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1、0隧道突水突泥隧道突水突泥灾难灾难11 1 突水突泥事故工程案例突水突泥事故工程案例 （1 1）渝怀铁路圆梁山隧道）渝怀铁路圆梁山隧道 2002 2002年年9 9月月1010日，圆梁山隧道进日，圆梁山隧道进口正洞下导坑开挖到口正洞下导坑开挖到34143414米米（DK354+879DK354+879），爆破后揭示溶腔口，），爆破后揭示溶腔口，有少量黄泥挤出。会商后施工混凝土有少量黄泥挤出。会商后施工混凝土挡墙，突然发生大规模突水突泥，瞬挡墙，突然发生大规模突水突泥，瞬间突泥间突泥42004200立方，最大涌水量立方，最大涌水量710710立立方方/小时，淤积导坑小时，淤积导坑244244米米
2、,造成多名造成多名作业人员遇难，工程损失惨重，影响作业人员遇难，工程损失惨重，影响施工一年之久。突泥点埋深施工一年之久。突泥点埋深550550米。米。该灾难属岩溶突水突泥灾难。该灾难属岩溶突水突泥灾难。2起先时突泥照片起先时突泥照片3大规模突泥后照片大规模突泥后照片4 （2 2）宜万铁路马鹿箐隧道）宜万铁路马鹿箐隧道 2006 2006年年1 1月月2121日，马鹿箐隧道日，马鹿箐隧道出口平导开挖到出口平导开挖到31743174米米（PDK255+978PDK255+978），注浆加固后开），注浆加固后开挖出碴时，突然发生突水突泥，挖出碴时，突然发生突水突泥，瞬间突泥瞬间突泥8 8万立方，最大
3、涌水量万立方，最大涌水量7272万立方万立方/小时，淤积平导小时，淤积平导16001600米，米，正洞正洞10001000米，造成多名作业人员米，造成多名作业人员遇难，经济损失巨大，影响施工遇难，经济损失巨大，影响施工一年之久。突泥点埋深约一年之久。突泥点埋深约400400米。米。该灾难属岩溶突水突泥灾难。该灾难属岩溶突水突泥灾难。5大规模突水突泥录像大规模突水突泥录像6 （3 3）宜万铁路野三关隧道）宜万铁路野三关隧道 2007 2007年年8 8月月5 5日，野三关隧道出口开日，野三关隧道出口开挖到挖到54445444米（米（DK124+602DK124+602），出碴时，突），出碴时，突
4、然发生突水突泥突石，瞬间涌出泥砂与然发生突水突泥突石，瞬间涌出泥砂与块石约块石约5 5万立方，最大涌水量约万立方，最大涌水量约1515万立方万立方/小时，将洞内机械设备冲出小时，将洞内机械设备冲出500500米后解米后解体，造成多名作业人员遇难，经济损失体，造成多名作业人员遇难，经济损失巨大，影响施工一年之久。突泥点埋深巨大，影响施工一年之久。突泥点埋深约约200200米。该灾难属岩溶突水突泥灾难。米。该灾难属岩溶突水突泥灾难。789 （4 4）宜万铁路大支坪隧道）宜万铁路大支坪隧道 2008 2008年年4 4月月3030日，大支坪隧道进口日，大支坪隧道进口开挖到开挖到27712771米（米
5、（DK132+913DK132+913），注浆完），注浆完成后进行开挖，专职平安员发觉异样，成后进行开挖，专职平安员发觉异样，马上下令撤人。随后，突然发生大规模马上下令撤人。随后，突然发生大规模突水涌砂，涌砂量约突水涌砂，涌砂量约40004000立方，最大涌立方，最大涌水量水量4 4万立方万立方/小时，淤积长度小时，淤积长度200200米。米。由于实行了防范措施，未造成人员伤亡。由于实行了防范措施，未造成人员伤亡。突泥点埋深约突泥点埋深约160160米。该灾难属岩溶突米。该灾难属岩溶突水突泥灾难。水突泥灾难。10大规模突水涌砂监控录像大规模突水涌砂监控录像11 （5 5）宜万铁路云雾山隧道）宜
6、万铁路云雾山隧道 2008 2008年年7 7月月2121日，云雾山隧道出口日，云雾山隧道出口开挖到开挖到30793079米（米（DK245+645DK245+645），进行超），进行超前探孔时，突然发生突水涌砂，涌砂量前探孔时，突然发生突水涌砂，涌砂量约约10001000立方，涌水量约立方，涌水量约780780立方立方/小时，小时，造成造成线淹井线淹井10351035米、米、线淹井线淹井710710米。米。突泥点埋深突泥点埋深700700米。该灾难属岩溶突水米。该灾难属岩溶突水突泥灾难。突泥灾难。1213 （6 6）厦深铁路梁山隧道）厦深铁路梁山隧道 2009 2009年年3 3月月1414
