隧道工程突水突泥突石災害分析講述學習教案

1、會計學1隧道工程隧道工程(gngchng)突水突泥突石災害突水突泥突石災害分析講述分析講述第一頁，共49頁。2開始開始(kish)(kish)時時突泥照片突泥照片第2頁/共49頁第二頁，共49頁。3大規(guī)模突泥后照片大規(guī)模突泥后照片(zhopin)(zhopin)第3頁/共49頁第三頁，共49頁。4（2 2）宜萬鐵路馬鹿箐）宜萬鐵路馬鹿箐隧道隧道久。突泥點埋深約久。突泥點埋深約400400米。米。該災害屬巖溶突水突泥災該災害屬巖溶突水突泥災害。害。第4頁/共49頁第四頁，共49頁。5大規(guī)模突水突泥錄像大規(guī)模突水突泥錄像第5頁/共49頁第五頁，共49頁。6第6頁/共49頁第六頁，共49頁。7第7頁

2、/共49頁第七頁，共49頁。8第8頁/共49頁第八頁，共49頁。9第9頁/共49頁第九頁，共49頁。10大規(guī)模突水涌砂監(jiān)控大規(guī)模突水涌砂監(jiān)控(jin (jin kn)kn)錄像錄像第10頁/共49頁第十頁，共49頁。11第11頁/共49頁第十一頁，共49頁。12第12頁/共49頁第十二頁，共49頁。13第13頁/共49頁第十三頁，共49頁。14大規(guī)模突泥后照片大規(guī)模突泥后照片(zhopin)(zhopin)第14頁/共49頁第十四頁，共49頁。15突泥后地表突泥后地表(dbio)(dbio)坍坍陷照片陷照片第15頁/共49頁第十五頁，共49頁。16 （7 7）龍廈鐵路象山隧道）龍廈鐵路象山隧道

3、 2009 2009年年1212月月2424日，象山隧道進口開挖到日，象山隧道進口開挖到44684468米（米（YDK24+158YDK24+158），注漿完成后開挖時，初），注漿完成后開挖時，初期支護開裂、掉塊，發(fā)生坍塌期支護開裂、掉塊，發(fā)生坍塌(tnt)(tnt)約約600600立立方，涌水量約方，涌水量約200200立方立方/ /小時。之后，突水持續(xù)小時。之后，突水持續(xù)變大，最大涌水量約變大，最大涌水量約70007000立方立方/ /小時，隧道被淹小時，隧道被淹?！驹撟{段?！驹撟{段3030米（設(shè)計開挖米（設(shè)計開挖2525米），上中部米），上中部已經(jīng)開挖完成，下部開挖已經(jīng)開挖完成，下部

4、開挖2222米（距預設(shè)計位置米（距預設(shè)計位置3 3米）】。突水后地表大面積沉降、坍陷，房屋米）】。突水后地表大面積沉降、坍陷，房屋開裂、倒塌，搬遷開裂、倒塌，搬遷800800余人，經(jīng)濟損失較大。突余人，經(jīng)濟損失較大。突水突泥點埋深水突泥點埋深150150米。該災害屬巖溶突水突泥災米。該災害屬巖溶突水突泥災害。害。第16頁/共49頁第十六頁，共49頁。17前期前期(qinq)(qinq)突水突水突泥照片突泥照片第17頁/共49頁第十七頁，共49頁。18突水突泥后地表突水突泥后地表(dbio)(dbio)坍陷照片坍陷照片第18頁/共49頁第十八頁，共49頁。19 （8 8）南廣鐵路白云隧道）南廣鐵

5、路白云隧道 2010 2010年年1 1月月1414日，白云隧道出口開挖日，白云隧道出口開挖(ki w)(ki w)到到696696米（米（DK334+733DK334+733），爆破后發(fā)），爆破后發(fā)生小型突水突泥，突泥量約生小型突水突泥，突泥量約200200立方。經(jīng)會立方。經(jīng)會商清淤時，再次發(fā)生大規(guī)模突水突泥，突泥商清淤時，再次發(fā)生大規(guī)模突水突泥，突泥量約量約20002000立方，突水量約立方，突水量約300300立方立方/ /小時，淤小時，淤積長度積長度150150米，造成多名作業(yè)人員遇難。突米，造成多名作業(yè)人員遇難。突泥點對應地表坍陷，陷坑面積泥點對應地表坍陷，陷坑面積300300平方米

