同时根据需要适当加大通风。隧洞内通风的技术参数如下：
(1)、隧洞施工应保证对每一作业人员供应新鲜空气不小于3m³/min，采用内燃机械作业时，供风量不应小于3m³/(min.kw)。
(2)、隧洞施工通风的风速，全断面开挖时不应小于0.15m/s，在分部开挖的坑道中不应小于0.25m/s。
3、隧洞施工有毒有害气体必须符合国家有关规定，并应满足下列卫生及安全标准的要求：
(1) 空气中氧气含量按体积计不得低于20%。
(2) 一氧化碳容许浓度不得大于30mg/m3。在特殊情况下，施工人员必须进入开挖工作面时，浓度可为100mg/m3，但工作时间不得大于30min;
4、长及特长隧洞施工应有备用通风机和备用电源，保证应急通风的需要。
5、通风机、通风管安装与使用应符合下列要求：
(1)通风机控制系统应装有保险装置，当发生故障时应自动停机。 (2)人员严禁在风管的进出口停留。 (3)通风管安装地点应稳定牢固。
(二)隧洞内空压机站供风
1、空压机站应有防水、降温和保温设施，并按规定配备消防器材;
2、空压机的储气罐、安全阀、压力表应按规定进行检验;
3、使用前应检查空压机的安全状况，确认完好后方可投入使用;使用过程中应经常检查维护，确保安全运转;
4、空压机定人操作，并遵守安全操作规程;
5、必须执行交接班制度，并作好交接班记录，值班人员不得随意离岗;
6、运转过程中不得随意松动、拆卸任何管路附件和接头，防止设备内部带压的气液混合体溢出伤人;
7、 检修或维护时必须停机、切断电源并排尽压缩空气，同时将配电箱锁闭并悬挂“有人作业、严禁合闸”警示牌，防止意外启动导致人员及设备的损伤。
8、 供风管安装应符合下列规定：
1) 供风管的材质及耐风压等级应满足相应要求，不得采用伪劣或不合格管材; 2) 供风管安装前应进行检查，当有裂纹、创伤、凹陷等现象时不得使用，管内不得留有残余物和其它脏物;
3) 洞内供风管应敷设在电缆、电线路的相对一侧，不得妨碍运输和影响侧沟施工。风管网路中应分段设控制闸阀，以利于控制和检修;
4) 供风管应敷设平顺，接头严密，不漏风。软管与钢风管的连接必须牢固可靠，风管拆卸必须在空压机停机或关闭闸阀后进行。
4、 供风系统使用过程中应设专人负责检查和维护，对漏风管路及闸阀等应及时进行修复或更换。
(三)供水
1、 蓄水池基础应置于坚实地基上，有明显的安全警示标志。
2、 机械抽水应有专人负责，蓄水池水满后，及时关闭抽水水泵。
3、 抽水机电机的绝缘阻值应符合要求，机体应有可靠的接地接零保护。
4、 供水管道在安装前应进行检查，有裂纹、创伤等现象时不得使用，管内不得留有残余物。
5、供水管道布置应符合下列规定：
(1) 供水管路应敷设平顺，接头严密，不漏水;
(2) 洞内管道应铺设在电缆、电线路的下方，不得妨碍运输和通行;
(3) 寒冷地区冬期施工时，洞口处的水管应采取防冻措施，防止供水管道冻裂。
6、 供水系统应设专人负责检查维护，对漏水管路及闸阀应及时修复或更换，对水源含泥沙较多的高压水池应定期清洗。
(四)、供电
1、隧洞供电线路应采用380V/220V三相五线系统。
2、 隧洞内的照明和动力电线路安装在同一侧时，必须分层架设。电线悬挂高度应为：电压380V时不小于2.5m。
3、 洞内主要交通道路、抽水机站等重要场所，应有安全照明;
4.3 TBM施工隧洞安全管理要求 4.3.1 洞内人员安全规定
1、TBM掘进至2Km后，所有进、出洞人员必须乘坐机车载人车。乘坐载人车规定如下：
(1)乘坐载人车进、出洞途中，严禁身体任何部位越过车厢，谨防车辆伤害。 (2)载人车未停稳的情况下，禁止攀跳机车，违者遵照项目部安全奖惩制度处罚。 (3)载人车停稳后，听到机车信号工发出停车指令后方可下车。上、下载人车严禁推搡或拥挤。
2、未经许可，任何人不得步行出洞，出洞要向队长报告，经批准后，方可出洞。
3、所有进、出洞的施工人员能辨识洞内的各种危险警示信号，特别是安全避让机车。
4、进入TBM机后，非指定人员严禁触碰TBM机上布置的控制按钮或设备。除紧急情况下，按下急停开关。
5、所有人员看到或听到机车灯光或喇叭警示信号后，要立即撤离工作区域，并确保机车行走轨道无杂物，安全避让。
