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云南省蒙文砚高速公 路 第一章 突水突泥防范与应对 第二章 塌方事故防范与应对 一、突水突泥事故案例 二、突泥突水工程的特征分析 三、突泥突水灾害防范与应对 1、渝怀铁路圆梁山隧道 02年9月10日圆梁山隧道进 口下导坑开挖到3410米处 ，爆破后溶腔口有少量的 黄泥溢出，经几方会商后 ，施工混凝土挡墙，突然 发生大规模突水突泥，瞬 间突水突泥巴4200m3，最大 涌水量716m3/小时，事故造 成多名作业人员遇难。工 程损失惨重，影响施工一 年之久。突泥点的埋深是 550米，该隧道的灾害是溶 岩突水突泥灾害。 2、宜万铁路马鹿菁隧道 06年1月21日宜万铁路马鹿菁隧 道出口平导开挖到3174米处，注 浆加固后开挖出碴时，突然发生 突水突泥，瞬间突水突泥8万m3 ，最大涌水量72万m3/小时，造 成多名作业人员遇难。经济损失 巨大，影响施工一年之久。突泥 点的埋深是400米。该隧道的灾 害是溶岩突水突泥灾害。 08年4月11日17：05分，宜万铁 路马鹿箐隧道进口泄水洞 XDK255+985掌子面突然发生突水 事故，造成洞内5名施工人员死 亡。 3、宜万铁路野三关隧道 07年8月5日宜万铁路野三关 隧道出口开挖到5444米出碴 时，突然发生突水突泥突石 ，瞬间突出泥沙5万m3，最 大涌水量15万m3/小时，将 洞内的机械设备冲至500米 或解体，造成多名作业人员 遇难。经济损失巨大，影响 施工一年之久。突泥点的埋 深是200米。该隧道的灾害 是溶岩突水突泥灾害。 4、宜万铁路大支坪隧道 08年4月30日宜万铁路野三关 隧道进口开挖到2771米处， 注浆完后开挖，专职安全发 现情况异常，立即下令撤人 ，随后发生大规模的突水涌 沙，瞬间泥沙4千m3，最大 涌水量4万m3/小时。由于采 取了防护措施，未造成人员 伤亡。突泥点的埋深是160米 。该隧道的灾害是溶岩突水 突泥灾害。 5、宜万铁路云雾山隧道 08年7月21日宜万铁路云 雾山隧道出口开挖到 3079米处，进行超前探 孔时，突然发生突水涌 沙，瞬间泥沙1千m3，最 大涌水量780m3/小时。 突泥点的埋深是700米。 该隧道的灾害是溶岩突 水突泥灾害。 6、厦深铁路梁山隧道 09年3月14日厦深铁路梁山隧 道进口开挖到2505米处，出 碴时发生小型突泥，瞬间突 泥约200m3。在进行会商处 理时，清淤，突然发生大量 突泥，瞬间突泥约8000m3， 再次突泥瞬间突泥约2万m3 。突泥后地表坍陷面积约50 m2，深20m，突泥点的埋深 是275米。该隧道的灾害断层 突泥灾害。 7、龙厦铁路象山隧道 09年12月24日龙厦铁路象山隧道 进口开挖到4468米处，注浆完成 后开挖，初期支护开裂，发生坍塌 600 m3，涌水量200m3/小时。后 涌水量逐渐增大，最大涌水量 7000m3/小时，隧道被淹。注浆是 按30米注浆设计，开挖是5米，其 中上中部都已开挖完成，下部开挖 到22米，还余3米时，发生这次事 件，突水后地面大面积沉降、坍陷 、房层开裂、倒塌，搬迁600余人 ，企业停产，经济损失较大，突泥 突水点的埋深是150米。该隧道的 灾害是溶岩突水突泥灾害。 8、南广铁路白云隧道 10年1月14日南广铁路白云 隧道出口开挖到696米处， 爆破后发生小型突水突泥， 瞬间突泥200m3，经四方会 商后，清淤，再次发生大规 模突水突泥，瞬间突泥 2000m3，最大涌水量 300m3/小时。造成多名作业 人员遇难。突泥点对应的地 表塌陷300 m2，深2 0 m， 突泥巴点的埋深80米。