突水、涌泥NGZQ.doc

新建南寧至廣州鐵路NGZQ-8標(biāo)段（二分部）防突水、涌泥應(yīng)急預(yù)案編制：復(fù)核：批準(zhǔn)： 中鐵隧道集團(tuán)南廣鐵路NGZQ-8項(xiàng)目部二分部三工區(qū)二00九年十二月八日防突水、涌泥應(yīng)急預(yù)案一、 編制依據(jù)1中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法（中華人民共和國(guó)主席令第70號(hào)）2建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理?xiàng)l例（中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院令第號(hào)）3安全生產(chǎn)許可證條例 （中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院令第397號(hào)） 4中華人民共和國(guó)突發(fā)事件應(yīng)對(duì)法（年月日第十屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第二十九次會(huì)議通過）5鐵路隧道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管理暫行規(guī)定（鐵建設(shè)【2007】200號(hào)）6鐵路營(yíng)業(yè)線施工安全管理辦法（鐵辦【2008】190號(hào)）7重大危險(xiǎn)源辯識(shí)（GB18218）8重大生產(chǎn)安全事故應(yīng)急預(yù)案（二分部【安環(huán)】）二、工程概況中鐵隧道集團(tuán)南廣鐵路項(xiàng)目部（NGZQ-8標(biāo)）二分部三工區(qū)，施工段落由西南方向的321國(guó)道接西江特大橋，途徑睦崗鎮(zhèn)大龍村、蘭龍村至北嶺山隧道進(jìn)口，施工里程DK379+078DK385+782，長(zhǎng)度約6.8Km，主要工程量有：隧道工程：包括小湘1號(hào)隧道（長(zhǎng)886 m）、小湘2號(hào)隧道（長(zhǎng)491 m）、北嶺山隧道進(jìn)口部分（開挖1800 m），三座共長(zhǎng)約3167m。橋梁工程：包括崗咀1號(hào)大橋、崗咀2號(hào)中橋、新屋1號(hào)中橋、新屋2號(hào)大橋、九山特大橋， 5座共長(zhǎng)約1468m；路基、涵洞工程：蓋板涵2道、框架涵4道、道路立交5道，路基長(zhǎng)約2165m。計(jì)劃工期35.4月，從2009年3月1日開始，至2012年2月11日完成。二、 工程地質(zhì) 北嶺山隧道進(jìn)口工區(qū)區(qū)內(nèi)圍巖級(jí)別為級(jí)。整個(gè)工區(qū)途徑剝蝕山林區(qū)、河流、溝渠等較復(fù)雜地貌，地表水系較發(fā)達(dá)。地下水分為第四系松散層空隙潛水和碎屑巖基巖裂隙水。地表水及地下水較發(fā)達(dá)以及在雨季的暴雨、臺(tái)風(fēng)肆虐，加上地質(zhì)情況復(fù)雜，地殼活動(dòng)頻繁，再加上施工對(duì)山體、地質(zhì)等情況的破壞，特別是在雨季，容易引發(fā)山洪和出現(xiàn)涌泥現(xiàn)象。三、 組織機(jī)構(gòu)我工區(qū)根據(jù)施工要求，特成立北嶺山隧道進(jìn)口工區(qū)防突水、涌泥領(lǐng)導(dǎo)小組進(jìn)行施工管理、現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)和指揮。小組名單如下：組 長(zhǎng)：華合香副組長(zhǎng)：張智銓、劉曉軍、周署茗組 員：王搶林、張小金、張紅杰、張新斌、曾岳松、江輝、侯清、王大才、曾洪剛、鄒文武、張鋒、張寶輝、姚輝四、預(yù)防措施（一）超前地質(zhì)預(yù)報(bào)1、根據(jù)地質(zhì)勘測(cè)調(diào)查、地方水文資料、氣象預(yù)報(bào)等，分析突水、突泥的可能性；2、預(yù)先制定合理的施工處理計(jì)劃和方案，實(shí)行動(dòng)態(tài)施工，確保施工安全；3、采用超前水平鉆孔和TSP-203、地質(zhì)雷達(dá)、紅外線探水儀、補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查、掌子面地質(zhì)調(diào)查與素描等物探方法進(jìn)行綜合預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。