隧道突水突泥风险段落安全施工专项方案

仅供参考整理安全管理文书隧道突水突泥风险段落安全施工专项方案 日期：_ 单位：_第 1 页 共 13 页隧道突水突泥风险段落安全施工专项方案工程简述福仁山隧道地处秦岭南麓低中山区，隧道范围平均海拔1200m，最高海拔1634.1m。洞身地表起伏较大，地表自然坡度3040，分布有众多基岩“V”弄侵蚀谷，多为南北展布，隧道区域山高坡陡，基岩裸露，沟壑纵横，地形复杂，植被茂密。隧道起讫里程为DK159+625.95DK172+725.5，进口位于金水河牛角坝，出口位于酉水河宋家堰，最大埋深929m，最小埋深46m。洞身均位于直线上，隧道以3上坡进洞至DK162+900后以8下坡出洞。进口位于金水河右岸坡地上，无既有道路到达洞口处，但距村村通水泥路较近，交通便利，场地开阔，出口下临酉水河，无施工场地，无便道可利用。隧道中含有一座斜井，为本标段的重点控制隧道。本隧道建筑限界采用高速铁路设计规范（TB10621-2009）中规定的限界尺寸，隧道内轮廓采用“通隧（2008）0201”中的衬砌内轮廓，轨面有效面积为92，隧道内线间距为4.6m,曲线上隧道衬砌内轮廓不加宽。施工针对围岩情况采取短进尺分部开挖和初期支护，二次衬砌及时跟进，确保施工安全。沿线气象条件为亚热带湿润季风气候，特点是温暖湿润，四季分明，降水量多集中在夏秋季节，常有暴雨灾害。年平均气温15.2C，极端最高气温38.4C，极端最低气温-5.9C，年平均降水量785.5mm，年平均蒸发量1160.5mm，最大风速19.6m/s，风向E，最大积雪厚度4cm。工程性质地层岩性1、隧道通过的地层主要有第四系全新统（Q4）、志留系下统（S1）、元古界中上统（Pt2-3）太古界（A）、构造岩类。（1）第四系全新统（Q4）主要包括：膨胀土（Q4dl9），卵石土（Q4al7），碎石土（Q4dl7、pl7），块石土（Q4dl8），灰黄色，粒径2-60mm，粒径在20-60mm占10%，大于60-100mm占25%,大于200mm约占55%。（2）志留系下统（S1）主要包括：片岩夹大理岩（S1Sc+Mb），大理岩（S1Mb），片岩（S1Sc），灰黄，青灰色变晶，片状，块状构造。（3）元古界中上统（Pt2-3）主要包括：变粒岩夹大理岩（Pt2-3Gr+Mb），片麻岩夹云母石英片岩（Pt2-3Gr+Mb），片岩夹片麻岩（Pt2-3Gr+Mb），大理岩夹片麻岩（Pt2-3Mb+Mb），片麻岩夹片岩（Pt2-3Sc+Mb），片麻岩夹大理岩（Pt2-3Gr+Mb），片岩夹大理岩（Pt2-3Gr+Mb），片麻岩夹片岩夹大理岩（Pt2-3Gr+Sc+Mb），灰褐色，浅灰色，风化厚度1-10mm。（4）太古界（A）主要包括：片麻岩夹大理岩（Pt2-3Gr+Mb），灰褐色，浅灰色粒状变晶结构，块状结构，风化厚度2-8mm。（5）构造岩类主要包括：碎裂岩，青灰色，灰褐色，宽约20-65m，工程地质差。2、隧道位于商丹断裂带和勉略-巴山弧形断裂构造带夹持的南秦岭构造带，是秦岭造山带的蜂腰部位，主体上位于佛坪窟窿的南半部。经多次构造活动的影响，其内部组成与构造变形十分复杂。3、不良地质及特殊岩土：(1)隧道范围内不良地质主要为隧道进口处左侧分布的大理岩岩溶。岩溶现象主要发育在隧道进口左侧金水河右岸的大理岩中，以溶洞形式发育，溶洞直径约13m，可见延伸深度大于10m，不完全填充，充填物为角砾及杂砂土。(2)隧道范围内的特殊岩土为膨胀土，具弱-中等膨胀性。地质构造本隧道主要断层：f66、f67、f68、f69、f70、f70-1、f71、f71-1、f71-2。其中：f66：逆断层，断层产状N65N80W/6575N，断层破碎带宽1030m。断层带成份为碎裂岩，局部夹断层角砾组成，断带内岩体较为破碎，隧道洞身通过地段为DK159+856DK159+878.4。