该隧 道的灾害是断层突水突泥灾 害。第一次突水突泥后再发 生突泥突水，死亡6人。 8 突泥 南广铁路白云隧道突泥南广铁路白云隧道突泥 9、贵昆铁路六沾段六盘水隧道 10年2月5日贵昆铁路六沾段 六盘水隧道出口开挖到632米 处，后方170米处初期支护破 坏坍塌，长50米，造成8名施 工人员被困。该段为填充软 土加块石溶腔，首期施工时 ，曾连续发生过小型坍塌， 经过大量的设计变更，最后 采取的超前大管棚并注浆加 固后通过。坍塌点的埋深是 100米。该隧道的灾害是溶岩 处理通过后坍塌灾害。 10、沈阳西塔公铁桥 10年7月18日18时56 分，由中铁九局承建 的新建沈阳西塔公铁 桥施工现场突然发生 坍塌事故，造成一人 死亡、四人重伤。目 前事故抢修和善后处 理工作已全面展开。 事故原因正在调查之 中。铁路既有线运输 不受影响。 1、地质特征 （1）水是灾害发生的根源。 （2）隧道埋深大，处于高压状态 。 （3）隧道穿越溶洞、断层破碎带 不良地质。 综合来看，高压、富水、不良地 质三者的不利组合，诱发突泥突 水的地质条件。 2、工序环节 发生事故的环节主 要是开挖和清淤两 个工序环节。 3、预测预报 从灾害的结果来 看，几座隧道突 水突泥的规模都 非常大，加强地 质超前预测预报 ，溶腔和断层等 不良地质是可以 发现的。 4、工程处理 （1）野山关隧道是突发性灾害。 （2）圆梁山、梁山和白云三座隧道是先发生 小型突水突泥，在处理过程中发生大规模突水 突泥灾害。 （3）马鹿菁、大支坪和象山三座隧道是注浆 加固开挖时发生的灾害。 （4）六盘水隧道是溶腔采用大管棚注浆加固 通过后发生的灾害。 （5）云雾山隧道是超前探孔时，孔口未按安 全闸阀造成的灾害。 从发生灾害的几种类型来看，复杂地质条 件下，应在超前地质预报、涌出物处理、 注浆质量和开挖等方面加强。综合以上分 析，发生灾害的原因，主要体现在以下三 个方面。 （1）未发现风险源。 （2）发现了风险源，但技术方案不合理。 （3）发现了风险源，施工过程中的管理和 工法，以及施工措施不到位。 1、风险的识别与评估 2、风险隧道的控制与规避 3、齐岳山隧道岩溶及断层的处理案例 （1）设计单位勘测过程中要规避风险，要根据地质勘察资料进 行隧道等级的划分，制定技术措施。 （2）建设单位组织风险评估，并制定高风险安全防范管理专项 机制。 （3）对风险隧道进行超前预报、专项设计纳入工序管理，尤其 要加强超前钻孔和超前炮孔的钻探。 （4）设计单位要做好水文监测的专项设计，包括降水量、涌水 量和水压。施工单位负责实施，监理单位负责核查。 （5）施工单位对超前钻孔和水文监测的真实性负责，监理单位 全过程旁站，设计单位负责地质和水文的综合分析。 （6）施工过程中，预报到溶腔或断层等异常时，由建设单位组 织论证，进行风险评估。方案制定前，施工单位不得在掌子面作 业，清淤。 （1）超前预报探测到溶腔或断层时，或发生小型的淤泥时，由 建设单位组织、研究技术方案，方案制定应广泛听取参建单位各 方建议，必要时要求专家论证，方案选择应把安全放在首位。 （2）对极其复杂的溶腔或断层应进行逾回绕避、增设泄水洞、 释度降压和注浆加固等预设计，多方案比选。 （3）参建各方必须严格执行确定的技术方案，确实实施的责任 制和追究的责任制，方案的调整必须履行相关的程序。 （4）高风险隧道必须进行进度调整、进度记录、视频监控、声 光报警、应急照明、安全逃生、洞内抽排水等安全保证措施。 高风险隧道标准化管理尤为重要，如果的按标准化管理，高风险 隧道肯定出事，如果使用包工队，高风险隧道肯定出事。