特長巖溶隧道斜井段涌水應(yīng)急處置

中交一公局廈門工程有限公司，福建 廈門 361021

1 工程概況

G7611都勻至香格里拉高速公路守望（滇黔界）至紅山（滇川界）段A4標(biāo)段翠屏隧道位于云南省昭通市魯?shù)榭h，屬于雙向四車道高速公路隧道。隧道左右洞長度分別為10133m和10046m，縱面采用-1.98%的單向字坡，進(jìn)出洞口均采用端墻式洞門；隧道進(jìn)出口及洞身段左右線距離為40m，按分離式隧道設(shè)計(jì)，為全線重點(diǎn)控制性工程。翠屏隧道運(yùn)營通風(fēng)采用斜井分段通風(fēng)，設(shè)置1#、2#和3#斜井，其中1#、2#斜井分別長1703m和1455m，輔助主洞施工；3#斜井長1395m，斷面較?。?.5m×5.9m），不輔助正洞施工。

截至2020年9月6日，1#斜井已施工完成并進(jìn)入正洞施工，左洞小里程施工至ZK46+464，大里程ZK48+966；右洞小里程YK46+958，大里程YK48+483。左洞小里程掌子面圍巖為Ⅳ（SF4C)，采用全斷面法，左大里程Ⅲ級（S3JT），全斷面。涌水時(shí)，左洞累計(jì)開挖2502m，右洞累計(jì)開挖1505m。

1#斜井正洞段反坡排說明：采用多級接力反坡排水裝置，及時(shí)將掌子面的積水梳理、收集至臨時(shí)集水池，并用管道輸送到斜井與主洞交叉口泵站位置，采用185kW大功率泵站集中將水引排到洞外，通過四級沉淀池沉淀處理達(dá)標(biāo)后排放至指定位置，特別是要對翠屏隧道涌水量進(jìn)行計(jì)算分析，預(yù)留備用管道應(yīng)急排水，確保隧道應(yīng)急排水順暢。

2 涌水情況

2020年9月7日，翠屏隧道1#斜井左洞小里程掌子面ZK46+464處在掌子面爆破完成后突發(fā)涌水，涌水量極大，左右洞施工人員立即乘坐通勤車撤離，項(xiàng)目部在確保安全的情況下立即采取緊急排水措施，全力抽水，確保隧道施工安全。截至9月8日，左洞大里程段共計(jì)530m被淹；截至9月12日，左洞大里程段共計(jì)910m被淹。在加強(qiáng)了水泵、水管投入使用后，應(yīng)急抽水配備滿足涌水量需要，左洞下游水位開始下降。

9月15日晚，由于施工所在地連續(xù)強(qiáng)降雨，現(xiàn)場值班發(fā)現(xiàn)上游涌水開始變渾濁，經(jīng)巡查發(fā)現(xiàn)，距離掌子面涌水點(diǎn)（里程為ZK46+464）52m處（ZK46+516）左側(cè)預(yù)留洞室拱腳部位有一處渾濁水系涌水，涌水處水質(zhì)渾濁。

9月16日凌晨，左洞大里程涌水淹水位置已到達(dá)ZK47+840，距離斜井交叉口一級泵站（ZK47+590）僅為250m，會隨時(shí)危及抽水人員、抽水設(shè)備及臨電設(shè)施安全。在與上級領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)后，各方?jīng)Q定立即將現(xiàn)場人員撤離，在保證人員安全的情況下，撤出泵站抽水水泵、變壓器等設(shè)備。

3 涌水后應(yīng)急措施

3.1 第一次涌水后的應(yīng)急措施

（1）立即停止施工，撤離左右洞各個(gè)掌子面、二襯施工及電纜溝作業(yè)人員；由現(xiàn)場安全員、技術(shù)員負(fù)責(zé)排查左右洞人員，不得遺漏，在10min以內(nèi)使所有人員乘坐通勤車輛撤離（除了現(xiàn)場電工、值班人員）。

（2）1#斜井與交叉口位置安排值班人員，指派電工將左右洞大里程方向照明及動(dòng)力線分段斷電。

（3）啟動(dòng)3臺185kW應(yīng)急水泵，并將進(jìn)洞的風(fēng)管（200mm）、水管（100mm）立即改成抽水管，接入75kW、185kW水泵，加強(qiáng)抽排水。

