隧道涌水與坍方施工注意事項(xiàng)

1、隧道涌水突泥設(shè)計(jì)施工注意事項(xiàng)一、隧道涌水災(zāi)害的發(fā)生條件：隧道掘進(jìn)過程中必然破壞含水或潛在含水圍巖，揭露部分地下導(dǎo)水通道，使地下水或與之有水力聯(lián)系的其它水體（地表水、地下暗河及溶洞等）突然涌入隧道，發(fā)生涌水突水災(zāi)害。二、隧道涌水原因分析：是由于隧道的掘進(jìn)破壞了含水層結(jié)構(gòu)，使水動(dòng)力條件和圍巖力學(xué)平衡狀態(tài)發(fā)生急劇改變，以致地下水體所儲(chǔ)存的能量以流體（有時(shí)有固體物質(zhì)伴隨）高速運(yùn)移形式瞬間釋放而產(chǎn)生的一種動(dòng)力破壞現(xiàn)象，當(dāng)涌水中有大量的固體物質(zhì)（尤其是泥質(zhì)物）時(shí)稱為隧道的突泥。隧道涌水突泥是否發(fā)生，需滿足一定的條件，即含水圍巖的能量儲(chǔ)存性能、釋放性能、水動(dòng)力性能和圍巖穩(wěn)定性能等。三、涌水突泥特點(diǎn)隧道涌水突

2、泥是隧道施工中常見的流體地質(zhì)病害類型之一，與其它災(zāi)種相比，其具有以下特點(diǎn)：（1）發(fā)生幾率高。由于地下水的高度流動(dòng)性、在地殼表層中分布的普遍性以及大多數(shù)隧道都處于地下水富集帶或其以下附近，只要存在導(dǎo)水通道，就可能發(fā)生涌水，因此，其發(fā)生條件要比其它災(zāi)害類型寬松得多，發(fā)生幾率高。（2）突發(fā)性強(qiáng)受隧道埋深、構(gòu)造等影響，地下水一般具較大的水頭壓力，施工中一旦揭示，巨大的水壓力差會(huì)導(dǎo)致地下水或攜帶泥沙迅速釋放，因此涌水突泥具有較強(qiáng)的突發(fā)性，其突發(fā)性欲強(qiáng)，釋放量欲大，其危害就欲嚴(yán)重。（3）影響損失大一旦發(fā)生大規(guī)模的隧道涌水，不僅施工本身會(huì)嚴(yán)重受阻，而且可能引起地下水及地表水枯竭，甚至引起地面塌陷等伴生的環(huán)境

3、地質(zhì)問題。截止到2007年底，在建鐵路隧道總長度已超過3000km，與此同時(shí)，近幾年隧道施工的突水涌泥安全事故也頻頻發(fā)生，特別是近年來發(fā)生的渝懷線園梁山隧道、武隆隧道，萬宜線的野山管隧道、馬鹿箐隧道等涌水突泥，最大涌水量達(dá)718×104 m3/d，涌水突泥造成施工機(jī)具掩埋損毀,施工掘進(jìn)嚴(yán)重受阻,蒙受巨大的經(jīng)濟(jì)損失,甚至還造成部分施工人員傷亡。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅2007年一年時(shí)間發(fā)生的重大隧道安全事故中，涌水突泥事故就占到了20，造成了較多的人員傷亡和較大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重影響了工程工期。這不得不引起隧道建設(shè)者和廣大技術(shù)人員的高度關(guān)注。也正是由于上述特點(diǎn)，無論是在隧道勘測(cè)設(shè)計(jì)階段還是在施工

4、階段，涌水都是重點(diǎn)研究的施工地質(zhì)災(zāi)害之一，特別是在設(shè)計(jì)階段，在采取超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、注漿堵水等穩(wěn)妥可靠措施的同時(shí)，還應(yīng)該在設(shè)計(jì)文件中強(qiáng)調(diào)安全注意事項(xiàng)。四、隧道易產(chǎn)生涌水突泥的地段1、斷層破碎帶、節(jié)理裂隙密集帶；2、向斜構(gòu)造軸部；3、背斜傾伏端；4、巖溶管道、暗河、巖溶大廳等巖溶發(fā)肓帶；5、煤礦、鐵礦等采空區(qū)、人為坑洞；6、可溶巖與非可溶巖接觸界；7、強(qiáng)含水巖層與隔水巖層（或弱含水巖層）接觸帶等巖體富水性變化帶；8、侵入巖與圍巖的接觸帶，侵入巖蝕變帶；9、地下水位之下的粉、細(xì)砂層形成的流砂；10、高溫?zé)崴畮?；五、注意事?xiàng)（一）預(yù)測(cè)評(píng)判方面1、施工中應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行綜合地質(zhì)超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，獲得圍巖級(jí)別、綜合滲