6、TBM隧洞区间内作业，要在作业前后50m处设立安全警示灯或警示标志。
7、禁止触碰和跨越运行中的皮带，禁止使用皮带传输物件或人员，任何人不得将铁丝、水泥结块、编织袋、废铁等损伤皮带的物件扔在传输皮带上。严禁通过皮带传输工器具。
8、安全人员每天对洞内的通风量、风速，有毒有害气体进行检测，并做好记录。发现异常检测及时通知掘进队队长和技术办，下达停产撤人指令。
9、项目部每周对TBM洞内情况进行一次周安全检查，检查内容包括用电设备设施、起吊设备、拖车上的安全防护装置、安全警示标识、洞内风速、温度、照明度、有毒有害气体检测和消防器材性能的安全检查。 4.3.2 TBM掘进
1、TBM机上各工种操作手必须经培训后才能上岗，且操作手熟悉和掌握本岗位的安全操作规程。
2、TBM掘进班所有人员服从队长的统一协调和指挥。
3、TBM掘进警报响起后，所有人员撤离出工作区域，如有特殊情况，请提前告知
TBM操作手，暂缓启机。
4、TBM掘进中禁止任何人进入刀盘运转区域。
5、TBM机操作定人定机进行，非项目部指定人员禁止操作。TBM操作手严格按照既定启机顺序依次操作，操作过程中注意观察各种压力检测数据变化，根据导向系统合理调整盾体姿态。
6、TBM机启机前，TBM操作手要确认所有检修工作完毕，刀盘内无人员，拖车轨道延伸区域正常以及风水电管路延伸到位，混凝土泵车卸料完毕，等一切准备就绪后，才能发出启机指令。
7、TBM步进时，要与主机架前部人员用对讲机保持沟通，确认安全后才能实施。
8、TBM在不良地质段掘进，要注意观察皮带机压力变化和出渣岩石情况，并将不良地质信息及时反馈至项目部技术部。在突发异常停机时，必须查清停机原因后，才能再次掘进。
9、TBM掘进中轨道延伸，作业人员正确使用手拉链条葫芦(1-3T的手拉链条葫芦)，并对手拉链条葫芦经常性检查，发现损坏及时维修或更换。
10、TBM掘进中注意对风筒、高压电缆、供水水管和出渣皮带延伸的检查，发现距离不足时，及时通知TBM操作手，停机续接。
11、TBM掘进期间，洞内、外的通讯保持畅通，在突发异常情况时，洞内和洞外人员的能及时联系，且对讲通讯系统有应急电源。正常检修需断开信号装置时，应提前告知队长和洞外调度，提前做好应对。
12、TBM掘进中，通风必须保证，在无通风的情况下，禁止掘进。洞外的应急供电、通风风、排水系统每周检查一次，确保正常。
13、TBM钢拱架安装、挂网遵照技术办提供图纸进行，操作人员和作业人员须配合默契，螺栓对孔用工器具，禁止直接用手操作。操作完毕后应及时关闭遥控器。若因掘进速度过快支护、挂网困难要告知操作手。对挂网后的拱架进行喷护作业，喷射管口不能对人，并注意加强对管路的检查，预防爆管伤人。在发送爆管或泄漏的情况下，应立即按下急停按钮，关闭一切工作。需要拆卸管接头时，要卸压后才能进行。
14、空压机的开启、关闭必须经培训合格的专人负责。
15、TBM掘进期间，电工、机修工应定时对机上各类电气设备、皮带和管路进行巡检，并做好记录。
16、TBM掘进中突发停电，第一时间与洞外调度取得联系，确认停电原因。然后启动TBM机上应急发电机和洞外的紧急供风系统，确保洞内照明和排水以及通风。若停电超过1小时，在妥善安排好洞内事宜后，通知洞内人员撤离。
17、TBM检修过程中，听到任何人发出的求救指令，需立即按下急停开关。
18、TBM掘进检刀期间，每班对除尘滤芯进行一次清扫，保障TBM机除尘能力。
19、TBM机掘进后，立即开启刀盘喷水，给刀盘降温和降低掌子面扬尘。在裂隙水或涌水区间段，应关闭刀盘喷水开关。 4.3.3 TBM检修
1、TBM检修分工种进行，除队长指派外，禁止触碰或中途插手他人检修作业。
2、皮带检修时，必须拉下安全急停控制按钮，除皮带检修工，任何人禁止合闸，检修结束后，及时告知TBM机操作手。
3、TBM电气设备检修由持证上岗的电工进行，电气设备检修实施挂牌或两人作业制(1人作业，1人监护)。电工穿戴绝缘鞋和佩戴绝缘手套。
4、TBM机上用电检修或接线必须有专业电工进行，且检修前，必须断电作业。
