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1、新建鐵路云桂線(云南段)站前六標段新哨隧道防突泥涌水安全專項施工方案編制 封 波 審核 姬傳軍 批準 樊秋林 中鐵十八局集團有限公司云桂鐵路云南段六標項目經理部二分部2012年03月中鐵十八局集團云桂鐵路（云南段）六標段新哨隧道防突泥涌水安全專項施工方案一、工程概況新哨隧道全長11512米（DK607+430DK618+942），位于南盤江至彌勒區間，設計為雙線隧道，旅客列車最高行車時速200km/h，預留250km/h條件。在隧道左線線路右側35米設置無軌運輸單車道平行導坑二座，進口平導長度6200米，出口平導長度3200米。整個隧道在正洞與平導之間共設置橫通道，間距為400450米。隧道縱2、坡設計為人字坡，自進口開始,5470米處于15.5的上坡，1200米處于8.6的上坡,4842米處于3.4的下坡。隧道出口段處于R=10000米的右偏曲線上，其余均位于直線段。正洞內軌頂面以下210cm處為相應斷面平行導坑坑底標高。新哨隧道線下結構按雙塊式整體道床施工。本隧道施工圖按普通鉆爆法掘進，無軌運輸出碴，施工通風進出口第一個橫通道貫通前按壓入式通風，之后按巷道式通風。主要存在的不良地質有：巖溶、蝕變帶、構造破碎帶、高地應力高地溫、紅黏土、潛在不穩定斜坡。新哨隧道是在地質條件極為復雜的山區修建的高標準干線鐵路，地質條件復雜多變，它集中國山區鐵路艱、險、難之大成。不僅巖溶極端發育，斷層節理3、也較多，突水、突泥、塌方、巖爆等地質災害發生的機率較高，工程施工風險極大。為有效防范和化解施工期間的高風險，安全、有序、優質、高效的完成施工任務，我們特制訂了本專項安全施工方案。二、超前探測1.勘察與超前地質預測預報實施方案1.1.工作內容通過勘察、物探、鉆探等多種手段收集隧道沿線地質信息。對收集到的隧道地質信息進行綜合研究判讀，了解隧道掌子面前方的地質狀況，形成地質預測預報結論。結合地質預報結論，提出下段隧道施工方案，及時反饋給施工隊伍。1.2.地質預報分部落實專業地質工作技術人員、設備，保證滿足隧道施工綜合超前地質預報要求。所有專業地質工作人員在實施超前地質預報前，必須認真研究設計文件，詳4、細掌握設計方已探明的地質資料，結合新哨隧道具體情況制訂隧道施工綜合超前地質預測預報計劃，合理組織使用各種地質預報方法，確保地質預報能夠順利地進行并盡可能達到目的。地質工作組應制定全面的地質工作管理制度，保障綜合超前地質預報工作的順利進行。地質工作組應積極開展綜合超前地質預報宣傳，結合各種地質預報設備，進行地質預報培訓，培訓合格后上崗。.沿線地質調查和核查開工前，項目分部地質工作組在新哨隧道沿線開展各種地質調查。地質調查（核查）內容見表1-1。表1-1 地質調查（核查）主要內容序號對象主要內容1地層地質包括巖層產狀、層厚、層序，各層位的巖性及巖層組合和特殊巖層等的調查2構造地質主要包括斷層及其破5、碎帶，背斜、向斜褶皺，不同巖層及斷層與巖層接觸面等的調查3巖溶地質包括溶洞、暗河、管道流、淤泥帶等的調查4水文地質包括河流、溪、溝、谷、洼地、水庫、池塘，民用井和泉水等的調查完成野外調查后，將調查結果通過投射法反映在圖紙上，以此評估和預測區域內不良地質的初步情況，判定隧道沿線的巖層產狀、巖性、斷裂構造帶、褶皺構造帶、巖溶、暗河、地下水等發育狀況及相互關系，并將可能影響隧道施工的地質信息及時反饋給主管部門。.掌子面綜合地質編錄掌子面編錄預測法分為巖層巖性及層位預測法、條帶狀不良地質體影響隧道長度預測法以及不規則地質體影響隧道長度預測法三種。