5、透系數(shù)、巖溶發(fā)育特征（僅限巖溶段）、巖體的抗壓強(qiáng)度、裂隙率、涌水量、水壓等地質(zhì)和水文等基礎(chǔ)資料和指標(biāo)，并對(duì)地質(zhì)資料仔細(xì)分析，進(jìn)行突水、突泥危害性評(píng)判。2、每循環(huán)超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)基礎(chǔ)資料和指標(biāo)，均應(yīng)向相關(guān)單位通報(bào)，以便及時(shí)調(diào)整工程措施。3、施工中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)突水、突泥現(xiàn)象征兆的監(jiān)測(cè)，并建立完善的施工程序制度。當(dāng)預(yù)測(cè)某掌子面有突水、突泥征兆時(shí)，應(yīng)及時(shí)發(fā)布相關(guān)信息，并通知該工區(qū)各個(gè)施工場(chǎng)所，建立有效的通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)。如有異常應(yīng)盡快采取措施，撤離人員及機(jī)械。（二）注漿堵水方面4、注漿鉆孔過程中，遇涌水或巖層破碎造成卡鉆，應(yīng)停止鉆進(jìn)，進(jìn)行注漿，掃孔后再行鉆進(jìn)。5、注漿過程中，若壓力突然升高，應(yīng)停止注漿，檢查后，再

6、行注漿。6、注漿過程中，注意觀察止?jié){巖盤的變形情況，準(zhǔn)備好加固措施。7、注漿后應(yīng)對(duì)注漿效果評(píng)判，若預(yù)測(cè)開挖后不會(huì)發(fā)生突水、突泥等施工災(zāi)害時(shí)，則進(jìn)行開挖，否則進(jìn)行超前補(bǔ)注漿。8、本階段設(shè)計(jì)注漿數(shù)量為根據(jù)地質(zhì)資料、巖溶（或斷層）發(fā)育規(guī)律及有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)的預(yù)計(jì)數(shù)量，注漿措施的實(shí)施應(yīng)建立在充分的超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際探測(cè)的隧道巖溶、斷層的地質(zhì)、地下水情況，對(duì)注漿堵水段落，注漿方式，注漿孔布置、注漿孔數(shù)量、長度、孔口管數(shù)量、注漿數(shù)量、材料等進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以確保施工安全。（三）施工組織及應(yīng)急救援方面9、施工方應(yīng)遵照國家安全生產(chǎn)法和鐵道部有關(guān)安全生產(chǎn)規(guī)定，建立專門的安全生產(chǎn)機(jī)構(gòu)，結(jié)合本工程制定全

7、面的安全措施，和各種事故應(yīng)急救援預(yù)案。10、對(duì)參建人員進(jìn)行各項(xiàng)安全生產(chǎn)作業(yè)的培訓(xùn)，進(jìn)行涌水、突泥應(yīng)急處理和事故搶險(xiǎn)演練，參建人員必須經(jīng)考核通過方可上崗。11、應(yīng)設(shè)置緊急救護(hù)人員和設(shè)施，配備救護(hù)隊(duì)，制定緊急救護(hù)預(yù)案，為施工提供有效的人員救護(hù)保障。12、保證與洞外生產(chǎn)組織調(diào)度中心聯(lián)絡(luò)暢通，配備符合本隧安全要求的應(yīng)急照明設(shè)備，設(shè)置緊急疏散標(biāo)志，保障施工搶險(xiǎn)工程可靠有效。13、施工中應(yīng)預(yù)備足夠的抽排水設(shè)備及應(yīng)急二路電源，以避免發(fā)生涌水時(shí)施工受阻，威脅施工安全。14、隧道××工區(qū)為反坡施工，在××工區(qū)與××工區(qū)貫通形成順坡排水能力前不得進(jìn)行&#