5、检修人员听到TBM启机的异常警报后，要立即撤离作业区域，待查明原因后，方可继续作业。
6、TBM刀盘检修和TBM操作只能单方面一项，刀盘检修工和TBM操作手要事先沟通好，严禁将钥匙随意交与他人。且TBM操作室启动刀盘时，刀盘内检修人员必须撤离。
7、刀具检查、检修时，刀盘内、外人员要良好沟通，且进入刀盘区域检修人员使用36V以下安全电压。刀盘转动时，必须躲在刀盘后方，以防落石伤人。
8、进入刀盘掌子面检修作业必须在岩层较好的情况下进行，刀盘退后至少50cm，并旋转刀盘将周边浮渣挂掉后才能进行，穿戴好个人劳动防护用品。
9、更换刀具使用的手拉葫芦应经常性检查，选用的手拉葫芦应有足够的安全系数，并注意对刀具的螺栓吊耳，网兜检查，发现有断裂或断股的及时更换。
10、TBM机上空压机每班进行例保，排水，并按照设备保养周期进行维保。安全人员半个月对机上的压力容器安全阀和压力表进行一次检查，并做好记录。
11、TBM检修期间，在电缆、油管附近进行电焊或氧割的动火作业，必须有安全防护措施，现场有专人安全监护，预防火灾。
12、TBM机上动火使用的氧气、乙炔瓶须保持5m的安全距离，使用结束后及时关闭
气阀。
13、TBM隧洞内和机上的各类配电箱和电气设备必须有可靠接地，电工每月对其绝缘电阻值进行检测，并做好记录。
14、TBM检修过程中，听到任何人发出的求救指令，需立即按下急停开关。
15、TBM检修结束后，工完场清，对自己的工器具及时清理。
16、TBM通风风带修补，必须待风力全部关停后进行，通风前必须确认风带附近无人员。
17、TBM掘进中遭遇涌水，开启强排水系统抽水，并及时堵水，输水。若涌水量过大超过机上的排水能力，则立即停机、撤人。
18、TBM在不良地质段、涌水、塌方区域段掘进，遵照相应的应急预案要求处置。 4.3.4 TBM后配套及附属设备安全
1、TBM机车驾驶员和信号工定人、定机、定职责，未经培训考核合格的，禁止操作机车。
2、机车行驶途中，驾驶员与信号工保持经常性联系，且驾驶员有一台备用与洞外调度联系的对讲机，驾驶员和信号工原则上仅服从洞外调度指挥。
3、当班驾驶员、信号工上班前应掌握中途下车的人员位置，行车途中时刻注意观察车辆100m前、后地点。
4、驾驶员、信号工应熟知洞内弯道位置、错车平台或作业平台放置地点，按规定的限速规定行车，禁止违章超速行车。
5、TBM洞外调度指定专人，洞外调度室至少配备两台与洞内通讯的座机电话。
6、安全员每周至少对错车平台结构件进行一次安全检查，特殊是爬坡节，若发现隐患及时通知整改。
7、后配套拖车牵引时，统一信号指挥，及时清除沿线的障碍物，在牵引平台上指挥人员应站稳。
8、轨道吊机必须定人操作，在吊卸轨道、物资等材料，吊机运行区域所有人员及时避让。队长和安全员要对吊卸区域经常性检查，纠正和制作习惯性违章。 4.4 不良地质和特殊岩土地段隧洞施工安全
1、隧洞施工前必须根据设计提供的工程地质及水文地质资料，结合现场实际情况进行分析研究，制定专项施工技术方案。
2、隧洞施工前必须针对不同风险源制订完善的应急预案，并定期组织演练, 施工中应有足够的抢险、急救物资储备。
3、隧洞施工时，应根据具体情况制定与实施地质预测、预报方案，并按根据地质预测、预报的结果及时调整隧洞施工方案。
4、隧洞施工时，应按监控量测方案实施。当发现围岩和支护体系变形速率异常时，应立即采取有效措施，情况严重时应将全部人员撤离危险区域。
5、每道施工工序作业前，应由当班安全员用班前安全讲话的形式，将作业风险和安全措施告知所有作业人员，并按安全措施执行。 4.5 逃生及救援
1、 隧洞施工前，对下列可能发生重大安全事故的风险，必须进行危险源辨识和安全风险评估，并制定针对性的措施或应急预案。
1)对有突涌水风险的隧洞，必须进行防突及防突涌水的专项设计，制定专项施工安全技术方案及应急救援预案;
2)对隧洞内火灾、坍塌等风险，应制定应急救援预案;
3)对其他自然灾害(大雨、强风、雪、雷、地震)可能造成安全事故的风险,应制定应急处理措施。
2、 应与附近医院、消防队，临近施工队伍及其他救援组织建立正式的互助协议，并做好相应的安排，确保在应急救援中及时得到外部救援力量和资源的援助。
