盾構(gòu)隧道下穿三窖河應(yīng)急預(yù)案

1、盾構(gòu)隧道下穿三窖河應(yīng)急預(yù)案盾構(gòu)機(jī)過河難度較大，施工設(shè)備多種繁復(fù)。針對施工過程中可能遇到的各種突發(fā)事件，必須針對其成因和風(fēng)險(xiǎn)程度進(jìn)行科學(xué)的分析，并制定相應(yīng)有效的現(xiàn)場應(yīng)急措施，建立完善的工地現(xiàn)場的有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)小組，以盡力避免和降低施工作業(yè)總突發(fā)事故的發(fā)生的可能性和因此而引起的不必要損失，保證施工安全順利進(jìn)行。具體處理措施如下：一、事故的類型和災(zāi)害分析本工程過河隧道穿越的主要地層以礫砂為主，其透水性強(qiáng)，與寒溪河河水有密切的水力關(guān)系，在過河隧洞施工中的可能導(dǎo)致盾構(gòu)隧洞施工中發(fā)生漏水、漏漿、甚至透水事故，以及盾構(gòu)機(jī)主軸承及密封失效、地質(zhì)塌陷、火災(zāi)斷電等，其影響見表1-1事故的類型和災(zāi)害分析。表1-1事故的類

2、型和災(zāi)害分析序號事故發(fā)生位置事故現(xiàn)象事故類型及危害1盾構(gòu)隧道隧道漏水、漏漿、甚至透水導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)設(shè)備受淹，甚至引發(fā)隧道被淹事故2盾構(gòu)機(jī)盾構(gòu)機(jī)主軸承及其密封失效盾構(gòu)機(jī)難以繼續(xù)掘進(jìn)，嚴(yán)重影響工期3盾構(gòu)機(jī)隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)危及隧道內(nèi)人員、設(shè)備安全4盾構(gòu)機(jī)供用電設(shè)備的斷電、漏電洞內(nèi)施工人員、設(shè)備安全受到威脅二、應(yīng)急處置基本原則 以人為本，科學(xué)管理的原則。把保障施工人員的生命安全和身體健康作為首要任務(wù)，在事故未發(fā)生時(shí)充分做好預(yù)防工作；在事故發(fā)生后，立即營救受傷人員，組織撤離或采取其他措施，保護(hù)危害區(qū)域內(nèi)的其他人員。充分發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性，實(shí)行科學(xué)民主決策，采取科學(xué)管理方法，采用先進(jìn)的檢測、檢驗(yàn)、監(jiān)測手段、救援

3、裝備和技術(shù)，迅速控制事態(tài)，消除危害后果。 統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，分級負(fù)責(zé)的原則。在有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)和組織協(xié)調(diào)下，各組織機(jī)構(gòu)按照各自職責(zé)和權(quán)限，負(fù)責(zé)生產(chǎn)安全事故的應(yīng)急管理和應(yīng)急處置工作。 分級響應(yīng)的原則。在生產(chǎn)安全事故發(fā)生后，各級領(lǐng)導(dǎo)，必須作出“第一反應(yīng)”，果斷、迅速地采取應(yīng)對措施，組織應(yīng)急救援隊(duì)伍，先期到達(dá)事故現(xiàn)場進(jìn)行有效處置，全力控制事態(tài)發(fā)展，切斷事故災(zāi)害鏈，防止次生，衍生和耦合事故（事件）發(fā)生。同時(shí)，應(yīng)立即向上級領(lǐng)導(dǎo)報(bào)告事故情況。上級領(lǐng)導(dǎo)迅速對事故做出判斷，決定應(yīng)急響應(yīng)行動(dòng)。 預(yù)防為主，平戰(zhàn)結(jié)合的原則，貫徹落實(shí)“安全第一，預(yù)防為主”的方針。一是通過安全管理和安全技術(shù)等手段實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全，盡可能防止事故