對掌子面已揭露出的巖層進行地質編錄（觀察巖石的礦物成分及6、其含量，結構構造特征和特殊標志），給予準確定名，測量巖層產狀和厚度。測量該巖層距離已揭露的標志性巖層或界面的距離，并計算其垂直層面的厚度。將該巖層與地表實測地層剖面圖和地層柱狀圖相比，確定其在地表地層（巖層）層序中的位置和層位。依據實測地層剖面圖和地層柱狀圖的巖層層序，結合探測成果，反復比較分析，最終推斷出掌子面前方一定范圍內即將出現的巖層在隧道中的位置和規模。施工過程中，每次爆破后由地質工程師進行掌子面地質記錄，內容包括掌子面正面及側面穩定狀態、巖層產狀、巖性風化程度、節理裂隙發育程度（產狀、間距、長度、充填物、數量）、噴射混凝土開裂、掉塊現象、涌水情況、水質情況、水的影響、不良氣體濃度等。7、同時定期對地表水文環境進行觀測和監測記錄，及時了解隧道施工對地表水的影響，確定施工控制措施，最終做出掌子面地質素描圖和洞身地質展示圖。及時對洞內涌水進行水質分析和試驗，提交分析和試驗結果，對影響隧道襯砌結構的水質提出處理意見，上報專管地質工作的項目副總工程師，以利采取有效的防護措施。.超前地質預報施工中我們計劃采用100m150m量測步距。當超前地質預報系統表明前方存在不良地質體時，結合已有的地質資料，綜合使用其它勘探預報手段，如超前地質探孔等。采用超前地質預報時應提前做好準備工作，對隧道內采集到的原始資料進行技術處理，得到掌子面前方地層結構的剖面及各種地震參數。最后通過人工解譯，得出反射界面8、的巖性參數、產狀及其相互關系以及各步解釋后的隱含信息，以預測不良地質段的性質。.地質雷達采用地質雷達進行短距離地質預測。地質雷達系統由現場數據采集主機和后處理單元兩部分組成，整個系統由一個數據庫來支持，數據庫具有管理所有數據及將數據和結果歸檔的雙重功能，最終將探測結果轉換成各種CAD圖像。地質雷達作為一種探地雷達，適用于對隧道底部或其它出水部位可能隱伏溶洞的探測。探測距離為30m。.紅外探水儀紅外探水儀主要根據被探測巖體紅外場強的變化來預測掌子面前方是否有含水體存在，其探測距離可達20m30m。并且具有測速快基本不占用施工時間、資料分析快、判斷前方有水無水的準確率較高等特點。針對本隧道巖溶發育9、，突水突泥較多的特點，施工中紅外探水儀進行含水地質構造的預報。探測時，測量步距取15m20m，整個隧道全長使用。操作方法：進入探測地段后，采用油漆在邊墻、拱頂、底板上按間距3m,排距5m布置測點,直至掌子面。掌子面上則矩形布置4排5列測點。采用探水儀站在隧道中線上由外向里逐點逐個斷面檢測，并記錄測點紅外場強。將測得的數據輸入電腦，每條測線上的點繪制一條探測曲線。掌子面上的點直接繪在斷面圖上。注意事項：每次探測地段應重疊10m左右，作為正常參考段。發現異常點時應圍繞該點測一圈予以確認。量測段內所有暴露的水均探測并做好記錄。雨季施工時每次大雨后均復測，通過與初測結果對比及時排除隱患，防止出現突水突10、泥。超前地質探孔預報超前探孔是隧道施工期地質超前預測預報最直接、最有效的方法，也是對其他探測手段成果的驗證和補充。通過鉆孔鉆進速度測試和對鉆孔巖芯的觀察及相關試驗獲取隧道掌子面前方巖石的強度指標、可鉆性指標、地層巖性資料、巖體完整程度及地下水、氣狀況等諸方面的資料。預報分為單孔和多孔水平鉆探兩種，其中多孔按6孔計，孔深一般4060m，采用潛孔鉆機接桿鉆孔。單孔水平鉆探灰巖地段每150m計劃單孔水平鉆探一孔；碎屑巖、花崗巖地段每250m計劃單孔水平鉆探一孔。為防止遇高壓水時突水失控，開孔采用120鉆頭，孔內放入3.0m長的108鋼管做為孔口管，孔口管伸出掌子面50cm，孔壁間用環氧環脂加水泥漿錨11、固，孔口管伸出部分安封閉裝置，并與注漿泵聯接，以便遇高壓水時及時封堵并注漿。