3、 隧洞施工中必须配备必要的救援物资和设备器材，并设专人管理，对配备的应急救援机械设备、监测仪器、堵漏和清洗消毒材料、交通工具、个体防护设备、医疗设备和药品、生活保障物资等，应进行定期检查、维护和更新，确保应急救援物资和设备能随时投入使用。
4、 隧洞施工必须事先规划逃生路线，并在隧洞适当位置设置避难、急救场所，避难处应准备足够数量的逃生设备、救护器械和生活保障品等。
5、 隧洞内交通道路及开挖作业等重要场所必须设置安全应急照明和应急逃生标志，应急照明应有备用电源并保证光照度符合要求。
6、隧洞施工期间通信系统必须保证畅通，及时掌握现场情况。同时应满足下列要求：
1)必须在现场各应急组织相关部门、洞口值班室、开挖工作面及其它必要的地方
设置通信设备;
2) 使用带电源的通话装置应配备备用电源，保证停电时不影响使用; 3) 通信设备应采用洞内有线电话，并保证其性能可靠。
7、根据现场实际情况，必须定期组织应急预案的桌面演练或模拟演练。演练前应结合施工环境改变和以往演练的情况制定计划，演练后应及时评审，并不断改进和完善应急救援体系。
8、隧洞内所有施工作业人员必须经过应急救援培训。应急救援培训应包括下列内容：
1)了解潜在危险的性质和对健康的危害; 2) 熟悉应急救援程序; 3) 掌握必要的自救及互救知识;
4) 了解预先指定的主要及备用逃生路线、集合地点及各种避难急救场所位置; 5) 了解各种通信装置、避难器具等的使用方法。
9、当隧洞施工中发生险情时，应迅速作出判断，确定相应的响应级别，并按响应级别启动应急救援程序，同时根据下列各项要求，迅速开展事故的侦测、警戒、疏散、人员救助、工程抢险等有关应急救援工作。
1)值班人员和安全负责人应立即通知隧洞内所有作业人员紧急撤离;
2)现场最高管理者应负责指挥疏散撤离，各级调度人员应坚守岗位，保持通信畅通，及时反馈人员撤离及险情出现情况等信息;
3) 应及时上报地方政府或相关救助部门，请求紧急救援，做好相关配合工作; 4)现场应采取安全警戒线或隔离措施，防止其他人员进入危险区域，避免灾害损失的扩大;
5) 进行事故原因分析，收集事故物证，调查引发事故的具体原因和相关责任人; 6) 制定相应的预防措施和工程处理措施，上报建设、设计、监理和相关单位，按批复的方案对事故进行处理。
10、 隧洞灾害事故处理和救援应按下图所示的工作程序进行。
图： 隧洞灾害事故处理和救援工作程序
11、隧洞内发生中毒、爆炸险情后，应采取下列措施：
1) 立即停止施工，作业人员全部撤出，同时清点施工人数，确认人员伤亡情况; 2) 立即报告应急抢险领导小组，并及时上报相关单位; 3) 派专人封锁现场，防止无关人员进入危险区域;
4) 应急抢险救援指挥组织人员现场勘察，立即对遇险、受伤人员组织急救; 5) 非救护队成员不得进洞抢救。救护队在执行任务前，必须了解事故性质。救护队必须在统一指挥下开展抢救工作，严禁个人单独行动;
6) 可供临时处置的清洗器具、急救箱、担架等医药卫生设备及时到位; 7) 救助受困人员至安全地带、撤离施工设备;
8) 事故处理救护应设在安全区附近新鲜风流中的安全地带，对受伤的人员进行临时处治，防止伤势恶化;
9) 应立即与当地医疗单位联系，将受伤人员就近转送医院治疗; 10) 事故调查及处理。
12、隧洞内发生突涌水险情后应采取下列措施：
1) 突然遇到大面积渗漏水时，应即令工人停止工作，撤至安全地点。同时应对出水部位、水量大小、变化规律、水的浑浊程度等进行观测记录，采取必要的防护措施,并上报监理;
2) 在爆破作业后突然发生特大涌水，作业人员应立即撤离，按既定的逃生路线进行洞内人员和机械设备的撤离，同时启动应急预案，迅速切断电源，启动应急照明，当涌水量较大时，人员可利用事先准备的救生圈、皮划艇等进行逃生;
3) 在开挖作业过程中发生特大突涌水，开挖工作面人员应立即沿逃生路线迅速向洞外或避难所撤离，同时启动应急预案，迅速切断电源，启动应急照明，当涌水量较大时，人员可利用事先准备的救生圈、皮划艇等进行逃生;
4) 及时上报;
5) 对遇险、受伤人员组织急救; 6)利用大功率抽水设备进行排水;
