洞门凿除涌水涌砂专项应急方案.doc

目 录一、工程简介31.1 工程概况31.2 工程环境情况31.2.1工程地质条件31.2.2 水文地质5二、 编制目的6三、涌水涌砂风险点分析及应急预案63.1涌水涌砂风险点分析63.1.1涌水涌砂风险预防及处理措施73.2应急措施83.3应急救援设备、物资配备93.4注意事项9四、其他安全风险因素94.1电瓶车溜车事故94.1.1风险特点94.1.2预防措施94.1.3应急措施104.1.4应急救援设备、物资设备104.1.5注意事项11现场事故应急处理程序114.2现场施工应急处理程序114.3应急措施124.4应急物资13应急物资清单13涌水涌沙专项应急预案一、工程简介1.1 工程概况XX市轨道交通2号线一期工程土建施工项目四标段包括一站一区间土建施工：XX站XX站区间隧道（下穿XX江）、XX站。XX站XX站区间里程为CK8+608.377CK11+520.264，区间总长度为2911.887m，左线存在10.85m短链，该段区间设置1个中间风井，2个联络通道，2个联络通道及泵房。采用泥水平衡式盾构机施工。XX区间走向线如图1.1-1所示：图1.1-1XX区间走向图1.2 工程环境情况1.2.1工程地质条件XX处在松嫩平原的东南缘，地处XX江中游，东部靠近丘陵山地，其余为广阔的冲洪积平原，原波状起伏，河谷地貌发育，阶地清晰，漫滩开阔。XX站XX站区间隧道主要穿越的地层为XX江漫滩区，海拔高度117.42128.04m，地形平缓，起伏不大。河漫滩地层主要由人工填土层、全新统低-高漫滩冲积成因土层、下更新统东深井组冰水堆积层、下更新统猞猁组冰水堆积层、白垩系嫩嫩江组沉积岩等组成。本区间场地地形起伏不大，场地地貌单元属XX江漫滩。场地岩土层分布自上而下详细描述如下：（1）人工填土层（(Q4ml)）-层号1粉质黏土：黄褐色灰褐色，软塑流塑，中高压缩性，切面稍有光滑干强度、韧性中等。层底埋深36.5m，平均层厚2.62m；1T2淤泥质粉质黏土、黏土：灰色一黑褐色，流塑，高压缩性，含有机质，有腥臭味，含少量粉细砂夹层。层底埋深7.78.8m，平均层厚2.45m；1T3粉质黏土：黄褐色一灰褐色，可塑一硬塑，中压缩性，切面稍有光滑，干强度、韧性中等。层底埋深23.5m，平均层厚1.16m；2粉砂：黄灰色，稍密，饱和，颗粒成份为石英、长石及少量暗色矿物。颗粒分选磨圆一般，含细砂和粘性土夹层。层底埋深1114.5m，平均层厚3.07m；2T淤泥质粉质黏土：灰色，流塑，高压缩性，含有机质，有腥臭味，含少量粉细砂夹层。层底埋深5.414.2m，平均层厚1.24m；3中砂：灰色，中密密实，饱和，颗粒成份为石英、长石及少量暗色矿物。颗粒分选磨圆一般，含大量粗砂层及少量粘性土夹层。层底埋深20.022.4m，平均层厚7.92m；3T2粉砂：灰色，中密，饱和，颗粒成份为石英、长石及少量暗色矿物。颗粒分选磨圆一般，含少量细砂夹层及少量粘性土夹层。层底埋深20.021.0m，平均层厚1.75m；（2）下更新统东深井组冰水堆积层(Q1dn21)-层号粉质黏土：灰色，软塑一可塑，中压缩性。切面光滑，干强度、韧性中等。层底埋深2225.5m，平均层厚2.04m；T中砂：灰色，中密密实，饱和，颗粒成份为石英、长石及少量暗色矿物。颗粒分选磨圆一般，含大量粗砂夹层及少量粘性土夹层。层底埋深21.422.4m，平均层厚1.17m；（3）下更新统猞猁冰水堆积层(Q1shlal)-层号1中砂：灰色灰绿色，中密密实，饱和，颗粒成份为石英、长石及少量暗色矿物。颗粒分选磨圆一般，含大量粗砂夹层及少量粘性土夹层。