京沈客專項目黃土及其他特殊地段隧道塌方案例和原因分析李鵬華2016.07目錄一、隧道塌方案例分析二、關門塌方搶險救援三、隧道塌方原因分析四、結束語一、隧道塌方案例分析中交三公局第一工程有限公司（一）近幾年隧道關門塌方案例

1、寶蘭客專陽坡莊隧道。2014年8月31日13時35分，寶蘭客專陽坡莊隧道進口在拆換拱架作業(yè)過程中發(fā)生坍塌，造成掌子面8名作業(yè)人員被困。塌體長度約22米，隧道埋深約110米，地質為砂質黃土夾泥巖。經過8小時緊張救援，疏通中心排水溝，使被困人員成功獲救。2、云桂鐵路富寧隧道。

2014年7月14日16時15分，云桂鐵路富寧隧道處發(fā)生坍塌，造成掌子面15名作業(yè)人員被困。塌體長度約21米，隧道埋深約160米，地層為硅質巖，灰黑色。經緊張救援，28小時后打通“生命通道”，130小時后人工打通迂回導坑，被困人員安全獲救。

3、吉圖琿客專小盤嶺1#隧道。2014年4月2日0時40分，吉圖琿客專小盤嶺1#隧道出口發(fā)生坍塌，造成掌子面12名作業(yè)人員被困。塌體長度約18m，埋深約100米，地質為含碳泥質板巖。經相關人員緊張救援，63小時后打通“生命通道”，87小時后打通人工導坑，被困人員成功獲救。

4、貴州安江高速公路兩天窩隧道。2014年8月10日19時50分，貴州省安江高速公路兩天窩隧道右線進口發(fā)生坍塌，造成掌子面13名作業(yè)人員被困。塌體長度約25米，埋深約43米，地質主要為強風化凝灰質板巖。經緊張救援，12小時后打通“生命通道”，140小時后打通人工導坑，被困人員成功獲救。（二）近六年來鐵路隧道安全事故統(tǒng)計分析

序號年份關門塌方掌子面塌方其它（交通、爆炸等）小計12014至8月發(fā)生3起。被困34人：33人獲救，1人失蹤。發(fā)生1起，死亡4人。發(fā)生2起，死亡2人。發(fā)生6起，死亡7人。22013未發(fā)生。發(fā)生7起，死亡14人。發(fā)生4起，死亡13人。發(fā)生11起，死亡27人。32012發(fā)生2起。被困8人，全部獲救。發(fā)生1起，死亡2人。發(fā)生2起，死亡14人。發(fā)生5起，死亡16人。42011發(fā)生1起。被困6人，其中5人獲救，1人失蹤。發(fā)生2起，死亡14人。發(fā)生5起，死亡35人。發(fā)生8起，死亡50人。52010發(fā)生3起。被困28人，其中8人獲救，20人遇難。發(fā)生4起，死亡11人。未發(fā)生。發(fā)生7起，死亡31人。62009發(fā)生1起。被困6人，全部獲救。發(fā)生4起，死亡9人。發(fā)生1起，死亡3人。發(fā)生6起，死亡12人。小結：1.在建隧道建設規(guī)模大（鐵路約4300座、公路約2300座），安全事故件數也在增加，傷亡人數較多。近6年來發(fā)生隧道安全事故43起，涉險人員204人，其中143人死亡。因此，參建各方必須高度重視。2.隧道關門塌方涉險人員多、危害性大。近6年來發(fā)生關門塌方10起，占事故總數的23%，涉險人員83人，占事故涉險人員總數的41%。預防隧道關門塌方尤為重要。3.隧道關門塌方搶險救援方法得當、組織快速，成功獲救概率高。近6年發(fā)生的10起關門塌方中，61人安全獲救，占關門塌方涉險人員總數的74%，2014年路內外共發(fā)生關門塌方4起，救援工作均取得成功。因此，科學救援、快速救援、專業(yè)救援甚為關鍵。二、關門塌方搶險救援中交三公局第一工程有限公司（一）應急救援工作的組織1.安全生產實行屬地管理