7) 在涌水量及水压降低后进行机械设备的急救; 8) 采取必要的措施对突涌水进行封堵及事故处理。
13、当隧洞发生塌方时应采取下列措施：
1) 立即停止施工，作业人员全部撤出，同时清点施工人数;
2) 必须按事故分级规定迅速向上级有关单位报告，并立即启动应急预案实施救援; 3) 组织无关人员撤离事故现场;
4) 当隧洞塌方造成人员被困时，必须在调查清楚塌方发生的部位、规模、被困人员避难位置等具体情况基础上，制定科学合理的救援方案，防止二次灾害发生。可选择从联络通道、隧洞另一端、隧洞侧面、洞顶等处快速开挖一个断面合适的小导洞，将被困人员尽快救出;
5) 在开挖救援小导洞的同时，应利用高压风管等现有条件继续与洞内被困人员保持联系，并向洞内供风、供氧、供应食物及药品等;
6) 被困人员救出后应由专业医护人员进行救治; 7) 事故调查及处理。
14、当隧洞内发生火灾时应采取下列措施： 1) 及时迅速启动报警系统;
2) 起火初期，当火势不大，未对人与环境造成较大威胁时，应运用平时培训演练
的技能，就近采用灭火器、水管等消防器材，尽可能地在第一时间将火扑灭;
3) 当火势失去控制时，应判明方向，迅速判断危险地点和安全地点，组织作业人员按逃生路线向洞外或附近避难所撤离;
4) 及时上报相关单位; 5) 对遇险、受伤人员组织急救; 6) 事故调查及处理。 4.6 责任追究制度
实行问责制，严格责任追究制度。对出现以下安全问题之一的要追究责任： 1.没有建立安全责任体系;
2.对问题处理不及时，造成危险、危害的; 3.管理不力、措施不落实造成损失的; 4.工作不到位、不作为造成损失的; 5.发生一般及以上隧洞安全事故。
(一)危险源管理制度
项目部在开工前有负责人组织施工技术、设备物资、交通消防和安全管理等方面的人员(必要时可选聘相关行业专家或公司有关部门及人员)，对所承担的工程进行全面的分析、研究，根据国家、行业有关法律、法规、标准，结合本单位和兄弟单位事故案例、各行业安全技术规则和现有安全管理制度、操作规程所防范的危害，以及相关工程施工安全管理经验和施工调查的情况，对工程施工中可能存在的危险源进行分类，评估，分级，并采取控制措施。
1、危险源的种类。按给人造成伤害的类别进行分类，一般有一下几类：物体打击，提升、车辆伤害，机械伤害，起重伤害，触电，淹溺，灼烫，火灾，高处坠落，坍塌，透水，爆炸，其他爆炸，中毒和窒息等其他伤害等。
2、辨识的范围。进行危险源辨识要涵盖以下四个方面：一是所有进入工作场所的人员，包括施工作业人员和管理人员，政府有关部门、上级机关来检查、调研、宣传等方面的人员，建设、监理、设计、检测等相关单位人员，实习人员，来访人员等;二是正常的施工生产等常规的活动和临时抢修等非常规的活动;三是所有的施工设备、设施，也包括建设、监理、检测等各相关单位的设备;四是所有场所和环境，并充分考虑其在过去、现在、将来和正常、异常、紧急等状态。
3、危险评估。如果现有的预防措施不能防止事故发生，很可能造成人员死亡的危险源判定为重大危险源，其他为一般危险源。把分析判断
1 的结果填入《危险源辨识、风险评价表》(附表一)，并按伤害类别汇总，填《危险源清单》(附表二)。
4、对分析评估出的危险源制定相应的控制措施，对于重要危险源也可以形成单独的安全管理方案，编入工地安全自控标准。
5、根据制定的控制措施，确定项目部各部门或人员的职责，编入工地安全自控标准;并结合本工程项目情况对安全目标、指标进行分解。并在开工前，将《危险源清单》和《目标和管理方案一览表》以书面或电子邮件方式报公司安全质量部。
6、工程施工及方案发生变化时，应进行危险源和控制措施的再评审，如有必要，应重新制定控制措施，重新编制《危险源清单》和《目标和管理方案一览表》，并在实施前，以书面或电子邮件方式报公司安全质量部门。
7、危险源控制
①安全技术交底。工程施工前，根据已辨识出施工中存在的危险源，将安全技术要求纳入项目和工点安全技术交底中。
②防护设施、设备、机具、个人防护用品配备。施工前，根据工地安全标准或安全管理方案，配备相应的安全防护设施、设备、机具、个人防护用品。