鉆孔時作業平臺要求平穩、牢固，鉆機施工時不晃動。施鉆過程中，由地質工程師詳細記錄鉆速、水質、水量變化情況，并對巖芯進行統一編錄、收集，綜合判斷預報前方水文、地質情況。1.3.地質信息綜合處理及超前地質預報完成地質信息的采集后，及時對其進行綜合分析。項目部地質工作組專業技術人員對資料進行初步整理和判讀，上報給地質工作室，然后由地質工作室結合設計文件進一步整理、分析、判讀，通過相互對比，對照驗證，綜合判斷掌子面前方的真實地質情況，形成預報結論及相應的施工、變更建議。預報結論通過地質專家組評審后，由指揮部副總工程師主持編寫綜12、合超前地質預報成果，報有關單位批準后及時反饋給各項目部，以指導現場施工。完成超前預報后24小時內，將預測預報結果報監理單位審核后反饋給設計單位。地質預報過程中，應建立地質勘察與超前預報資料臺賬。并為設計單位提供預測預報的原始數據和成果。1.4地質信息復核及總結每次開挖預報段隧道時，均通過照片、地質編錄等方法及時搜集現場真實地質信息，復核地質預報結論，通過對比驗證，分析預報中的得失，總結經驗教訓，并形成記錄。隧道施工過程中積極和各方交流，提高預報能力和預報質量。不僅地質小組之間要每月定期進行交流，也要和地勘監理、設計等交流。三、安全施工方案3.1 總體原則堅持“早預報、先治水、強支護、快封閉，早13、襯砌”的施工原則組織施工。施工前嚴格執行超前地質預報工作，通過超前地質預報資料進行分析，確定巖溶或斷層破碎帶延伸、規模、方向與類型。對可能存在突泥涌水地段采取全斷面超前預注漿結合局部注漿方法，經注漿止水效果達到要求后，方可組織開挖施工。注漿結束后，進行注漿效果檢查。當地層含水量不大時，漿液填充率須達到70%以上，地層富含水豐富時，漿液填充率須達到80%以上。按總注漿孔的510%設置檢查孔，檢查孔的布設應在均布的原則下，結合注漿資料的分析做重點檢查。檢查孔應無涌泥、涌砂，不塌孔，滲水量應小于0.2L/minm。不取芯鉆孔時，應記錄鉆進速度、鉆進壓力、排渣成份等，進行認真分析。注漿效果達到要求后，14、方可組織開挖施工。為防止突泥涌水對人員及設備造成危害，隧道施工時，通過綜合超前地質預報手段探明掌子面前方地質條件，以便采取有效的施工措施，避免施工突發災害的發生。遇溶隙、裂隙水可以以堵為主；遇到暗河或管道流，必須以疏、排為主。3.2 工藝流程 超前地質預報超前支護短開挖強支護仰拱砼拱墻二襯3.3 突泥涌水探測施工時加強超前地質預報，把超前地質預報納入施工工序管理，建立完善的超前地質預報系統，采用先進可靠的預報方法（TSP203地震波法、紅外線探水儀、水平聲波反射法、地質雷達和超前鉆孔等），采取長短結合、相互驗證的綜合預報手段，根據預報成果采取相應的處理措施，制訂施工方案。四、施工方法3.4.115、隧道進、出口成立超前地質預測預報和圍巖監控量測小組，小組需配備1名專職地質工程師及1名隧道工程師和1名測量專業技術人員，專門負責該項工作。每個開挖工班必須配一名工程師跟班。隨時掌握掌子面地質情況，并指導督促措施、技術標準、技術交底的落實，確保按操作規程標準化作業。3.4.2施工到設計突泥涌水段前，開挖班打炮眼時，必須用風鉆打一長炮眼，長度比一般炮眼長3米，目的用于探測前方是否有涌水流出。若無涌水流出，則按正常施工方法進行。3.4.3若探明前方有突泥涌水，則對掌子面進行帷幕注漿。3.4.4帷幕注漿結束后，進行弱爆破短開挖，開挖一榀鋼架距離及時立鋼架錨噴支護。3.4.5開挖支護夠12延米后，及時施16、作仰拱砼。