7、日，梁山隧道进口开日，梁山隧道进口开挖到挖到25052505米（米（DK96+505DK96+505），出碴时，发），出碴时，发生小型突泥，突泥量约生小型突泥，突泥量约200200立方。经会立方。经会商清淤时，突然发生大规模突水突泥，商清淤时，突然发生大规模突水突泥，突泥量约突泥量约80008000立方。立方。4 4月月6 6日再次突泥，日再次突泥，突泥量约突泥量约2 2万立方，淤积长度万立方，淤积长度230230米。突米。突泥后地表坍陷，陷坑面积泥后地表坍陷，陷坑面积5050平方米，深平方米，深2020米。突泥点埋深米。突泥点埋深270270米。该灾难属断米。该灾难属断层突水突泥灾难。层突水
8、突泥灾难。14大规模突泥后照片大规模突泥后照片15突泥后地表坍陷照片突泥后地表坍陷照片16 （7 7）龙厦铁路象山隧道）龙厦铁路象山隧道 2009 2009年年1212月月2424日，象山隧道进口开挖日，象山隧道进口开挖到到44684468米（米（YDK24+158YDK24+158），注浆完成后开挖），注浆完成后开挖时，初期支护开裂、掉块，发生坍塌约时，初期支护开裂、掉块，发生坍塌约600600立方，涌水量约立方，涌水量约200200立方立方/小时。之后，突小时。之后，突水持续变大，最大涌水量约水持续变大，最大涌水量约70007000立方立方/小时，小时，隧道被淹。【该注浆段隧道被淹。【该注
9、浆段3030米（设计开挖米（设计开挖2525米），上中部已经开挖完成，下部开挖米），上中部已经开挖完成，下部开挖2222米（距预设计位置米（距预设计位置3 3米）】。突水后地表大米）】。突水后地表大面积沉降、坍陷，房屋开裂、倒塌，搬迁面积沉降、坍陷，房屋开裂、倒塌，搬迁800800余人，经济损失较大。突水突泥点埋深余人，经济损失较大。突水突泥点埋深150150米。该灾难属岩溶突水突泥灾难。米。该灾难属岩溶突水突泥灾难。17前期突水突泥照片前期突水突泥照片18突水突泥后地表坍陷照片突水突泥后地表坍陷照片19 （8 8）南广铁路白云隧道）南广铁路白云隧道 2010 2010年年1 1月月1414日
10、，白云隧道出口开挖日，白云隧道出口开挖到到696696米（米（DK334+733DK334+733），爆破后发生小型），爆破后发生小型突水突泥，突泥量约突水突泥，突泥量约200200立方。经会商清立方。经会商清淤时，再次发生大规模突水突泥，突泥量淤时，再次发生大规模突水突泥，突泥量约约20002000立方，突水量约立方，突水量约300300立方立方/小时，淤小时，淤积长度积长度150150米，造成多名作业人员遇难。米，造成多名作业人员遇难。突泥点对应地表坍陷，陷坑面积突泥点对应地表坍陷，陷坑面积300300平方平方米，深米，深2020米。突泥点埋深米。突泥点埋深8080米。该灾难属米。该灾难属
11、断层突水突泥灾难。断层突水突泥灾难。20大规模突泥后照片大规模突泥后照片21突水突泥后地表坍陷照片突水突泥后地表坍陷照片22 （9 9）贵昆铁路六沾段六盘水隧道）贵昆铁路六沾段六盘水隧道 2010 2010年年2 2月月5 5日，六盘水隧道出口开日，六盘水隧道出口开挖到挖到632632米（米（DK248+228DK248+228），后方），后方170170米米位置初期支护（工位置初期支护（工20b20b）破坏坍方，长）破坏坍方，长度约度约5050米，造成米，造成8 8名施工人员被困。该名施工人员被困。该段为充填粘土夹块石溶腔，前期施工时段为充填粘土夹块石溶腔，前期施工时连续发生小型坍方，实行超
12、前大管棚并连续发生小型坍方，实行超前大管棚并注浆加固后通过。坍方点埋深约注浆加固后通过。坍方点埋深约100100米。米。该灾难属岩溶处理通过后坍方灾难。该灾难属岩溶处理通过后坍方灾难。23坍方照片坍方照片242 2 突水突泥工程特征分析突水突泥工程特征分析 对以上九个隧道，从对以上九个隧道，从“地地质特征、工序环节、预料预质特征、工序环节、预料预报、工程处理报、工程处理”四个方面进四个方面进行灾难分析。行灾难分析。25 （1 1）地质特征）地质特征 水是灾难发生的根源。水是灾难发生的根源。隧道埋深大，处于高压状态。隧道埋深大，处于高压状态。隧道穿越溶洞、断层裂开带隧道穿越溶洞、断层裂开带或接触