③教育和培训。对关键工序的操作、管理和其他相关人员进行相应的安全教育和技能培训，达到相应的安全能力后，方可上岗。
④检查监控。安全管理人员或安全管理方案规定的其他负有监控职责的人员，必须队已开工的工程实施工地安全标准或安全管理方案的情况
2 和相关目标、指标的完成情况进行定期检查，并将情况填入安全日志。对存在的与工地安全标准和安全管理方案不符合或对目标、指标实现有影响的缺陷，应及时向有关人员指出，并按规定时限向分管领导报告;对于严重威胁操作人员安全的，有权要求立即停工。
⑤纠正和预防。对于施工中出现的事故、未遂事故、检查中发现的缺陷和上级指出的缺陷，应及时组织有关管理人员，必要时请上级相关部门人员及相关行业专家进行调查分析，拟定并评审纠正与预防措施，并对专门的安全管理方案进行必要的变更;纠正与预防措施实施后，要评审其是否达到预期效果，并进行相应的修改并实施，直至达到预期效果;纠正与预防措施完成后，应做专门的记录。对应上级指出的缺陷，要将实施情况向上级有关部门专题报告。
8、事故应急救援
①安全环保部应制定、评审安全生产事故应急预案。
②项目部应急预案体系由综合应急预案、与风险类别相对应的专项应急预案和关键工作岗位的现场处置方案等三类方案构成。
③应急预案的编制，按照国家安监总局发布的《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》(以下简称《编制导则》)的规定进行编制。
④结合危险源辨识、分析、评价的结果，确定可能导致重大事故的风险。
⑤针对确定的风险，按《编制导则》的要求，逐一制定专项应急预案。并将救援程序和措施分解到有关的关键工作岗位，形成相应的现场处置方案。
3 ⑥将各专项应急预案相对应的现场处理方案整理、综合，制定出各关键岗位应对多种紧急情况的现场处置方案。
⑦结合专项应急预案，制定工程项目部的综合应急预案。要将各专项应急预案和现场处置方案作为综合应急预案的附件。
⑧应急预案编制完成后，项目经理应组织有关部门和人员进行评审，评审后，由项目经理签发，并报子分公司或集团公司备案。
⑨项目经理部要根据应急响应计划，配齐并定期检查、测试所需的应急设备、仪器。
⑩项目经理部应组织有关人员对应急预案进行演练，测试其响应能力与效果，演练情况应做好记录;根据演练的结果，特别是在事故或紧急情况发生后应急响应结果，对应急预案进行评审和修改。
9、风险告知
项目部以书面交底的形式告知作业人员风险危害。
①对特殊工种的作业、机械设备的安拆与使用，安全防护设施的搭拆等，技术人员均要对操作班组作书面风险告知。
②两个以上作业队或工种配合施工时，技术人员要按工程进度定期或不定期地向有关班组长进行交叉作业的风险告知。
③风险告知要经技术负责人审阅签字，安全员签字认可，班组长签字接收生效。交底字迹要清晰，必须本人签字，不许代签。
④班组长要根据风险告知，对操作工人进行针对性的班前作业安全交底，操作人员必须严格执行。
⑤风险告知要全面、有针对性，符合有关安全技术操作规程的规定，
4 内容包括施工要求，作业环境极可能存在的问题等，严禁施工队长、班组长违章指挥。
⑥风险告知后，施工队长、安全员、班组长等要对安全交底的落实情况进行检查和监督、督促操作工人严格按交底要求施工，制止违章作业现象发生。
(二)安全技术交底管理制度
安全技术交底是施工过程控制重要环节，是确保施工安全的重要保证，具体要求如下：
1、工程开工前，项目技术负责人将工程概况、施工技术措施等情况向全体施工管理人员进行详细交底。
2、每一分部、分项工程施工前，技术人员要根据工程情况，向施工队长或班组长进行书面安全技术交底。
3、对特殊工种的作业、机械设备的安拆与使用，安全防护设施的搭拆等，技术人员均要对操作班组作书面安全技术交底。
4、对专业性较强的分项工程，要先编制施工方案，然后根据施工方案做针对性的安全技术交底，不能以交底代替方案，或以方案代替交底。
5、两个以上作业队或工种配合施工时，技术人员要按工程进度定期或不定期地向班组长进行交叉作业的安全交底。
6、安全技术交底要镜技术负责人审阅签字，安全员签字认可，班组长签字接收生效。交底字迹要清晰，必须本人签字，不许代签。