这是宜 万铁路得到的两个最根本的经验。 齐岳山隧道全长10.582公里，大小溶洞187个，其中22个规模较 大，穿越高压253米的富水断层，隧道施工中严格实施标准化管 理，隧道未发生任何灾害。隧道进口开挖到2370米处，通过地质 超前预报，探测到溶腔长12米，最大水压0.6MPa，为了制定方案 ，现场加强超前钻探，判断溶腔的行态，进行综合水文地质分析 。经注浆试验，注浆是难于处理其溶腔，后采取适当降压方案处 理。09年10月26日平导贯通后，通过10个钻孔，3000 m3/小时控 制降压放水，共放水65万m3，水压由4.3MPa逐渐下降到0.01MPa ，为确保运营安全，采取板梁通过。F11断层制定了分水降压、 注浆加固、交替推进、带水作业整体的施工原则。组织专业化注 浆队伍，配备高效注浆设备，实施了信息化注浆，进行了标准化 管理，快速高效完成了断层的处理。 为防范风险隧道发生突水突泥灾害，总结了以下几个关 键词。 风险源：水、高压、岩溶与断层。 技术方案：释度降压、帷幕注浆 安全措施：进洞条件、超前预报、水文监测、防灾报警 管理制度：专项机制、决策机制、分级督办 突泥突水的灾害是毁灭性，必然会造成财产的损失、工 期延误、可能造成较大的人员伤亡、环境影响，因此， 避免风险隧道发生灾害，确保工程安全，是我们的首要 责任和神圣使命。 一、塌方事故案例 二、隧道塌方原因分析 1、宝鸡铁路北段土关铺50号隧道 55年11月14日，宝鸡铁路北段土关铺50 号隧道明堑边坡施工，坍塌土方约1800 余立方米，造成16人伤亡，其中死亡9 人，伤7人。 50号隧道共长947米，进口明堑长达41 米，原设计隧道进口中心挖深26米，明 堑两侧边坡是按原生黄土设计，在高11 米处设有2米平台一层，平台上下边均为 1：01的坡度。第六工程局第二工程段 负责施工，于2月开挖后，于6月2日明 堑右侧发生第一次塌方，约塌土方300 立方米。10月3日，又发生第二次塌方 。尔后至11月13日又先后发生大小塌方 11次。 2、贵昆铁路沾昆二线面店3号隧道 05年5月17日22时30分，中 铁二局正在建设中的贵昆铁 路沾昆二线面店3号隧道内 发生塌方。塌方地点距隧道 进口530多米，12名工人被 困在约50米长的隧道内。 23日11时35分，在贵昆铁 路沾益至昆明增建二线面店 3号隧道施工塌方中被困的 12名工人终于安全获救。这 之前，12名工人已在隧道内 被困133小时。 3、武广铁路专线金沙洲隧道1号竖井 08年9月7日中午12时10分左右， 武广铁路专线金沙洲隧道1号竖井 洞内掌子面拱顶出现塌方，过程 中伴有大量涌水，当时洞内正在 进行清渣施工，幸无施工人员伤 亡。随后12时30分左右，洞外地 表沙凤二路行车道出现塌方，塌 方范围直径约19米，深约3.5米， 面积约300平方米，塌方过程中伴 有涌水，并有一辆小型私家车滑 入塌方区域，车内一人随后自行 爬出，被送入医院检查治疗。 4、包西铁路邓家楼1#隧道 09年12月19日包西铁路 邓家楼1#隧道发生塌方 事故，6人被困，中铁十 五局施工，经西安铁路局 和中铁十五局等单位奋力 抢险，被困6 人全部安全 脱险。 5、南宁高速铁路白云隧道 10年1月16日8时许，中铁隧道集团在建 的广州至南宁高速铁路白云隧道（地处 云安县六都镇企岭村）发生一宗因隧道 突然塌方、遭受泥石流冲击而造成的安 全生产事故。经云浮市、云安县有关部 门深入调查核实，目前事故已造成施工 人员4人死亡、4人受伤、2人被埋失踪 。而此前，施工方向当地政府部门报告 称，只有4名工人受伤，施工方明显瞒报 事故，并迟报事故长达23小时。