13、带等不良地质体。或接触带等不良地质体。综合来看，综合来看，“高压、富水、不高压、富水、不良地质良地质”三者不利组合是诱发突水三者不利组合是诱发突水突泥突石灾难的地质条件。突泥突石灾难的地质条件。26 （2 2）工序环节）工序环节 灾难主要发生在开挖或清淤灾难主要发生在开挖或清淤两个工序环节。两个工序环节。（3 3）预料预报）预料预报 从灾难结果来看，几座隧道从灾难结果来看，几座隧道突水突泥的规模都特别大。加强突水突泥的规模都特别大。加强地质超前预料预报，溶腔或断层地质超前预料预报，溶腔或断层等不良地质是可以发觉的。等不良地质是可以发觉的。27 （4 4）工程处理）工程处理 九座隧道中：九座隧道
14、中：野三关隧道是突发性野三关隧道是突发性灾难。灾难。圆梁山、梁山、白云圆梁山、梁山、白云三座隧道是先发生小型突水三座隧道是先发生小型突水突泥，在处理过程中发生大突泥，在处理过程中发生大规模突水突泥造成灾难。规模突水突泥造成灾难。马鹿箐、大支坪、象马鹿箐、大支坪、象山三座隧道是注浆加固开挖山三座隧道是注浆加固开挖时发生灾难。时发生灾难。28 六盘水隧道是溶腔接受大管棚六盘水隧道是溶腔接受大管棚注浆加固通过后发生灾难。注浆加固通过后发生灾难。云雾山隧道是超前探孔时，孔云雾山隧道是超前探孔时，孔口未安设闸阀造成灾难。口未安设闸阀造成灾难。从发生灾难的几种类型来看，在从发生灾难的几种类型来看，在困难地
15、质条件下，应在超前预报、困难地质条件下，应在超前预报、涌出物处理、注浆质量和开挖支护涌出物处理、注浆质量和开挖支护等方面予以加强。等方面予以加强。29 综合以上分析，发生灾难的缘综合以上分析，发生灾难的缘由主要体现在以下三个方面：由主要体现在以下三个方面：未发觉风险源未发觉风险源 发觉风险源，但技术方案不发觉风险源，但技术方案不合理。合理。发觉风险源，但施工管理措发觉风险源，但施工管理措施不到位。施不到位。303 3 突水突泥灾难防范与应对突水突泥灾难防范与应对 要防止突水突泥灾难的发要防止突水突泥灾难的发生，必需做好以下两项重要生，必需做好以下两项重要工作：一是风险的识别与评工作：一是风险的
16、识别与评估，二是风险的限制与规避。估，二是风险的限制与规避。313.13.1风险的识别与评估风险的识别与评估 （1 1）设计单位依据地质勘察资料）设计单位依据地质勘察资料进行隧道风险等级划分，制定技术进行隧道风险等级划分，制定技术措施。措施。（2 2）由建设单位组织风险评估，）由建设单位组织风险评估，并制定高风险平安防范管理专项机并制定高风险平安防范管理专项机制。制。（3 3）对风险隧道进行超前预报专）对风险隧道进行超前预报专项设计，纳入工序管理。尤其要加项设计，纳入工序管理。尤其要加强超前钻孔和超前炮孔钻探。强超前钻孔和超前炮孔钻探。32 （4 4）设计单位作出水文监测专项）设计单位作出水文
17、监测专项设计（包括降雨量、涌水量、水压）设计（包括降雨量、涌水量、水压），施工单位负责实施，监理单位负，施工单位负责实施，监理单位负责核查。责核查。（5 5）施工单位对超前钻孔和水文）施工单位对超前钻孔和水文监测的真实性负责，监理单位全过监测的真实性负责，监理单位全过程旁站，设计单位负责地质和水文程旁站，设计单位负责地质和水文综合分析。综合分析。33 （6 6）施工过程中，预报到）施工过程中，预报到溶腔或断层等异样时，由建溶腔或断层等异样时，由建设单位组织论证，进行风险设单位组织论证，进行风险评估。方案未制定前，施工评估。方案未制定前，施工单位不得将掌子面爆开。单位不得将掌子面爆开。343.2
18、3.2风险的限制与规避风险的限制与规避 （1 1）超前预报探测到溶腔或断）超前预报探测到溶腔或断层时，以及发生小型涌泥时，由层时，以及发生小型涌泥时，由建设单位组织探讨确定重大技术建设单位组织探讨确定重大技术方案。方案制定应广泛听取参建方案。方案制定应广泛听取参建各方建议，必要时邀请专家论证。各方建议，必要时邀请专家论证。方案选择应把平安放在首位。方案选择应把平安放在首位。（2 2）对极其困难的溶腔或断层，）对极其困难的溶腔或断层，应进行迂回绕避、增设泄水洞、应进行迂回绕避、增设泄水洞、释能降压和注浆加固等方案的预释能降压和注浆加固等方案的预设计，进行多方案比选。设计，进行多方案比选。35 （