4、發(fā)生；二是在假定事故必然發(fā)生的情況下，通過預(yù)先采取的預(yù)防措施，達(dá)到降低或減少災(zāi)害的影響，為此，平時(shí)要做好預(yù)防、預(yù)測、預(yù)警和預(yù)報(bào)工作，搞好應(yīng)急預(yù)案的演練，使應(yīng)急組織體系的各機(jī)構(gòu)、各部門明確各自職責(zé)及運(yùn)行程序，使各專業(yè)救援組織和群眾熟悉應(yīng)急救援的基本技術(shù)、方法和技巧，掌握自救和互救的知識，提高應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)的整體救援能力。2.2 指揮機(jī)構(gòu)及職責(zé)根據(jù)我部的實(shí)際結(jié)構(gòu)，成立一支搶險(xiǎn)隊(duì)伍，由項(xiàng)目部最高層領(lǐng)導(dǎo)直接控制，應(yīng)在第一時(shí)間出現(xiàn)在現(xiàn)場，并能根據(jù)發(fā)生的各種情況或險(xiǎn)情，快速制定最佳的實(shí)施方案。過河時(shí)，搶險(xiǎn)隊(duì)必須24小時(shí)值班，并明確自己的崗位職責(zé)。應(yīng)急小組架構(gòu)如圖2-2所示。過河應(yīng)急搶險(xiǎn)小組應(yīng)急搶險(xiǎn)組長：陶云

5、超現(xiàn)場搶險(xiǎn)指揮小組：李孟玉物資補(bǔ)給小組：呂宇飛后勤協(xié)調(diào)小組：況國義疏散人員、水電供給小組：趙文洋搶險(xiǎn)方案制定小組：鮑德志應(yīng)急搶險(xiǎn)總指揮：張海洋圖2-2 應(yīng)急搶險(xiǎn)小組架構(gòu)圖應(yīng)急搶險(xiǎn)小組各機(jī)構(gòu)的職責(zé)如下：搶險(xiǎn)方案制定小組職責(zé)：根據(jù)事故的性質(zhì)、現(xiàn)場的實(shí)際情況，及時(shí)制定、審查搶險(xiǎn)方案，對事故的危害進(jìn)行預(yù)測，對現(xiàn)場應(yīng)急救援隊(duì)伍進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)。現(xiàn)場搶險(xiǎn)指揮小組職責(zé)：組織本項(xiàng)目的事故應(yīng)急救援隊(duì)伍的培訓(xùn)工作，加強(qiáng)對隊(duì)伍人員的救緩知識教育，在事故發(fā)生時(shí)，能夠正確領(lǐng)導(dǎo)各救援隊(duì)伍進(jìn)行現(xiàn)場指揮工作。疏散群眾、水電供給小組職責(zé)：負(fù)責(zé)指導(dǎo)現(xiàn)場施工人員和危及的群眾撤離危險(xiǎn)區(qū)域，設(shè)立警戒線，維護(hù)救援現(xiàn)場秩序；對事故造成臨近建筑

6、物及其他設(shè)施的損壞情況進(jìn)行摸查；在條件許可的情況下，及時(shí)組織恢復(fù)水電供給，或根據(jù)搶險(xiǎn)需要，組織臨水臨電供應(yīng)。物資補(bǔ)給小組職責(zé)：負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)、調(diào)度救援物資、設(shè)備、器材等，并及時(shí)組織調(diào)運(yùn)到現(xiàn)場。后勤協(xié)調(diào)小組職責(zé)：負(fù)責(zé)搶險(xiǎn)救災(zāi)過程中的各項(xiàng)后勤服務(wù)工作，包括飲水、就餐、車輛安排、搶險(xiǎn)工作聯(lián)絡(luò)、接待工作等，如有人員傷亡，還應(yīng)協(xié)助有關(guān)部門做好送院搶救、救治費(fèi)用協(xié)商、探病及家屬的接待、安置工作，必要時(shí)通知保險(xiǎn)公司派人到現(xiàn)場了解情況。1. 現(xiàn)場搶險(xiǎn)指揮小組每個(gè)工作班組建立一支應(yīng)急搶險(xiǎn)隊(duì)，每隊(duì)隊(duì)員共6人，負(fù)責(zé)人劉建揚(yáng)。2. 搶險(xiǎn)方案制定小組由李元久負(fù)責(zé)，工程部和機(jī)電部抽調(diào)對險(xiǎn)情情況了解人員組成。3. 疏散人員、水電