4、現(xiàn)場(chǎng)成立施工地質(zhì)預(yù)測(cè)及預(yù)報(bào)隊(duì)，由從事多年隧道施工和地質(zhì)工作的專業(yè)技術(shù)人員組成，并聘請(qǐng)富有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和地質(zhì)資料判釋能力的專家作指導(dǎo)；5、綜合本工區(qū)所有地段的地質(zhì)、水文、氣象等預(yù)報(bào)資料制訂相對(duì)應(yīng)的施工組織設(shè)計(jì)。本工區(qū)綜合超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的工作和流程如下圖。 超前地質(zhì)預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)流程圖補(bǔ) 充 地 質(zhì) 調(diào) 查掌子面地質(zhì)調(diào)查與素描長(zhǎng)距離探測(cè)：TSP-203,預(yù)報(bào)距離100m左右1 短距離探測(cè)：地質(zhì)雷達(dá)，探測(cè)距離30m；2 紅外線探水儀，探測(cè)距離30m； 3 超前水平鉆孔，探測(cè)距離3050m 探測(cè)資料分析，提出探測(cè)意見和工程措施意見超前地質(zhì)預(yù)報(bào)是制定施工方案和工程措施的主要依據(jù)，也是橋隧等施工的一道重要工序。橋隧等施工中，重點(diǎn)地段上述各種預(yù)報(bào)手段并用，一般地段以TSP-203和水平超前鉆孔為主。（二）涌水 涌泥施工預(yù)案A根據(jù)已判別的可能出現(xiàn)涌水、涌泥的位置，提前采用超前帷幕注漿的方法進(jìn)行封堵，同時(shí)不間斷地進(jìn)行水量及水壓監(jiān)測(cè)，當(dāng)逼近突水點(diǎn)時(shí)，除帷幕注漿外，再對(duì)局部進(jìn)行補(bǔ)充注漿，直到完全封堵突水口。a、超前小導(dǎo)管注漿施工工藝詳見附后的超前小導(dǎo)管注漿施工工藝流程圖。b、超前小導(dǎo)管注漿施工方法超前小導(dǎo)管采用42無(wú)縫鋼管，長(zhǎng)度和環(huán)向間距必須滿足設(shè)計(jì)要求。其施工方法為：小導(dǎo)管制作：管壁每隔10cm20cm交錯(cuò)鉆眼，眼孔間距為68mm。鉆孔及插管：注漿管采用風(fēng)槍鉆孔插打或風(fēng)槍頂入兩種方式進(jìn)行，土質(zhì)松軟時(shí)采用風(fēng)槍直接將鋼管頂入；土質(zhì)較硬時(shí)采用風(fēng)槍鉆孔插管，即沿隧道縱向開挖輪廓線向外以1030的外插角鉆孔，將小導(dǎo)管打入地層。堵塞而影響注漿效果，注漿前采用高壓風(fēng)清洗注漿管。注漿：在小導(dǎo)管前安設(shè)分漿器，一次可注入35根小導(dǎo)管，注漿壓力由小到大，從開始0Mpa升到終止壓力1.5Mpa，穩(wěn)壓3min，流量計(jì)顯示注漿量較小時(shí)，即可結(jié)束注漿。必要時(shí)可在孔口處設(shè)置止?jié){塞，止?jié){塞應(yīng)能承受規(guī)定的最大注漿力或水壓；注漿時(shí)由兩側(cè)對(duì)稱向中間進(jìn)行，自下而上逐孔注漿，如有竄漿或跑漿時(shí)，采用間隔注漿，最后全部完成注漿。B、徑向注漿主要施工工藝及施工方法a、鉆孔及安設(shè)注漿管并設(shè)置止?jié){墻根據(jù)已經(jīng)探明的突泥點(diǎn)，合理布置鉆孔。在突泥附近鉆孔，鉆孔機(jī)械可以采用風(fēng)槍或小型液壓鉆機(jī)，鉆孔直徑為40mm左右，單線隧道鉆孔深度應(yīng)為3-5m，鉆孔呈梅花形布置，在突泥處，間距控制在0.5-1.0m。