7、班组长要根据安全技术交底要求，对操作工人进行针对性的班前作业交底，操作人员必须严格执行安全交底的要求。
8、安全技术交底要全面、有针对性，符合有关安全技术操作规程的规定，内容包括施工要求，作业环境及可能存在的问题等，严禁施工队长、班组长违章指挥。
9、安全技术交底后，施工队长、安全员、班组长等要对安全交底的落实情况进行检查和监督、督促操作工人严格按交底要求施工，制止违章作业现象发生。
10、对特殊工种的作业、机械设备的安拆、安全防护设施的搭拆等的安全技术交底后，必须有技术负责人、安全员、机管员、施工队长(班组长)等验收，验收合格后方可投入实施。
(三)安全检查制度
1、建立定期安全检查制度，项目经理部每月定期进行一次全面安全检查，有项目经理部领导带队、质安部和相关部门参与、各工点分管领导和相关部门参加(参加检查的人员在检查前1天通知)，检查到工点和每个分工点(或分工点抽查一个队，代表该分工点)。日常安全检查每周进行一次;各工点每日检查一项单位工程，施工队每日进行一次检查;各班组每日每班组进行自检、互检、交接班检查;非定期检查是工程情况而定。
2、安全生产检查要以查领导、查管理、查制度、查纪律、查隐患为主要内容，一查各级领导的安全责任意识，是否真正树立了“安全第一”的思想;二查施工现场标准化管理是否到位;三查规章制度是否健全，重点查在施工现场落实情况;四查职工和劳务工的劳动纪律;五查施工现场事故易发地点的隐患，重点是制定有效措施，认真整改。
3、安全检查必须填写《安全检查工作记录》，对检查中发现的安全问题、安全隐患，要下发《隐患整改通知书》，提出整改要求，要定人、定措施、定经费、定完成日期，及时复查。在隐患没有消除前，必须采取可靠的防护措施。如果有危及人身安全的险情应立即停止施工，处理合格后方可继续。对情节严重，且拒不自行监督要求的，视情况给以责任单位和个人处理罚款。对难以立即整改的问题，要实施监护等措施，并及时向上级报告。
4、开工前的安全检查，主要包括：施工组织设计是否有安全技术措施，安全生产责任制和安全管理制度是否建立，施工机械设备是否配齐安全防护装置，安全防护设施是否符合要求，施工人员是否经过安全教育和培训，特种作业人员是否均持证上岗等。
5、日常的安全检查，各级安检人员日常巡回安全检查，检查重点：隧道施工(塌方、突水涌泥、放射性危害预报)、石方爆破、火工材料库房设置及管理(购买、运输、存储、领取、使用、回收等程序)、施工用电、机械设备、钢筋工程、喷护工程、混凝土工程、高空作业、起吊运输、预应力张拉等。
6、其他安全检查，进行工程复工安全检查，春、夏季的防洪抗洪、防暑、防雷电、防爆炸检查，冬季施工安全检查，应急救援物资储备安全检查。
7、项目安全检查要有重点，做到边查边改，同时推行项目安全检查表，做到安全生产检查标准化、程序化、规范化。对查处的事故隐患及事故苗头，立即下发《隐患整改通知书》，并督促其尽早消除隐患。在隐
7 患未消除前，必须采取可靠的防护措施，如有危及员工人身安全的，须立即停止作业。
(四)安全教育制度
1、项目经理部要建立健全安全教育制度，设立安全教育档案，组织开展多种形式的安全教育，普及安全知识，提高职工安全素质。
2、新进场的工人， 必须接受公司、项目部、班组的三级安全教育，教育培训考核成绩作为录用仙界条件，经考核合格后，方可上岗作业。
(1)公司进行第一级安全教育，主要内容是：国家和地方、行业有关安全生产的方针、政策、法规、标准、规范、规程和公司、项目部的安全规章制度等。培训教育的时间不得少于15学时。
(2)项目部进行第二级安全教育，主要内容是：工地安全制度、施工现场环境、工程施工特点极可能存在的不安全因素等。
(3)班组进行第三级安全教育，主要内容是：本工种的安全操作规程、事故教训和案例剖析、劳动纪律、本班制度和岗位讲评等。
3、待岗、转岗、换岗的职工在重新上岗前，必须接受一次施工队和班组两级安全培训。
针对本工程的特点，规定每周一位班组安全教育日，每次教育时间不少于45分钟，培训安全生产必备的基本知识和技能。
在实施新工艺、新技术或使用新设备、新材料时，必须组织有关人员进行相应的有针对性的安全教育。
