隧道涌水突泥處理方案

隧道涌水突泥處理方案隧道涌水突泥處理方案隧道涌水突泥處理方案V:1.0精細(xì)整理，僅供參考隧道涌水突泥處理方案日期：20xx年X月金奎地隧洞3號(hào)支洞涌水突泥處理施工方案一、工程概況金奎地3#支洞從9+進(jìn)入主洞，支洞斜井段水平長(zhǎng)，斜井起坡點(diǎn)至主洞中線長(zhǎng)m，斜井高差m，斜井傾角°。施工計(jì)劃安排主洞上游開挖777m，下游開挖777m。從目前開挖揭示的圍巖巖性分析與原設(shè)計(jì)相差較大，為泥巖，遇水極易軟化，多次出現(xiàn)滲水或涌水塌方。二、涌水突泥事故經(jīng)過(guò)2011年9月20日，金奎地隧洞3號(hào)支洞控制段下游開挖至9+581，開挖長(zhǎng)度158米，上游開挖至9+268，開挖長(zhǎng)度155米，圍巖揭露情況為泥巖夾砂巖夾灰?guī)r，地下滲水較小。9月20日0點(diǎn)10分，下游掌子面出渣完畢，掌子面頂拱右側(cè)突然發(fā)生較大涌水突泥事故，突泥淹沒(méi)至掌子面后120米，涌泥量約1600m3。由于時(shí)間發(fā)生在換班時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)處置及時(shí)，涌水突泥未造成人員傷亡。針對(duì)此次涌水突泥事故，四方現(xiàn)場(chǎng)勘查后，形成了初步處理方案:先對(duì)下游淤泥進(jìn)行清理，在清理淤泥至掌子面4米左右時(shí)停止施工，由四方現(xiàn)場(chǎng)勘查后再次討論方案。截止9月29日15點(diǎn)，下游工作面涌泥經(jīng)過(guò)一個(gè)星期的清理工作，涌泥離掌子面約4m。業(yè)主、設(shè)計(jì)院、監(jiān)理、施工四方在9月29日對(duì)下游工作面的情況進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)查看，并初步確定了大致施工方案：⑴對(duì)掌子面先進(jìn)行封閉注漿，并打設(shè)排水孔，⑵對(duì)頂拱采用15米至20米的Φ108超前大管棚進(jìn)行施工。9月29日23點(diǎn)50分，下游掌子面沒(méi)有施工，3號(hào)支洞上游進(jìn)行了放炮施工作業(yè)，準(zhǔn)備進(jìn)行出渣施工，挖機(jī)駕駛?cè)藛T在9月30日1點(diǎn)由支洞向下游行走過(guò)程中，突然發(fā)現(xiàn)下游有強(qiáng)大氣流迎面涌來(lái)，發(fā)現(xiàn)異常后，挖機(jī)駕駛?cè)藛T迅速向支洞方向逃離的同時(shí)通知安全員，安全員組織其他施工人員撤離，在洞內(nèi)人員撤離10秒鐘后，下游涌水突泥沖至分岔口段，并將停放在下游的兩臺(tái)挖機(jī)沖向上游，將兩臺(tái)電瓶車及開挖臺(tái)架沖至分岔口段，涌泥迅速將分岔口段的4臺(tái)抽水電機(jī)淹沒(méi)，2分30秒后，分岔口段涌水上漲2米，將礦斗、電瓶車全部淹沒(méi)。為保證安全，值班人員將洞內(nèi)電源開閉，并撤離支洞。此次涌泥大于4000m3，洞內(nèi)涌水量400-420m3／小時(shí)。三、9+581處涌水突泥事故的施工方案經(jīng)過(guò)十四天的強(qiáng)排水作業(yè)，目前洞內(nèi)積水基本降至隧洞底板高程，涌水突泥事故的后期處理難點(diǎn)主要集中在3號(hào)支洞對(duì)應(yīng)下游段淤泥的順利清理及安全跨過(guò)此涌泥段。經(jīng)業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理施工四方多次現(xiàn)場(chǎng)查看及會(huì)議討論，我部初步采用以下施工方案對(duì)涌水突泥進(jìn)行處理。1、洞內(nèi)淤泥的初步清理⑴先清除交岔口處淤泥，恢復(fù)該處水倉(cāng)。⑵然后從交岔口處向上游和下游清除淤泥（下游先清除出10m，上游全部清除），恢復(fù)上游水倉(cāng)。⑶向下游繼續(xù)清除淤泥。清除淤泥時(shí)，同時(shí)疏通排水溝，使水流暢通，集中水流。2、洞內(nèi)臨時(shí)支護(hù)的加固及觀察⑴金奎地3號(hào)支洞及對(duì)應(yīng)段主洞多為Ⅴ類圍巖，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的積水輕泡后，臨時(shí)支護(hù)極易發(fā)生變形，我部將組織人員同業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理四方一同現(xiàn)場(chǎng)查看，并確定臨時(shí)支護(hù)加固方案。