在鉆孔過程中，一方面保證大部分鉆孔中部能鉆到內(nèi)部的突泥部位；另一方面判斷突泥點(diǎn)距離隧道開挖輪廓線的距離，為以后的注漿服務(wù)。注漿管采用32mm鋼管，根據(jù)鉆孔突泥部位，在鋼管前端2-3m的范圍內(nèi)鉆孔，花孔直徑不小于8mm，間距為10-15cm。當(dāng)注漿管安設(shè)比較困難時(shí)，用鉆機(jī)頂入。如果突泥部位距離孔口較近，可安設(shè)2m左右的孔口管進(jìn)行注漿。管壁外或孔壁之間的空隙用快凝水泥或樹脂等錨固劑進(jìn)行封堵。止?jié){墻采用網(wǎng)噴砼，首先對(duì)巖壁上的凹凸不平部位進(jìn)行處理，然后在注漿管周圍掛鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格尺寸為20cm20cm，網(wǎng)格外側(cè)用20mm左右的鋼筋將注漿管焊成整體，然后噴射15cm厚C20砼。b、注漿材料和配合比為了保證注漿材料在地層中達(dá)到設(shè)計(jì)的擴(kuò)散距離，并且固結(jié)體具有較高的后期強(qiáng)度和耐久性，注漿材料選用超細(xì)水泥漿、高壓雙液漿，TGRM水泥基灌漿料或其他特種注漿材料。注漿材料配合比：超細(xì)水泥漿為1:1-2:1， TGRM水泥基特種灌漿料的配合比為（0.5-0.45）:1，水泥漿和水玻璃的配合比一般為1:0.6-1:1，可以領(lǐng)先注漿泵的壓力或排量閥進(jìn)行調(diào)整，化學(xué)漿液一般需根據(jù)各組分用量，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)配置。c、機(jī)械設(shè)備和注漿參數(shù)注漿機(jī)械選用高壓力的雙液泵，其泵壓力大于2Mpa。在涌泥處注漿，由于為軟塑性，因此雖然地層的孔隙率很小，但局部吸漿量有時(shí)卻很大，所以注漿量也只能根據(jù)實(shí)際情況確定。為了防止破壞止?jié){墻和漿液從距離注漿孔較遠(yuǎn)處的轉(zhuǎn)巖中沖出，注漿壓力一般控制在2Mpa。d、注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)單孔注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)以注漿量和注漿壓力為控制標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，注漿終壓控制在1.0Mpa左右，單孔進(jìn)漿量應(yīng)小于10L/min。檢查孔控制標(biāo)準(zhǔn)以孔涌水量為標(biāo)準(zhǔn)，檢查孔涌水量一般地段應(yīng)小于0.2L/(m.min),嚴(yán)重破碎地段應(yīng)小于0.4L/(m.min)，涌水壓力應(yīng)小于0.2Mpa。全段控制標(biāo)準(zhǔn)為在任何一處的小股出水應(yīng)為清水，水量小于2立方每小時(shí)，且水壓力小于0.2Mpa。對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)的涌水、涌泥現(xiàn)象，要及時(shí)撤出作業(yè)面人員及機(jī)具，保證人員及設(shè)備安全。然后到地面相應(yīng)位置尋找是否存在積水洼地與突水口相連通。如果有，則予以封堵，切斷地下水的補(bǔ)給源頭。當(dāng)突水、突泥現(xiàn)象減弱時(shí)，即可進(jìn)洞清理，尋找出水口，注漿封堵。（三）涌水涌泥處理總的原則洞外治理與洞內(nèi)治理相結(jié)合；堵泥堵砂不堵水；防排水原則：采用“防、排、堵、截結(jié)合”，因地制宜，綜合治理；永久治理為主，施工治理為輔。即總體對(duì)地表調(diào)查發(fā)現(xiàn)的地表大的溶洞口、落水洞、溝渠進(jìn)行封堵和疏導(dǎo)，橋梁和路疏導(dǎo)重于封堵；隧道則主要側(cè)重于洞內(nèi)封堵泥砂，避免造成泥砂大量淤積，邊清邊淤，影響施工。同時(shí)，從對(duì)橋隧等運(yùn)營(yíng)安全考慮，應(yīng)以永久治理為主，徹底根治。（四）涌水涌泥處理措施 1、隧道突水、涌泥處理A當(dāng)涌水涌泥險(xiǎn)情發(fā)生時(shí)，立即組織人員和設(shè)備的撤離，首選保證人員的安全，其次是盡可能減少財(cái)產(chǎn)損失。