19、3 3）参建各方必需严格执行确定）参建各方必需严格执行确定的技术方案，落实实施责任制和追究的技术方案，落实实施责任制和追究责任制。方案调整必需履行相关程序。责任制。方案调整必需履行相关程序。（4 4）高风险隧道必需建立进洞条）高风险隧道必需建立进洞条件、进洞记录、视频监控、声光报警、件、进洞记录、视频监控、声光报警、应急照明、平安逃命、洞内抽排水等应急照明、平安逃命、洞内抽排水等平安保障措施。平安保障措施。36 高风险隧道必需在高风险隧道必需在风险的识别与评估、风风险的识别与评估、风险的限制与规避的各个险的限制与规避的各个环节实行全过程的标准环节实行全过程的标准化管理。化管理。37 【齐岳山隧
20、道岩溶及断层处理案例】【齐岳山隧道岩溶及断层处理案例】齐岳山隧道全长齐岳山隧道全长10.52810.528公里，隧道进公里，隧道进口施工中揭示大小溶洞口施工中揭示大小溶洞187187个，其中个，其中2222个个规模较大。穿越长规模较大。穿越长253253米的高压富水断层。米的高压富水断层。隧道施工中，严格实施标准化管理，隧隧道施工中，严格实施标准化管理，隧道平安建成，未发生任何灾难。道平安建成，未发生任何灾难。38629629溶腔处理溶腔处理 2006 2006年年5 5月月2626日，隧道日，隧道进口开挖到进口开挖到23742374米米（DK363+629DK363+629），通过地），通过
21、地质超前预报，探测到质超前预报，探测到629629充水溶腔。溶腔纵向长充水溶腔。溶腔纵向长12m12m，最大水压，最大水压0.68MPa0.68MPa。为制定方案，现场加强超为制定方案，现场加强超前钻探，推断溶腔型态，前钻探，推断溶腔型态，进行综合水文地质分析。进行综合水文地质分析。39水文地质：溶腔主要受地表凹地降雨补给，水文地质：溶腔主要受地表凹地降雨补给，汇水面积约汇水面积约6 6平方公里。平方公里。40 经注浆试验，该溶腔接受注浆处理难经注浆试验，该溶腔接受注浆处理难度大，确定实行释能降压方案处理。度大，确定实行释能降压方案处理。2009 2009年年1010月月2626日平导贯穿后，
22、通过日平导贯穿后，通过1010个钻孔以个钻孔以30003000立方立方/小时排量限制放水，小时排量限制放水，共放水共放水6565万方，水压力由万方，水压力由0.43MPa0.43MPa渐渐下渐渐下降，稳定在降，稳定在0.01MPa0.01MPa后，对该溶腔爆破。后，对该溶腔爆破。释能降压后，溶腔水通过横通道排入释能降压后，溶腔水通过横通道排入平导。基底实行加强板梁通过，确保运平导。基底实行加强板梁通过，确保运营平安。营平安。溶腔放水降压照片溶腔放水降压照片溶腔释能降压录像溶腔释能降压录像43溶腔释能降压后照片溶腔释能降压后照片44F11F11断层断层处理处理 F11F11断层断层宽宽25325
23、3米，埋米，埋深深270270米，由米，由构造角砾岩、构造角砾岩、碎裂岩和断层碎裂岩和断层泥组成，超前泥组成，超前探孔单孔最大探孔单孔最大涌水量涌水量18001800立立方方/小时，水小时，水压力压力2.3MPa2.3MPa。地面卫星照片地面卫星照片 F11F11超前探孔录像超前探孔录像46 针对针对F11F11断层，制定了断层，制定了“分水分水降压、注浆加固、交替推动、带水降压、注浆加固、交替推动、带水作业作业”总体施工原则。现场组织专总体施工原则。现场组织专业化注浆队伍，配备高效钻孔、注业化注浆队伍，配备高效钻孔、注浆设备，实施信息化注浆，进行标浆设备，实施信息化注浆，进行标准化管理，平安、快速完成了断层准化管理，平安、快速完成了断层段的处理。段的处理。F11F11标准化注浆照片标准化注浆照片48 为防范风险隧道发生突水突泥灾难，为防范风险隧道发生突水突泥灾难，请记住以下关键词。请记住以下关键词。风险源：水、高压、岩溶与断层风险源：水、高压、岩溶与断层 技术方案：释能降压、帷幕注浆技术方案：释能降压、帷幕注浆 平安措施：进洞条件、超前预报、平安措施：进洞条件、超前预报、水文监测、防灾报警水文监测、防灾报警 管理制度：专项机制、决策制度、管理制度：专项机制、决策制度、分级督办分级督办