6、，平方米，深深2020米。突泥點埋深米。突泥點埋深8080米。該災害屬斷層突米。該災害屬斷層突水突泥災害。水突泥災害。第19頁/共49頁第十九頁，共49頁。20大規(guī)模突泥后照片大規(guī)模突泥后照片(zhopin)(zhopin)第20頁/共49頁第二十頁，共49頁。21突水突泥后地表突水突泥后地表(dbio)(dbio)坍坍陷照片陷照片第21頁/共49頁第二十一頁，共49頁。22 （9 9）貴昆鐵路六沾段六盤水隧道）貴昆鐵路六沾段六盤水隧道 2010 2010年年2 2月月5 5日，六盤水隧道出口開挖日，六盤水隧道出口開挖到到632632米（米（DK248+228DK248+228），后方），后方

7、170170米位置米位置(wi zhi)(wi zhi)初期支護（工初期支護（工20b20b）破壞坍方，）破壞坍方，長度約長度約5050米，造成米，造成8 8名施工人員被困。該段名施工人員被困。該段為充填粘土夾塊石溶腔，前期施工時連續(xù)為充填粘土夾塊石溶腔，前期施工時連續(xù)發(fā)生小型坍方，采取超前大管棚并注漿加發(fā)生小型坍方，采取超前大管棚并注漿加固后通過。坍方點埋深約固后通過。坍方點埋深約100100米。該災害屬米。該災害屬巖溶處理通過后坍方災害。巖溶處理通過后坍方災害。第22頁/共49頁第二十二頁，共49頁。23坍方坍方(tn (tn fng)fng)照片照片第23頁/共49頁第二十三頁，共49頁

8、。242 2 突水突泥工程特征分析突水突泥工程特征分析 對以上九個隧道，從對以上九個隧道，從“地質(zhì)特征、工序環(huán)節(jié)、預測地質(zhì)特征、工序環(huán)節(jié)、預測預報、工程處理預報、工程處理(chl)”(chl)”四個方面進行災害分析。四個方面進行災害分析。第24頁/共49頁第二十四頁，共49頁。25 （1 1）地質(zhì)特征）地質(zhì)特征 水是災害發(fā)生的根源。水是災害發(fā)生的根源。 隧道埋深大，處于高壓狀態(tài)。隧道埋深大，處于高壓狀態(tài)。 隧道穿越溶洞、斷層破碎帶或隧道穿越溶洞、斷層破碎帶或接觸帶等不良地質(zhì)體。接觸帶等不良地質(zhì)體。 綜合來看，綜合來看，“高壓、富水高壓、富水(f (f shu)shu)、不良地質(zhì)、不良地質(zhì)”三者

9、不利組合是三者不利組合是誘發(fā)突水突泥突石災害的地質(zhì)條件。誘發(fā)突水突泥突石災害的地質(zhì)條件。第25頁/共49頁第二十五頁，共49頁。26 （2 2）工序環(huán)節(jié)）工序環(huán)節(jié) 災害主要發(fā)生災害主要發(fā)生(fshng)(fshng)在開在開挖或清淤兩個工序環(huán)節(jié)。挖或清淤兩個工序環(huán)節(jié)。 （3 3）預測預報）預測預報 從災害結(jié)果來看，幾座隧道從災害結(jié)果來看，幾座隧道突水突泥的規(guī)模都非常大。加強突水突泥的規(guī)模都非常大。加強地質(zhì)超前預測預報，溶腔或斷層地質(zhì)超前預測預報，溶腔或斷層等不良地質(zhì)是可以發(fā)現(xiàn)的。等不良地質(zhì)是可以發(fā)現(xiàn)的。第26頁/共49頁第二十六頁，共49頁。27 （4 4）工程處理）工程處理 九座隧道中：九座

10、隧道中： 野三關(guān)隧道是突發(fā)性野三關(guān)隧道是突發(fā)性災害。災害。 圓梁山、梁山、白云圓梁山、梁山、白云三座隧道是先發(fā)生小型三座隧道是先發(fā)生小型(xioxng)(xioxng)突水突泥，在處突水突泥，在處理過程中發(fā)生大規(guī)模突水突理過程中發(fā)生大規(guī)模突水突泥造成災害。泥造成災害。 馬鹿箐、大支坪、象馬鹿箐、大支坪、象山三座隧道是注漿加固開挖山三座隧道是注漿加固開挖時發(fā)生災害。時發(fā)生災害。第27頁/共49頁第二十七頁，共49頁。28 六盤水隧道是溶腔采用大管棚注六盤水隧道是溶腔采用大管棚注漿加固通過后發(fā)生漿加固通過后發(fā)生(fshng)(fshng)災害。災害。 云霧山隧道是超前探孔時，孔口云霧山隧道是超前探