⑵加強(qiáng)對(duì)已施工初期支護(hù)變形進(jìn)行觀測(cè)，根據(jù)觀測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整加固施工方案。3、涌泥造成空腔的處理⑴金奎地3號(hào)支洞控制段下游兩次涌泥量合計(jì)大于8000m3，且涌泥發(fā)生部位為隧洞頂拱，說(shuō)明隧道頂拱已經(jīng)形成較大空腔，為保證下游淤泥清理過(guò)程中，突然再次發(fā)生涌泥，造成人員傷亡事故，我部準(zhǔn)備從地表灌入混凝土對(duì)空腔內(nèi)進(jìn)行固結(jié)。⑵經(jīng)過(guò)物探探明發(fā)生涌泥突水的具體部位后，采用機(jī)械設(shè)備對(duì)突泥部位進(jìn)行開孔，開孔直徑1米，開孔數(shù)量控制在3至4個(gè)，根據(jù)物探結(jié)果進(jìn)行布設(shè)孔位。⑶當(dāng)灌入孔形成后，對(duì)空腔內(nèi)灌入C20混凝土進(jìn)行固結(jié)，混凝土中摻入早強(qiáng)劑。⑷灌入混凝土必須在淤泥離掌子面100米前完成，以確保安全。4、隧洞內(nèi)下游淤泥的清除⑴為防止涌水突泥再次發(fā)生將掌子面后淤泥推動(dòng)，造成人員傷亡事故。從9+551開始，噴射10cm厚C20混凝土將掌子面進(jìn)行全部封閉。對(duì)掌子面及周邊進(jìn)行全斷面固結(jié)灌漿，對(duì)涌出虛渣進(jìn)行固結(jié)讓其行成一堵墻，保證后方施工人員安全。⑵施工參數(shù)：6米長(zhǎng)Φ42注漿導(dǎo)管（摻入水玻璃8﹪），隧洞固結(jié)灌漿每2m布置一排，灌漿壓力～。注漿布置圖見附件。⑶當(dāng)掌子面全斷面固結(jié)灌漿結(jié)束4小時(shí)后，方可對(duì)虛渣涌泥進(jìn)行清理開挖。⑷當(dāng)開挖至9+571時(shí)，停止開挖。采用沙袋將掌子面進(jìn)行第一道封堵。采用10cm厚C20混凝土進(jìn)行第二道封堵。封堵前對(duì)涌水突泥部位打設(shè)排水孔。⑸采用6米長(zhǎng)Φ42注漿導(dǎo)管（摻入水玻璃8﹪）對(duì)最后10米虛渣進(jìn)行固結(jié)灌漿，灌漿壓力～。⑹從隧道9+571開始打設(shè)Φ76自進(jìn)式超前注漿大管棚，拱部180°范圍內(nèi)設(shè)置，環(huán)向間距10cm，管棚長(zhǎng)18m，縱向間距10m.⑺超前注漿大管棚注漿壓力～，水灰泥：:1.5、下一階段隧洞開挖支護(hù)參數(shù)⑴超前大管棚施工完畢后，從9+584開始鋼支撐采用剛度較大的I22b工字鋼進(jìn)行支護(hù)，鋼支撐間距30cm。底腳設(shè)40*40cm鋼墊板。系統(tǒng)錨桿采用3米長(zhǎng)Φ42注漿小導(dǎo)管。環(huán)向間距1米，縱向間距同鋼支撐。Φ25連接筋間距25cm，掛Φ@150×150mm的鋼筋網(wǎng)。⑵隧道開挖前，掌子面全斷面打設(shè)米長(zhǎng)Φ42超前注漿小導(dǎo)管，環(huán)形間距，排距1米。管內(nèi)插入Φ25螺紋鋼筋加強(qiáng)超前支護(hù)受力。⑶由于隧洞基礎(chǔ)面較軟，浸泡時(shí)間長(zhǎng)，為確保鋼支撐底腳穩(wěn)固，故先對(duì)軟弱基礎(chǔ)面進(jìn)行～厚C20砼換填，兩側(cè)設(shè)置40×40cm排水溝。⑷為防止鋼支撐受側(cè)壓力影響而變形，鋼支撐每側(cè)增設(shè)4米長(zhǎng)Φ42注漿小導(dǎo)管4根，底腳設(shè)橫向鋼支撐。⑸為防止混凝土沖填補(bǔ)滿空腔，對(duì)涌水突泥部位預(yù)埋Φ42注漿管采用M20砂漿灌注回填（摻入速凝劑3﹪）。⑹加密量測(cè)點(diǎn)布設(shè)及量測(cè)頻率，5個(gè)測(cè)點(diǎn)2～5m一個(gè)斷面，及時(shí)對(duì)量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并反饋現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)施工，為調(diào)整支護(hù)參數(shù)提供依據(jù)。四、后期施工采取的措施1、加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作（1）TSP200全程施作TSP200，每次探測(cè)長(zhǎng)度為150米，搭接長(zhǎng)度為50米。（2）超前地質(zhì)水平鉆在以上段落采用超前地質(zhì)水平鉆施作5個(gè)探孔，拱部施作3個(gè)，直墻段施作2個(gè)，拱部1個(gè)探孔取芯，每次施作長(zhǎng)度為30米，搭接長(zhǎng)度5米，要求探孔能夠探測(cè)到掌子面外側(cè)1米。超前地