盾构施工专项应急预案

盾构施工专项应急预案

目 录

1、 事故类型和危害程度分析

2、 应急处置基本原则

3、 指挥机构及职责

3、1 应急组织体系

3、2指挥机构及职责

4、预防与预警

4、1危险源监控

1) 长江大提的监控预防

2) 隧道埋深变化大、水压高预防措施

3) 过江段隧洞段距离长预防措施

4) 隧洞通过地段存在“上软下硬”底层预防措施

5) 盾构穿过江底砂层地段发生冒顶通联预防措施

6) 掘进遇到大快石及卵石等障碍物预防措施

7) 隧洞漂移、上浮预防措施

8) 隧道进出洞口的坡度较大预防措施

4、2预警行动

5、信息报告程序

6、应急处置

6、1响应分级

6、2响应程序

6、3处置措施 7、应急物资与装置保障

7、1应急物资

7、2装置保障

盾构专项应急预案主要内容

1 、事故类型和危害程度分析本工程过江隧道穿越的主要底层以粉细沙为主其透水性强与长江水有密切的水力联系通道，隧洞断面在局部地段还要穿越圆砾地层，采用气压式泥水平衡盾构机施工，在过江隧洞施工中的可能导致盾构隧洞施工中发生漏水、漏浆、甚至透水事故，以及盾构机主轴承及密封失效、地质塌陷、火灾断电等，其影响见表1。

序号 事故发生位置 事故现象 事故类型及危害

1 盾构隧洞 隧洞漏水、漏浆、甚至透水 导致盾构机设备受淹，甚至引

发隧洞被淹事故

2 盾构机

盾构机主轴承及其密封失效 盾构机难以继续掘进，严重影

响工期

3 盾构机 隧洞内发生火灾 危机隧洞内人员、设备安全

4 盾构机 供用电设备的断

电、漏电 洞内施工人员、设备安全受到

威胁

2、应急处置基本原则

（1）以人为本，科学管理的原则。把保障施工人员的生命安全身体健康作为首要任务，在事故未发生时充分做好预防工作；在事故发生后，立即营救受伤人员，组织撤离或采取其他措施，保护危害区域内的其他人员。充分发挥人的主观能动性，实行科学民主决策，采取科学管理方法，采用先进的检测、检验、监测手段、救援装备和技术，迅速控制事态，消除危害后果。

（2）统一领导，分级负责的原则。在有关领导的统一领导和组协调下，各组织机构按照各自职责和权限，负责生产安全事故的应急管理和应急处置工作。

（3）属地为主，分级响应的原则。在生产安全事故发生后，各领导，必须作出“第一反应”，果断、迅速地采取应对措施，组织应急援队伍，先期到达事故现场进行有效处置，全力控制事态发展，切断故灾害链，防止次生，衍 生和耦合事故（事件）发生。同时，应立即向上级领导报告事故情况。上级领导迅速对事故做出判断，决定应急响应行动。

（4）预防为主，平战结合的原则，贯彻落实“安全第一，预防主”

的方针。一是通过安全管理和安全技术等手段实现本质安全，尽可能防止事故发生；二是在假定事故必然发生的情况下，通过预先采取的预防措施，达到降低或减少灾害的影响，为此，平时要做好预防、预测、预警和预报工作，搞好应急预案的演练，使应急组织体系的各机构、各部门明确各自职责及运行程序，使各专业救援组织和群众熟悉应急救援的基本技术、方法和技巧，掌握自救和互救的知识，提高应急响应系统的整体救援能力。

3、指挥机构及职责

3．1应急组织体系 项目部盾构专项安全事故应急组织体系由应急领导小组、下设联络组、技术组、设备物资组、实施组组成。

3．2指挥机构及职责

组织机构见图1，

应急领导小组

设备物资组长 技术组长 联络组长 实施组长

物资设备部 工程部 安全环保部 综合办公室 各作业队

图1 应急管理组织机构图

应急管理职责；

领导小组负责应急管理全面工作，在接到险情后，分析紧急状态确定相应报警级别，启动应急预案程序、应急抢险救援指挥系统立即投入运作，在现场设立指挥场所，相关人员到位，组织实施抢险工作。必要时采取措施防止坍塌、涌水、爆炸等事态扩大，将人员和机械迅速撤离出危险区；

技术组负责评估施工现场以及生产过程的危险源的风险，制订可操作性的施工应急响应方案，为事故现场提供有效的技术储备、图纸。应急预案启动后，根据事故现场的特点，及时向应急总指挥提供科学的工程技术方案和技术支持文件

联络组负责人员培训和应急演练，和当地紧急救援部门联系获取专业指导，紧急事态时接受信息，并将信息向相关方传达； 设备物资组负责制定物资计划，检查、监督、落实物资的储备情况。应急预案启动后，按应急总指挥的部署，有效地组织应急响应物资资源到施工现场；

实施组根据伤员情况，制定抢救方案，联系就近医疗单位设备、医务人员会同项目抢救人员，进行现场抢救处置工作。应急领导小组设专门办公室，各作业队值班人员配有手机供内部联系，各作业点设有内部电话，均可直接拨打本地紧急救护中心、消防、公安等部门。