关于迟 报瞒报事故长达23小时，白云隧道项目 部党工委书记称，基层管理者素质不高 ，想蒙混过关，这种做法不可取。 6、六沾铁路六盘水隧道 10年2月5日六沾铁路六 盘水隧道发生塌方事故。 由中铁八局施工。事故发 生后，8名作业人员被困 。经过成都铁路局，六盘 水市委市政府，中铁八局 、二局、五局奋力抢救， 8名受困人员全部安全脱 险。 7、集包铁路新旗下营隧道 10年3月19日15时左右，中 铁十二局集包铁路位于乌兰 察布市旗下营隧道发生塌方 ，事故导致至少10人被困。 8、湘桂铁路刘家冲隧道 10年5月17日凌晨2时许 ，由中铁二局湘桂铁路扩 能改造工程指挥部第二项 目部承建的湘桂铁路扩能 改造工程祁东段刘家冲隧 道施工再次发生塌方事故 ，这是继今年1月该隧道 出口段发生冒顶塌方事故 后的第二次塌方事故。 9、南黎铁路宾阳段那适2隧道塌方 10年 7月11日17时，广西南 宁市宾阳县，中铁十八局施 工的南黎铁路宾阳段那适2 隧道塌方事故，经核实，共 有10人被困。7月14日7时27 分，隧道内又发生二次塌方 ，被困10名工人全部遇难。 10、杭长客专浙江段白龙岗隧道 11 年3 月17 日凌晨4:10 ，中铁十七局施工、天津 新亚太监理公司监理的杭 长客专浙江段白龙岗隧道 出口明洞拱架坍塌，造成 2 人死亡，1 人受伤，构 成安全生产一般事故，事 故原因正在进一步调查。 11、中南铁路东川1#隧道 11年3月18日19时，由中铁 隧道局施工、北京铁城监理 公司监理、铁三院设计的山 西中南部铁路通道东川1号隧 道，在进行支护和隧底开挖 作业时，距离掌子面约10m 29m处发生冒顶塌方，造 成正在掌子面处从事支护作 业的6名施工人员被困洞内。 后经全力抢救，至21日16时 ，5名被困人员安全脱险，1 人失踪，构成生产安全一般 事故。 12、兰新铁路第二双线小平羌口隧道 11年4月20日凌晨4时05分左右，由中铁二 局一公司承建的兰新铁路甘青段LXS-8标小 平羌隧道出口掌子面DK349+049+050处 ，正在进行初期支护喷浆作业时，拱顶突然 发生坍塌，12名作业人员被困。 4月22日，兰新铁路第二双线小平羌口隧道 因坍塌现场连续发生塌方。兰新铁路第二双 线小平羌口隧道坍塌事故已造成10人失踪， 2人罹难，其中1位遇难者遗体已经找到。 4月22日中午，兰新铁路小平羌口隧道抢险 救援指挥部召开第二次新闻发布会。中铁二 局党委常委、工会主席方国建称，至目前， 兰新铁路第二双线小平羌口隧道坍塌事故已 造成10人失踪，2人罹难，其中1位遇难者遗 体已经找到。 一是仰拱、二衬施作滞后，安全距离超标问题突出。检查发现很 多项目和工点存在仰拱、二衬距掌子面距离超标现象，这个问题 在现场检查时发现比例较高，部建设司3月份通报处罚的4个隧道 工点均存在仰拱、二衬不及时施作，安全距离超标的情况。此类 问题的发生，没有什么客观原因，完全是由于思想认识不到位、 不严格执行部有关规定、施工安全管理力度不足造成的。 二是支护结构偷工减料、背后脱空问题时有发现。如兰渝铁路路 桥集团国际建设股份有限公司施工、铁二院监理的李国山和杨家 山隧道在超挖部位采用石棉瓦、土工布等遮挡后喷射混凝土，致 使初支背后存在较大空洞，存在重大质量安全隐患。此外，不按 设计要求设置超前小导管，初支背后填充片石，钢架间距超标， 喷射混凝土厚度不足等问题也比较突出。如中铁十三局施工、北 京通达监理的牡绥扩能工程石砾屯隧道存在初支喷射砼厚度不足 ，超前小导管未注浆等问题。 三是防水工程违规施工现象严重，施工质量普遍不高。