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巴彦查干隧道施工重大安全事故应急救援预案

作者:nx0726  
评论: 更新日期:2012年09月11日
五.隧道涌水事故应急处理预案
(一)应急事故或情况的识别
现场应急事故分为突发大量涌水与突发大量涌水引起的隧道坍塌等。针对隧道开挖过程中突发的大量、多处、不确定的地下暗河、暗洞、山体水系的喷涌状况与涌水造成的施工阻碍和破坏,
现场负责人员暂停现场施工,安排排水泵与排水管道,排出涌水,等待技术人员确定涌水流量和对施工的影响。突发大量涌水引起的隧道坍塌等,应明确坍塌位置、有无人员被困、是否需要其它应急救援物资设备。
(二)隧道涌水事故的处理措施
隧道内涌水应采取综合治理与洞内治理相结合的原则,一般情况下对洞内涌水应采取限量排放的办法,对地表大的溶洞口、落水洞要进行封堵,以避免地表水和泥砂大量填充溶洞。采取工程措施如下:
方案一:当隧道开挖或地质预报没有发现明显的溶洞管道,而开挖面又出现较大的涌水量(正洞掌子面涌水量>10m3/h,或单点出水量>3m3/h)时,采用帷幕注浆堵水
1. 围岩注浆固结堵水圈
通过向围岩注浆,形成围岩注浆固结堵水圈,减少其渗透系数,以限制排水量。注浆方式采用超前帷幕注浆、后注浆和局部注浆三种;注浆方案任选其一,或几种方式的结合。
1)超前帷幕注浆:
当隧道开挖或地质预报没有发现明显的溶洞管道,而开挖面又出现较大的涌水量时(单点出水量>3m3/h)采用帷幕注浆堵水。
1)注浆加固范围:以堵水为目的的注浆加固圈范围不宜少于开挖线以外5m。
2)注浆长度及止水盘的厚度:根据隧道的地质条件和目前国产钻机的性能,为保证注浆质量,可采用三环(注浆长度分别为11、18、27m)注浆,开挖后留足5m厚的岩盘作为止水盘。对于Ⅳ、Ⅴ级围岩地段,止水盘的表面喷射15cm厚 C20 的混凝土加强。
3)注浆材料:注浆材料主要有普通水泥单液浆(简称C浆),普通水泥-水玻璃双液浆(简称C-S浆)。可采用综合注浆材料,并按照由粗到细、由单液到双液、由高浓度到低浓度三个准则进行调整。采用C浆时,水灰比W/C=0.6~0.8;
采用C-S浆时,注浆参数(根据现场工艺试验确定)如下:注浆终压3.0~3.5 MPa,浆液扩散半径1.0~1.5m,水泥浆浓度(水灰比)W/C=0.6~1.0,浆液初凝时间1~2min,水泥采用525号硅酸盐水泥,水玻璃的浓度为35Be′,水泥与水玻璃的配合比(体积比)1:0.6~1:1。
4)钻孔布置:注浆孔沿隧道周边开挖轮廓线双排布置,孔距30~50cm。
5)注浆压力:注浆压力以孔口压力表显示的值为准,通过注浆泵控制调节。一般注浆采用低压力中液量注入,初压为1.0~1.5MPa,注浆过程中压力逐渐加大,流量逐渐减小,当压力加至终压3.0~3.5MPa后,持续压注5min。
6)注浆检查:注浆过程中随时检查孔口、邻孔有无串浆现象,如有串浆现象,应立即停止注浆,或采用间歇式注浆封堵串浆口。
7)注浆效果:采用钻孔检查法,结合开挖取样分析法。根据注浆实施情况,选择可能存在的薄弱部位进行钻孔检查,以检查孔不涌泥、不涌水、不涌沙,当正洞掌子面涌水量≤0.72m3/h或单点出水量≤0.2m3/h时,可认为达到了注浆目的。
(2)开挖后全断面径向注浆(后注浆):
采取了超前地质预报和预注浆堵水后,如在隧道开挖时仍然出现较大的渗漏水,则需要进行再注浆,注浆范围正洞为开挖轮廓线外5m。
1)当有集中水流或岩溶管道出水时,首先要埋管将水流引出,降低地下水压,然后用快凝混凝土将原有出水口或岩溶管道封堵。在离出水口一定距离处,对出水裂隙或管道钻注浆孔,安装注浆管,注入C-S浆液。
2)当开挖面渗漏面积和水量较大时,在渗漏处用钻机钻孔(孔深 3~10m,孔径75mm),找出渗漏水的主要裂隙,由钻孔引流,将面上的渗漏水变为点上的渗漏水。然后用凝胶时间1~3min的C-S浆进行低压注浆,一般效果较好。
(3)局部注浆:
根据超前地质预报探明的局部岩溶实际分布及开挖后地下水渗流状态分别采用超前局部注浆或开挖后局部注浆。