11、孔時，孔口未安設(shè)閘閥造成災害。未安設(shè)閘閥造成災害。 從發(fā)生從發(fā)生(fshng)(fshng)災害的幾種類型災害的幾種類型來看，在復雜地質(zhì)條件下，應在超前來看，在復雜地質(zhì)條件下，應在超前預報、涌出物處理、注漿質(zhì)量和開挖預報、涌出物處理、注漿質(zhì)量和開挖支護等方面予以加強。支護等方面予以加強。第28頁/共49頁第二十八頁，共49頁。29 綜合以上分析，發(fā)生災害的原綜合以上分析，發(fā)生災害的原因主要體現(xiàn)在以下三個方面：因主要體現(xiàn)在以下三個方面： 未發(fā)現(xiàn)風險源未發(fā)現(xiàn)風險源 發(fā)現(xiàn)風險源，但技術(shù)方案不發(fā)現(xiàn)風險源，但技術(shù)方案不合理。合理。 發(fā)現(xiàn)風險源，但施工發(fā)現(xiàn)風險源，但施工(sh (sh gng)gng)管理

12、措施不到位。管理措施不到位。第29頁/共49頁第二十九頁，共49頁。303 3 突水突泥災害防范與應對突水突泥災害防范與應對 要防止突水突泥災害的發(fā)生要防止突水突泥災害的發(fā)生，必須做好以下兩項重要工作，必須做好以下兩項重要工作(gngzu)(gngzu)：一是風險的識別與：一是風險的識別與評估，二是風險的控制與規(guī)避評估，二是風險的控制與規(guī)避。第30頁/共49頁第三十頁，共49頁。313.13.1風險的識別與評估風險的識別與評估 （1 1）設(shè)計單位根據(jù)地質(zhì)勘察資料）設(shè)計單位根據(jù)地質(zhì)勘察資料進行隧道風險等級劃分，制定技術(shù)措進行隧道風險等級劃分，制定技術(shù)措施。施。 （2 2）由建設(shè)單位組織風險評估，

13、）由建設(shè)單位組織風險評估，并制定高風險安全防范管理專項機制并制定高風險安全防范管理專項機制。 （3 3）對風險隧道進行超前預報專）對風險隧道進行超前預報專項設(shè)計，納入工序項設(shè)計，納入工序(gngx)(gngx)管理。尤管理。尤其要加強超前鉆孔和超前炮孔鉆探。其要加強超前鉆孔和超前炮孔鉆探。第31頁/共49頁第三十一頁，共49頁。32 （4 4）設(shè)計單位作出水文）設(shè)計單位作出水文(shuwn)(shuwn)監(jiān)測專項設(shè)計（包括降雨量、涌水量監(jiān)測專項設(shè)計（包括降雨量、涌水量、水壓），施工單位負責實施，監(jiān)理、水壓），施工單位負責實施，監(jiān)理單位負責核查。單位負責核查。 （5 5）施工單位對超前鉆孔和水文

14、）施工單位對超前鉆孔和水文(shuwn)(shuwn)監(jiān)測的真實性負責，監(jiān)理單監(jiān)測的真實性負責，監(jiān)理單位全過程旁站，設(shè)計單位負責地質(zhì)和位全過程旁站，設(shè)計單位負責地質(zhì)和水文水文(shuwn)(shuwn)綜合分析。綜合分析。第32頁/共49頁第三十二頁，共49頁。33 （6 6）施工過程中，預報到溶）施工過程中，預報到溶腔或斷層等異常時，由建設(shè)單腔或斷層等異常時，由建設(shè)單位組織論證，進行風險位組織論證，進行風險(fngxin)(fngxin)評估。方案未制定評估。方案未制定前，施工單位不得將掌子面爆前，施工單位不得將掌子面爆開。開。第33頁/共49頁第三十三頁，共49頁。343.23.2風險的控

15、制與規(guī)避風險的控制與規(guī)避 （1 1）超前預報探測到溶腔或斷）超前預報探測到溶腔或斷層時，以及發(fā)生小型涌泥時，由建層時，以及發(fā)生小型涌泥時，由建設(shè)單位組織研究確定重大技術(shù)方案設(shè)單位組織研究確定重大技術(shù)方案(fng n)(fng n)。方案。方案(fng n)(fng n)制定應制定應廣泛聽取參建各方建議，必要時邀廣泛聽取參建各方建議，必要時邀請專家論證。方案請專家論證。方案(fng n)(fng n)選擇選擇應把安全放在首位。應把安全放在首位。 （2 2）對極其復雜的溶腔或斷層）對極其復雜的溶腔或斷層，應進行迂回繞避、增設(shè)泄水洞、，應進行迂回繞避、增設(shè)泄水洞、釋能降壓和注漿加固等方案釋能降壓和注