f67：逆断层，断层产状N60N80W/5065N，断层破碎带宽3040m。断层带成份为断层角砾组成，隧道洞身通过地段为DK160+281DK160+318。f68：逆断层，断层产状N70N75W/5060N，断层破碎带宽3045m。断层带内物质主要为碎裂岩，隧道洞身通过地段为DK160+575DK160+610。f69：逆断层，断层产状N50N85W/5080N，断层破碎带宽3045m。结构面粗糙，断层面上有挤压膜，局部已糜棱岩化，断层带内物质主要为断层角砾，岩体节理很发育，较为破碎，隧道洞身通过里程为DK161+297DK161+338。F70：逆断层，断层产状N65N88W/3545N，断层破碎带宽1025m。断层带内物质主要为断层泥，局部可见糜棱化现象，物探反应明显，隧道洞身通过里程为DK162+250-DK162+270。F70-1：逆断层，断层产状N65N88W/3545N，断层破碎带宽1025m。断层带内物质主要为断层泥，局部可见糜棱化现象，物探反应明显，隧道洞身通过里程为DK167+943DK167+968。F71：正断层，断层产状N20N45W/4060N，断层破碎带宽1040m。断层带内物质主要为断层角砾，局部可见糜棱化现象，隧道洞身通过里程为DK168+500DK168+525。F71-1：正断层，断层产状N55N75W/5575N，断层破碎带宽5070m。断层带内物质主要为碎裂岩，局部可见糜棱化现象，隧道洞身通过里程为DK171+255DK171+322。F71-2：正断层，断层产状N45N55W/6080S，断层破碎带宽2540m。断层带内物质主要为碎裂岩，局部可见糜棱化现象，隧道洞身通过里程为DK171+977DK172+009。隧道段发育两处背斜及一处向斜，背斜核部洞身中心里程DK165+543、DK169+062，岩体破碎，节理发育。向斜核部未穿过洞身，富水，岩体破碎。节理发育。由于隧道区各地质体的发育时代，构造运动强烈，区域性大断裂贯穿东西，发育数条低序次断裂，岩石节理裂隙较发育-发育，分布较多节理密节带，岩体较破碎-较完整，具体见隧洞设计图纸。地下水特征1、地下水特征隧道区地下水的形成、分布受地形地貌、岩性、构造、植被、降水量等多种因素控制和影响。特别是在构造作用下，断层碎裂带、岩性接触带、节理密集带以及岩溶发育地区，为地下水储存和运移创造了良好地地质条件，地下水赋存类型主要为基岩裂隙岩溶水。地表水地表水水化学类型主要为HCO3-Ca，矿化度小于0.3g/l，PH值一般为78.3，呈弱碱性，水质良好。地下水隧道区地下水属于典型的渗入-径流型循环系统，地下水的补给来源主要为大气降水及地表沟水，山脊、各支沟的分水岭地段为各流域地下水的补给区，各系统之间没有或仅有微弱的水力联系。斜坡地形使得地下水以片流、线状、泉点等形式向地表沟谷快速排泄。地下水水质类似于地表水，水化学类型主要为HCO3-Ca，矿化度小于0.3g/l，PH值一般为78.3，呈弱碱性，水质良好。2、涌水量预测隧道正洞及辅助坑道的涌水量分布如下表所示：隧道分段涌水量预测表里程长度km富水性分区单位长度可能最大涌水量qo隧道可能最大涌水量Qo单位长度涌水量qs隧道正常用水量Qsm3/dm3/dm3/dm3/dDK159+625.95-DK161+6302.00405弱28765635575.21127DK161+630-DK171+5509.920中等145391442252907.8028845DK171+550-DK172+727.51.1775弱4267.55085853.51017合计13.1015515494530989辅助坑洞涌水量预测表辅助坑道长度km可能最大涌水量Qo（m3/d）正常用水量Qs（m3/d）1号斜井1.826258805176平导5.4098309016618平导支洞0.45063971279.4横洞0.5671605321不良地质及特殊岩土隧道范围内不良地质主要为隧道进口处左侧分布的大理岩岩溶。