突水、涌泥NGZQ.doc

新建南宁至广州铁路NGZQ-8标段（二分部）防突水、涌泥应急预案编制：复核：批准： 中铁隧道集团南广铁路NGZQ-8项目部二分部三工区二00九年十二月八日防突水、涌泥应急预案一、 编制依据1中华人民共和国安全生产法（中华人民共和国主席令第70号）2建设工程安全生产管理条例（中华人民共和国国务院令第号）3安全生产许可证条例 （中华人民共和国国务院令第397号） 4中华人民共和国突发事件应对法（年月日第十届全国人民代表大会常务委员会第二十九次会议通过）5铁路隧道风险评估与管理暂行规定（铁建设【2007】200号）6铁路营业线施工安全管理办法（铁办【2008】190号）7重大危险源辩识（GB18218）8重大生产安全事故应急预案（二分部【安环】）二、工程概况中铁隧道集团南广铁路项目部（NGZQ-8标）二分部三工区，施工段落由西南方向的321国道接西江特大桥，途径睦岗镇大龙村、兰龙村至北岭山隧道进口，施工里程DK379+078DK385+782，长度约6.8Km，主要工程量有：隧道工程：包括小湘1号隧道（长886 m）、小湘2号隧道（长491 m）、北岭山隧道进口部分（开挖1800 m），三座共长约3167m。桥梁工程：包括岗咀1号大桥、岗咀2号中桥、新屋1号中桥、新屋2号大桥、九山特大桥， 5座共长约1468m；路基、涵洞工程：盖板涵2道、框架涵4道、道路立交5道，路基长约2165m。计划工期35.4月，从2009年3月1日开始，至2012年2月11日完成。二、 工程地质 北岭山隧道进口工区区内围岩级别为级。整个工区途径剥蚀山林区、河流、沟渠等较复杂地貌，地表水系较发达。地下水分为第四系松散层空隙潜水和碎屑岩基岩裂隙水。地表水及地下水较发达以及在雨季的暴雨、台风肆虐，加上地质情况复杂，地壳活动频繁，再加上施工对山体、地质等情况的破坏，特别是在雨季，容易引发山洪和出现涌泥现象。三、 组织机构我工区根据施工要求，特成立北岭山隧道进口工区防突水、涌泥领导小组进行施工管理、现场协调和指挥。小组名单如下：组 长：华合香副组长：张智铨、刘晓军、周署茗组 员：王抢林、张小金、张红杰、张新斌、曾岳松、江辉、侯清、王大才、曾洪刚、邹文武、张锋、张宝辉、姚辉四、预防措施（一）超前地质预报1、根据地质勘测调查、地方水文资料、气象预报等，分析突水、突泥的可能性；2、预先制定合理的施工处理计划和方案，实行动态施工，确保施工安全；3、采用超前水平钻孔和TSP-203、地质雷达、红外线探水仪、补充地质调查、掌子面地质调查与素描等物探方法进行综合预测预报。4、现场成立施工地质预测及预报队，由从事多年隧道施工和地质工作的专业技术人员组成，并聘请富有实践经验和地质资料判释能力的专家作指导；5、综合本工区所有地段的地质、水文、气象等预报资料制订相对应的施工组织设计。本工区综合超前地质预测预报的工作和流程如下图。 超前地质预测、预报流程图补 充 地 质 调 查掌子面地质调查与素描长距离探测：TSP-203,预报距离100m左右1 短距离探测：地质雷达，探测距离30m；2 红外线探水仪，探测距离30m； 3 超前水平钻孔，探测距离3050m 探测资料分析，提出探测意见和工程措施意见超前地质预报是制定施工方案和工程措施的主要依据，也是桥隧等施工的一道重要工序。桥隧等施工中，重点地段上述各种预报手段并用，一般地段以TSP-203和水平超前钻孔为主。（二）涌水 涌泥施工预案A根据已判别的可能出现涌水、涌泥的位置，提前采用超前帷幕注浆的方法进行封堵，同时不间断地进行水量及水压监测，当逼近突水点时，除帷幕注浆外，再对局部进行补充注浆，直到完全封堵突水口。