3.4.6開挖支護夠24延米后，仰拱砼施作12延米后，及時施作拱墻二襯。3.4.7按此方法反復循環施工，直至渡過突泥涌水段。五、應急救援預案為保證可能在新哨隧道發生突泥涌水事故后，急救工作程序化、科學化、機動化，把人員傷亡和經濟損失降低到最小程度，并明確在急救預案中的機構設置和相關部門、人員在應急中的職責，根據項目確認的高中度風險，特制定本預案。5.1可能發生的場所及部位在新哨隧道施工中可能發生突泥、涌水地質災害的重點地段有：DK607+440DK608+120、DK608+120DK610+780、DK610+780DK611+000、DK611+000 DK611+350、DK617、11+350DK612+700、DK612+700DK613+550、DK613+550DK616+638、DK616+638DK618+171、DK618+171DK618+942段。 可能發生的以下幾種事故：（1）開挖爆破作業后引起的隧道突泥涌水事故；（2）初期支護受壓變形引起的隧道突泥涌水事故。5.2應急資源人員洞身坍塌事故應急人員由項目部經理任組長，書記、總工、施工現場負責人、調度員、值班電工、現場保衛、醫務員、搶險人員為組員的應急救援小組、善后處理組等。物資、機具、設備（1）報警系統及通訊設備：對講機、電話、手機等通訊設備。（2）應急設施及機具：防爆電線、電纜、電燈、手電筒、應急燈、18、移動配電箱等照明所需物料；輪式裝載機、挖掘機、自卸汽車、抽水機等搶險設備。（3）其它材料工具：鋼筋爬梯、救生繩、救生圈、氧氣袋、木材、型鋼、鐵鍬、撬棍、鋼絲繩，枕木等。（4）傷員急救設備：傷員擔架、消毒劑、急救箱。（5）救護車輛及交通工具：指揮車、微型車、材料運輸車、救護車等。洞內緊急逃生設施的設置：隧道兩側安裝鋼筋爬梯并掛逃生繩和足夠數量的救生圈，靠近掌子面的地段掛充足的氧氣袋。隧道內作業人員密集地段在拱部設置逃生平臺并設急救箱。5.3應急組織機構項目經理部成立應急領導小組 組 長：李 輝副組長：趙金東 姬傳軍 黃長喜 羅美華 何 毅 錢金華 組 員：鮮于文權 封 波 唐榮明 孫生波 李春波19、 楊東升 張敢書 左菊輝 孔志民 本項目實行三級應急組織體系，即項目經理部、工區、作業隊。各級均設立應急領導小組。5.3.2項目部應急救援各負責人責權負責組織坍塌事故應急救援預案的編制、修訂和監督實施，并報上級主管部門審批備案；負責監督各工區及作業隊坍塌事故應急小組組建并組織應急培訓和演練，建立應急通信與報警，監督落實搶險、救援、救護方面的物資設備；負責對工區及作業隊坍塌事故應急準備工作和應急物資的定期檢查和不定期抽查；負責應急救援過程中各部門協調、統籌工作；負責事故調查和組織工作，并對事故的教訓和應急救援經驗進行總結。發生事故應急響應期間，由組長負責全面指揮各組織、成員進行救援，副組長負責集20、中人力、物力，調配救災物質協助組長進行救援活動。5.3.2.1工程技術組：具體負責及時組織相關人員，根據施工現場情況對救援和防范次生災害提出技術建議，為搶險救援提供技術支持。5.3.2.2疏散引導組：負責搶救被困人員及貴重物資，搶險救災按照“先人員，后物資，先重點，后一般”的原則進行。在人員集中的場所，要有計劃、有組織的疏散人員，對現場搶救出的人、財、物進行管理和疏散，預防破壞、哄搶、盜竊等案件的發生。搶救過程中及搶救工作結束后對現場加以保護，防止次生災害發生。5.3.2.3物資供應組：負責落實搶險物資、設備、器材的有效供應，確保搶險物資、設備、器材及時趕赴現場展開救援作業。5.3.2.4醫療21、救護組：負責現場上各種受傷人員的搶救、醫治、轉移工作，并協助做好現場防護工作。