地铁隧道塌方应急预案

郑州市城市快速轨道交通地下市政工程土建施工01合同段预防塌方事故专项方案编制：复核：审批：中铁三局集团有限公司郑州市轨道交通土建施工01合同段项目经理部2011年5月1.工程概况农业东路站位于农业东路与金水东路交叉口，车站沿金水东路布置于道路下方，呈东西走向。

车站主体结构采用双层双跨及双层三跨箱形框架结构，有效站台中心里程YCK28+。

车站出入口共4个，位于车站南北两侧；车站设有2座风亭。

分别位于车站两端。

其中Ⅰ、Ⅱ出入口位于车站南侧的东西两端。

截止到2011年5月8日，农业东路站车站主体、附属结构的1号风亭、4号出入口等已经完成，现在正在对2号风亭、3号出入口进行施工，预计在2011年5月20日左右完成。

2011年6月份以后主要对1号、2号出入口施工。

1号、2号出入口扶梯至人防段南侧采用明挖法施工，人防段南侧至车站主体结构采用暗挖法施工。

1）明挖段结构形式浅部基坑深度小于5米处采用1:1放坡开挖挂ф@150×150钢筋喷100mm厚C20早强混凝土，局部采用370mm砖砌体支护；基坑深度大于5米时采用ф800@1200间隔钻孔灌注桩作为围护结构，设ф600（t=14mm）钢管内支撑和桩间网喷层，围檩采用2HB450×200×9×14H型钢。

结构为现浇钢筋混凝土结构。

2）暗挖段结构形式采用“初期支护+二次衬砌”复合式衬砌。

初支：间距格栅钢架+350mm厚喷C25混凝土；超前支护：明暗挖分界线至转折处段通道采用ф108管棚+ф42注浆小导管，转折处至车站段通道采用双层ф42注浆小导管；采用CRD矿山法（四步）开挖，二衬：C30、P8现浇防水混凝土。

2、隧道塌方的预防(一)发生塌方的主要原因1）地质因素（1）隧道穿过土体、围岩在应力释放，土体、围岩承压快失稳而坍塌。

（2）当通过各种堆积体时，由于结构松散，颗粒间无胶结或胶结差开挖后引起坍塌。

（3）在挤压破碎带，岩脉穿插带，节理密集带等碎裂结构地层中，岩块间互相挤压钳制，一经开挖则失稳，常见围岩掉块、坍落，在软弱结构发育的情况下，或泥土充填物过多，也易产生较大的塌落。