a、超前小导管注浆施工工艺详见附后的超前小导管注浆施工工艺流程图。b、超前小导管注浆施工方法超前小导管采用42无缝钢管，长度和环向间距必须满足设计要求。其施工方法为：小导管制作：管壁每隔10cm20cm交错钻眼，眼孔间距为68mm。钻孔及插管：注浆管采用风枪钻孔插打或风枪顶入两种方式进行，土质松软时采用风枪直接将钢管顶入；土质较硬时采用风枪钻孔插管，即沿隧道纵向开挖轮廓线向外以1030的外插角钻孔，将小导管打入地层。堵塞而影响注浆效果，注浆前采用高压风清洗注浆管。注浆：在小导管前安设分浆器，一次可注入35根小导管，注浆压力由小到大，从开始0Mpa升到终止压力1.5Mpa，稳压3min，流量计显示注浆量较小时，即可结束注浆。必要时可在孔口处设置止浆塞，止浆塞应能承受规定的最大注浆力或水压；注浆时由两侧对称向中间进行，自下而上逐孔注浆，如有窜浆或跑浆时，采用间隔注浆，最后全部完成注浆。B、径向注浆主要施工工艺及施工方法a、钻孔及安设注浆管并设置止浆墙根据已经探明的突泥点，合理布置钻孔。在突泥附近钻孔，钻孔机械可以采用风枪或小型液压钻机，钻孔直径为40mm左右，单线隧道钻孔深度应为3-5m，钻孔呈梅花形布置，在突泥处，间距控制在0.5-1.0m。在钻孔过程中，一方面保证大部分钻孔中部能钻到内部的突泥部位；另一方面判断突泥点距离隧道开挖轮廓线的距离，为以后的注浆服务。注浆管采用32mm钢管，根据钻孔突泥部位，在钢管前端2-3m的范围内钻孔，花孔直径不小于8mm，间距为10-15cm。当注浆管安设比较困难时，用钻机顶入。如果突泥部位距离孔口较近，可安设2m左右的孔口管进行注浆。管壁外或孔壁之间的空隙用快凝水泥或树脂等锚固剂进行封堵。止浆墙采用网喷砼，首先对岩壁上的凹凸不平部位进行处理，然后在注浆管周围挂钢筋网，网格尺寸为20cm20cm，网格外侧用20mm左右的钢筋将注浆管焊成整体，然后喷射15cm厚C20砼。b、注浆材料和配合比为了保证注浆材料在地层中达到设计的扩散距离，并且固结体具有较高的后期强度和耐久性，注浆材料选用超细水泥浆、高压双液浆，TGRM水泥基灌浆料或其他特种注浆材料。注浆材料配合比：超细水泥浆为1:1-2:1， TGRM水泥基特种灌浆料的配合比为（0.5-0.45）:1，水泥浆和水玻璃的配合比一般为1:0.6-1:1，可以领先注浆泵的压力或排量阀进行调整，化学浆液一般需根据各组分用量，进行现场配置。c、机械设备和注浆参数注浆机械选用高压力的双液泵，其泵压力大于2Mpa。在涌泥处注浆，由于为软塑性，因此虽然地层的孔隙率很小，但局部吸浆量有时却很大，所以注浆量也只能根据实际情况确定。为了防止破坏止浆墙和浆液从距离注浆孔较远处的转岩中冲出，注浆压力一般控制在2Mpa。d、注浆结束标准单孔注浆结束标准以注浆量和注浆压力为控制标准，根据经验，注浆终压控制在1.0Mpa左右，单孔进浆量应小于10L/min。检查孔控制标准以孔涌水量为标准，检查孔涌水量一般地段应小于0.2L/(m.min),严重破碎地段应小于0.4L/(m.min)，涌水压力应小于0.2Mpa。全段控制标准为在任何一处的小股出水应为清水，水量小于2立方每小时，且水压力小于0.2Mpa。对于已经出现的涌水、涌泥现象，要及时撤出作业面人员及机具，保证人员及设备安全。然后到地面相应位置寻找是否存在积水洼地与突水口相连通。如果有，则予以封堵，切断地下水的补给源头。当突水、突泥现象减弱时，即可进洞清理，寻找出水口，注浆封堵。