（4）待涌水量穩(wěn)定后，將左右洞大里程的機(jī)械設(shè)備撤離。

（5）項(xiàng)目部編制值班表，由項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)24h輪流值班，每班安排安全員1名、技術(shù)員2名，每小時(shí)巡查一次，觀察水位上漲情況，并進(jìn)行詳細(xì)記錄，推算水位上漲速度。

（6）從其他工區(qū)緊急調(diào)用電焊工加焊200mm、300mm管道，從1#斜井洞口至一級泵站位置開始布設(shè)3條200mm、1條300mm管道；增加10個(gè)一級泵站水泵平臺和1臺變壓器，設(shè)置10臺185kW水泵，立即安排電工布設(shè)變壓器至泵站的電纜線，水泵運(yùn)抵現(xiàn)場后立即安裝就位。9月12日，水泵抽水能力已超過涌水量，左洞大里程水位開始下降。

（7）外部調(diào)運(yùn)9臺185kW水泵、4臺75kW水泵和10臺22kW水泵抵達(dá)現(xiàn)場，作為應(yīng)急水泵。

（8）加強(qiáng)洞口門禁系統(tǒng)管理，車輛、人員必須經(jīng)值班領(lǐng)導(dǎo)同意方可進(jìn)洞。

3.2 應(yīng)急搶險(xiǎn)的相關(guān)措施

9月16日，由于魯?shù)榭h發(fā)生連續(xù)強(qiáng)降雨，在左洞已開挖段多處發(fā)生涌水，涌水量已大大超過抽水量，凌晨時(shí)左洞大里程方面水位迅速上漲。項(xiàng)目經(jīng)理、副經(jīng)理、總工和安全總監(jiān)現(xiàn)場查勘后，預(yù)計(jì)在現(xiàn)有抽水能力下，左洞下游水位11h內(nèi)上漲至一級泵站位置。經(jīng)現(xiàn)場研究一致決定同時(shí)向上級報(bào)告，后開始撤離用電設(shè)施和泵站設(shè)備。經(jīng)過9h搶險(xiǎn)，完成了搶險(xiǎn)任務(wù)，此時(shí)水位已上漲至一級泵站位置。由此可得，在應(yīng)急搶險(xiǎn)的同時(shí)，應(yīng)做好以下工作：

（1）指派一人手持對講機(jī)和擴(kuò)音器觀察大里程水位上漲情況，每半小時(shí)上報(bào)水位情況。

（2）由項(xiàng)目副經(jīng)理現(xiàn)場指揮，統(tǒng)一調(diào)度車輛、人員拆除水泵和變壓器等設(shè)備，配備擴(kuò)音器1臺、強(qiáng)光手電筒1部。

（3）指派2名電工負(fù)責(zé)斷電，拆除電力設(shè)備，4人輔助。

（4）指派現(xiàn)場負(fù)責(zé)人巡查左右洞小里程方向的設(shè)備，在確保安全的情況下，將可拆除的設(shè)備設(shè)施和小型機(jī)具移至洞外。

4 現(xiàn)場安全注意事項(xiàng)

4.1 人員安排

（1）進(jìn)洞人員必須做好登記，穿戴救生衣、雨鞋，佩戴安全帽，攜帶照明設(shè)備。

（2）加強(qiáng)門禁管理，對于進(jìn)出洞人員應(yīng)詳細(xì)記錄其出入洞時(shí)間、工種，對于車輛應(yīng)記錄其車牌號、司機(jī)姓名、出入洞時(shí)間，進(jìn)洞人員和車輛應(yīng)服從現(xiàn)場值班領(lǐng)導(dǎo)統(tǒng)一指揮調(diào)度。

（3）設(shè)置專職值班人員，每小時(shí)觀察左右洞大里程水位上漲情況；待涌水量穩(wěn)定后，巡查左洞小里程的掌子面出水情況，并做好記錄。

（4）現(xiàn)場4名電工輪班，負(fù)責(zé)洞內(nèi)臨電設(shè)施維護(hù)和拆除、洞內(nèi)照明分段斷電、左右洞除水泵及照明用電以及從變壓器處全部斷電，確保用電安全。

4.2 突發(fā)事件安排

（1）突發(fā)涌水應(yīng)對措施。施工過程中掌子面如突發(fā)涌水，且涌水量嚴(yán)重超過了排水系統(tǒng)的工作能力，值班人員應(yīng)立即發(fā)出預(yù)警，撤離人員，直接報(bào)告項(xiàng)目副經(jīng)理。

