七曜山隧道“特大突泥突水灾害”应急救援 成功处置的经验和启示

陈 科

（中铁十六局集团第三工程有限公司，浙江 313000）

0 引言

隧道在穿越溶洞、断层破碎带或接触带、地下河等不良地质时，特别容易发生突水突泥灾害,突泥突水灾害的发生具有突然性、巨大性、毁灭性，国内外在建隧道工程突泥突水事故案例都不同程度地产生了人员伤亡和较大的财产损失。本文对七曜山隧道特大突泥突水灾害发生后现场应急处置和有效应对进行了梳理，总结了应急救援处置成功得到的经验和启示，对该隧道下一步施工风险控制有较强的指导作用，也为类似隧道施工安全提供了良好的借鉴。

1 七曜山隧道水文地质及溶腔段基本特点

七曜山隧道左洞全长5378m(起讫里程K16+368-K21+764)，右洞全长5400m(起讫里程YK16+386-YK21+786)，为特长隧道。隧道穿越七曜山山脉，最大埋深约为661m。左洞进口标高为1044.693m，出口标高为942.707m，纵面线形0.5%/909m、-2.4%/4469m；右洞进口标高为1045.475m，出口标高为942.696m，纵面线形0.5%/899m、-2.4%/4501m。

七曜山隧道区内岩溶发育，地下水丰富，且以管道状为主，大泉、暗河发育，暗河多顺层及断裂带发育，对地下水有明显的控制作用。由于地形及岩溶发育具有明显的成层性,分布有多层岩溶水，具较高的水压力。同时因为隧道施工将在隧道两侧形成降落漏斗，根据垂直循环带底界标高 1070～970m 左右，隧道路面标高位于水平循环带顶部及垂直循环带底部附近，降落漏斗影响范围隧道两侧 5～10Km。

经现场调查，K20+900 左侧215m 地表沟内发育一落水洞，沟水由此洞渗入地下，在K21+075 左侧地表196 米处沟谷水出现断流”。

综合来看，“富水、高压、不良地质”三者不利组合是诱发本次突泥突水灾害的主要地质条件。

2 突泥突水段设计情况及地质预报情况

2.1.突泥突水区段设计情况

左洞突泥突水处里程为K20+958.5，隧道埋深388.43m，设计围岩等级为IV级、衬砌支护类型为S4c。

设计图纸地质描述为：左洞K21+180 至K20+910 段“奥陶系下统桐梓组中～厚层状灰岩，属较坚硬岩，中厚层状构造，岩体内发育两组裂隙，为块状结构，岩溶较发育，可能穿越大的溶洞。遇层间溶蚀发育带及底部灰岩、页岩接触带，可能与沟水相通，发生突泥突水”。

设计图纸涌水量为：K21+232 至K20+922 段“平水期5759m3/天，丰水期17277m3/天”。

2.2.突泥突水区段超前探孔及超前地质预报情况

2.2.1.超前探孔情况

2018年5月30日C6 多功能钻机在ZK20+972 处向小里程钻探30m，共布设5个探孔，超前探孔过程中未发现该段有溶腔，在钻进至ZK20+955 时4#孔有低压清澈水流出。

突泥突水区段C6 多功能钻机超前探孔示意图

2.2.2.超前地质预报情况

第三方监测单位于2018年5月25日对ZK20+975～ZK20+945 段范围进行超前地质预报。预报结论：“根据左洞所做的地质雷达波形图可以看出，电磁波反射信号中，同相轴错断，推测里程段ZK20+975～ZK20+945 范围内围岩的地质情况为：从当前掌子面到掌子面前方约30 米范围内，岩体较完整，呈中厚层状结构，岩质较硬，节理稍发育，岩层结合度较好，局部地下水稍发育，推测存在滴状出水现象”。

3 “6.7 特大突泥突水灾害”情况及应急救援处置过程

3.1.突泥突水灾害发生情况

2018年6月7日16:10 左右，掌子面里程ZK20+960.5 开始进行钻孔作业，19:40左右在钻掌子面右上角周边眼2.1m 深时有少量清澈水流出，初步分析为裂隙水。21：20 装药完成并撤离左洞内所有作业人员至洞外安全位置，经确认后两名爆破工在21:27 起爆炸药。此时右洞内有施工人员16 人，左右洞内人员合计18 人。

21:27 爆破后掌子面K20+958.5 出现突泥突水，持续涌了1 小时5 分钟，突泥突水量约13 万方（掌子面深约1.5m，洞深约0.5m），22：35 只有小股量流出，基本趋于平稳。涌出物呈灰色～灰黑色，夹有机质，有腐味，含有大量的淤泥、碎石，砂石颗粒，粒径较小；本次突泥突水后洞内沉积物约7000m3。