按照《中華人民共和國安全生產法》規(guī)定：“有關地方人民政府和負有安全生產監(jiān)督管理職責的部門的負責人接到重大生產安全事故報告后，應立即趕到事故現場，組織事故搶救。任何單位和個人都應支持、配合事故搶救，并提供一切便利條件”。2.按事故等級明確責任主體按照事故等級，特別重大、重大安全生產事故分別由國務院和省、直轄市負責組織搶險救援，組建搶險救援總指揮部，相關部門和單位參加救援；較大和一般安全生產事故由施工企業(yè)負責組織搶險救援，或由事故所在地的地、市政府負責組織搶險救援，相關部門和單位參加救援。3.現場救援組織分工救援指揮部設置：領導協(xié)調小組，負責負責搶險救援過程中的組織、決策、部署和協(xié)調等相關事項；各工作小組，分別負責技術、監(jiān)測、救援實施、后勤保障、物資材料供應、警戒保衛(wèi)、醫(yī)療救護、新聞發(fā)布、善后安置等相關工作。（二）應急救援工作流程隧道應急救援工作分三階段：啟動準備階段、救援實施階段、救護總結階段。1.啟動準備階段發(fā)生坍方，有人員被困按規(guī)定上報地方人民政府國家鐵路局中國鐵路總公司成立救援指揮部成立各救援小組科學制定救援方案反壓、支撐等加固監(jiān)測評估，存在風險即刻對結構進行加固進入救援實施階段2.救援實施階段快速打通“生命通道”高壓風管通風套管鉆機實施通風、通訊、給養(yǎng)、心理輔導多措并舉實施“逃生通道”人工導坑機械鉆孔正面導坑迂回導坑鉆機成孔利用中心溝頂管成孔被困人員逃生進入救護總結階段啟動準備階段3.救護總結階段接受醫(yī)療救護結束救援實施階段康復出院救援總結（三）應急救援工作實施1.調查塌方基本情況目的為科學決策救援方案（逃生通道）提供依據。內容被困人員情況：人員數量、所處大概位置等；塌方情況：塌方規(guī)模、距掌子面距離等；地質情況：地層巖性、圍巖級別和地下水情況等；施工及周邊情況：地表情況、監(jiān)控量測情況等。方法詢問三塌方三目擊三者、三測量三和技三術人三員；三現場三實地三踏勘三；查三詢相三關技三術資三料；三生命三通道三施工三情況三；被三困人三員信三息反三饋情三況（三“生三命通三道”三被打三通后三）。成果形成三塌方三情況三調查三報告三，并三繪制三塌方三情況三示意三圖。塌方三資料三調查三樣圖2.采取三“三雙穩(wěn)三定”三措施三杜絕三次生三災害三發(fā)生回填三反壓三穩(wěn)定三塌體三：嚴禁三清方三或擾三動塌三體，一是對坡三腳回三填反三壓，回三填高三度宜三為距三拱頂5~三6米，并三留出三操作三平臺（當三采用三機械三成孔三時需三考慮三滿足三機械三作業(yè)三條件三），三二是三對塌三體坡三面進行必三要的三防護。強化三支護三穩(wěn)定三結構三：采用對口撐、立柱三、斜三撐，三搭設三枕木三垛等措施對結三構進三行加三固。3.快速三打通三“生三命通三道”“生三命通三道”三非常三重要。關三門塌三方救三援過三程十三分復三雜，三救援三時間三也比三較長三，從三近幾三次救三援情三況看三，一三般在3~三6天。三因此三，快三速打三通“三生命三通道三”為三被困三人員三輸送三空氣三、食三物，三進行三信息三傳遞三以及三心理三干預三都非三常必三要。三“生三命通三道”三能夠三再次三確認三坍塌三體長三度，三指導三逃生三通道三的施三工。打通三方法：首先利用三洞內三既有硬質三風、水管對被三困人三員進三行通三風，三如條三件成三熟可三進行三輸送三食物三、通三話等三；再次利用三套管三跟進三鉆機三在坍三塌體三上部三打通三生命三通道三。關鍵三技術三及組三織：科學三定位三開孔三位置，距三隧道三拱頂三約1.三0~三2.三5m，塌三體一三側（三為機三械施三工逃三生通三道預三留空三間）三通道三定位三準確三、方三向與三隧道三軸線三平行三；“三生命三通道三”直三徑應三在10三8m三m以上三。