岩溶现象主要发育在隧道进口左侧金水河右岸的大理岩中，以溶洞形式发育，溶洞直径约13m，可见延伸深度大于10m，不完全充填，充填物为角砾及杂砂土。隧道范围内的特殊岩土为膨胀土，具弱-中等膨胀性。地震动参数根据1：400万中国地震反应谱特征周期区划图（GB18306-2001）及GB18306-2001中国地震动参数区划图国家标准第1号修改单，本工点地震动峰值加速度为0.05g（相当于地震基本烈度六度），地震动反应谱特征周期为0.45s。工程设计情况简介洞口工程进口采用斜切式洞门，并设置明洞段，出口采用倒斜切式，洞门边仰坡设置截水天沟，边坡采用锚网喷支护。具体支护设计及参数详见相关设计图纸。洞身工程隧道内轮廊采用“通隧（2008）0201”中的衬砌轮廊，轨道面以上有效净空面积为92m2，隧道内线间距为：按防火要求设置两侧救援通道，救援通道宽度不小于1.5m，高2.2m，其外侧距线路中线不得小于2.3m。隧道采用复合式衬砌，初期支护采用喷锚支护，设置喷混凝土、锚杆、钢筋网、钢架、二次衬砌等，各衬砌类型均预留变形量。特殊地形地质地段，对支护措施采用管棚、小导管等等措施进行了加强，具体支护参数详见相关设计图纸。隧道防排水福仁山隧道防排水遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合制理的原则，满足一级防水标准。具体防排水设计见相关设计图纸。高风险隧道管理机构为有效防范和规避隧道建设风险，贯彻以“安全第一、预防为主、综合治理”为安全管理方针，规范福仁山隧道风险管理，保证隧道施工安全，项目部特成立了隧道风险管理领导小组：组长：张寿福成员：黎文海段汝健杨道德王如电陈云辉曹国义高扬智段景朝林丛忠安全生产监控领导小组下设行政生产组、技术组、安全监察组、质量控制组四个小组,其中技术组又分为技术控制组、监控量测组、超前预报组。福仁山隧道突水突泥风险段落汇总序号里程范围长度（m）风险成因分析风险施工处理措施起始桩号终止桩号1DK162+250DK162+27020断层不良物质，断层排水不畅，地表、地下水位高，大理岩洞段。1、施工超前地质预测预报，超前地质探孔。2、按设计参数、三台阶工法施工，控制仰拱和二衬安全步距。3、控制预留变形量。4、控制关键工序和半成品质量。5、做好防排水。6、做好坍塌、突水应急预案和演练。7、设置救援钢管。2DK167+943DK167+96825f70-1断层及岩性接触带不良物质，断层排水不畅，地表、地下水位高。3DK168+500及相应平导洞段DK168+551及相应平导洞段25f71断层1、施工超前地质预测预报，超前地质探孔。2、按设计参数、三台阶工法施工，控制仰拱和二衬安全步距。3、控制预留变形量。4、控制关键工序和半成品质量。5、做好防排水。6、做好坍塌、突水应急预案和演练。7、采用平导洞导排水。8、设置救援钢管。4DK169+746及相应平导洞段DK169+846及相应平导洞段100岩性接触带5DK170+446及相应平导洞段DK170+596及相应平导洞段130浅埋段，上部有居民1、施工超前地质预测预报，超前地质探孔。2、按设计参数、三台阶工法施工，控制仰拱和二衬安全步距。3、控制预留变形量。4、控制关键工序和半成品质量。5、做好防排水。6、做好坍塌、突水应急预案和演练。7、平导施工采取横洞工作面施工。8、采取洞外注浆，形成防水帷幕。在洞内形成超前环形注浆。9、做好地表沟梳理。6DK162+250DK162+27020f70-1断层及岩性接触带不良物质1、施工超前地质预测预报，超前地质探孔。2、按设计参数、三台阶工法施工，控制仰拱和二衬安全步距。3、控制预留变形量。4、控制关键工序和半成品质量。5、做好坍塌应急预案和演练。