7、供給小組由侯永鵬負(fù)責(zé)，由安環(huán)部和機(jī)電部相關(guān)人員共同組成。4. 物資補(bǔ)給小組由李躍平負(fù)責(zé)，組員時(shí)東義和周龍飛。5. 后勤協(xié)調(diào)小組由王鑫敏負(fù)責(zé)，工程部、機(jī)電部、綜合辦公室各抽調(diào)一人組成。2.3應(yīng)急救援物資見表2-3應(yīng)急物資統(tǒng)計(jì)表。表2-3應(yīng)急物資統(tǒng)計(jì)表序號應(yīng)急物資設(shè)備應(yīng)急功能和作用現(xiàn)存放位置數(shù)量物資設(shè)備狀況1擔(dān) 架搶救傷員本項(xiàng)目部2套完好2商務(wù)車作為救護(hù)車本項(xiàng)目部1部完好3龍門吊車緊急吊運(yùn)本項(xiàng)目部1臺完好4滅火器發(fā)生火災(zāi)時(shí)滅火本項(xiàng)目部各1批完好5急救箱急救藥品本項(xiàng)目部各2套完好6皮卡車緊急運(yùn)送、搶險(xiǎn)本項(xiàng)目部各1部完好7應(yīng)急燈停電照明本項(xiàng)目部各5套完好8對講機(jī)應(yīng)急聯(lián)絡(luò)本項(xiàng)目部各4部完好9氣體檢測器有

8、毒有害氣體監(jiān)測本項(xiàng)目部各1套完好10擴(kuò)音器緊急告知和疏散人群本項(xiàng)目部各2套完好11電話/內(nèi)線電話 應(yīng)急聯(lián)絡(luò)本項(xiàng)目部各1批完好12柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)急發(fā)電本項(xiàng)目部各1臺/200KW完好13污水泵應(yīng)急抽水本項(xiàng)目部2臺33kw完好14雙液注漿機(jī)應(yīng)急堵漏加固本項(xiàng)目部2臺完好15水泥、水玻璃應(yīng)急堵漏加固本項(xiàng)目部0.5T16化學(xué)漿液應(yīng)急注漿本項(xiàng)目部20L17蛇皮袋應(yīng)急砂袋本項(xiàng)目部1000個(gè)完好18潛水泵抽排水本項(xiàng)目部6臺5.5kw19扶梯應(yīng)急搶險(xiǎn)本項(xiàng)目部2個(gè)完好20強(qiáng)光手電臨時(shí)照明本項(xiàng)目部10把完好三、盾構(gòu)穿過河底砂層地段時(shí)容易發(fā)生冒頂通聯(lián)預(yù)防措施該隧道穿越地層絕大部分為砂層，含水豐富，地層滲透性強(qiáng)，由于地層穩(wěn)

9、定性差，在盾構(gòu)機(jī)穿越河底的過程中一旦切口泥水壓力設(shè)定不當(dāng)，極易發(fā)生涌水涌砂，致使地層冒頂，并和河水聯(lián)通；在盾構(gòu)隧道河底最小覆土約8.445m，在盾構(gòu)穿越河底淺覆土地段時(shí)也可能會產(chǎn)生：盾構(gòu)機(jī)上浮泥水壓力控制不當(dāng)，易造成河底冒漿由于地下水與河水貫通，易發(fā)生突水、涌砂現(xiàn)象。為了保證盾構(gòu)安全掘進(jìn)，優(yōu)化各類施工參數(shù)，作好防漏、防冒、防沉、防堵、防浮等防范措施，加強(qiáng)河底段河底地形沉降監(jiān)測，確保盾構(gòu)機(jī)的安全通過，保證工程的順利完成，同時(shí)采用以下對策：準(zhǔn)確查清河底段地質(zhì)條件和覆土厚度，保障盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)參數(shù)的選?。淮_保密封倉內(nèi)壓力平衡，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定適合的切口壓力，采用氣墊調(diào)節(jié)倉加強(qiáng)對泥水壓力的控制，保證切口壓