專業(yè)三鉆機三鉆進，快三速打三通“三生命三通道三”應三采用三專業(yè)三大功三率、三多功三能、三套管三跟進三鉆機三。比三如：三小盤三嶺1#隧道三采用三普通三鉆機三鉆進三不成三功后三采用三卡薩C6鉆機三，“三生命三通道三”成三功打三通。專業(yè)三人員三操作，鉆三機應三由熟三悉機三器性三能的三專業(yè)三人員三操作三。相關三配套三部件三要備三齊。小盤三嶺1#隧道三采用三卡薩C6鉆機富寧三隧道三采用RP三D-三18三0C三BR鉆機富寧三隧道三“生三命通三道”三方案小結三：“生三命通三道”三是關三門塌三方救三援過三程中三最重三要步三驟，設備三要高三效、三操作三人員三要專三業(yè)、三定位三要準三確、三實施三要快三速。富寧隧道28小時三將“三生命三通道三”打三通（三設備三調轉20小時三，RP三D-三18三0C三BR鉆進8小時三）、兩天窩隧三道采用三卡薩C6鉆機12小時將“三生命三通道三”打三通、小盤三嶺1#隧道63小時三將“三生命三通道三”打三通（三用時三時間三長主三要是三先期三采用三普通三鉆機三施工三未成三功，三后調三用C6鉆機三）。4.多方三案并三舉實三施“三逃生三通道三”多方三案并三舉實三施“三逃生三通道三”非三常必三要：被三困人三員最三終要三從“三逃生三通道三”逃三生，三構建逃生三通道是救三援工三作的三核心三。由三于塌三方極三為復雜，坍三塌體三中可三能存三在孤石、鋼筋，或三坍塌三體極三為松散三、無三自穩(wěn)三能力等，三救援三搶險三過程三中隨三時都三可能三發(fā)生三意外三，因三此，三堅持三多措三并舉三非常三必要三。例三如：三富寧三隧道三救援三過程三中，三采用三左側三迂回三導坑三和正三面機三械鉆三孔方三案，三均取三得成三功；三小盤三嶺1#號隧三道采三用正三面人三工導三坑和三氣壓三頂方三案，三人工三導坑三方案三取得三成功三；兩三天窩三隧道三采用三塌體三正面三人工三導坑三和左三線人三工導三坑方三案，三地面三鉆孔三作為三預備三方案三，最三終正三面導三坑取三得成三功。救援三情況三看，三“三逃生三通道三”實三施主三要有三三種三：利用三隧道三既有三管道、人工三開挖三導坑，機械三施工三逃生三管道三。利用三隧道三既有三管道逃生三。目三前在三建的三雙線三鐵路三隧道三都設三置中三心排三水溝三，有三直徑Φ6三00三mm圓管三和溝寬60三cm、深75三~9三0c三m的蓋三板溝三兩種三。實三踐中三如果三救援三人員三疏通三中心三排水三溝，三救援三時間三最短三，如三寶蘭三客專三陽坡三莊隧三道僅三用8小時三全部三人員三成功三獲救三。施三工期三間，三施工三單位三應對三圓管三形中三心排三水溝三及時三清淤三，蓋三板溝三及時三安裝三蓋板三或用三鋼板三臨時三覆蓋三。利用三中心三水溝三逃生三方案三圖圓管三型中三心排三水溝矩形三蓋板三溝型三中心三排水三溝人工三開挖三小導三坑逃生形式三選擇：當三能夠三判定三一側三初期三支護三未被三塌方三破壞三、能三被利三用時三可優(yōu)三先選三擇正三面三三角形三斷面三形式三，導三坑開三口宜三選在三低位三；當三無法小盤三嶺1號隧三道采三用三三角形三小導三坑救三援成三功判斷三初期三支護三是否三可能三利用三、或三者能三夠判三斷初三期支三護全三部被三破壞三時可三優(yōu)先三選擇三正面三梯形三斷面三形式三，導三坑開三口宜三選在三高位三；當坍三塌體三極為三松散三、自三穩(wěn)能三力極三差時三應優(yōu)三先選三擇迂三回導三坑，三梯形三斷面三，開三口宜三選在三高位三。富寧三隧道三塌體三正面三三角三形導三坑富寧三隧道三迂回三導坑三方案兩天三窩隧三道采三用塌三體正三面梯三形導三坑取三得了三成功三。開挖三尺寸：三三角形三斷面三一般高1.三5~三1.三8m，寬1.三5m；梯三形斷三面上寬0.三8~三1m、下三寬1.三2m、高1.三2~１.５m。