隧道安全专项应急预案

新建沪昆铁路客运专线***至***段站前工程 CKGZTJ-9标段

隧道安全专项应急预案

批 准： 审 核： 编 制： 中铁***局集团有限公司***客专段指挥部 二○一○年十月二十日

隧道安全专项应急预案 一、编制目的 针对***客专***段9标隧道多、隧道施工难度大的情况，保证隧道施工安全，积极应对隧道施工中可能发生的安全事故和紧急情况，有序地组织开展事故应急和抢险救灾工作，作为《安全生产事故应急救援预案》的补充，特制定此应急预案。 二、应急组织机构和职责 应急组织机构和职责沿用《突发事件应急救援预案》组织机构和职责。 三、隧道坍塌应急预案 预防隧道施工坍塌首先做好超前地质预报，对掌子面前方可能存在的软弱破碎围岩及不良地质体进行预判，以便提前选择相应的安全合理的施工方法和措施。 （一）、发生的坍塌的原因 1、地质因素 （1）隧道穿过断层及破碎带，一经开挖，潜在应力释放，承压快、围岩失稳而坍塌。 （2）当通过各种堆积体时，由于结构松散，颗粒间无胶结或胶结差，开挖后引起坍塌。 （3）在挤压破碎带，岩脉穿插带、节理密集带等碎裂结构地层中，岩块间互相挤压钳制，一经开挖则失稳，常见围岩掉块、坍落。在软弱结构面发育的情况下，或泥质充填物过多，均易产生较大的坍塌。 （4）在构造运动的作用下，薄层岩体形成的小褶曲、错动发育地段，施工中常常发生坍塌。 （5）岩层软硬相间，或有软弱夹层的岩体，在地下水的作用下，软弱面强度大大降低，因而发生坍塌。 （6）地下水的软化、浸泡、冲蚀、溶解等作用加剧岩体的失稳和坍塌。 2、施工方法和措施不当 （1）施工方法选择不当或工序间距安排不合理。各工序间距时间拉的较长，岩层暴露时间过久，引起围岩松动、风化、招致坍塌的发生。 （2）喷锚不及时，或混凝土质量、厚度不符合要求。 （3）采用钢支撑时，支撑架设质量欠佳，支撑与围岩不密贴，两者间的空隙填塞不密实，或联结不够牢固，不能满足围岩压力所需的强度要求。 （4）有时抽换支撑不当，或当支撑已经出现受力过大的现象而未及时加固。 （5）爆破作业不当，用药量过多。 （6）处理危石措施不当，引起危石坠落，牵动岩层坍塌。 （二）坍塌征兆 （1）量测信息所反应的围岩变形速度或数值超过允许值。 （2）喷射混凝土产生纵横向的裂纹或龟裂。 （3）在坑底或坑壁发现不断掉下土块、小石块。 （4）岩层层理、节理缝或裂隙变大、张开。 （5）钢拱架（格栅）发生变形或扭曲，连接钢板脱焊、拉裂，钢拱架（格栅）发生“噼啪”的拉裂声。 （6）坑道内渗水、滴水突然加剧或变浑。 （三）预防坍塌方施工措施 软弱破碎围岩（含断层破碎带）地段施工工艺框图 1、要预防隧道施工坍塌，监控测量队首先做好地质预报，选择相应的安全合理的施工方法和措施。在施工中注意掌握下述要点： （1）施工技术人员首先要了解设计地质情况及特点并随时与施工现场的实际地质情况相对照，弄清设计意图。 (2)加强超前地质预报工作，需根据实际情况结合超前地质钻孔加以确认，并采取相应的辅助措施后方可进行后续的施工开挖、支护施作。 (3)在软弱围岩地段，为了防止坍方，必须按照设计要求采取正确的短

