特长岩溶隧道斜井段涌水应急处置

中交一公局厦门工程有限公司，福建 厦门 361021

1 工程概况

G7611都匀至香格里拉高速公路守望（滇黔界）至红山（滇川界）段A4标段翠屏隧道位于云南省昭通市鲁甸县，属于双向四车道高速公路隧道。隧道左右洞长度分别为10133m和10046m，纵面采用-1.98%的单向字坡，进出洞口均采用端墙式洞门；隧道进出口及洞身段左右线距离为40m，按分离式隧道设计，为全线重点控制性工程。翠屏隧道运营通风采用斜井分段通风，设置1#、2#和3#斜井，其中1#、2#斜井分别长1703m和1455m，辅助主洞施工；3#斜井长1395m，断面较小（6.5m×5.9m），不辅助正洞施工。

截至2020年9月6日，1#斜井已施工完成并进入正洞施工，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。左洞小里程掌子面围岩为Ⅳ（SF4C)，采用全断面法，左大里程Ⅲ级（S3JT），全断面。涌水时，左洞累计开挖2502m，右洞累计开挖1505m。

1#斜井正洞段反坡排说明：采用多级接力反坡排水装置，及时将掌子面的积水梳理、收集至临时集水池，并用管道输送到斜井与主洞交叉口泵站位置，采用185kW大功率泵站集中将水引排到洞外，通过四级沉淀池沉淀处理达标后排放至指定位置，特别是要对翠屏隧道涌水量进行计算分析，预留备用管道应急排水，确保隧道应急排水顺畅。

2 涌水情况

2020年9月7日，翠屏隧道1#斜井左洞小里程掌子面ZK46+464处在掌子面爆破完成后突发涌水，涌水量极大，左右洞施工人员立即乘坐通勤车撤离，项目部在确保安全的情况下立即采取紧急排水措施，全力抽水，确保隧道施工安全。截至9月8日，左洞大里程段共计530m被淹；截至9月12日，左洞大里程段共计910m被淹。在加强了水泵、水管投入使用后，应急抽水配备满足涌水量需要，左洞下游水位开始下降。

9月15日晚，由于施工所在地连续强降雨，现场值班发现上游涌水开始变浑浊，经巡查发现，距离掌子面涌水点（里程为ZK46+464）52m处（ZK46+516）左侧预留洞室拱脚部位有一处浑浊水系涌水，涌水处水质浑浊。

9月16日凌晨，左洞大里程涌水淹水位置已到达ZK47+840，距离斜井交叉口一级泵站（ZK47+590）仅为250m，会随时危及抽水人员、抽水设备及临电设施安全。在与上级领导汇报后，各方决定立即将现场人员撤离，在保证人员安全的情况下，撤出泵站抽水水泵、变压器等设备。

3 涌水后应急措施

3.1 第一次涌水后的应急措施

（1）立即停止施工，撤离左右洞各个掌子面、二衬施工及电缆沟作业人员；由现场安全员、技术员负责排查左右洞人员，不得遗漏，在10min以内使所有人员乘坐通勤车辆撤离（除了现场电工、值班人员）。

（2）1#斜井与交叉口位置安排值班人员，指派电工将左右洞大里程方向照明及动力线分段断电。

（3）启动3台185kW应急水泵，并将进洞的风管（200mm）、水管（100mm）立即改成抽水管，接入75kW、185kW水泵，加强抽排水。

（4）待涌水量稳定后，将左右洞大里程的机械设备撤离。

（5）项目部编制值班表，由项目领导24h轮流值班，每班安排安全员1名、技术员2名，每小时巡查一次，观察水位上涨情况，并进行详细记录，推算水位上涨速度。

（6）从其他工区紧急调用电焊工加焊200mm、300mm管道，从1#斜井洞口至一级泵站位置开始布设3条200mm、1条300mm管道；增加10个一级泵站水泵平台和1台变压器，设置10台185kW水泵，立即安排电工布设变压器至泵站的电缆线，水泵运抵现场后立即安装就位。9月12日，水泵抽水能力已超过涌水量，左洞大里程水位开始下降。

（7）外部调运9台185kW水泵、4台75kW水泵和10台22kW水泵抵达现场，作为应急水泵。

（8）加强洞口门禁系统管理，车辆、人员必须经值班领导同意方可进洞。

3.2 应急抢险的相关措施

9月16日，由于鲁甸县发生连续强降雨，在左洞已开挖段多处发生涌水，涌水量已大大超过抽水量，凌晨时左洞大里程方面水位迅速上涨。项目经理、副经理、总工和安全总监现场查勘后，预计在现有抽水能力下，左洞下游水位11h内上涨至一级泵站位置。经现场研究一致决定同时向上级报告，后开始撤离用电设施和泵站设备。经过9h抢险，完成了抢险任务，此时水位已上涨至一级泵站位置。由此可得，在应急抢险的同时，应做好以下工作：