层底埋深3033.3m，平均层厚6.38m；1T1粉质黏土：灰色，可塑软塑，切面稍有光滑，干强度、韧性中等。层底埋深26.5m，平均层厚1m。1T2粉砂：灰色，中密，饱和，颗粒成份为石英、长石及少量暗色矿物。颗粒分选磨圆一般，含少量细砂夹层及少量粘性土夹层。层底埋深31.3，平均层厚1.8m；2粉质黏土：灰色灰绿色；可塑软塑，中压缩性，含粉细砂及中粗砂夹层。切面稍有光滑，干强度、韧性中等。层底埋深3436m，层厚2.43m。3中砂：灰色灰绿色，密实，饱和，底部含有1020cm卵砾石，卵砾石以石英质成份为主，大多呈亚圆形，粒径一般在18cm。层底埋深3839.5m，平均层厚1.96m。3T粉质黏土：灰色，可塑硬塑，切面稍有光滑，干强度、韧性中等。层底埋深3638.5m，平均层厚1.7m。（4） 基岩-白垩系嫩江组沉积岩(K1n)-层号强风化粉砂质泥岩：灰色青灰色，泥质或砂质结构，碎屑沉积，矿物成份为蒙脱石、高岭石、石英和长石，风化强烈，遇水易软化。层顶埋深3839.5m。1.2.2 水文地质场地地下水可分为地表水、孔隙潜水、承压水。 地表水在城市内河、湖泊等零星分布，水量丰富，地表水接受大气降水补给，其水量具明显季节性变化，雨季水丰，旱季少水。 孔隙潜水 孔隙潜水，主要分布于第四系全新统粉细砂、中砂、粗砾砂中，厚度不均，地层富水性好，透水性强。补给方式主要有大气降水入渗，地表水入渗，灌溉水入渗及区域外的侧向径流补给，其中，大气降水入渗为主要补给来源。丰水季节短时期内，湖水、河水等地地表水对地下水也有一定的补给作用。就地蒸发、泄入地表水体以及人工开采，是地下水的主要排泄途径。 承压水承压水主要分布在第四系下更新统东深井组粗砾砂、角砾层中，含水层厚度变化较大，且分布不均、富水性好、水量较大，透永性强。承压水主要接受侧向迳流补给，亦以侧向迳流排泄为主，水位变化影响较小。其余土层属于微透水层，为相对隔水层。此外，场地底部基岩存在少量的基岩裂隙水。底部基岩主要为白垩纪嫩江组(K1n)泥岩、粉砂质泥岩，岩层构造裂隙的发育程度总体较差，裂隙不甚发育，多为闭合状或被充填，富水性较差，含水微弱，一般单井涌水量小于l00m3/d。二、 编制目的XX地铁2号线一期4标盾构区间穿越的地层主要为中细砂层，夹杂粗砂、粉质粘土。长距离在饱含地下水的中粗砂层中长距离掘进是本工程施工控制的难点之一。 选用镶嵌有碳化钨的、耐磨性比较高的刀具，增强刀具在地层的耐磨性，尽量做到盾构掘进过程不换刀。盾构始发完成后，有计划的进行刀盘、刀具检查。根据试掘进的掘进情况，优化掘进参数。且施工过程中可能会出现涌砂、涌水、坍塌、漏浆、地面沉降过大等一系列突发情况，给盾构施工带来很大难度。盾构在穿越过程中，为了确保盾构机顺利穿江以及工作人员生命、财产安全，特制定此应急预案。三、涌水涌砂风险点分析及应急预案3.1涌水涌砂风险点分析由于本次始发地质软弱且有地下水，如始发端头加固效果不到位，在洞门破除过程中容易造成上述事故。风险可能发生情况如下：（1）、加固强度和均匀性不符合要求;（2）、隧道洞门混凝土凿除前，渗漏水（3）、第二次洞门砼快速凿除后，洞口加固土体暴露时间长而出现渗漏水情况（4）、盾构调试工作时，始发注浆和盾尾油脂的注入工作不认真导致。3.1.1涌水涌砂风险预防及处理措施1、预防措施（1）优选最佳端头加固方案。加固时间根据加固方法不同而异，但一般应提前至少3个月进行，应充分考虑1个月的工期、1个月的龄期、检测后的补充加固等因素。