（三）涌水涌泥处理总的原则洞外治理与洞内治理相结合；堵泥堵砂不堵水；防排水原则：采用“防、排、堵、截结合”，因地制宜，综合治理；永久治理为主，施工治理为辅。即总体对地表调查发现的地表大的溶洞口、落水洞、沟渠进行封堵和疏导，桥梁和路疏导重于封堵；隧道则主要侧重于洞内封堵泥砂，避免造成泥砂大量淤积，边清边淤，影响施工。同时，从对桥隧等运营安全考虑，应以永久治理为主，彻底根治。（四）涌水涌泥处理措施 1、隧道突水、涌泥处理A当涌水涌泥险情发生时，立即组织人员和设备的撤离，首选保证人员的安全，其次是尽可能减少财产损失。B若涌水涌泥量较小，经地质预测为小的溶洞内夹杂的少量泥石，则采用人工或砂石泵清理完后，采用M10浆砌片石回填后，继续施工。C若涌水涌泥量较大，经地质预测为大的溶洞内或地质断层中夹杂的大量泥石，则：先挂网喷射混凝土封闭突泥孔(若含水水量大则，预埋150泄水管引排水)，若突泥含水量较大，采用水泥袋围堰，砂石泵并配合人工清理，一步步向前推进，清理至突泥孔口；若含水量较小，待突泥稳定后，先作表面固结处理，再清理至突泥孔口。 若溶洞在边墙脚以下将淤积泥砂全部清除，然后全部回填干砌片石，并注浆加固，然后在边墙脚处打过梁。若突泥点在边墙脚以上，则在突泥孔洞口2米范围采用M10浆砌片石，并向内抛填片石，然后注浆加固，若溶洞高过拱顶或为地质断层夹泥，则注浆加固并采用管棚超前支护（附表1注浆堵水专业工班施工人员安排表）。 注浆堵水专业工班施工人员安排表（表1）序号工 种人数(名)备 注1工 班 长12电 工13技术人员14实 验 员15钻孔人员156搅拌机司机8包括给搅拌机上料人员7注浆机司机28注浆操作人员49材料运输4利用自卸车运送10安 全 员111维修保养人员1合计39 D管棚超前支护施工：a注浆管路连接图：压力表注浆施工工艺流程图转入下一钻孔注浆设计测量放孔（用油漆标注在掌子面上）钻机平台固定就位钻机平台及俯仰角确认固定开口、安装孔口管安装灭尘器钻孔注浆孔深确认压水试验注浆是否已完成本循环钻孔及注浆钻注浆效果检查孔是否满足注浆质量标准安装供风系统接通动力电源安装灭尘供水系统否设计补注浆钻孔位置及深度是结束否否是b、注浆加固通过套管注浆口进行注浆，当液浆充填完出水管与108间空隙时，出水点水便从32小导管出水口流出，当出水口流出浆液时，关闭出水口，并不断注入单液浆，由于压力浆液会随水填充裂隙，从而达到封堵孔周边围岩的目的。如此反复，将出水点外围岩加固完毕，形成完整的止浆岩盘。c、围岩整体性较好探孔出水处理措施(5米)施工方案：在出水孔周围埋设孔口管，通过浅孔注浆形成止浆岩盘，再进行关水工作。 如仍有渗漏，则在渗水处进行浅孔注浆。注浆孔布置：出水孔关水时，其周边围岩裂隙出水，因此在出水孔、周边探孔及周边渗水处埋设23根孔口管。注浆加固：先对探孔的周边孔进行注浆，注浆时探孔闸阀打开，保证水流畅通。当流水中含有浆液时，关闭闸阀，注浆机采用低压、低档注浆，直到浆液逐渐变浓，堵塞裂隙为止。一孔注完后，停半小时再进行下一孔注浆。2、桥梁、路基突水、涌泥处理A、突水、涌泥发生时，人员没有施工，而且突水、涌泥量不大，作好疏导和清理工作，继续施工。B、若突水、涌泥发生时，人员正在施工，突水、涌泥量较大：立即停止施工，组织人员撤离；技术人员对现场情况进行分析，确定施工方案；对铁路营运不造成影响的通过封堵将突水引入排水设施；将涌泥通过挂网喷锚等办法进行封堵；C、突水、涌泥量巨大，构成自然灾害了：1、立即撤离相关地区内所有施工人员和机械，并