（4）薄层岩体在构造运动的作用下形成的小褶曲，错动发育地段施工中常常发生塌方。

（5）岩层软硬相间或有软弱夹层的岩体，在地下水作用下，软弱面的强度大大降低，因而发生滑坍。

（6）地下水的软化、浸泡、冲蚀、溶解等作用加剧岩体的失稳和坍落。

2）施工方法和措施不当（1）施工方法选择不当，或工序间距安排不合理，各工序间距拉得较长，地层暴露时间过长久，引起围岩松动，风化，招致坍方的发生。

（2）喷锚不及时或喷砼质量，厚度不符合要求。

（3）采用钢支撑时，支撑架设质量欠佳，支撑与围岩不密贴，两者间的空隙填塞不密实，或联接不够牢固，不能满足围岩压力所需要的强度厚度。

（4）有时抽换支撑操作不当，或者当支撑已出现受力过大的现象而未及时加固。

（二）塌方前的征兆1、量测信息所反应的围岩变形速度和数值超过允许值。

2、喷射砼面产生纵横向的裂纹和龟裂。

3、在坑顶或坑壁发现不断掉下土块，小石块或在构件支撑间隙不断漏出砂、石屑。

4、支撑梁、柱变形或折断，楔子压扁、压劈、填塞木弯曲折断。

6、坑道内渗水、滴水突然加剧或变浑。

二、隧道塌方的处理（一）一般处理塌方的步骤和方法1、防止坍方扩大（1）在塌方范围的顶部与侧壁危石及大裂纹，应先行清除或锚固。

（2）加强原有支护，对坍方范围前后原有的支护进行加固，以防止坍方扩大。

（3）在坍方范围内架设支撑或喷射砼，必要时加设锚杆。

（4）加快衬砌，对坍方两端尽快做好局部衬砌，以保证塌方不再扩大。

2、处理坍方如坍方体积较小，且坍方范围内已进行喷锚或已架设好较为牢固的构件支撑时，可由两端或一端先上后下地逐步清除坍碴，随挖随喷射砼，随架设临时构件支撑支顶。

如坍方体积较大，或地表已下沉，或因坍体堵塞无法进入坍方范围进行支护时，则有注浆加固坍体，然后用“穿”的办法在坍体内进行开挖、衬砌。

（二）处理坍方常用的支护形式1、喷锚处理（1）由外向内，由上而下，逐段随清坍碴随向岩壁先喷射一薄层砂浆，然后再喷射砼，砼宜分层喷射，每层厚5cm左右，或按设计要求处理。

（2）喷射1～2层砼后，可随即加设锚杆再喷射砼。

（3）坍碴清除后，随即做好衬砌。

2、构件支撑处理（1）在坍体不太高，坍穴呈锥形，坍壁不太松散的情况下，使用人字架支撑。

（2）当坍体较高，但坍体两侧壁形状较整齐，且侧压力不大时，可按垂直于隧道中线的方向架设横向排架，先将坍体顶的石碴扒平铺上横梁，再在其上架设排架，间距一般为1～2米左右，但须注意排架间用剪刀撑撑稳，下部横梁随坍碴清除倒换撑稳。

（3）坍方较大，且围岩压力也较大，宜在坍方范围全部用纵向棚架支撑，先将坍碴顶部适当扒平，沿隧道中线方向平行设置纵地梁数根（地梁底预铺横梁），于纵地梁上按照导坑支撑的形式以1米左右间距架设箱形棚架，以后逐层向上架设至坍方顶部，用填塞木塞紧，随坍碴的清除加设立柱，并以纵撑撑牢。

（4）当坍方直至地表而深度不大时（小于10米）可设置井箍，由地面向下逐步，清除坍碴，随即架设箍架支撑。

当坍穴较深时，则可先将井口至坍碴顶面一段箍好，不进行清理坍碴，而在洞内采用穿过塌方的施工方法。

（三）衬砌措施与回填方法1、衬砌施工（1）随着坍碴的逐渐清除，衬砌逐段推近快速成环。

最好由坍体两端对向施工，随即回填密实，坍穴最高处或两端衬砌接头处应预留回填进出料口。

（2）如塌方范围的围岩不够稳定，在处理坍方中有继续坍方的可能时，可在坍方范围内选择适当位置做坍体护拱，以掩护施工操作，护拱上应以碎碴铺填2米厚做为缓冲层。

（3）如坍体未进行预先注浆加固而采取“穿过”的施工方法时，拱脚处的衬砌圬工应加宽灌抵开挖轮廓壁，保证拱脚稳固。

2、坍体回填（1）坍方清除碴后，则拱背应先以浆砌片石回填厚2～3米厚，其上再用干砌片石回填，回填厚度应尽量填满坍方范围，坍体内木支撑应尽量拆除。

（2）在坍体的护拱与拱圈间应全部回填密实，坍体护拱以上厚度据实而定，但不小于2米。

（3）如坍方范围高大，在洞穴内进行回填不便，可选择适当位置另行开凿专供回填用的坑道。

（4）如坍方直至地表，除按规定做好拱部回填，另需用土回填至距地表1～2米，再用粘土回填略高地表，做好排水坡及排水沟。

三、隧道预防塌方的安全措施1、成立以施工负责人为第一责任人的塌方抢险及处理的组织机构，配置足够的应急抢险人员、机具、设备、材料，由施工技术部门制定应急的抢险预案，做到组织得力，分工明确，责任到人。

2、针对隧道防坍方必须做好地质预报，制定观测制度，选择相应安全合理的施工方法和措施，特别掌握：先排水，短开挖，弱爆破，强支护，快衬砌，勤检查，勤量测“二十一字”施工要点。

3、严格执行公司和项目部制定的有关隧道施工安全措施及制度，特别是严格执行三局安（1999）65#文件印发的《隧道施工安全措施20条》，在执行过程中，应针对本项目施工特点及时修改，补充，完善，制定针对性更强的防坍方、防涌水、防瓦斯等施工措施和抢险预案，切实提高隧道施工的安全生产水平。