8、215;×富水段的施工。并制定相關(guān)安全防范措施，以確保施工安全。（僅限反坡且有施組可能時(shí)）（四）環(huán)境監(jiān)測(cè)方面15、隧道施工中須對(duì)地表泉眼、井、堰塘、水庫、暗河等敏感點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè),并及時(shí)反饋監(jiān)測(cè)信息,以便及時(shí)調(diào)整洞內(nèi)施工方案,指導(dǎo)洞內(nèi)施工。（環(huán)境監(jiān)測(cè)）16、隧道開挖后，除進(jìn)行常規(guī)的監(jiān)控量測(cè)外，還應(yīng)對(duì)富水段帷幕注漿后的坑道穩(wěn)定、收斂、滲漏水及襯砌施作后襯砌的收斂、是否開裂、滲漏水等狀況進(jìn)行觀測(cè)、監(jiān)測(cè)和量測(cè)|并應(yīng)及時(shí)反饋上。（洞內(nèi)監(jiān)控量測(cè)）隧道坍方注意事項(xiàng)隧道施工過程中按時(shí)間順序發(fā)生的坍方型式主要有兩種：掌子面處坍方，掌子面后方坍方，實(shí)際以掌子面處發(fā)生坍方為絕大部分，掌子面后方坍方較少，但其

9、危害更大。按坍方發(fā)生的部位不同主要型式有三種：拱部坍方、側(cè)壁坍方、掌子面正面坍方，大多為拱部坍方。設(shè)計(jì)、施工過程中應(yīng)根據(jù)不同的地質(zhì)、地形條件、隧道斷面大小、施工工法等確定防坍措施的重點(diǎn)：一、隧道易產(chǎn)生坍方的工程地質(zhì)地段1、斷層破碎帶及斷層影響帶；2、褶皺軸部構(gòu)造擠壓破碎帶；3、構(gòu)造擠壓破碎帶、節(jié)理密集帶等碎裂結(jié)構(gòu)發(fā)育地層；4、土質(zhì)隧道，特別是顆粒間無膠結(jié)或膠結(jié)差的松散堆積體（碎石類土）、流砂；5、膨脹巖土、黃土（特別是新黃土及地下水位以下黃土）、軟土、人工棄填土等特殊巖土地段；6、巖體全、強(qiáng)風(fēng)化帶或巖體風(fēng)化不均、不整合接觸帶之古風(fēng)化殼等地段；7、鹽溶角礫巖、煤系地層、第三系巖層等成巖作用差的巖

10、層；8、溶洞充填物；9、隧道通過滑坡、錯(cuò)落、巖堆、人為坑洞、采空區(qū)等不良地質(zhì)地段；10、侵入巖脈與圍巖接觸帶、侵入巖蝕變帶； 11、軟弱圍巖透鏡體或夾層；12、可溶巖巖溶發(fā)育帶；13、陡傾結(jié)構(gòu)面切割的緩傾巖層、陡傾巖層及順層或不利結(jié)構(gòu)面組合發(fā)育帶；14、軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)育，特別是泥質(zhì)充填結(jié)構(gòu)面發(fā)育帶；15、薄層巖體在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的作用下形成的小褶曲、錯(cuò)動(dòng)發(fā)育地段；16、巖層軟硬相間或有軟弱夾層的巖體富水帶； 17、泥巖等易軟化巖富水帶；二、拱部易坍方地段隧道洞口及洞身淺埋段；淺埋偏壓地段；洞身通過構(gòu)造破碎帶及影響帶段，如：斷層、向斜、背斜；土質(zhì)（含砂質(zhì)、全風(fēng)化帶）隧道；充填溶洞段，可溶巖巖溶發(fā)育帶；滑

11、坡、錯(cuò)落、巖堆、人為坑洞、采空區(qū)等不良地質(zhì)地段；巖體全、強(qiáng)風(fēng)化帶或巖體風(fēng)化不均、不整合接觸帶之古風(fēng)化殼等地段；鹽溶角礫巖、煤系地層、第三系巖層等成巖作用差的巖層；緩傾巖層陡傾節(jié)理發(fā)育地段，節(jié)理密集帶等碎裂結(jié)構(gòu)發(fā)育地段；陡傾巖層及順層或不利結(jié)構(gòu)面組合發(fā)育帶；軟弱圍巖透鏡體或夾層；軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)育，特別是泥質(zhì)充填結(jié)構(gòu)面發(fā)育帶；巖層軟硬相間或有軟弱夾層的巖體富水帶；泥巖等易軟化巖富水帶等地段易發(fā)生拱部坍方。施工注意事項(xiàng)有：1、洞口段嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施作大管棚、中管棚、超前小導(dǎo)管超前錨桿等超前支護(hù)，管棚、小導(dǎo)管采用熱軋無縫鋼管。2、施工中應(yīng)按設(shè)計(jì)進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，逐段核實(shí)圍巖級(jí)別，若于設(shè)計(jì)不符，應(yīng)及時(shí)上報(bào)

