隧道涌水突泥處理方案

隧道涌水突泥處理方案隧道涌水突泥處理方案隧道涌水突泥處理方案V:1.0精細整理，僅供參考隧道涌水突泥處理方案日期：20xx年X月金奎地隧洞3號支洞涌水突泥處理施工方案一、工程概況金奎地3#支洞從9+進入主洞，支洞斜井段水平長，斜井起坡點至主洞中線長m，斜井高差m，斜井傾角°。施工計劃安排主洞上游開挖777m，下游開挖777m。從目前開挖揭示的圍巖巖性分析與原設(shè)計相差較大，為泥巖，遇水極易軟化，多次出現(xiàn)滲水或涌水塌方。二、涌水突泥事故經(jīng)過2011年9月20日，金奎地隧洞3號支洞控制段下游開挖至9+581，開挖長度158米，上游開挖至9+268，開挖長度155米，圍巖揭露情況為泥巖夾砂巖夾灰?guī)r，地下滲水較小。9月20日0點10分，下游掌子面出渣完畢，掌子面頂拱右側(cè)突然發(fā)生較大涌水突泥事故，突泥淹沒至掌子面后120米，涌泥量約1600m3。由于時間發(fā)生在換班時，現(xiàn)場處置及時，涌水突泥未造成人員傷亡。針對此次涌水突泥事故，四方現(xiàn)場勘查后，形成了初步處理方案:先對下游淤泥進行清理，在清理淤泥至掌子面4米左右時停止施工，由四方現(xiàn)場勘查后再次討論方案。截止9月29日15點，下游工作面涌泥經(jīng)過一個星期的清理工作，涌泥離掌子面約4m。業(yè)主、設(shè)計院、監(jiān)理、施工四方在9月29日對下游工作面的情況進行了現(xiàn)場查看，并初步確定了大致施工方案：⑴對掌子面先進行封閉注漿，并打設(shè)排水孔，⑵對頂拱采用15米至20米的Φ108超前大管棚進行施工。9月29日23點50分，下游掌子面沒有施工，3號支洞上游進行了放炮施工作業(yè)，準備進行出渣施工，挖機駕駛?cè)藛T在9月30日1點由支洞向下游行走過程中，突然發(fā)現(xiàn)下游有強大氣流迎面涌來，發(fā)現(xiàn)異常后，挖機駕駛?cè)藛T迅速向支洞方向逃離的同時通知安全員，安全員組織其他施工人員撤離，在洞內(nèi)人員撤離10秒鐘后，下游涌水突泥沖至分岔口段，并將停放在下游的兩臺挖機沖向上游，將兩臺電瓶車及開挖臺架沖至分岔口段，涌泥迅速將分岔口段的4臺抽水電機淹沒，2分30秒后，分岔口段涌水上漲2米，將礦斗、電瓶車全部淹沒。為保證安全，值班人員將洞內(nèi)電源開閉，并撤離支洞。此次涌泥大于4000m3，洞內(nèi)涌水量400-420m3／小時。三、9+581處涌水突泥事故的施工方案經(jīng)過十四天的強排水作業(yè)，目前洞內(nèi)積水基本降至隧洞底板高程，涌水突泥事故的后期處理難點主要集中在3號支洞對應下游段淤泥的順利清理及安全跨過此涌泥段。經(jīng)業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理施工四方多次現(xiàn)場查看及會議討論，我部初步采用以下施工方案對涌水突泥進行處理。1、洞內(nèi)淤泥的初步清理⑴先清除交岔口處淤泥，恢復該處水倉。⑵然后從交岔口處向上游和下游清除淤泥（下游先清除出10m，上游全部清除），恢復上游水倉。⑶向下游繼續(xù)清除淤泥。清除淤泥時，同時疏通排水溝，使水流暢通，集中水流。2、洞內(nèi)臨時支護的加固及觀察⑴金奎地3號支洞及對應段主洞多為Ⅴ類圍巖，經(jīng)過一段時間的積水輕泡后，臨時支護極易發(fā)生變形，我部將組織人員同業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理四方一同現(xiàn)場查看，并確定臨時支護加固方案。