4 预防与预警

4．1危险源监控

根据本工程施工特点及复杂的地质情况，充分考虑到施工技术难度和困难、不利条件等，经多方讨论和分析，确定本项目可能存在的危险源监测方式、方法以及采取的预防措施如下；

4．1．1 特殊地质施工预防措施

1）长江大堤的监控预防

盾构施工对长江大堤的影响主要取决于地层变形特征，针对本标

段地质和埋深条件，以及对施工引起的地层变形及其对建筑物的影响

的初步分析预测，拟采取如下保护方案 与措施；

（1） 以量测结果为基础，对施工前和施工初期施工引起的地层沉降

及其对大提的影响进行精确预测。

（2） 加强大提的变形监测分析，加强地表隆陷监测反馈指导施工；

严格规范控质盾构机的操作控制，同步注奖充填环形间隙，

使管片衬砌尽早支承地层以控制围岩松驰和塑性区的扩大。必要时，根据地表监测情况，及时作好二次补强注奖，对隧洞周边地层进行加固，减少地层损失，控制地表隆陷。

（3） 对地表沉降和大堤变形进行严密监控，并及时分析反馈。同

时利用实测数据进一步修正完善地表沉降和大堤变形的预

测结果，做出早期预警并制订应急措施。

（4） 必要时，可在地表预先对盾构施工影响范围内的防护堤注奖

加固。

2）隧道埋深变化大、水压高预防措施

本盾构隧道最大埋深约29m，最小埋深6m，土压力变化大，断面

最大水压0.65Mpa，加上地层含水量大，地下水补给源近，补给丰富，

是工程放水要求提高。

针对该段的施工条件，拟采用以下对策；

(1)从源头抓起，把好原材料进场、检验、使用关；优化管片砼

配合比设计和管片生产工艺，提高管片质量；

(2) 把管片接缝防水施工作为重要工序进行控制；

(3) 提高隧洞管片拼装质量，减小甚至消除管片错台；

(4) 优化同步注浆配合比设计，控制注浆质量，落实注浆效果。

(5) 齿轮腔通过两套密封系统密封。外层密封负责开挖舱方向的

密封，内层密封负责盾体内部常压一边的密封。内层密封可以抵抗高

于7.5bar水压力。

(6) 盾尾密封由4道密封钢刷和1道紧急密封组成，该密封系统

可以承受8.5bar的工作压。 3）过江段隧洞段距离长预防措施

本工程中盾构机将要一次性掘进完成约2990m，在国内外均是少

见，在盾构机掘进过程中，很难具备在常压条件进行更换刀盘上的所

有刀具。

本工程盾构机在设计时，为应对长距离的掘进，除在刀具设计上做了考虑之外，我们也考虑了在最不利的情况，在盾构掘进过程中，

一旦遇到特殊情况，刀具折断或跌落，本工程盾构机在设计的时充分

考虑到这一点，人员可以通过刀盘的六条副臂进入，在常压条件下可

以更换63把切刀。这样的设计增加了盾构机抵抗工程风险的能力。

4）隧洞通过地段存在“上软下硬”地层预防措施

本隧道盾构机在穿越K5+400～K5+800掘进段时，穿越地层存在

隧道上部为第四系全新统密实粉细砂、砾砂，下部为圆砾，上软下硬，

盾构在掘进过程中容易偏离出现“抬头”现象，且刀具消耗增大，必

须加强控制。

拟采取以下措施：

(1)由于上下地层强度的差异，造成刀具磨损比较严重。根据土

层的具体情况选定合理的掘进参数，更严格地控制盾构机姿态，做到

勤测勤纠，降低纠偏的难度。

(2) 随时监视泥水系统掘削干砂量的异常变化，并采用相应的

纠正措施，防止出土量过大，地面或河床出现坍塌现象。

(3)掘进时控制好刀盘的正反转频率，保持盾构机的稳定，减小

盾构机的振动和防止盾构机产生超限扭转，使管片的受力稳定，确保 隧洞的成形质量。

(4)盾构在该地层施工时，推进千斤顶的受力不均匀，对该地层

必须加强测量监控，必要时启用盾构机的扩挖刀进行辅助施工，使盾

构能够较容易地实现对掘进方向的控制。

5）盾构穿过江底砂层地段时容易发生冒顶通联预防措施

该隧道穿越地层绝大部分为砂层，含水丰富，地层渗透性强，由

于地层稳定性差，在高水压作用下，极易发生涌水涌砂，致使地层冒

顶，并和江水联通；在盾构隧道江底最小覆土约10.0m（为江水冲刷

槽段的覆土厚度），覆土厚度

可能会产生：① 盾构机上浮② 泥水压力控制不当，易造成江底冒浆

③ 由于地下水与江水贯通，易发生突水、涌砂现象。

为了保证盾构安全掘进，在江底设立试验段推进，采集优化各类

施工参数，作好防漏、防冒、防沉、防堵、防浮等防范措施，加强江

底段江底地形沉降监测，确保盾构机的安全通过，保证工程的顺利完

成，同时采用以下对策：

(1)补充地质钻探和回声测深，准确查清江底段地质条件和覆土

厚度，保障盾构掘进时参数的选取；

(2) 确保密封仓内压力平衡，设定切口压力大于自然水土压力

15Kpa以上，采用气垫调节仓加强对泥水压力的控制，保证切口压力

的波动为±5kpa，避免压力忽高忽低，减少对土体的扰动。严格控制

掘削干砂量，保证切削面稳定和地表沉降在允许范围内；严格控制盾

构姿态，防止盾构磕头现象；