一些施工单位 不重视防水工程质量，违规施工、野蛮施工问题大量存在，一些隧道 已明显产生渗漏水现象，这是当前隧道工程质量亟需解决的问题。如 防水材料进场检验把关不严，进场的部分防水材料质量不合格；防水 板挂设基面严重凹凸不平、平整度不满足要求，张挂不采用热熔垫圈 焊接，后续施工导致防水板损坏；止水带定位偏差大、规格选用错误 、接头未有效连接；纵环向排水盲管定位随意、泄水孔堵塞或反坡等 。防水施工质量的关键在于工艺技术措施的落实，必须严格按设计要 求和工艺标准施作到位。 四是擅自改变施工方法、一次开挖进尺过大，形成安全隐患。一些施 工单位为了施工方便，不经变更批准，擅自改变设计的施工方法，如 将设计给定的CD法、双侧壁导坑法改成台阶法；台阶法改成全断面开 挖施工；设计给定的临时支撑擅自取消等。一些隧道工点一次开挖进 尺过大，设计要求1米的，有的一次开挖达到23米。这些都会对隧道 施工安全造成极大威胁，特别是擅自取消或减弱临时支撑结构的做法 会导致严重的安全隐患，风险极大。 五是对围岩量测和超前地质预报工作依然重视不够。一 些项目监控量测没有纳入工序管理、不落实专人实施， 监测资料弄虚作假，对监测数据不进行分析；一些项目 软弱围岩及不良地质隧道不进行超前地质预报专项设计 ，现场超前地质预报没有切实纳入关键工序管理，不落 实专人负责，不按预报方案实施，有的工点甚至根本不 按设计进行超前地质预报。 六是混凝土施工不规范问题依然存在。主要表现为仰拱 、仰拱填充砼一次施作的情况普遍存在，个别隧道存在 仰拱结构偷工减料，仰拱填充砼侵入二衬范围的现象。 此外，一些隧道施工中还存在喷射砼仍采用干喷作业的 情况，个别隧道二衬混凝土局部厚度不足。 以上隧道工程中存在的质量安全问题，反应出铁路隧道 工程质量安全形势仍然严峻，有章不循、违规施工的情 况没有得到有效扭转。这些质量安全问题的屡禁不止、 不断发现，究其原因主要有以下几个方面： 一是质量安全意识树立不牢。没有牢固树立“六个不” 和“两不一建”的质量安全理念，没有把质量安全工作 摆在项目建设最核心、最突出的位置抓好、抓实。特别 是质量安全意识层层衰减，作业一线质量安全意识十分 淡漠。 二是现场质量安全管理薄弱。一些单位质量安全保证体系不健全，运转不 畅，各级责任落实不下去，质量安全管理手段失控；一些单位技术管理薄 弱，技术交底流于形式，施工人员对工艺标准不清楚，凭以往经验施工， 工艺水平、施工质量长期不能得到明显提高；一些单位推行架子队管理不 到位，劳务管理不严格，缺乏现场有效控制力。 三是过程控制不到位。一些建设单位现场检查不深入、不彻底，有些突出 质量安全问题不能及时发现、及时解决；对检查发现的问题整改不到位， 不能举一反三，致使问题长期存在、反复发生，形成质量“通病、顽症” ，安全隐患迟迟得不到彻底整治。一些监理单位不严格履行现场质量安全 监管职责，对发现的质量安全问题不能做到紧抓不放、切实跟踪督促落实 整改，往往在施工单位几次整改不力后，便不再深究，听之任之，助长了 施工单位不按标准施作、违规施工的歪风邪气。一些施工单位盲目追求自 身经济利益，过程控制失控，“三检”制度执行不力，检验批资料把关不 严，对违规施工、不按标准作业现象放任不管，使得工艺措施不到位逐渐 发展成质量“通病”。 质量是工程的生命，今天的工程质量关系到明天的铁路运营安全，关系到铁 路建设的长远发展，关系到人民群众的生命和财产安全。各单位要按照铁路 工程质量安全专项整治活动要求，明确质量安全管理重点、切实推行“红线 ”管理，全面排查、集中整治各类质量安全问题和隐患；进一步完善各项质 量安全管理规章制度和保证体系，深入推进标准化管理，认真分