隧道涌水突泥处理方案

1、金奎地隧洞3 号支洞涌水突泥处理施工方案一、工程概况金奎地3#支洞从9+进入主洞，支洞斜井段水平长，斜井起坡点至主洞中线长m,斜井高差m,斜井倾角。施工计划安排主洞上游开挖777m下游开挖 777m。从目前开挖揭示的围岩岩性分析与原设计相差较大，为泥岩，遇水极易软化，多次出现渗水或涌水塌方。二、涌水突泥事故经过2011 年 9 月 20 日，金奎地隧洞3 号支洞控制段下游开挖至9+581，开挖长度 158 米， 上游开挖至9+268，开挖长度155 米，围岩揭露情况为泥岩夹砂岩夹灰岩，地下渗水较小。9 月 20 日 0 点 10 分，下游掌子面出渣完毕，掌子面顶拱右侧突然发生较大涌水突泥事故，

2、突泥淹没至掌子面后120 米，涌泥量约1600m3由于时间发生在换班时，现场处置及时，涌水突泥未造成人员伤亡。针对此次涌水突泥事故，四方现场勘查后，形成了初步处理方案: 先对下游淤泥进行清理，在清理淤泥至掌子面4 米左右时停止施工，由四方现场勘查后再次讨论方案。截止 9 月 29 日 15 点，下游工作面涌泥经过一个星期的清理工作，涌泥离掌子面约4ml业主、设计院、监理、施工四方在9月29日对下游工作面的 情况进行了现场查看，并初步确定了大致施工方案：对掌子面先进行封闭注浆，并打设排水孔，对顶拱采用15米至20米的108超前大管棚进行施 工。9 月 29 日 23 点 50 分，下游掌子面没有

3、施工，3 号支洞上游进行了放炮施工作业，准备进行出渣施工，挖机驾驶人员在9 月 30 日 1 点由支洞向下游行走过程中，突然发现下游有强大气流迎面涌来，发现异常后，挖机驾驶人员迅速向支洞方向逃离的同时通知安全员，安全员组织其他施工人员撤离，在洞内人员撤离10 秒钟后，下游涌水突泥冲至分岔口段，并将停放在下游的两台挖机冲向上游，将两台电瓶车及开挖台架冲至分岔口段，涌泥迅速将分岔口段的4 台抽水电机淹没，2 分 30 秒后，分岔口段涌水上涨2 米，将矿斗、电瓶车全部淹没。为保证安全，值班人员将洞内电源开闭，并撤离支洞。此次涌泥大于4000m，洞内71水量400-420m3/小时。三、 9+581

4、处涌水突泥事故的施工方案经过十四天的强排水作业，目前洞内积水基本降至隧洞底板高程，涌水突泥事故的后期处理难点主要集中在3 号支洞对应下游段淤泥的顺利清理及安全跨过此涌泥段。经业主、设计、监理施工四方多次现场查看及会议讨论，我部初步采用以下施工方案对涌水突泥进行处理。1 、洞内淤泥的初步清理先清除交岔口处淤泥，恢复该处水仓。然后从交岔口处向上游和下游清除淤泥（下游先清除出10m上游全部清除） ，恢复上游水仓。向下游继续清除淤泥。清除淤泥时，同时疏通排水沟，使水流畅通，集中水流。2、洞内临时支护的加固及观察金奎地3号支洞及对应段主洞多为V类围岩，经过一段时间的积水轻泡 后，临时支护极易发生变形，我

5、部将组织人员同业主、设计、监理四方一同 现场查看，并确定临时支护加固方案。加强对已施工初期支护变形进行观测，根据观测结果及时调整加固施工方案。3、涌泥造成空腔的处理金奎地3号支洞控制段下游两次涌泥量合计大于 8000吊，且涌泥发生部位为隧洞顶拱，说明隧道顶拱已经形成较大空腔，为保证下游淤泥清理过程中，突然再次发生涌泥，造成人员伤亡事故，我部准备从地表灌入混凝土对空腔内进行固结。经过物探探明发生涌泥突水的具体部位后，采用机械设备对突泥部位进行开孔，开孔直径1 米，开孔数量控制在3 至 4 个，根据物探结果进行布设孔位。当灌入孔形成后，对空腔内灌入 C20混凝土进行固结，混凝土中掺入早强剂。灌入混

6、凝土必须在淤泥离掌子面100 米前完成，以确保安全。4、隧洞内下游淤泥的清除为防止涌水突泥再次发生将掌子面后淤泥推动，造成人员伤亡事故。从 9+551开始，喷射10cm厚C20混凝土将掌子面进行全部封闭。对掌子面及周 边进行全断面固结灌浆，对涌出虚渣进行固结让其行成一堵墙，保证后方施工人员安全。施工参数：6米长42注浆导管（掺入水玻璃8%）,隧洞固结灌浆每2m 布置一排，灌浆压力。注浆布置图见附件。当掌子面全断面固结灌浆结束4 小时后， 方可对虚渣涌泥进行清理开挖。当开挖至9+571 时，停止开挖。采用沙袋将掌子面进行第一道封堵。采 用10cm厚C20混凝土进行第二道封堵。封堵前对涌水突泥部位

7、打设排水孔。采用6米长42注浆导管（掺入水玻璃8%）对最后10米虚渣进行固结 灌浆，灌浆压力。从隧道9+571开始打设76自进式超前注浆大管棚，拱部180范围内 设置，环向间距10cm,管相I长18m纵向间距10m.超前注浆大管棚注浆压力，水灰泥：:1.5、下一阶段隧洞开挖支护参数超前大管棚施工完毕后，从 9+584开始钢支撑采用刚度较大的122b工 字钢进行支护，钢支撑间距 30cm底脚设40*40cm钢垫板。系统锚杆采用3 米长42注浆小导管。环向间距1米，纵向间距同钢支撑。25连接筋间距 25cm,挂150< 150mm勺钢筋网。隧道开挖前，掌子面全断面打设米长42超前注浆小导管，

8、环形间距，排距1米。管内插入25螺纹钢筋加强超前支护受力。由于隧洞基础面较软，浸泡时间长，为确保钢支撑底脚稳固，故先对 软弱基础面进行厚C20硅换填，两侧设置40X 40cm排水沟。为防止钢支撑受侧压力影响而变形，钢支撑每侧增设4米长42注浆小导管 4 根，底脚设横向钢支撑。为防止混凝土冲填补满空腔，对涌水突泥部位预埋42注浆管采用M20 砂浆灌注回填（掺入速凝剂3 % ）。加密量测点布设及量测频率，5个测点25m一个断面，及时对量测数 据进行分析并反馈现场指导施工，为调整支护参数提供依据。四、后期施工采取的措施1、加强超前地质预报工作(1) TSP200全程施作TSP200每次探测长度为150米，搭接长度为50米。(2)超前地质水平钻在以上段落采用超前地质水平钻施作 5个探孔，拱部施作3个，直墙段钻孔编号长度仰角偏角1#孔35m5°3°2#孔35m5°3°施作2个，拱部1个探孔取芯，每次施作长度为 30米，搭接长度5米，要求 探孔能够探测到掌子面外侧1米。超前地质钻孔拱部布置图根据超