特長巖溶隧道斜井段涌水應急處置

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標段翠屏隧道位于云南省昭通市魯甸縣，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，進出洞口均采用端墻式洞門；隧道進出口及洞身段左右線距離為40m，按分離式隧道設計，為全線重點控制性工程。翠屏隧道運營通風采用斜井分段通風，設置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，斷面較小（6.5m×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，左洞累計開挖2502m，右洞累計開挖1505m。

1#斜井正洞段反坡排說明：采用多級接力反坡排水裝置，及時將掌子面的積水梳理、收集至臨時集水池，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標后排放至指定位置，特別是要對翠屏隧道涌水量進行計算分析，預留備用管道應急排水，確保隧道應急排水順暢。

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涌水，涌水量極大，左右洞施工人員立即乘坐通勤車撤離，項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530m被淹；截至9月12日，左洞大里程段共計910m被淹。在加強了水泵、水管投入使用后，應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強降雨，現場值班發現上游涌水開始變渾濁，經巡查發現，距離掌子面涌水點（里程為ZK46+464）52m處（ZK46+516）左側預留洞室拱腳部位有一處渾濁水系涌水，涌水處水質渾濁。

9月16日凌晨，左洞大里程涌水淹水位置已到達ZK47+840，距離斜井交叉口一級泵站（ZK47+590）僅為250m，會隨時危及抽水人員、抽水設備及臨電設施安全。在與上級領導匯報后，各方決定立即將現場人員撤離，在保證人員安全的情況下，撤出泵站抽水水泵、變壓器等設備。

3 涌水后應急措施

3.1 第一次涌水后的應急措施

（1）立即停止施工，撤離左右洞各個掌子面、二襯施工及電纜溝作業人員；由現場安全員、技術員負責排查左右洞人員，不得遺漏，在10min以內使所有人員乘坐通勤車輛撤離（除了現場電工、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力線分段斷電。

（3）啟動3臺185kW應急水泵，并將進洞的風管（200mm）、水管（100mm）立即改成抽水管，接入75kW、185kW水泵，加強抽排水。

（4）待涌水量穩定后，將左右洞大里程的機械設備撤離。

（5）項目部編制值班表，由項目領導24h輪流值班，每班安排安全員1名、技術員2名，每小時巡查一次，觀察水位上漲情況，并進行詳細記錄，推算水位上漲速度。

（6）從其他工區緊急調用電焊工加焊200mm、300mm管道，從1#斜井洞口至一級泵站位置開始布設3條200mm、1條300mm管道；增加10個一級泵站水泵平臺和1臺變壓器，設置10臺185kW水泵，立即安排電工布設變壓器至泵站的電纜線，水泵運抵現場后立即安裝就位。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）外部調運9臺185kW水泵、4臺75kW水泵和10臺22kW水泵抵達現場，作為應急水泵。

（8）加強洞口門禁系統管理，車輛、人員必須經值班領導同意方可進洞。

3.2 應急搶險的相關措施

9月16日，由于魯甸縣發生連續強降雨，在左洞已開挖段多處發生涌水，涌水量已大大超過抽水量，凌晨時左洞大里程方面水位迅速上漲。項目經理、副經理、總工和安全總監現場查勘后，預計在現有抽水能力下，左洞下游水位11h內上漲至一級泵站位置。經現場研究一致決定同時向上級報告，后開始撤離用電設施和泵站設備。經過9h搶險，完成了搶險任務，此時水位已上漲至一級泵站位置。由此可得，在應急搶險的同時，應做好以下工作：

（1）指派一人手持對講機和擴音器觀察大里程水位上漲情況，每半小時上報水位情況。

（2）由項目副經理現場指揮，統一調度車輛、人員拆除水泵和變壓器等設備，配備擴音器1臺、強光手電筒1部。

（3）指派2名電工負責斷電，拆除電力設備，4人輔助。

（4）指派現場負責人巡查左右洞小里程方向的設備，在確保安全的情況下，將可拆除的設備設施和小型機具移至洞外。

4 現場安全注意事項

4.1 人員安排

（1）進洞人員必須做好登記，穿戴救生衣、雨鞋，佩戴安全帽，攜帶照明設備。

（2）加強門禁管理，對于進出洞人員應詳細記錄其出入洞時間、工種，對于車輛應記錄其車牌號、司機姓名、出入洞時間，進洞人員和車輛應服從現場值班領導統一指揮調度。

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

（4）現場4名電工輪班，負責洞內臨電設施維護和拆除、洞內照明分段斷電、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 突發事件安排

（1）突發涌水應對措施。施工過程中掌子面如突發涌水，且涌水量嚴重超過了排水系統的工作能力，值班人員應立即發出預警，撤離人員，直接報告項目副經理。

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

（3）經常組織作業人員的應急培訓和逃生演練，使其熟悉逃生路線、逃生方法，了解涌水后自救和互救方法；制作涌水應急處置卡，組織人員學習領會。其中，隧道涌水應急處置卡應包括以下主要內容：①預警。班組長、值班人員發現掌子面有涌水先兆后，發出預警信號，立即啟動聲光報警，組織人員有序撤離。②洞內人員自救與互救。第一，聽到撤離信號，應立即按照逃生路線撤離；第二，應盡力使用預設的臺架、救生衣、救生圈、救生繩等逃生至安全地帶；第三，發出求救信號，盡可能與救援人員聯系，報告有關情況；第四，在確保自身安全的情況下，盡可能幫助他人脫險。③項目管理人員及作業班組關注設備設施。第一，在斜井與正洞交叉口設置一級泵站，設置集水池，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倍配備抽水設備和用電設施，配備應急水泵和水管；第三，將進洞水管和風管改成排水管使用；第四，配備移動式抽水設備，保證隨時投入使用。④根據涌水量的情況，組織洞內人員的救援。第一，涌水量減小時，利用工程機械撤離人員；第二，水量較大，待水情基本穩定時，可使用皮劃艇進行救援；第三，當發生小規模的突泥或伴有大量淤泥或沙石時，可通過搭設腳手架、鋪設木板等方法進行救援；第四，救援人員應佩戴專業救援設備。⑤送醫。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院進行檢查救治。

5 處置1#斜井左洞涌水的應急措施

（1）安裝聲光報警裝置。根據工點的施工組織，采用簡單實用、可操作性強的手動報警裝置；在各掌子面、施工作業點等危險地段設置報警聯動裝置。

（2）在富水區域施工的人員穿戴腰帶式救生衣，便于涌水后的應急逃生。

（3）增加備用逃生設備。每個掌子面應配備逃生車輛，以加快逃生速度；在洞內掌子面附近或防水板臺車處設置皮筏艇、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驗的班組長、值班人員擔任，負責觀察掌子面及初支段的安全情況，遇到異常或突發情況時，及時發出撤離信號，組織人員有序撤離，并及時上報。

6 結束語

綜上所述，巖溶隧道發生涌水時，應根據隧道現場涌水量、涌水位置及抽排水能力，采取不同的應急處置措施。面對突發涌水情況，現場人員應沉著冷靜，立即組織自救與互救，并及時上報，便于項目負責人及時做出決策，部署應急搶險工作，確保人員安全，最大限度地減少財產損失。