后续间断地向外涌水涌泥，2018年6月10日至2018年6月20日，突泥突水共计5 次。

3.2.突泥突水灾害应急救援处置过程

发生突泥突水灾害后，项目部立即启动应急预案救援程序，其展开救援的工作程序和应急救援处置过程如下：

七曜山隧道左洞突泥突水应急救援工作程序

21:27 起爆后，30 秒后洞内两名爆破人员发现洞内发生突泥突水，两名炮工马上攀爬到二衬台车（ZK21+047）上安全避险，等待救援。

同时右洞内现场带班的项目部技术人员发现左洞突泥突水后，立即紧急组织16 名施工人员全部向洞外逃生平台撤离；同时向项目部副经理报告七曜山隧道左洞出现突泥突水灾害情况。

接到报告后，项目管理人员第一时间赶到现场，根据应急预案，紧急制定现场营救方案。与此同时，项目管理人员与工班长、劳务作业队长及民工驻地管理人员结合出入洞登记记录交互验证洞内工人信息，反复核实并确认除两名爆破员没有撤离外，右洞16 名工人全部安全到达逃生平台。

通过持续尝试联系，21:40 联系到洞内两名爆破员并得知在二衬台车上且处于安全位置。22:00 采用装载机将左洞两名爆破工撤离到洞外安全位置，并再次核实、确认全部安全，无人员伤亡。同时应急救援警戒组分别路口、通往隧道洞口的便道上拉设警戒线，24 小时设专人值班，禁止闲杂人员进入施工现场。

3.3.后续生产恢复情况

后续项目部已加强掌子面观测，对涌出物进行了清理。同时再次使用地质雷达和超前探孔进行超前探测，后续稳步推进。

4 特大突泥突水灾害避险与救援成功的体会和启示

七曜山隧道“6.7 特大突泥突水灾害”发生后，建设单位、总包部、项目部迅速启动应急预案，应急救援处置得当，所有人员安全脱险。得到的体会和启示如下：

4.1 各级监管管理机构高度重视高风险工点安全管控

为切实加强复杂地质条件下高风险隧道安全风险管控，各级监管和管理机构制定和下发了一系列高风险工点安全管控要求和规定，通过严格监管形成监管高压态势，倒逼了施工单位主体责任落实到位，进一步强化复杂地质条件下隧道工程等重点的现场施工安全、技术保障和应急能力，有效防控了事故的发生。

4.2 多措并举夯实了安全管理基础

总包部、项目部多措并举夯实安全管理基础，强化安全体系建设和机制建设。特别是加强了高风险工点管理和作业人员的安全教训培训工作，通过对高风险工点管理人员及作业人员的安全培训和交底工作，严格落实每日班前讲话，使所有工人和管理人员掌握隧道作业风险点、突泥突水风险危害、风险识别、风险防范措施和如何避险和逃生，强化了作业人员安全意识和自我保护能力。

4.3 应急预案、应急队伍和应急管理能力发挥了充分的作用

针对七曜山隧道岩溶发育、预测易突泥突水地段多达数十个段落的突泥涌水重难点高风险工点，在对地质风险因素识别、突泥突水的安全风险评估和危害分析的基础上，以项目部为单元编制了《七曜山隧道出口突泥突水应急预案》，制定了各项应对及防范措施。加强了突泥突水应急队伍建设，组织了七曜山隧道全体施工和管理人员参与的突泥突水应急实地演练，全面检验突泥突水灾害发生后应急报警系统、应急救援器材和设施设备、救援物资和逃生交通工具的可靠性，检验应急救援组织机构和应急救援流程处置是否得当，检验现场负责人指挥人员疏散组织能力、逃生线路的科学合理性、避险救生设施的可靠性，现场被困人员自救、互救的方法和手段以及救援方案的科学合理性。

在本次突泥突水灾害应急救援中，从组织能动性上和应急救援流程上体现出项目管理人员在应急处置管理的能力，应急预案、应急队伍和应急管理能力发挥了充分的作用。灾害发生后，项目部迅速启动应急预案，有序组织施工人员撤离避险，被困工人紧急自救措施得当，应急救援小组制定的营救被困人员方案科学，现场安全警戒设置及时，应急处置得当，无一人伤亡，并将突泥突水灾害造成的损失降到了最低程度。

4.4 应急避险设施在突泥突水灾害应急救援中发挥了作用

为有效地在突泥突水发生后尽快脱离险境，避免现场人员伤亡，利于续救援工作的有效实施，项目部防患于未然，在七曜山隧道出口右侧山体搭建了逃生平台，平台面积50m2，结构稳固，可以容纳80 人集中紧急避险。该应急避险平台在“6.7 突泥突水灾害”中，为现场人员紧急避险、保障现场人员的生命安全发挥了巨大作用。

5 结语

在本次突泥突水灾害应急救援中，从组织能动性上和应急救援流程上体现出项目管理人员在应急处置管理的能力，应急预案、应急队伍和应急管理能力发挥了充分的作用。灾害发生后，项目部迅速启动应急预案，有序组织施工人员撤离避险，被困工人紧急自救措施得当，应急救援小组制定的营救被困人员方案科学，现场安全警戒设置及时，应急处置得当，无一人伤亡，并将突泥突水灾害造成的损失降到了最低程度，为其他同类隧道提供了很好的借鉴。