隧道涌水突泥處理方案

1、金奎地隧洞3號(hào)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+423.166進(jìn)入主洞，支洞斜井段水平長(zhǎng)392.129m，斜井起坡點(diǎn)至主洞中線長(zhǎng)32.4 m，斜井高差122.82 m，斜井傾角17.3913°。施工計(jì)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(jì)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(hào)支洞控制段下游開挖至9+581，開挖長(zhǎng)度158米，上游開挖至9+268，開挖長(zhǎng)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(diǎn)10分，下游掌子面出渣完

2、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(shí)間發(fā)生在換班時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)處置及時(shí)，涌水突泥未造成人員傷亡。針對(duì)此次涌水突泥事故，四方現(xiàn)場(chǎng)勘查后，形成了初步處理方案:先對(duì)下游淤泥進(jìn)行清理，在清理淤泥至掌子面4米左右時(shí)停止施工，由四方現(xiàn)場(chǎng)勘查后再次討論方案。截止9月29日15點(diǎn)，下游工作面涌泥經(jīng)過一個(gè)星期的清理工作，涌泥離掌子面約4m。業(yè)主、設(shè)計(jì)院、監(jiān)理、施工四方在9月29日對(duì)下游工作面的情況進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)查看，并初步確定了大致施工方案：對(duì)掌子面先進(jìn)行封閉注漿，并打設(shè)排水孔，對(duì)頂拱采用15米至20米的108超前大管棚進(jìn)行施工。9月29日23點(diǎn)50分，下游

3、掌子面沒有施工，3號(hào)支洞上游進(jìn)行了放炮施工作業(yè)，準(zhǔn)備進(jìn)行出渣施工，挖機(jī)駕駛?cè)藛T在9月30日1點(diǎn)由支洞向下游行走過程中，突然發(fā)現(xiàn)下游有強(qiáng)大氣流迎面涌來(lái)，發(fā)現(xiàn)異常后，挖機(jī)駕駛?cè)藛T迅速向支洞方向逃離的同時(shí)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(tái)挖機(jī)沖向上游，將兩臺(tái)電瓶車及開挖臺(tái)架沖至分岔口段，涌泥迅速將分岔口段的4臺(tái)抽水電機(jī)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(shí)。三、9+581處涌水突泥事故的施工

4、方案經(jīng)過十四天的強(qiáng)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(diǎn)主要集中在3號(hào)支洞對(duì)應(yīng)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(jì)、監(jiān)理施工四方多次現(xiàn)場(chǎng)查看及會(huì)議討論，我部初步采用以下施工方案對(duì)涌水突泥進(jìn)行處理。1、洞內(nèi)淤泥的初步清理先清除交岔口處淤泥，恢復(fù)該處水倉(cāng)。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(fù)上游水倉(cāng)。向下游繼續(xù)清除淤泥。清除淤泥時(shí)，同時(shí)疏通排水溝，使水流暢通，集中水流。2、洞內(nèi)臨時(shí)支護(hù)的加固及觀察金奎地3號(hào)支洞及對(duì)應(yīng)段主洞多為類圍巖，經(jīng)過一段時(shí)間的積水輕泡后，臨時(shí)支護(hù)極易發(fā)生變形，我部將組織人員同業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)

5、理四方一同現(xiàn)場(chǎng)查看，并確定臨時(shí)支護(hù)加固方案。加強(qiáng)對(duì)已施工初期支護(hù)變形進(jìn)行觀測(cè)，根據(jù)觀測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整加固施工方案。3、涌泥造成空腔的處理金奎地3號(hào)支洞控制段下游兩次涌泥量合計(jì)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(zhǔn)備從地表灌入混凝土對(duì)空腔內(nèi)進(jìn)行固結(jié)。經(jīng)過物探探明發(fā)生涌泥突水的具體部位后，采用機(jī)械設(shè)備對(duì)突泥部位進(jìn)行開孔，開孔直徑1米，開孔數(shù)量控制在3至4個(gè)，根據(jù)物探結(jié)果進(jìn)行布設(shè)孔位。當(dāng)灌入孔形成后，對(duì)空腔內(nèi)灌入C20混凝土進(jìn)行固結(jié)，混凝土中摻入早強(qiáng)劑。灌入混凝土必須在淤泥離掌子面100米前完成，以

6、確保安全。4、隧洞內(nèi)下游淤泥的清除為防止涌水突泥再次發(fā)生將掌子面后淤泥推動(dòng)，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(jìn)行全部封閉。對(duì)掌子面及周邊進(jìn)行全斷面固結(jié)灌漿，對(duì)涌出虛渣進(jìn)行固結(jié)讓其行成一堵墻，保證后方施工人員安全。施工參數(shù)：6米長(zhǎng)42注漿導(dǎo)管（摻入水玻璃8），隧洞固結(jié)灌漿每2m布置一排，灌漿壓力0.10.3MPa。注漿布置圖見附件。當(dāng)掌子面全斷面固結(jié)灌漿結(jié)束4小時(shí)后，方可對(duì)虛渣涌泥進(jìn)行清理開挖。當(dāng)開挖至9+571時(shí)，停止開挖。采用沙袋將掌子面進(jìn)行第一道封堵。采用10cm厚C20混凝土進(jìn)行第二道封堵。封堵前對(duì)涌水突泥部位打設(shè)排水孔。采用6米長(zhǎng)42注漿導(dǎo)管（摻入

7、水玻璃8）對(duì)最后10米虛渣進(jìn)行固結(jié)灌漿，灌漿壓力0.10.3MPa。從隧道9+571開始打設(shè)76自進(jìn)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(zhǎng)18m，縱向間距10m.超前注漿大管棚注漿壓力0.10.5MPa，水灰泥：0.5:1.5、下一階段隧洞開挖支護(hù)參數(shù)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(jìn)行支護(hù)，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(zhǎng)42注漿小導(dǎo)管。環(huán)向間距1米，縱向間距同鋼支撐。25連接筋間距25cm，掛6.5150×150mm的鋼筋網(wǎng)。隧道開挖前，掌子面全斷面打設(shè)4.5米長(zhǎng)42超

8、前注漿小導(dǎo)管，環(huán)形間距0.15m，排距1米。管內(nèi)插入25螺紋鋼筋加強(qiáng)超前支護(hù)受力。由于隧洞基礎(chǔ)面較軟，浸泡時(shí)間長(zhǎng)，為確保鋼支撐底腳穩(wěn)固，故先對(duì)軟弱基礎(chǔ)面進(jìn)行0.50.8m厚C20砼換填，兩側(cè)設(shè)置40×40cm排水溝。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(zhǎng)42注漿小導(dǎo)管4根，底腳設(shè)橫向鋼支撐。為防止混凝土沖填補(bǔ)滿空腔，對(duì)涌水突泥部位預(yù)埋42注漿管采用M20砂漿灌注回填（摻入速凝劑3）。加密量測(cè)點(diǎn)布設(shè)及量測(cè)頻率，5個(gè)測(cè)點(diǎn)25m一個(gè)斷面，及時(shí)對(duì)量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并反饋現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)施工，為調(diào)整支護(hù)參數(shù)提供依據(jù)。四、后期施工采取的措施1、加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作（1）TSP200全程施作TSP200，每次探測(cè)長(zhǎng)度為150米，搭接長(zhǎng)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(gè)探孔，拱部施作3個(gè)，直墻段施作2個(gè)，拱部1個(gè)探孔取芯，每次施作長(zhǎng)度為30米，搭接長(zhǎng)度5米，要求探孔能夠探測(cè)到掌子面外側(cè)1米。超前地