16、漿加固等方案(fng (fng n)n)的預設(shè)計，進行多方案的預設(shè)計，進行多方案(fng (fng n)n)比選。比選。第34頁/共49頁第三十四頁，共49頁。35 （3 3）參建各方必須嚴格執(zhí)行確定的技）參建各方必須嚴格執(zhí)行確定的技術(shù)方案，落實實施責任制和追究責任制術(shù)方案，落實實施責任制和追究責任制。方案調(diào)整必須履行相關(guān)程序。方案調(diào)整必須履行相關(guān)程序。 （4 4）高風險隧道必須建立進洞條件、）高風險隧道必須建立進洞條件、進洞記錄、視頻監(jiān)控、聲光報警、應急進洞記錄、視頻監(jiān)控、聲光報警、應急照明、安全逃生、洞內(nèi)抽排水等安全保照明、安全逃生、洞內(nèi)抽排水等安全保障障(bozhng)(bozhng)措

17、施。措施。第35頁/共49頁第三十五頁，共49頁。36第36頁/共49頁第三十六頁，共49頁。37 【齊岳山隧道巖溶及斷層處理案例】【齊岳山隧道巖溶及斷層處理案例】 齊岳山隧道全長齊岳山隧道全長10.52810.528公里，隧道公里，隧道進口施工中揭示大小溶洞進口施工中揭示大小溶洞187187個，其中個，其中2222個規(guī)模較大。穿越長個規(guī)模較大。穿越長253253米的高壓富米的高壓富水水(f shu)(f shu)斷層。隧道施工中，嚴格斷層。隧道施工中，嚴格實施標準化管理，隧道安全建成，未發(fā)實施標準化管理，隧道安全建成，未發(fā)生任何災害。生任何災害。第37頁/共49頁第三十七頁，共49頁。386

18、29629溶腔處理溶腔處理 2006 2006年年5 5月月2626日，隧道日，隧道進口開挖到進口開挖到23742374米（米（DK363+629DK363+629），通過地質(zhì)超），通過地質(zhì)超前預報，探測到前預報，探測到629629充水溶充水溶腔。溶腔縱向長腔。溶腔縱向長12m12m，最大，最大水壓水壓0.68MPa0.68MPa。為制定方案。為制定方案，現(xiàn)場加強超前鉆探，判，現(xiàn)場加強超前鉆探，判斷溶腔型態(tài)，進行綜合斷溶腔型態(tài)，進行綜合(zngh)(zngh)水文地質(zhì)分析。水文地質(zhì)分析。 第38頁/共49頁第三十八頁，共49頁。39水文地質(zhì)：溶腔主要受地表水文地質(zhì)：溶腔主要受地表(dbio)(

19、dbio)洼地洼地降雨補給，匯水面積約降雨補給，匯水面積約6 6平方公里。平方公里。第39頁/共49頁第三十九頁，共49頁。40 經(jīng)注漿試驗，該溶腔采用注漿處理難經(jīng)注漿試驗，該溶腔采用注漿處理難度大，確定度大，確定(qudng)(qudng)采取釋能降壓方案采取釋能降壓方案處理。處理。 2009 2009年年1010月月2626日平導貫通后，通過日平導貫通后，通過1010個鉆孔以個鉆孔以30003000立方立方/ /小時排量控制放水，小時排量控制放水，共放水共放水6565萬方，水壓力由萬方，水壓力由0.43MPa0.43MPa逐漸下逐漸下降，穩(wěn)定在降，穩(wěn)定在0.01MPa0.01MPa后，對該

20、溶腔爆破。后，對該溶腔爆破。 釋能降壓后，溶腔水通過橫通道排入釋能降壓后，溶腔水通過橫通道排入平導?；撞扇〖訌姲辶和ㄟ^，確保運平導?；撞扇〖訌姲辶和ㄟ^，確保運營安全。營安全。 第40頁/共49頁第四十頁，共49頁。溶腔放水降壓溶腔放水降壓(jin y)(jin y)照片照片第41頁/共49頁第四十一頁，共49頁。溶腔釋能降壓溶腔釋能降壓(jin (jin y)y)錄像錄像第42頁/共49頁第四十二頁，共49頁。43溶腔釋能降壓溶腔釋能降壓(jin (jin y)y)后照片后照片第43頁/共49頁第四十三頁，共49頁。44F11F11斷層斷層處理處理(chl)(chl) F11 F11斷斷層寬層寬253253米米，埋深，埋深270270米，由構(gòu)造米，由構(gòu)造角礫巖、碎角礫巖、碎裂巖和斷層裂巖和斷層泥組成，超泥組成，超前探孔單孔前探孔單孔最大涌水量最大涌水