10、力的波動(dòng)為±5kpa，避免壓力忽高忽低，減少對土體的擾動(dòng)。嚴(yán)格控制掘削干渣量，保證切削面穩(wěn)定和地表沉降在允許范圍內(nèi)；嚴(yán)格控制盾構(gòu)姿態(tài)，防止盾構(gòu)磕頭現(xiàn)象；加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)，使盾構(gòu)機(jī)保持良好狀態(tài)，過河底段保持連續(xù)快速通過；選用單液注漿材料，控制初凝時(shí)間，必要時(shí)啟動(dòng)兩套注漿系統(tǒng)，掘進(jìn)時(shí)同時(shí)進(jìn)行盾尾同步背填注漿和管片補(bǔ)充注漿，保證注漿充盈系數(shù)大于1.50；采用優(yōu)質(zhì)泥漿掘進(jìn)，比重控制在1.11.15，粘度大于25秒。保證泥漿具備良好的泥膜形成能力；若實(shí)際切削干渣量過大，說明隧道開挖面有坍塌，采取相應(yīng)的措施控制出土量，保持開挖面的穩(wěn)定。準(zhǔn)備好船載粘土（必須無大的顆粒），一旦河床被擊穿或者坍塌，立即用

11、粘土回填，之后再用素混凝土灌注。3.1 盾尾漏水的應(yīng)急措施1、堵漏措施停機(jī)補(bǔ)充油脂，在漏漿部位進(jìn)行人工打油脂，先打內(nèi)孔，再打外孔；發(fā)現(xiàn)盾尾漏水出現(xiàn)情況時(shí)，則配制初凝時(shí)間較短的雙液（A、B液）進(jìn)行襯砌（管片）壁后注漿，漿液的初凝時(shí)間約為79秒。若盾尾漏水比較嚴(yán)重時(shí)，則在相鄰盾尾最近的管片處開始注入聚氨酯，形成較好的堵水效果。在保證開挖面穩(wěn)定的情況下，適當(dāng)調(diào)低切口水壓，但調(diào)整量不大于0.5 bar。在盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部的盾尾處，使用10cm厚的海綿條（海綿條均涂滿油脂），沿著管片與盾構(gòu)機(jī)之間，塞滿整個(gè)盾尾間隙。2、抽（排）水措施為了防止在盾構(gòu)機(jī)頭內(nèi)積水，利用砂袋筑壩擋水為避免下坡段隧道內(nèi)積水流向盾構(gòu)刀盤，

12、影響盾構(gòu)施工，必須在隧道內(nèi)利用砂袋筑壩，在后備臺車部分至少筑三道壩，通過多次攔截，減少流向盾構(gòu)刀盤的積水。在下坡段，通過調(diào)整臺車與隧道運(yùn)輸車軌道高度，提高水壩的高度，增加蓄水量，并用排水泵及時(shí)將廢水抽走；除了原有正在使用的廢水泵和配備隔膜泵外，另外再在隧道內(nèi)配備一臺抽水泵以作備用，同時(shí)在隧道外再備一臺泵（共4臺）；3.2鉸接漏水的應(yīng)急措施1、調(diào)節(jié)切口泥水壓力若鉸接出現(xiàn)大量漏水漏漿，則可能是外界水壓太大，盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)控制不好造成，此時(shí)，可適當(dāng)降低切口泥水壓力，同時(shí)把鉸接適當(dāng)縮回一定量，觀察泄漏情況。2、充氣密封鉸接內(nèi)有一道可充氣的密封氣囊，當(dāng)漏水嚴(yán)重或無法堵漏時(shí)，往氣囊中充入壓縮空氣，時(shí)氣囊體積增

13、大，達(dá)到封堵漏水通道的作用。四、盾尾保護(hù)預(yù)案4.1隨機(jī)管理在正常掘進(jìn)的狀態(tài)中（在沒有發(fā)生漏水竄漿狀態(tài)下），保持持續(xù)注入盾尾油脂，確保密封艙壓力。嚴(yán)格控制注漿漿液的質(zhì)量，每天要做大樣試驗(yàn)。必要時(shí)采取同步注漿和壁后注漿同步進(jìn)行的注漿方式，注漿量保持在理論量的150以上。若盾尾出現(xiàn)漏漿（水）的情況，采用以下手段對盾尾進(jìn)行保護(hù)：在無注漿條件下繼續(xù)推進(jìn)1015cm，再開始注漿或者調(diào)整注漿的位置；若漏漿（水）嚴(yán)重，必須進(jìn)行油脂洗倉；在推完該組管片前，在機(jī)內(nèi)滲漏處至尾刷根部進(jìn)行清掃，同時(shí)在停機(jī)后（在保證壓力的情況下）進(jìn)行二次補(bǔ)充背填。4.2掘進(jìn)管理在掘進(jìn)管理中，尤其是過河段，盾尾保護(hù)則顯得尤為重要，因此在過