（2）严格控制洞门土体加固的施工质量，通过垂直与水平钻芯取样的方式，检测土体加固强度和均匀性，如未达标，采用补充注浆的方法进行补救；（3）隧道洞门混凝土凿除前，在洞圈范围内钻水平观测孔，观察是否出现渗漏水；如有，则根据渗漏水的具体情况，采用水平注浆或降水等处理措施；（4）洞门临时止水装置安装牢固，第二次洞门砼快速凿除后，盾构机迅速推进入洞圈靠近土体，防止洞口加固土体暴露时间长而出现渗漏水情况；（5）建立有效的监测机制，及时反馈，当超出预警值时马上启动应急预案。（6）认真做好盾构调试工作，做好始发注浆和盾尾油脂的注入等工作。2、处理措施（1）如出现涌水、涌砂现象，马上用快硬性水泥封堵并埋入一定长度的注浆管（注浆管应带有球阀），待土体稳定后再进行注浆加固；（2）当基坑变形过大时应及时进行相应的支撑，防止变形进一步扩大；3、施工安全措施 所有参与施工作业的特殊工种，必须持有合格有效的上岗证，方能上岗。 所有人员进入施工现场必须戴好安全帽，并做好其他防护措施。 离高度基准面2m或者2m以上的作业必须系安全带，安全带可挂在稳固的脚手架之上。凡是发现违章者，立即停止其工作。安装现场设置安全警戒线和隔离墙，确保其他设备的正常运行，并有明显安全警示标语。 现场电气焊和各种用火场地要有防火措施，洞门凿除处配备灭火器。氧气、乙炔瓶应按国家规定摆放使用,两瓶相距5m，离明火10m，并配有防护减震圈；气瓶必须竖立放置；禁止敲击、碰撞，并防止暴晒；氧气瓶严禁沾染油污，乙炔气瓶必须装有减压器和防止回火器。 施工过程中材料等下放均为垂直运输，运输时必须有信号工指挥，吊运下方严禁站人或堆料。吊装作业前，吊车司机应对吊车、吊具、钢丝绳等做详细检查，确保安全可靠，方可使用。 洞门凿除过程中，须有安全员或工班长旁站，以及时发现洞门异常现象的发生。工人必须佩戴口罩，防止粉尘污染，保证工人的职业健康。 洞门凿除应施做完一层之后再施做下一层，上下层之间不可同时施工。对于露头的钢筋应清理干静，钢筋上挂着的混凝土残渣要清楚，防止混凝土掉落伤人和钢筋外露刺伤。风镐使用过程中注意风管接口紧固，防止甩脱伤人。 施工现场严禁酒后作业，严禁打闹，拒绝违章指挥，违章作业和野蛮施工。 凡楼梯口、电梯口、预留洞口必须设置围栏或盖板和架网。 做好临边防护措施，在基坑周围设置好围栏，围栏高度符合国标准。3.2应急措施（1）组织技术人员和相关专家迅速查明现场的实际情况（如洞门漏水、漏砂发生的时间、地点、部位、原因、过程、已采取的措施以及可能发展趋势导致的后果等），在确保安全的前提下运用拍照，录像等手段取得资料，为现场事故分析提供相关资料；（2）根据现场事故情况，在分析工程地质资料，水文资料和相关设计，施工和地面环境资料的基础上，由技术负责人召开简短的技术会议确定采取的应急措施（如临时排水、注水、封堵、注浆等）；（3）项目管理人员、技术人员和施工人员根据应急措施对事故进行救援，并在施工的过程中严密关注事故的发展趋势和出现的新情况，及时沟通并根据现场情况对应急措施进行优化和调整；（4）救援施工应密切注意周围环境的变化，采取相关的应急措施，防止事态的进一步的发展和避免次生灾害的发生；（5）加强对周边环境的监控，尤其是重要管线和重要地面建筑物，提前弄清相关产权单位的联系方式，当险情发生时立即与相关产权单位联系；（6）救援过程中要及时与紧急救援物资单位联络，保证物资供应渠道畅通。3.3应急救援设备、物资配备注浆设备、水泵、砂子、石子、水玻璃、浆液搅拌设备、钢管、型钢、砂袋、相关工程设备（吊车、特殊钻凿设备）、隧道与地面的通讯设备等。3.4注意事项（1）做好相关预防措施，防止应急救援过程中发生人员伤亡事故；（2）采取相关措施，防止救援过程中次生工程和环境灾害的发生；（3）严格施工恢复程序，防止施工恢复中出现二次灾害；（4）确保隧道和地面的通讯畅通，至少有两套（无线和有线）通讯设备。