12、，以便處理，同時(shí)及時(shí)調(diào)整支護(hù)措施，以策安全。3、隧道的開挖作業(yè)，應(yīng)在超前支護(hù)的保護(hù)下進(jìn)行，開挖后，及時(shí)噴射混凝土封閉巖面，施作錨桿，安裝鋼拱架、鋼筋網(wǎng)，復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。分部開挖時(shí)，應(yīng)使初期支護(hù)盡快封閉成環(huán)。臺(tái)階長度不應(yīng)超過1.0倍分部開挖洞徑，初期支護(hù)封閉后，應(yīng)盡快施工仰拱和填充，并及時(shí)施作二次襯砌。4、分部臺(tái)階法開挖下臺(tái)階落底過程中，鋼架接頭處應(yīng)按設(shè)計(jì)施作鎖腳錨桿（或錨管），并嚴(yán)格控制一次開挖長度，一次開挖長度不超過兩榀鋼架間距為準(zhǔn)，以防治鋼架下沉，造成坍方。5、為發(fā)揮鋼架的整體作用，鋼架間應(yīng)按設(shè)計(jì)要求施作縱向連接鋼筋與鋼架焊接，地質(zhì)條件較差地段必要時(shí)縱向鋼架可加密設(shè)置。6、接頭是鋼架

13、的弱點(diǎn)，盡量減少接頭數(shù)目，接頭須按設(shè)計(jì)要求采用連接板和螺栓連接。7、施作初期支護(hù)及臨時(shí)支護(hù)須按設(shè)計(jì)要求施作，噴射混凝土應(yīng)與圍巖緊密接觸。8、隧道開挖不允許欠挖，超挖部分采用噴射混凝土噴平，嚴(yán)禁采用棄碴回填或不回填。9、按設(shè)計(jì)要求加強(qiáng)洞內(nèi)外監(jiān)控量測(cè)，洞內(nèi)支護(hù)變形量超過設(shè)計(jì)預(yù)留變形量的1/3時(shí)應(yīng)對(duì)支護(hù)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，支護(hù)變形量超過設(shè)計(jì)預(yù)留變形量的2/3時(shí)且不收斂時(shí)應(yīng)及時(shí)施作二次襯砌，必要時(shí)調(diào)整二襯鋼筋，對(duì)二襯進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。10、加強(qiáng)洞內(nèi)排水，避免由于地下水作用使支護(hù)基腳軟化，造成支護(hù)下沉，水量較大的出水點(diǎn)，采用PVC管進(jìn)行引排。11、緩傾巖層陡傾節(jié)理發(fā)育地段，為防止拱部掉塊，引發(fā)坍方，施工中拱部周邊炮眼應(yīng)加

14、密，以良好的控制開挖輪廓，減少超欠挖；開挖后加強(qiáng)拱部支護(hù)，可將邊墻錨桿、鋼筋網(wǎng)等調(diào)整至拱部使用，必要時(shí)拱部增設(shè)鋼架或鋼筋束。12、地質(zhì)條件較差地段（如斷層、采空區(qū)、巖堆、滑坡等），需采用弱爆破，爆破時(shí)采用淺眼、密眼、并嚴(yán)格控制用藥量。三、邊墻易坍方地段隧道通過軟巖順層；硬巖軟巖相間的順層；硬巖含軟弱夾層的順層；邊墻側(cè)向發(fā)育有溶洞、采空區(qū)；地質(zhì)條件差且側(cè)向地下水發(fā)育等地段易發(fā)生側(cè)向坍方。施工注意事項(xiàng)：1、順層側(cè)加強(qiáng)按設(shè)計(jì)順層側(cè)加強(qiáng)支護(hù)，順層側(cè)錨桿加密，錨桿長度加長，錨桿盡量垂直于巖層或與巖層大角度施作。2、開挖揭示順層側(cè)陡傾節(jié)理發(fā)育時(shí)，可將增設(shè)邊墻超前錨桿、小導(dǎo)管、管棚加強(qiáng)支護(hù)，必要時(shí)注漿加固。3、開挖揭示陡傾節(jié)理發(fā)育且地下水發(fā)育時(shí)，可采用順層側(cè)超前局部注漿加固，必要時(shí)采用水泥水玻璃雙液漿。4、隧道側(cè)向存在充填溶洞或采空區(qū)時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)或增設(shè)側(cè)向超前支護(hù)，確保施工安全，并加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，及時(shí)上報(bào)相關(guān)單位，以便處理。5）通過采空區(qū)地段，應(yīng)采用弱爆破，嚴(yán)禁放大炮。四、掌子面易坍方地段隧道掌子面位于土層、構(gòu)造破碎帶、充填