（2）設(shè)置救生衣和救生圈。掌子面80m范圍內(nèi)每15m懸掛1件救生衣和1個(gè)救生圈，掌子面和防水板臺車處懸掛15件救生衣和15個(gè)救生圈，在成洞段墻身1m以下每隔20m設(shè)置應(yīng)急逃生指示燈，箭頭指向斜井出口方向。

（3）經(jīng)常組織作業(yè)人員的應(yīng)急培訓(xùn)和逃生演練，使其熟悉逃生路線、逃生方法，了解涌水后自救和互救方法；制作涌水應(yīng)急處置卡，組織人員學(xué)習(xí)領(lǐng)會。其中，隧道涌水應(yīng)急處置卡應(yīng)包括以下主要內(nèi)容：①預(yù)警。班組長、值班人員發(fā)現(xiàn)掌子面有涌水先兆后，發(fā)出預(yù)警信號，立即啟動(dòng)聲光報(bào)警，組織人員有序撤離。②洞內(nèi)人員自救與互救。第一，聽到撤離信號，應(yīng)立即按照逃生路線撤離；第二，應(yīng)盡力使用預(yù)設(shè)的臺架、救生衣、救生圈、救生繩等逃生至安全地帶；第三，發(fā)出求救信號，盡可能與救援人員聯(lián)系，報(bào)告有關(guān)情況；第四，在確保自身安全的情況下，盡可能幫助他人脫險(xiǎn)。③項(xiàng)目管理人員及作業(yè)班組關(guān)注設(shè)備設(shè)施。第一，在斜井與正洞交叉口設(shè)置一級泵站，設(shè)置集水池，水泵、電箱與地面保持50cm的高度距離；第二，按照最高涌水量1.2倍配備抽水設(shè)備和用電設(shè)施，配備應(yīng)急水泵和水管；第三，將進(jìn)洞水管和風(fēng)管改成排水管使用；第四，配備移動(dòng)式抽水設(shè)備，保證隨時(shí)投入使用。④根據(jù)涌水量的情況，組織洞內(nèi)人員的救援。第一，涌水量減小時(shí)，利用工程機(jī)械撤離人員；第二，水量較大，待水情基本穩(wěn)定時(shí)，可使用皮劃艇進(jìn)行救援；第三，當(dāng)發(fā)生小規(guī)模的突泥或伴有大量淤泥或沙石時(shí)，可通過搭設(shè)腳手架、鋪設(shè)木板等方法進(jìn)行救援；第四，救援人員應(yīng)佩戴專業(yè)救援設(shè)備。⑤送醫(yī)。救援人員詢問出洞人員身體情況，將身體不適的或者受傷的人員立即送至醫(yī)院進(jìn)行檢查救治。

5 處置1#斜井左洞涌水的應(yīng)急措施

（1）安裝聲光報(bào)警裝置。根據(jù)工點(diǎn)的施工組織，采用簡單實(shí)用、可操作性強(qiáng)的手動(dòng)報(bào)警裝置；在各掌子面、施工作業(yè)點(diǎn)等危險(xiǎn)地段設(shè)置報(bào)警聯(lián)動(dòng)裝置。

（2）在富水區(qū)域施工的人員穿戴腰帶式救生衣，便于涌水后的應(yīng)急逃生。

（3）增加備用逃生設(shè)備。每個(gè)掌子面應(yīng)配備逃生車輛，以加快逃生速度；在洞內(nèi)掌子面附近或防水板臺車處設(shè)置皮筏艇、救生圈、救生衣和救生繩。

（4）配備掌子面安全員。安全員由有隧道施工經(jīng)驗(yàn)的班組長、值班人員擔(dān)任，負(fù)責(zé)觀察掌子面及初支段的安全情況，遇到異常或突發(fā)情況時(shí)，及時(shí)發(fā)出撤離信號，組織人員有序撤離，并及時(shí)上報(bào)。

6 結(jié)束語

綜上所述，巖溶隧道發(fā)生涌水時(shí)，應(yīng)根據(jù)隧道現(xiàn)場涌水量、涌水位置及抽排水能力，采取不同的應(yīng)急處置措施。面對突發(fā)涌水情況，現(xiàn)場人員應(yīng)沉著冷靜，立即組織自救與互救，并及時(shí)上報(bào)，便于項(xiàng)目負(fù)責(zé)人及時(shí)做出決策，部署應(yīng)急搶險(xiǎn)工作，確保人員安全，最大限度地減少財(cái)產(chǎn)損失。