5.3.2.5事故調查組：負責對事故現場的調查、取證，查清事故原因和事故責任，總結事故教訓，制定防范措施，同時積極配合上級調查組的調查工作。5.3.2.6 外部協調組：負責確定災害傷亡人員的賠付標準，并做好火災損失統計，及時向上級部門匯報。5.3.2.7 安全防護組：負責事故現場保護工作，防止和控制事故蔓延，依據工程技術組或上級領導指示對現場進行安全防護。5.3.2.8 通訊聯絡組：負責應急搶險期間及時專遞各種信息，確保通訊暢通，保證各級指揮命令的下達和現場具體情況的及時回饋，保證搶險救援工作高速運轉。5.4工作程序22、 響應分級按照突泥、涌水危害程度、影響范圍和單位控制事態的能力，將應急響應行動分為三級。.1 級應急響應出現下列情況之一者，為級響應：一次造成死亡1人以上，重傷10人以上或直接經濟損失100萬元以上安全事故的。.2 級應急響應出現下列情況之一者，為級響應：一次造成死亡0人以下，重傷5人以上或直接經濟損失30萬元以上安全事故的。.3 級應急響應出現下列情況之一者，為級響應：一次造成死亡0人以下，重傷5人以下或直接經濟損失30萬元以下安全事故的；5.5 響應程序 級響應程序由項目經理部防突泥、涌水應急領導小組組長主持，項目應急救援機構成員和各工區安全事故應急領導小組組長參加做出應急工作部署，加強工23、作指導，并在1小時內到事故現場。項目經理部增加值班人員，加強值班。項目經理部計劃財務部門為事故現場及時提供資金幫助；物資設備部門緊急調撥所需物資；各工區負責救護組及時救助受傷人員和物資，各工區救護組緊急赴事故現場開展醫療救治和疾病預防控制工作。各工區其他應急救援小組按照職責分工，做好有關工作。 級響應程序由發生事故的各工區防突泥、涌水應急領導小組組長主持，工區防突泥、涌水應急救援機構成員和工區應急組長參加做出應急工作部署，加強工作指導做好重點工程調度，并在半小時內到事故現場。工區增加值班人員，加強值班。工區計劃財務部門為事故現場及時提供資金幫助；物資設備供應組緊急調撥所需物資；救護組及時救助受24、傷人員并急赴事故現場開展醫療救治和疾病預防控制工作。項目經理部其他應急救援小組按照職責分工，做好有關工作。同時報請項目經理部安全事故應急領導小組，請求協助應急工作。 級響應程序由工區防突泥、涌水應急領導小組組長主持并做出應急工作部署，加強工作指導做好重點工程調度，并在半小時內到事故現場。增加值班人員，加強值班。工區計劃財務部門為事故現場及時提供資金幫助；物資設備部門供應組緊急調撥所需物資；救護組及時救助受傷人員并急赴事故現場開展醫療救治和疾病預防控制工作，其他應急救援小組按照職責分工，做好有關工作。同時報請項目經理部安全事故應急領導小組，請求協助應急工作。5.6處置措施人員的安全疏散,所有搶險25、人員應堅持“救人重于救物”的原則。施工過程中隧道施工現場或發生無法預料的需要緊急搶救處理的危險時，迅速逐級上報，次序為作業隊（工班）、工區、項目經理部。緊急情況發生后，現場要做好警戒和疏散工作，保護現場，及時搶救傷員和財產，并由在現場的隊（工班）或工區最高級別負責人指揮，及時用對講機、電話等通訊手段報告值班室，主要說明緊急情況性質、隧道里程地點、發生時間、有無傷亡、是否需要派救護車或警力支援到現場實施搶救，如有需要可直接撥打120、110、119等求救電話。值班人員在接到緊急情況報告后必須在2分鐘內將情況報告到緊急情況領導小組組長和副組長。小組組長組織討論后在最短的時間內發出如何進行現場處置的26、指令。分派人員車輛等到現場進行搶救、警戒、疏散和保護現場等。由項目經理部在1小時內以單位名義打電話向上一級有關部門報告。