采取此“围岩注浆固结堵水圈”方案时,一般采用小导管(∮42热扎无缝钢管,长5~6m,在导管前端2~3m 范围内,呈梅花型布置,钻上直径为 6~8mm小孔,孔间距15~20 cm,以便浆液扩散)注C-S浆液;成孔采用凿岩钻孔,用锚固剂封堵管端孔隙,防止冒浆。
2. 初期支护
初期支护由C20防腐蚀喷砼、φ22药卷锚杆和18工字钢架或格栅钢架组成,其与注浆固圈共同组成限流体系,并保证施工期间洞室稳定。
3. 防排水网格系统
防排水网格系统的主要功能是保证经注浆堵水圈、初期支护渗出的地下水通畅排出,以避免对抗水压衬砌产生过大水压。
其主要措施有:在初期支护和二次衬砌之间设EVA防水板,背衬土工无纺布。在初期支护与二衬之间,防水板背后环向设φ50HDPE波纹管排水盲沟,在两侧衬砌边墙脚处纵向设置φ50HDPE波纹管排水盲沟,且沿隧道两侧全长设置,纵环向排水盲沟相连,通过边墙泄水孔将衬砌背后积水引入排水沟内。
方案二: 在超前钻探中遇涌水情况,且地下水无后续补给通道(如地下河)时,可在掘进工作面,钻大直径的排水孔,畅泄后可小进尺掘进,大的涌量则须待泄量稳定后,采用它法。
(三)应急处置
1. 施工过程中若发现较弱涌水现象,立即报告应急组织领导同志,现场施工人员可根据现场实际情况迅速打随机排水孔,安置塑料弹簧软管进行排水(塑料弹簧排水管引入排水沟),释放水压力,并及时喷锚进行围岩封闭。如果围岩破碎,可在初喷砼结束后迅速安置钢拱架,然后再进行复喷砼封闭围岩,加强支护。
2. 施工过程中若发生高强压力涌水现象,应立即尽可能地撤离人员和机械设备,确保安全。及时向现场应急领导小组汇报,根据实际情况迅速组织救护工作。准确记录水量的流量、流速、水压,采取有效措施进行控制。
3. 指挥与控制:
1)观测预警
由工程部技术人员和各施工组指定人员加强日常观测,确保在第一时间确认涌水险情,提前发出预警提示。
1)与当地气象台建立天气服务联系,根据天气预报和降水量统计,加强隧道涌水观测;
2)注意观测隧道涌水流量及变化时间、流速、水压及扩拱处有无渗涌水;
3) 观测数据有变化时,及时向应急指挥部汇报,以便组织施工抢险。
2)施工报告
1)赋存高压水段在开挖时,工人要身系安全带,安全带长度松紧适宜,如有涌水,应立即停止施工回到安全地带,并及时汇报;
2)破拱处发现有水从拱顶渗涌时,施工工人应立即停止施工并回到安全地带,并及时汇报;
3)赋存高压水段要准备两台抽水机,保证不积水,水涌过急,抽不干时要向指挥部及时报告。
3)安全撤离
当确认出现涌水时,由现场施工负责人立即电话通知应急值班室,并组织所有现场施工人员将施工机械加以安置保护,洞内施工人员由班组长带队全部撤离。被困施工人员来不及撤离的,应选择衬砌台车等安全平台进行自我保护,等待项目部组织救援。
(四)应急管理
隧道分部按照项目部制定的应急救援方案进行准备与核查工作,周期性对应急方案与应急物资设备进行检查,对项目应急救援小组电话经常进行联系确保联系渠道畅通。严格执行现场应急管理制度,在第一时间控制现场,避免不确定人员骚扰现场,影响现场应急管理。
(五)应急程序和原则
严格执行已制定的应急管理、救援程序,各司其职,分工明确,冷静对待处理问题。事故发生第一原则为全力救治人员;然后控制已发生灾害,避免扩大;整顿现场秩序,避免因为秩序混乱加大损失;抢救物资设备减少经济损失,控制对当地住户与环境的恶劣影响。
(六)应急响应
在接收到事故通报后,第一时间展开应急救援小组和应急救援物资工作。事故发生地不做任何停留直接开往事故现场,其它各应急救援小组全面开始准备,等待指令开赴事故现场展开救援。
(七)应急状态的解除
经项目部应急救援领导小组确认,不在发生剩余灾害,已无现场救治人员,安全隔离事故现场,安置完轻伤人员后,就可解除相应的紧急状态。
(八)培训要求和演习
项目部定期不定期的举办应急救援培训与现场演习。要求培训内容讲解学习自救与救助知识,学习其它事故案例,增强培训人员心理辅导,学习冷静处理问题,学习安全与预防措施。定期举办事故应急救援演习,从演习中发现问题解决问题,让现场人员明确事故发生时,事故发生后所要做的具体适宜,保证分工明确。学会在特殊情况下自我组织安全疏散。
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