四、组织机构、指挥中心（一）应急组织机构针对工程质量事故，从优化施工方案、严格施工工艺、严格施工过程检查、关键部位进行重点控制等方面进行控制，从而达到减少工程质量事故的目的。

为了应对突发事件，项目部成立突发工程质量事故应急处理领导小组，编制突发事件应急预案，组织人员进行应急演练。

当现场出现紧急情况时，组织项目部人员按照应急预案进行抢险。

应急处理领导小组,小组组成如下:组 长: 张东岳副组长:樊晓波、杨全德、陈泰振组 员:李伟、王洪刚、蒋明珠、张小华、李林、单宝霞应急指挥领导小组下设应急救援组、技术监测组、设备物资组、后勤保障组，组长分别由樊晓波、陈泰振、蒋明珠、张小华担任。

各组组员名单如下：应急救援组：樊晓波、杨全德技术监测组：陈泰振、李伟设备物资组：蒋明珠、李林后勤保障组：张小华、单宝霞应急救援组负责紧急救援、现场处置；技术监测组负责确定处置方案、实施紧急监测、制定后续技术措施等；设备物资组负责组织机械物资供应；后勤保障组负责联系社会资源、提供后勤供应和资金保障等。

应急处理组织机构见“应急处理组织机构框图”。

应急处理组织机构框图（二)建立工程质量事故报告制度项目部制定工程质量事故报告制度，并组织项目部全体员工学习，明确工程质量事故报告程序，当发生紧急情况时，严格按照制度实施上报。

技术监测组 设备物资组 后勤保障组 应急处理工作小组 应急处理领导小组 救援组 应急处理突击队详见“工程质量事故报告程序框图”。

工程质量事故报告程序框图（三)联系方式一旦发生安全事故，应该立即向指挥小组报告，并采取科学的方法对受伤人员进行急救，同时呼叫120急救中心。

严禁对事故进行隐瞒。

相关各方联系方式：项目经理： 张东岳 联系电话：项目副经理： 樊晓波 联系电话：工会主席： 杨全德 联系电话：项目总工： 陈泰振 联系电话：安全工程师： 王洪刚 联系电话：项目总监： 魏 波 联系电话：业主代表： 闫洪波 联系电话： 现场质量事故发生作业队报告项目部报告监理业主一般严重上级主管部门应急处理应急抢险上报设计代表：肖峰联系电话：消防急救联系电话：119公安报警联系电话：110医疗急救联系电话：120五、应急处置方案在隧道施工中未知因素引起的事故较多，所以在开挖掌子面设置通信电话，便于与地面联系；开挖掌子面按人数备足一定数量的饮用水、饼干；隧道内每隔20～25m安装应急照明灯。

（一）塌方处置方案坍方出现后，当班人员、工班长立即向队长或现场管理人员报告，队长或现场管理人员向项目经理汇报，项目经理向经理部及驻地监理和地铁指挥部汇报，应急抢险领导小组立即到达现场，防止坍方进一步扩大，同时由项目经理、总工程师同监理工程师进行原因分析，确定坍方等级，立即启动相应预备方案。

根据工程具体情况，坍方划分为一般坍方和重大坍方。

1）一般坍方（1）坍方高度小于80mm，坍方不影响管线及道路时。

坍方出现后当班人员、工班长立即向队长或现场管理人员报告，队长或现场管理人员向项目经理汇报，项目经理向经理部及驻地监理汇报，应急抢险领导小组立即到达现场，采取应急措施；非抢险人员立即撤离施工现场，地面进行警戒，严禁人员从塌方地段通过，抢险物资迅速到位。

总工程师会同监理工程师进行原因分析，确定处理方案。

（2）当坍方段有渗水时，采用塑料管对渗水进行引流处理，防止渗水软化坍方土体，引起连续坍方事故。

（3）①首先支护准坍方段5m范围内的洞身，②对坍方体初喷，岩面初喷，③方木、型钢支撑，④挂网复喷，⑤注浆加固。

（4）喷射砼封闭后在坍方段径向打设φ42mm注浆小导管，按间距梅花型布置，小导管深入坍方土体1m以上，外露长度到初期支护外，便于回填注浆；并根据坍腔高度在深度方向按间距横向焊接φ22mm钢筋，分层填充高标号轻质预制砼，填充一层喷射C20砼回填密实后填充下一层。