遇到緊急情況，全體職工特事特辦、急事急辦，主動積極地投身到緊急情況的處理中去。各種設備、車輛、器材、物資等統一調遣，各類人員必須堅決無條件服從組長或副組長的命令和安排，不得拖延、推諉、阻礙緊急情況的處理。現場處理隧道突泥涌水事故有人員傷亡時一般需要進行緊急救護，為了挽救遇難者的生命，在事故現場須毫不遲豫地采取以下急救措施：（1）組織疏散圍觀人員、立即搶救被困受傷人員，攙扶受傷人員離開現場救治，對重傷人員立即送往京城路富源縣人民醫院進行搶救。（2）立即進行現場封鎖，無關人員禁止27、進入現場，并檢查隧道突泥涌水事故后周邊的圍巖、初期支護狀態，對有可能發生的狀況進行處理，防止事態的進一步擴大。（3）對于現場的一些被污染的火工材料、油料等應進行臨時隔離保護措施，防止引起爆炸和火災。（4）安質、工程部門派專人及時對事故現場進行照相、錄像，對現場進行認真、全面地勘驗，發現和收集確定事故原因的各種痕跡、物證等。5.5后續處理現場急救工作完成后，對現場進行隔離，在進行清理工作的同時，加強對現場的保護，現場要有人值班看守，防止閑雜人員入內。項目經理按生產安全事故報告和調查處理條例（國務院令第493號）調查程序安排相關部門配合、協助調查；在征得事故調查小組的同意后，召集各部門研究、討論制28、定恢復生產方案。安排對受傷人員進行治療，把人員傷亡減少到最低程度。工程管理部門研究制定防止事故再次發生的可行性具體措施，并對措施的可靠性進行評估。六、安全、環保措施6.1安全措施進行全面的、針對性的安全技術交底。嚴格安全監督，建立和完善定期安全檢查制度，各級安全領導小組定期組織安全檢查，各級安全監督人員要經常檢查，真正把事故消滅在萌芽狀態。加強火工品的管理，爆破器材存儲于干燥的倉庫內，溫度保持在1830，庫內設消防設施，不同性質的炸藥分開，雷管和炸藥分庫存儲，運至工地的炸藥當天未使用完，必須如數退回，不得在工地留存過夜。領用運輸過程中必須有押運員負責。施工人員到達工作地點后，施工員首先組織人員29、分頭檢查工作面、機具設施是否處于安全狀態，詳細檢查圍巖及初期支護是否有變化，拱頂和拱墻是否穩定，如有松動和裂紋，要及時進行加固處理。施工期間，現場施工人員要會同有關人員對各部位、個部分進行定期檢查，在不良地質地段，每班組指派專人檢查，當發現噴錨支護變形或損壞時，應立即增設錨桿并復噴混凝土或增設鋼支撐，必要時立即進行襯砌。當發現監控量測數據有突變或變異時，及時通知現場負責人，并采取應急措施，保證施工安全。加強施工班組建設。做好工班長、安全員及全體施工人員的安全教育工作，執行“三工、三檢”和“每周一” 安全互檢，集思廣益，發現問題，找出隱患，杜絕安全事故的發生。6.2環保措施施工現場、場地、運輸便30、道須進行硬化處理，并制定專人定期灑水清掃，形成制度，防止揚塵。施工廢水、生活污水按照有關要求進行處理，不得直接排入農田、河流和渠道。清洗骨料的水和其他施工廢水，采取過濾、沉淀處理合格后再排放，避免污染河道和周圍環境。施工機械排放的廢油廢水，采用隔油池等有效措施加以處理，不得超標排放。生活污水采取三級生化或化糞池等措施進行凈化處理，經檢查符合排放標準后方準排放。對運輸水泥及易飛揚物料須用帆布覆蓋嚴密，并保證裝載適中，不得超限運輸。在有粉塵的作業環境中作業時，除灑水外，作業人員還必須配備勞動防護用品。施工、生活垃圾，應集中處理。施工和生活中的廢棄物也可以經當地環保部門同意后，運至指定地點。消除一切可能造成火災、爆炸事故根源，嚴格控制火源，易燃物和易爆物的存儲。對洞內施工的作業人員，在施工前進行滅火、通報、聯絡、避難、救護等基本教育和訓練。確保發生緊急狀態時，能夠實施緊急救護。