（1）指派一人手持对讲机和扩音器观察大里程水位上涨情况，每半小时上报水位情况。

（2）由项目副经理现场指挥，统一调度车辆、人员拆除水泵和变压器等设备，配备扩音器1台、强光手电筒1部。

（3）指派2名电工负责断电，拆除电力设备，4人辅助。

（4）指派现场负责人巡查左右洞小里程方向的设备，在确保安全的情况下，将可拆除的设备设施和小型机具移至洞外。

4 现场安全注意事项

4.1 人员安排

（1）进洞人员必须做好登记，穿戴救生衣、雨鞋，佩戴安全帽，携带照明设备。

（2）加强门禁管理，对于进出洞人员应详细记录其出入洞时间、工种，对于车辆应记录其车牌号、司机姓名、出入洞时间，进洞人员和车辆应服从现场值班领导统一指挥调度。

（3）设置专职值班人员，每小时观察左右洞大里程水位上涨情况；待涌水量稳定后，巡查左洞小里程的掌子面出水情况，并做好记录。

（4）现场4名电工轮班，负责洞内临电设施维护和拆除、洞内照明分段断电、左右洞除水泵及照明用电以及从变压器处全部断电，确保用电安全。

4.2 突发事件安排

（1）突发涌水应对措施。施工过程中掌子面如突发涌水，且涌水量严重超过了排水系统的工作能力，值班人员应立即发出预警，撤离人员，直接报告项目副经理。

（2）设置救生衣和救生圈。掌子面80m范围内每15m悬挂1件救生衣和1个救生圈，掌子面和防水板台车处悬挂15件救生衣和15个救生圈，在成洞段墙身1m以下每隔20m设置应急逃生指示灯，箭头指向斜井出口方向。

（3）经常组织作业人员的应急培训和逃生演练，使其熟悉逃生路线、逃生方法，了解涌水后自救和互救方法；制作涌水应急处置卡，组织人员学习领会。其中，隧道涌水应急处置卡应包括以下主要内容：①预警。班组长、值班人员发现掌子面有涌水先兆后，发出预警信号，立即启动声光报警，组织人员有序撤离。②洞内人员自救与互救。第一，听到撤离信号，应立即按照逃生路线撤离；第二，应尽力使用预设的台架、救生衣、救生圈、救生绳等逃生至安全地带；第三，发出求救信号，尽可能与救援人员联系，报告有关情况；第四，在确保自身安全的情况下，尽可能帮助他人脱险。③项目管理人员及作业班组关注设备设施。第一，在斜井与正洞交叉口设置一级泵站，设置集水池，水泵、电箱与地面保持50cm的高度距离；第二，按照最高涌水量1.2倍配备抽水设备和用电设施，配备应急水泵和水管；第三，将进洞水管和风管改成排水管使用；第四，配备移动式抽水设备，保证随时投入使用。④根据涌水量的情况，组织洞内人员的救援。第一，涌水量减小时，利用工程机械撤离人员；第二，水量较大，待水情基本稳定时，可使用皮划艇进行救援；第三，当发生小规模的突泥或伴有大量淤泥或沙石时，可通过搭设脚手架、铺设木板等方法进行救援；第四，救援人员应佩戴专业救援设备。⑤送医。救援人员询问出洞人员身体情况，将身体不适的或者受伤的人员立即送至医院进行检查救治。

5 处置1#斜井左洞涌水的应急措施

（1）安装声光报警装置。根据工点的施工组织，采用简单实用、可操作性强的手动报警装置；在各掌子面、施工作业点等危险地段设置报警联动装置。

（2）在富水区域施工的人员穿戴腰带式救生衣，便于涌水后的应急逃生。

（3）增加备用逃生设备。每个掌子面应配备逃生车辆，以加快逃生速度；在洞内掌子面附近或防水板台车处设置皮筏艇、救生圈、救生衣和救生绳。

（4）配备掌子面安全员。安全员由有隧道施工经验的班组长、值班人员担任，负责观察掌子面及初支段的安全情况，遇到异常或突发情况时，及时发出撤离信号，组织人员有序撤离，并及时上报。

6 结束语

综上所述，岩溶隧道发生涌水时，应根据隧道现场涌水量、涌水位置及抽排水能力，采取不同的应急处置措施。面对突发涌水情况，现场人员应沉着冷静，立即组织自救与互救，并及时上报，便于项目负责人及时做出决策，部署应急抢险工作，确保人员安全，最大限度地减少财产损失。