支護三材料：導三坑支三護可三采用三方木三或工三字鋼三，方三木規(guī)三格宜三為15三×1三5c三m，工三字鋼三宜為I1三8型；三可采三用方三木密三排、三間隔三立方三木并三背后三鋪設3c三m厚木三板兩三種方三式支三護；三梯形三斷面三方木三接頭三應采三用企三口連三接并三用扒三釘扒三緊。特殊三處理：開三挖中三如遇三孤石三可采三用風三鎬人三工處三理或三者繞三避；三如遇三鋼架三等可三氧氣三乙炔三切割三；如三坍塌三體松三散可三密排三小導三管或三者注三雙液三將固三結；三導坑三出洞三時根三據實三際情三況研三究制三定可三行方三案；三迂回三導坑三應加三強測三量，三及時三方向三校正三。機械三施工三管道逃生方式：從三成孔三方式三來看三，有三逃生三管頂三進和三大口三徑水三平鉆三機逃三生管三跟進三兩種三。選型：當三坍塌三體長三度在10米以三內且三為土三質時三可考三慮逃三生管三頂進三方式三；當坍塌三體長三度大三于10時，三地質三較復三雜時三可考三慮大三口徑三水平三鉆機三套管三跟進三方式三。：逃生三管頂三進：可采三用挖三掘機三配合三液壓三頂鎬將逃三生管頂進坍三塌體三；用三氣壓三頂進三機械三設備三將逃三生管三坍塌三體形三成逃三生通三道。三挖掘三機配三合液三壓頂三鎬頂三進法邊頂三進邊三人工三出碴三，當坍三塌體三對管三道的三握裹三力增三加，三無法繼續(xù)三頂進三時可三在頂三管內三再安三裝一三小直三徑鋼三管繼三續(xù)頂三進，三此在三蘭渝三鐵路三桃樹三坪隧三道取三得了三成功三。桃樹三坪隧三道采三用頂三管法三救援三成功：大口三徑水三平鉆三機套三管跟三進：中鐵三二局三昆明三救援三隊引三進一三臺FS三-1三20三CZ大口三徑水三平鉆三機，該鉆三機能三夠快三速鉆三進62三0m三m管徑三的救三援通三道，能夠實現三安全三、快速救三援，在三云桂三鐵路三富寧三隧道三搶險三救援三過程三中進三行了三嘗試三，取三得了三初步三成功三。設備三情況：鉆機三外觀三尺寸為9.三5m三×3三m×三2.三8m，主三機質三量約三為34噸，三扭矩三最大三可達19三5k三N?三m，推三進力三最大三可達14三55三kN。適用三條件：當塌方三體為三砂土三、黃三土、粘土以及碎石三土（三碎石三粒徑三最大三不超三過60三cm）可直三接鉆三進，當碎三石土三最大三粒徑三超過60三cm時可采用自帶DT三H潛孔三錘套三管鉆三進。場地三需求：鉆機三行進三路線三坡度三小于15三°，鉆三機就三位場三坪基三礎水三平堅三實，三空間三尺寸三不低三于15三m（長三）×5三m（寬三）×5三.3三m（高三）；風水三電需三求：38三0V、50三Hz的電三力，三滿足22三5K三VA使用三負荷；若使三用潛三孔錘三鉆頭三鉆進三，現三場需2臺空三壓機三、2個儲三氣罐三、1個風三包的三位置三，合三計30三m2的空三間位三置；使用三潛孔三錘鉆三頭鉆三進除三塵時用的10三00三L清水；10三m2的水三平場三地作三為發(fā)三電機三或電三動機三單元三場地三。5.救援三中的三重要三工作建立三會議三制度建立救援三例會三制度，每三日8時、16時召三開，三研究布置救援三工作三；建三立領導三現場三值班三制度，處三置救三援過三程中三出現三的相三關問三題；三建立對口三協(xié)商三制度，及三時就三現場三救援三需要三地方三政府或部三門溝三通的工三作進三行銜三接。加強三監(jiān)控三測量三、形三成小三時報三告制三。正三確、三快速三、高三效傳三輸信三息監(jiān)測三內容：凈三空收三斂和三拱頂三下沉三；技術三要求：監(jiān)三控量三測工三作是三整個三應急三救援三過程三中的三安全三“保三護神三”，三做到三“三三加密三一復三核”三，即三監(jiān)測三斷面加密三，宜三為每3米設三一監(jiān)三測斷三面；三監(jiān)測三點加三密，三每斷三面設5～7個量三測點三；監(jiān)三測頻三率加三密，三每小三時量三測一三次；三雙人三雙儀三器交三叉復三核量三測。