14、河施工時(shí)，應(yīng)特別注意加強(qiáng)以下管理：切口水壓的合理穩(wěn)定（溢水量的控制）5%；排泥流量的控制（臨界沉淀速度）；在不同地層中，保證泥漿的質(zhì)量（指粘性和比重）；嚴(yán)禁超挖及負(fù)挖；隧道軸線的控制（蛇行推進(jìn)對盾尾刷損害較大）；背填注漿的壓力控制（防止漏漿）；盾尾油脂的合理增量使用；管片組裝的質(zhì)量控制。4.3突發(fā)停電的應(yīng)急措施 施工現(xiàn)場配置好后備電力供應(yīng)系統(tǒng)（備置一臺200KW發(fā)電機(jī)），以防在施工進(jìn)行中遭遇因各種外部因素造成的施工區(qū)域停電，并在停電后保證電源回路能馬上進(jìn)行切換，以保證隧道內(nèi)的臨時(shí)用電，控制切口水壓值和開挖面的穩(wěn)定。其中，隧道內(nèi)的臨時(shí)用電就是指在施工過程中遇到停電情況時(shí)，除了保證隧道內(nèi)緊急燈、緊

15、急電鈴和各個(gè)抽水泵的使用外，還應(yīng)該能夠滿足后備的電力系統(tǒng)，啟動(dòng)空壓機(jī)，在盾尾打入油脂，進(jìn)行背填注漿，一定要保證盾構(gòu)設(shè)備的密閉性，從而達(dá)到較好的保持切口水壓的穩(wěn)定作用。必要時(shí)，可在1號臺車和密封艙之間增加一條自來水管，通入自來水來（2.5Kg/cm2）保持壓力穩(wěn)定。若遇到緊急情況，通過隧道內(nèi)的通信設(shè)備，立即通知所有人員從隧道內(nèi)撤走。4.4管路破壞應(yīng)急預(yù)案由于施工環(huán)境復(fù)雜多變，若造成地表沉降量太大或河底塌方，則可能導(dǎo)致隧道上方的過河水管因變形太大而破裂。針對該風(fēng)險(xiǎn)，盾構(gòu)在施工期間加強(qiáng)與管路相關(guān)單位聯(lián)系，調(diào)查清楚管路控制閥門，一旦出現(xiàn)異常，則立即組織人員關(guān)閉相應(yīng)閥門，并及時(shí)組織人員進(jìn)行修復(fù)，確保把影

16、響降到最小。4.5盾構(gòu)發(fā)生超挖的應(yīng)急措施觀察盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)狀態(tài)，切口壓力過大或過小都會引起盾構(gòu)機(jī)的超挖。適當(dāng)合理的調(diào)節(jié)切口壓力以滿足實(shí)際的工程地質(zhì)。若發(fā)生超挖，調(diào)查分析超挖的原因，加強(qiáng)地面監(jiān)控，盾構(gòu)隧道變形監(jiān)控，加強(qiáng)注漿控制，增加注漿量。調(diào)整盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)狀態(tài)。4.6盾構(gòu)機(jī)發(fā)生擊穿河床的應(yīng)急措施工作面失穩(wěn)是塌方的直接原因，要恢復(fù)正常掘進(jìn)狀態(tài)必須重新使工作面穩(wěn)定，建立穩(wěn)定的切口水壓。塌方后隧道上覆土層失去壓蓋作用，切口水壓高會擊穿塌方松散土體冒漿，切口水壓低會引起進(jìn)一步塌方。解決以上問題必須采取應(yīng)急的處理措施，重新穩(wěn)定工作面上覆蓋層。為此，采用兩種方法：一是澆搗水下混凝土，二是拋填粘土。水下混凝土可以在短時(shí)間內(nèi)大方量澆搗。也可以通過泵車和管道進(jìn)行輸送，以利于贏得搶險(xiǎn)時(shí)間。澆搗后的混凝土凝固時(shí)間快，甚至可以將部分塌陷雜物固結(jié)，從而防止塌