四、其他安全风险因素4.1电瓶车溜车事故4.1.1风险特点在电瓶车水平运输过程中，由于线路坡度大、坡长，以及设备故障或者人为因素等原因容易发生溜车事故，溜车事故危害性较大，对隧道内作业人员、设备及电瓶车本身的破坏也危害极大。4.1.2预防措施（1）电瓶车驾驶员作为特殊作业人员必须持证上岗；（2）电瓶车驾驶员必须熟悉电瓶车的状况，上岗之前要有老司机带一周以上才允许独立操作；（3）对电瓶车的性能、完好率由项目部机电部负责，必须定期进行检查保养维修维护，保证车辆的良好状态；（4）制定细致的电瓶车操作规程，要求电瓶车司机严格遵守；（5）在掘进期间，在电瓶车走形区域内的交叉施工作业必须做好安全防护，作业人员通过教育必须明白自身的安全环境，包括电瓶车的溜车伤害；（6）在始发端头设置足够强度的防溜车挡头；（7）电瓶车停车时必须安放防溜铁鞋；（8）为防止在溜车初期驾驶员手忙脚乱，不能实施紧急制动，加工紧急制动铁锚，在刹车失灵的时候通过抛出铁锚制动；（9）严禁电瓶车司机疲劳驾驶、打瞌睡，这是发生溜车事故的重要原因，也是关键预防点；（10）严禁电瓶车司机酒后驾驶电瓶车；（11）严禁电瓶车“带病”工作。（12）对轨道进行定期检查，发现松动或者变形严重的轨道必须尽快维修调整，必要时更换。4.1.3应急措施（1）如发生电瓶车溜车事故，司机应该及时采取制动措施。如不能有效制动，司机不能慌张，及时抛出铁锚制动，并及时联系电瓶车可能到达的位置，要求其及时放好“挡鞋”；（2）事故发生后，事故现场应急专业组人员应立即开展工作，及时发出报警信号，互相帮助，积极组织自救；（3）如发生人员受伤事故，及时清理出疏散通道，将受伤人员运出至地面，及时抢救和送至医院。4.1.4应急救援设备、物资设备担架、面包车、急救箱、应急灯、对讲机、扩音器、电话、内线电话等。4.1.5注意事项（1）对电瓶车司机进行严格的教育，要求其做好电瓶车的日常检修和按规定操作，将电瓶车发生溜车事故的可能性减至最小；（2）加强对电瓶车轨道的日常检查和维修，发现轨距不复合要求时要及时调整。如发现轨道松动，要及时紧固；（3）电瓶车司机上岗前，要做好对其安全教育，确保司机懂得如何处理电瓶车溜车事故；（4）洞口、洞内以及盾构机上的通讯一定要畅通，如发生电瓶车溜车事故，各方要及时取得联系，互动防止事故发生。4.2现场施工应急处理程序4.3应急措施针（见下图5箭头所示）伸入洞门内部。预埋注浆/引流管，并安装球阀对本次始发施工中可能出现的漏水漏砂情况，应在洞门凿除过程中，预备木板、棉花胎、支撑型钢、快速水泥、回丝、水泥、水玻璃、聚氨酯、草包和蛇皮袋（已装土）等材料。并在洞门周边2点，5点，7点，10点钟位置钻孔4处，。图5 洞门外打注浆孔位置示意图（1）在洞门凿除的第一阶段，一旦有险情发生，首先应立即停止洞门混凝土凿除，同时用棉花胎加木材或型钢类材料进行支护，并用快速水泥加回丝以及叠放土包等方式进行临时封堵，以控制险情，如有必要安装导流管，保证快速封堵。然后采取压注双液浆或聚氨酯的措施直至堵住漏点。根据漏水涌砂的大小，决定是否在堵漏完毕对洞门进行喷射混凝土封堵。（2）在洞门凿除的第二阶段，首先对围护桩间的间隙进行探孔，并预先准备导流/注浆管路。在盾构机正前方上部的圈梁上准备10m*10m帆布捆扎备用。一旦有险情发生，首先立即停止洞门混凝土凿除。根据漏水涌砂量的大小在围护桩的桩间的间隙打入导流/注浆管，压注双液浆或聚氨酯。如无法有效封堵，立即快速拆除脚手架，垂下帆布，使其覆盖在刀盘前部。开启盾构机推进油缸，使盾构机刀盘