6、设置救援钢管。7DK167+943DK167+968258DK168+500及相应平导洞段DK168+551及相应平导洞段25f71断层9DK169+046及相应平导洞段DK169+081及相应平导洞段35背斜核部1、施工超前地质预测预报，超前地质探孔。2、按设计参数、三台阶工法施工，控制仰拱和二衬安全步距。3、控制预留变形量。4、控制关键工序和半成品质量。5、做好坍塌应急预案和演练。6、设置救援钢管。10DK169+746及相应平导洞段DK169+846及相应平导洞段100岩性接触带11DK170+446及相应平导洞段DK170+596及相应平导洞段130浅埋段，上部有居民1、施工超前地质预测预报，超前地质探孔。2、按设计参数、三台阶工法施工，控制仰拱和二衬安全步距。3、控制预留变形量。4、控制关键工序和半成品质量。5、做好坍塌应急预案和演练。6、平导施工采取横洞工作面施工。12DK171+255及相应平导洞段DK171+322及相应平导洞段67f71-1，f71-2断层1、施工超前地质预测预报，超前地质探孔。2、按设计参数、三台阶工法施工，控制仰拱和二衬安全步距。3、控制预留变形量。4、控制关键工序和半成品质量。5、做好防排水。6、做好坍塌、突水应急预案和演练。7、设置救援钢管。突水突泥风险技术对策突泥突水风险突出表现在断层、岩性接触带等中等富水带。安全风险技术对策1、中度风险等级的风险事件：采取超前地质预报，根据地质预报和红外探水情况，分析主储水带的相对位置；进入主区域前采取超前探孔，探明地下水位置；对于局部储水带采取排水减压，水量小后采用台阶法施工；快速开挖，快速支护；作好围岩排水，必要时增加径向排水孔，降低围岩地下水位，减少对支护体的水压，并根据情况，采取堵排结合的处理措施。2、高度风险等级的风险事件：采取TSP，地质雷达，红外探水和超前长探水探孔的层叠式超前地质预报措施；制定专项安全技术方案和应急预案，并实施预案演练；做好超前孔地下水减压排水，降低地下水位和水压；根据地下水的出水量，及时与设计单位对地表进行对比调查，查找水源，采取针对性堵水措施。采取小断面、短进尺开挖方式进入风险源，必要时增加排水孔数量；根据拱墙地质情况，必要时作好超前注浆堵水，提高不良地层的完整性，解决塌方和突泥突水并发的可能性，提高围岩的自承能力。快速开挖，快速支护、多种方式结合的支护方式，必要时采用纳米材料支护等措施，通过出水区域。以下为必要时采取的措施：采取堵排结合的方式，在在拱墙中下部增加排水孔，集中出水点位置，加强排水，同时出水区域完成自上而下的径向注浆，提高围岩承载能力，把地下水集中到集中出水点。作好仰拱施作条件，针对集中出水点，采取集中引排的方式，解决仰拱施工条件，必要时，针对仰拱部位作超前预固结，帷幕，为仰拱施作提供条件。完成仰拱及周边排水系统，施作仰拱，及时施作拱墙二衬工作，作好防排水和结合部的止水处理。3、对于极高风险等级的风险事件：在做好高度风险等级的风险事件的前提下，根据出水情况和地质预报探水情况下，主要采取以下方式解决问题。作好地表水的梳理，尽可能避开雨季施工，必要时采取梳导的方式解决地下水下渗问题。浅埋区必要时采取地表帷幕注浆和固结注浆相结合的堵水方式。必要时采取洞内超前环形注浆的防水帷幕方式加已开挖洞段排水结合方式解决地下水突出的问题。对于特别大的地下水，必要时采取在正洞两侧开挖辅助排导坑，加利用导坑进行人字防水帷注浆方式解决堵排结合的正洞处理方式。根据洞内出水量大小，必要时与设计共同研究解决方案，采取多种方式通过开挖洞段，并作好洞段的排、堵结合处理方案。突水突泥应急预案（1）隧道施工现场突水突泥事故的主要环节在本项目中可能在断层带，接触带、过浅埋沟谷等部位发生突水突泥事故。（2）预防措施当反坡开挖时，高压电缆设于起拱线处，专线专闸；拉专线内外连接警报装置；设36伏低压照明，专线专