信 息 化 动 态 设 计

软弱破碎围岩（含断层破碎带）地段施工技术

超前地质 预测预报 采用TSP203超前钻探、瞬变电磁仪等地

质预测预报手段。

采用地质钻机施作中长管棚，风动凿岩机施作超前小导管。

开挖采用控制爆破技术，短进尺、弱爆破，特别松散的围岩采用不爆破开挖；开挖方法选用台阶法、环形开挖预留核心土法。

采用超前小导管、管棚、钢架、锚网喷等多种支护手段，构成强支护体系；并根据监控量测结果评价支护的可靠性和围岩的稳定状态，及时调整支护参数。

进行拱顶下沉、净空变形和钢架内力量测，量测数据经分析处理后再反馈于施工，并指导施工。

防排水施工满足质量要求，并根据监控量测结果确定施作时间，仰拱及早施作形成封闭环。

超前预支护 施工技术

超前预注浆 施工技术

开挖方法

初期支护 衬 砌 监控量测

采用地质钻机钻孔，进行超前深孔注浆。注浆采用纯水泥、超细水泥浆液。 台阶分部开挖方案，并确保初期支护质量，如果软弱围岩地段有同时处于浅埋和大跨度的情况下，是隧道施工安全最薄弱的地方。为了防止塌方，必须按照设计要求先排水在施工前和施工中均应采取相应的防排水措施，尽可能的将坑外之水拦截于坑道之外。 2、短开挖 各部开挖工序间的距离要尽量缩短，以减少围岩暴露时间。 3、弱爆破 在爆破时，要用浅眼、密眼，并严格控制用药量或用微差毫秒爆破。 4、强支撑 针对地压情况，确保支护结构有足够的强度。 5、快衬砌 衬砌工作需紧跟开挖工作面进行，力求衬砌尽快成环。 6、勤检查、勤量测 对围岩发现有变形或异状，要立即采取有效措施及时处理隐患。 (四)隧道坍塌处理措施 1、一般处理坍塌步骤及方法 防止坍塌扩大范围，坍方发生后，首先应防止坍方继续扩大： （1）在坍方范围顶部、侧壁上的危石及大裂缝，应先行清除或锚固； （2）对坍方范围前后原有的支护进行加固，以防止坍方扩大； （3）在坍方范围内架设支撑或喷射混凝土，必要时加设锚杆； （4）加快衬砌。对坍方两端应尽快做好局部衬砌，以保证坍方不再扩大。 2、处理坍塌措施 （1）如坍塌体积较小，且坍塌范围内进行了喷锚，或已架设好较为牢固的构件支撑，可由两端或一端先上后下的逐渐清除坍渣，随挖随喷射混凝土，随架设临时支撑支顶。 （2）如坍塌体积较大，或地表已经下沉，或因坍塌体堵塞，无法进入坍方范围进行支护时，则可注浆加固坍体，然后用“穿”的办法在坍体内进行开挖、衬砌。 （3）处理坍塌的同时，应加强排水，即“治坍先治水”采用大功率的抽水泵将水排出洞内以外。 （五）衬砌与回填方法 1、衬砌施工 （1）随着坍渣的逐渐清除，衬砌逐段推时，快速成环。最好由坍体的两端对向施工，随即回填密实。在坍穴最高处或两端衬砌接头处应预留回填及进出料孔。 （2）如坍塌范围的围岩不够稳定，在处理坍塌方中有继续坍塌的可能时，可在坍方范围内选择适当的位置做坍体护拱，以掩护施工操作。护拱上应以碎石铺填2m厚左右作为缓冲层。 （3）如坍体未进行预先注浆加固，而采用“穿过”的施工法时，拱角处的衬砌圬工应加宽灌抵开挖轮廓壁（开挖轮廓不过大时），以便保证拱脚稳固。 2、坍塌回填 （1）坍塌清除坍渣后，则拱背应先以浆砌片石回填2～3m厚，其上再用干砌片石回填，回填高度应尽量填满坍塌范围，坍体内木支撑应尽量拆除。 （2）在坍塌体的护拱与拱圈间应全部回填密实，坍体护拱以上回填厚度可根据具体情况而定，但不应小于2m。 （3）如坍塌范围高大，在坍塌穴内进行回填操作不便时，可选择适当位置另行开凿专供回填用的坑道。 （4）如坍塌方直达地表，除按规定做好拱部回填外，另用一般土回填夯实至距地表1～2m，再用粘土回填至略高于地表并向四周倾斜，周围做好排水沟。 加强监控量测工作，特别加强净空收敛量测及拱顶下沉量测。一旦发现围岩变形异常，就立刻采取措施予以处理。当变形值趋于稳定时，要及时施作二次衬砌。软弱围岩地段衬砌要紧跟，使衬砌尽快成环，形成完全封闭体系。 四、隧道涌水突泥措施 （一）超前预报 1、超前地质预报 为了提前预报不良地质情况，制定合理的施工处理方案，实行动态施工，确保施工安全，确定采用超前水平钻孔和TSP-203、地质雷达、红外线探水仪等物探方法进行综合预测预报。现场成立施工地质预测及预报队，由从事多年隧道施工和地质工作的专业技术人员组成，并聘请富有实践经验和地质判断能力强的专家作指导。 本隧道综合超前地质预测预报的工作和流程图如下图。 （二）涌水、突泥处理方案制定 1、积极组织排水，为洞内其它防排水施工创造条件。反坡开挖时，采用泵站排水方案。 2、泵站排水 在涌水突泥附近开挖集水井,集水井中放置2-4台8寸潜水泵梯次排至下一个集水井至隧道外。 3、 堵水施工方案 （1）制作φ38带闸阀的孔口管并插入出水口进行导流，钢管与出水口间的缝隙用麻筋填塞，再进行止浆墙砼施工，然后关水注浆及钻孔注浆。 （2）先用φ260钢管罩住涌水出露点，对出水进行初步归流，再进行止浆墙砼施工，然后关水注浆及钻孔注浆。若出水位置在拱顶，很难全部将涌水归于一管，必须采用千斤顶及脚手架对φ260引水管进行再加固，然后在止浆墙上部靠近引水管端部作一个1.1m×1.3m×1.8m（长×宽×高）的水箱，以集中散水，便于止浆墙砼施工。 4、突泥地段处置 出现突泥，尽快将口堵住。以钢管和型钢为骨架，用喷砼将其封闭。然后施作开挖面边的超前支护，再压注水泥～水玻璃浆。处理突泥，首先沿开挖面周边设超前钢管支撑。暂保留掌子面附近的泥夹石碴堆，然后封闭缺口。清除流出的泥夹石，再次加厚喷层。在超前方向安装6m长的注浆管，压注水泥～水玻璃浆液。 5、 岩溶富水区全断面帷幕注浆技术 （1)帷幕注浆施工方案 帷幕注浆是通过在掌子面钻地质探孔和注浆孔，再向孔内压注水泥（或水泥-水玻璃）浆液，浆液挤出开挖断面及其周围一定范围内的岩缝中的水，保证围岩的裂隙被具有一定强度的混合浆体填密。 （2)帷幕注浆施工工艺 在隧道高压富水段，首先建立了远期、中长期、及临前预报网络。通过地质调查，地面地质体投射等方法，大致预测可能出现地下水的区域，采用TSP地震波进行中长期预报，并采用30～50m超前探水孔进行准确勘测，探明前方出水点的精确位置，涌水压力、大小、泥沙含量，围岩工程特性等，为制定堵水方案以及设定帷幕注浆参数提供全面准确的水文地质资料。 施工工艺见“帷幕注浆施工工艺框图”。 1)注浆范围：根据工程地质、水文地质、注浆目的及开挖方式等因素