⑵加強對已施工初期支護變形進行觀測，根據(jù)觀測結(jié)果及時調(diào)整加固施工方案。3、涌泥造成空腔的處理⑴金奎地3號支洞控制段下游兩次涌泥量合計大于8000m3，且涌泥發(fā)生部位為隧洞頂拱，說明隧道頂拱已經(jīng)形成較大空腔，為保證下游淤泥清理過程中，突然再次發(fā)生涌泥，造成人員傷亡事故，我部準備從地表灌入混凝土對空腔內(nèi)進行固結(jié)。⑵經(jīng)過物探探明發(fā)生涌泥突水的具體部位后，采用機械設(shè)備對突泥部位進行開孔，開孔直徑1米，開孔數(shù)量控制在3至4個，根據(jù)物探結(jié)果進行布設(shè)孔位。⑶當灌入孔形成后，對空腔內(nèi)灌入C20混凝土進行固結(jié)，混凝土中摻入早強劑。⑷灌入混凝土必須在淤泥離掌子面100米前完成，以確保安全。4、隧洞內(nèi)下游淤泥的清除⑴為防止涌水突泥再次發(fā)生將掌子面后淤泥推動，造成人員傷亡事故。從9+551開始，噴射10cm厚C20混凝土將掌子面進行全部封閉。對掌子面及周邊進行全斷面固結(jié)灌漿，對涌出虛渣進行固結(jié)讓其行成一堵墻，保證后方施工人員安全。⑵施工參數(shù)：6米長Φ42注漿導管（摻入水玻璃8﹪），隧洞固結(jié)灌漿每2m布置一排，灌漿壓力～。注漿布置圖見附件。⑶當掌子面全斷面固結(jié)灌漿結(jié)束4小時后，方可對虛渣涌泥進行清理開挖。⑷當開挖至9+571時，停止開挖。采用沙袋將掌子面進行第一道封堵。采用10cm厚C20混凝土進行第二道封堵。封堵前對涌水突泥部位打設(shè)排水孔。⑸采用6米長Φ42注漿導管（摻入水玻璃8﹪）對最后10米虛渣進行固結(jié)灌漿，灌漿壓力～。⑹從隧道9+571開始打設(shè)Φ76自進式超前注漿大管棚，拱部180°范圍內(nèi)設(shè)置，環(huán)向間距10cm，管棚長18m，縱向間距10m.⑺超前注漿大管棚注漿壓力～，水灰泥：:1.5、下一階段隧洞開挖支護參數(shù)⑴超前大管棚施工完畢后，從9+584開始鋼支撐采用剛度較大的I22b工字鋼進行支護，鋼支撐間距30cm。底腳設(shè)40*40cm鋼墊板。系統(tǒng)錨桿采用3米長Φ42注漿小導管。環(huán)向間距1米，縱向間距同鋼支撐。Φ25連接筋間距25cm，掛Φ@150×150mm的鋼筋網(wǎng)。⑵隧道開挖前，掌子面全斷面打設(shè)米長Φ42超前注漿小導管，環(huán)形間距，排距1米。管內(nèi)插入Φ25螺紋鋼筋加強超前支護受力。⑶由于隧洞基礎(chǔ)面較軟，浸泡時間長，為確保鋼支撐底腳穩(wěn)固，故先對軟弱基礎(chǔ)面進行～厚C20砼換填，兩側(cè)設(shè)置40×40cm排水溝。⑷為防止鋼支撐受側(cè)壓力影響而變形，鋼支撐每側(cè)增設(shè)4米長Φ42注漿小導管4根，底腳設(shè)橫向鋼支撐。⑸為防止混凝土沖填補滿空腔，對涌水突泥部位預埋Φ42注漿管采用M20砂漿灌注回填（摻入速凝劑3﹪）。⑹加密量測點布設(shè)及量測頻率，5個測點2～5m一個斷面，及時對量測數(shù)據(jù)進行分析并反饋現(xiàn)場指導施工，為調(diào)整支護參數(shù)提供依據(jù)。四、后期施工采取的措施1、加強超前地質(zhì)預報工作（1）TSP200全程施作TSP200，每次探測長度為150米，搭接長度為50米。（2）超前地質(zhì)水平鉆在以上段落采用超前地質(zhì)水平鉆施作5個探孔，拱部施作3個，直墻段施作2個，拱部1個探孔取芯，每次施作長度為30米，搭接長度5米，要求探孔能夠探測到掌子面外側(cè)1米。超前地