信息三傳遞：建三立小三時報三告制三，通三過手三機短三信形三式報三救援三指揮三部有三關負三責人三。技術三標準：當三變形三速率三大于5m三m/三d，或三者混三凝土三剝落三、裂三縫明三顯加三大時三，應三停止三救援三采取三加固三措施三。有經三驗的三安全三人員三組織三人工三觀察三也是三不可三或缺三的。要有三專門三的小三組專三門負三責安三全狀三態(tài)評三估。做好三注漿三的各三項準三備工三作坍塌三體松三散段三一般三采用小導三管超三前支三護即可三通過三，但當塌三體極三為松三散、三無自三穩(wěn)能三力時三應進三行水三泥~水玻三璃雙三液漿三注漿固結，施三工單三位應三提前三準備三好材三料、三設備三和專三業(yè)隊三伍。小結：1.根據三近幾三年來三鐵路三隧道三關門三塌方三“逃三生通三道”三實施三情況三來看三：利用隧道三既有三管道逃生三簡便三、易三行，三救援三時間三短，三宜優(yōu)三先考三慮；人工三開挖三導坑實施三方便三、靈三活、三可靠三性高三、成三功機三率大三，但三施工三進度三一般三，救三援時三間約3~三5天；大口三徑水三平鉆三機施工三“逃三生通三道”三在富三寧隧三道進三行了三實驗三性施三作，三正常三情況三下鉆三進后三速度三較快三（1m三/小時三以上三），三但在三鉆進三過程三中遇三到障三礙物三處置三困難三，同三時設三備調三轉和三施工三準備三時間三較長三，工三裝配三套和三工藝三熟練三程度三不足三，下三一階三段仍三需改三進和三完善三。2.通過三近幾三次救三援情三況來三看，三專業(yè)三化救三援隊三伍發(fā)三揮了三不可三替代三的作三用，三專業(yè)三化救三援隊三伍可三以加三快救三援進三度，三提高三救援三成功三概率三。原鐵三道部三成立5支隧三道應三急救三援隊三：中鐵三二局三設在三昆明三，負三責西三南片三區(qū)；中鐵五局三設在三長沙三，負三責華三南片三區(qū)；中鐵十二三局設三在南三昌，三負責三華東三、華三南片三區(qū)；中鐵十七三局設三在太三原，三負責三華北三、東三北片三區(qū)；中鐵隧道集團設在三西安三，負三責西三北片三區(qū)。三、三隧道三塌方三原因三分析中交三三公三局第三一工三程有三限公三司（一三）關三門塌三方原三因分三析1.地質三方面：地三質基三本為三破碎三、松三散的三軟弱三圍巖三；實三際圍三巖級三別在Ⅳ級左三右，三層狀三一般三傾向三水平三；在三地下三水、三收斂三變形三或放三炮振三動作三用下三，荷三載可三能突三然劇三增、三作用三于初三期支三護。2.施工三方面：仰三拱存三在一三次性三開挖三過長三并未三及時三封閉三或者三下臺三階一三次性三接腿三過多三；仰三拱和三二襯三施工三步距三超標三。3.質量三方面：初三期支三護鋼三架環(huán)三、縱三向連三接質三量不三達標三；鎖三腳錨三桿（三管）三未達三到設三計要三求。4.軟巖三高地三應力三段初三支薄三弱也三易發(fā)三生關三門塌三方。（二三）影三響隧三道塌三方的三因素目前三山嶺三隧道三施工三仍以三傳統(tǒng)三的鉆三爆法三為主三，僅三個別三長大三隧道三采用三了盾三構或TB三M法。三現場三作業(yè)三面多三，有三經驗三的作三業(yè)人三員少三，不三可控三的風三險點三多。三造成三隧道三塌方三可能三還有三以下三幾個三方面三的因三素：1.隧道三建設三地質三環(huán)境三差長大三隧道三增多三；軟弱三圍巖三隧道三增多三；水文三地質三條件三復雜三；降雨三或融三雪對三隧道三施工三有影三響。2.地質三方面三認識三不到三位、三工程三措施三針對三性不三強設計三期間三勘察三不到三位，三地質三情況三不明三；施工三時未三及時三調整三支護三參數三，超三前加三固不三到位三。3.施工