4、项目全体职工每年必须接受一次专门的安全教育培训和不定期安全教育培训，具体内容为：
8 (1)项目经理在取得安全考核合格证书的基础上，每年接受安全培训的时间不少于30学时，培训的主要内容：国家和地方有关安全生产的方针、政策、法律、法规及有关规章制度，公司安全管理知识及安全文化，安全生产管理职责，有关事故案例及事故应急处理措施等。
(2)专职安全管理人员在取得安全考核合格证书的基础上，每年接受安全培训的时间不少于40学时。培训的主要内容：国家和地方有关安全生产的方针、政策、法律、法规和安全标准，公司安全管理、安全技术知识、安全文化，职工伤亡事故统计报告及调查处理程序，有关事故案例及事故应急处理措施等。
(3)其它管理人员和技术人员每年接受安全教育的时间不少于20学时。培训的主要内容：安全生产法律、法规及本部门、本岗位安全职责，安全技术和安全文化的知识，有关事故案例及事故应急处理措施等。
(4)特种作业人员取得操作资格证书后，每年仍需接受有针对性的安全培训，时间不少于20学时。
(5)班组长和班组安全员每年接受安全教育的时间不少于20学时。培训的主要内容：安全生产法律、法规，安全技术和安全文化知识、技能及本公司、本班组和一些岗位的危险危害因素、安全注意事项，本岗位安全生产职责，典型事故案例及事故抢救与应急处理措施等。
(6)其他职工每年接受安全培训的时间不少于15学时。培训的主要内容：安全生产法律、法规，安全技术和安全文化知识及本班组的危险危害因素、安全注意事项，本岗位安全生产职责，典型事故案例及事故抢救与应急处理措施等。
9 培训方式：应结合单位和工程任务实际，利用专业培训、会议、竞赛、案例等形式进行政策、法规及岗位安全技术知识、安全技术素质和遵章守纪的自觉性。
(五)特种作业人员管理制度
(1)特种作业人员必须参加当地安全行政主管部门、质量技术监督部门或建设行政主管部门组织的安全技术培训，经安全教育、考核、复验，考核合格取得合格证，获取操作证者方准上岗作业。
(2)取得操作证的特种作业人员，应定期进行复审，未按期复审或复审不合格者，其操作证自行失效，该特种工不准上岗作业。
(3)特种作业人员连续离开特种作业岗位6个月以上者，应当重新进行实际操作考核，经确认合格后方可从事圆钢为作业。
(4)项目部要对进场的特种工进行入场安全教育，并经常对特种工进行本岗位的安全操作规程教育，施工前进行针对性的书面安全技术交底，特种工的劳动保护用品要按规定发放，并督促其正确使用劳动保护用品。
(5)特种工必须持证上岗，《特种作业人员操作证》(以下简称《操作证》)不得伪造、涂改或改借。特种工在操作过程中要严格遵守操作规程，不允许擅自离岗或让别人代替上岗。
(6)对已取得上岗证者，项目部要进行造册登记存档，《操作证》必须按期复审，不得超期使用，名册应齐全。
(7)特种作业人员必须在《操作证》规定的工种作业范围内进行作业。
10 (8)特种作业人员要保持相对稳定，不准随便调离，如需要调离，必须经项目部同意。
(六)安全生产奖励和惩罚制度
项目部要结合实际，建立安全生产激励机制。对在安全生产中做出突出成绩的，依照本办法规定给以表彰和奖励;对造成事故或重大损失的，依照本办法规定给予经济处罚。
(七)安全事故报告制度
(1)职工在生产、工作过程中发生的、或因企业生产设备、劳动条件不良而导致的伤亡事故，均应列入职工因工伤亡事故统计报告。
(2)对在管辖区域内生产过程中发生的职工死亡事故，如需确定按非责任或非事故处理时，要写出专题报告，附证据材料，报经集团公司、总公司认定，不得擅自处理。
(3)事故的报告，职工(含农民合同工、临时工)发生伤亡事故后，应立即报告本项目负责人，项目负责人立即向单位负责人和安全管理部门报告，同时，组织事故抢救。
若发生职工因公死亡事故，还应报告所在地安全生产监督管理部门、公安部门、监察部门、工会。
对伤亡事故隐瞒不报、谎报、漏报和故意拖延不报者，要追究有关人员的责任。
(4)事故统计，按《伤亡事故电话月报表》的格式，于次月2日前，已电话方式报告每月职工伤亡事故情况;按《职工伤亡事故报表》的格式分别于次月2日、次年1月15日前将月报、年报逐级上报。