B若涌水涌泥量較小，經(jīng)地質(zhì)預(yù)測(cè)為小的溶洞內(nèi)夾雜的少量泥石，則采用人工或砂石泵清理完后，采用M10漿砌片石回填后，繼續(xù)施工。C若涌水涌泥量較大，經(jīng)地質(zhì)預(yù)測(cè)為大的溶洞內(nèi)或地質(zhì)斷層中夾雜的大量泥石，則：先掛網(wǎng)噴射混凝土封閉突泥孔(若含水水量大則，預(yù)埋150泄水管引排水)，若突泥含水量較大，采用水泥袋圍堰，砂石泵并配合人工清理，一步步向前推進(jìn)，清理至突泥孔口；若含水量較小，待突泥穩(wěn)定后，先作表面固結(jié)處理，再清理至突泥孔口。 若溶洞在邊墻腳以下將淤積泥砂全部清除，然后全部回填干砌片石，并注漿加固，然后在邊墻腳處打過梁。若突泥點(diǎn)在邊墻腳以上，則在突泥孔洞口2米范圍采用M10漿砌片石，并向內(nèi)拋填片石，然后注漿加固，若溶洞高過拱頂或?yàn)榈刭|(zhì)斷層夾泥，則注漿加固并采用管棚超前支護(hù)（附表1注漿堵水專業(yè)工班施工人員安排表）。 注漿堵水專業(yè)工班施工人員安排表（表1）序號(hào)工 種人數(shù)(名)備 注1工 班 長(zhǎng)12電 工13技術(shù)人員14實(shí) 驗(yàn) 員15鉆孔人員156攪拌機(jī)司機(jī)8包括給攪拌機(jī)上料人員7注漿機(jī)司機(jī)28注漿操作人員49材料運(yùn)輸4利用自卸車運(yùn)送10安 全 員111維修保養(yǎng)人員1合計(jì)39 D管棚超前支護(hù)施工：a注漿管路連接圖：壓力表注漿施工工藝流程圖轉(zhuǎn)入下一鉆孔注漿設(shè)計(jì)測(cè)量放孔（用油漆標(biāo)注在掌子面上）鉆機(jī)平臺(tái)固定就位鉆機(jī)平臺(tái)及俯仰角確認(rèn)固定開口、安裝孔口管安裝滅塵器鉆孔注漿孔深確認(rèn)壓水試驗(yàn)注漿是否已完成本循環(huán)鉆孔及注漿鉆注漿效果檢查孔是否滿足注漿質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)安裝供風(fēng)系統(tǒng)接通動(dòng)力電源安裝滅塵供水系統(tǒng)否設(shè)計(jì)補(bǔ)注漿鉆孔位置及深度是結(jié)束否否是b、注漿加固通過套管注漿口進(jìn)行注漿，當(dāng)液漿充填完出水管與108間空隙時(shí)，出水點(diǎn)水便從32小導(dǎo)管出水口流出，當(dāng)出水口流出漿液時(shí)，關(guān)閉出水口，并不斷注入單液漿，由于壓力漿液會(huì)隨水填充裂隙，從而達(dá)到封堵孔周邊圍巖的目的。如此反復(fù)，將出水點(diǎn)外圍巖加固完畢，形成完整的止?jié){巖盤。c、圍巖整體性較好探孔出水處理措施(5米)施工方案：在出水孔周圍埋設(shè)孔口管，通過淺孔注漿形成止?jié){巖盤，再進(jìn)行關(guān)水工作。 如仍有滲漏，則在滲水處進(jìn)行淺孔注漿。注漿孔布置：出水孔關(guān)水時(shí)，其周邊圍巖裂隙出水，因此在出水孔、周邊探孔及周邊滲水處埋設(shè)23根孔口管。注漿加固：先對(duì)探孔的周邊孔進(jìn)行注漿，注漿時(shí)探孔閘閥打開，保證水流暢通。當(dāng)流水中含有漿液時(shí)，關(guān)閉閘閥，注漿機(jī)采用低壓、低檔注漿，直到漿液逐漸變濃，堵塞裂隙為止。一孔注完后，停半小時(shí)再進(jìn)行下一孔注漿。2、橋梁、路基突水、涌泥處理A、突水、涌泥發(fā)生時(shí)，人員沒有施工，而且突水、涌泥量不大，作好疏導(dǎo)和清理工作，繼續(xù)施工。B、若突水、涌泥發(fā)生時(shí)，人員正在施工，突水、涌泥量較大：立即停止施工，組織人員撤離；技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行分析，確定施工方案；對(duì)鐵路營(yíng)運(yùn)不造成影響的通過封堵將突水引入排水設(shè)施；將涌泥通過掛網(wǎng)噴錨等辦法進(jìn)行封堵；C、突水、涌泥量巨大，構(gòu)成自然災(zāi)害了：1、立即撤離相關(guān)地區(qū)內(nèi)所有施工人員和機(jī)械，并