隧道掌子面塌方（坍塌）处理方案（初稿）

隧道掌子面塌方（坍塌）处理方案（初稿）

新建铁路

XX至XX客运专线先行工程XX隧道掌子面坍塌处理方案LOGO

编制：

审核：

批准：

XXXXXX集团有限公司

XXX客专先行工程XXX标项目经理部

二〇二〇年七月

目录

1.编制依据 (1)

2.编制范围 (1)

3.工程概况 (1)

3.1地质状况 (1)

3.2设计与施工情况 (1)

3.2.1设计情况 (1)

4.施工方案 (2)

4.1处理原则 (2)

4.2施工工序 (3)

4.2.1反压回填 (3)

4.2.2掌子面封闭 (3)

4.2.3注浆固结 (3)

4.2.4洞身管棚 (3)

4.2.5三维扫描 (4)

4.2.6监控量测 (4)

4.2.7掌子面开挖 (4)

4.2.8超前支护 (5)

5.处理时间 (5)

6.劳动力及机械设备 (6)

6.1劳动力组织 (6)

6.2机械设备 (6)

7.安全质量保障措施 (6)

8.应急预案 (8)

8.1应急组织机构 (8)

8.2应急领导小组相关人员职责 (8)

8.3应急救援指挥中心的任务 (9)

8.4装备及通讯网络和联络方法 (10)

8.4.1装备 (10)

8.4.2通讯网络 (10)

8.4.3外界联络方法 (10)

8.4.4通报方法和程序 (11)

8.5应急救援队伍的任务和训练 (11)

8.6施救程序与方法 (11)

8.7预防事故措施 (14)

8.8事故处理 (14)

8.9现场医疗救护 (15)

8.10紧急安全疏散 (15)

8.11社会支援 (15)

XX隧道掌子面坍塌处理方案

1.编制依据

⑴《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2018）;

⑵《高速铁路隧道工程施工技术规程》（Q/CR9406-2015）;

⑶《高速铁路隧道监控量测技术规程》（Q/CR9218-2015）。

⑷《铁路隧道施工安全技术规程》TB10304-2009；

⑸“质量安全红线”和XX铁路公司相关文件要求；

⑹本稿件为当天初稿，若后续有修改以修改后为准；

⑹本工程施工采用的施工图纸、参考图、标准图及与本工程相关的其他设计文件。

2.编制范围

XX隧道DKXXX+XXX～DKXXX+XXX坍塌段落处理。

3.工程概况

3.1地质状况

隧道地表表覆盖粉质粘土,灰黄色,硬塑,层厚约 6.4m；洞身围岩为J3n凝灰熔岩，强风化，褐黄色，节理裂隙发育，岩体破碎、呈块状、碎块状，掌子面岩体稳定性一般，洞顶埋深80.8m。

3.2设计与施工情况

3.2.1设计情况

XX隧道DKXXX+XXX～DKXXX+XXX段洞身围岩为J3n凝灰熔岩弱风化，青灰色，凝灰结构，块状构造，节理裂隙稍发育。围岩级别为Ⅱ

级，衬砌类型为Ⅱb型复合式衬砌，施工工法为全断面法。

3.2.2围岩变更情况

隧变2020年度XXX号变更设计会审纪要处理方案：XX隧道DKXXX+XXX～DKXXX+XXX段围岩级别由Ⅱ级调整为Ⅳ级，衬砌类型由Ⅱb型复合式衬砌调整为Ⅳb型复合式衬砌，参照“XXX隧参01-12~14”图施工。施工工法由全断面法调整为两台阶法，上台阶高度不大于5m，参照“设计联系单[2020]xxx号”文施作。超前支护措施调整为Ⅱ型小导管，纵向间距调整为2m，参照“XXX隧参04-04”图施工；

即衬砌类型由Ⅱb型复合式衬砌调整为Ⅳb型复合式衬砌，超前支护采用Ⅱ型φ42×4.55mm×3.5m超前小导管，每循环47根，环向间距40cm，搭接长度不小于1.0m，初支钢架采用I18工字钢，间距为1.0m/榀，开挖工法调整为两台阶法，每循环开挖进尺拱部不大于2榀钢架间距，边墙不大于2榀钢架间距。

3.2.3现场施工情况

2020年XX月XX上午X时许，XX隧道上台阶DKXXX+XXX～DKXXX+XXX，开挖完成后，现场安排初喷，在初喷的过程中，发现开挖作业面掉块，频率由慢到快，掉块部位由左拱顶延伸至掌子面左侧，坍塌部位越来越大，初喷作业已经无法稳定掌子面，现场管理人员立即要求掌子面作业人员迅速撤离现场，退出作业面，后经排查发现，塌腔体环向宽度约8米，纵向长度约8米，塌腔面积约64m2。

4.施工方案

4.1处理原则

总体方案：先观测后施工，先加固再掘进；

先对于坍塌、反压部位进行小导管注浆固结，再对掌子面进行管棚支撑加固，由大里程端向小里程端进行全断面三维扫描、加密监控量测；

4.2施工工序

4.2.1反压回填

人员立即撤至安全地带，组织机械设备对掌子面进行回填反压处理，采用自卸车由洞外向洞内拉运弃渣，将弃渣和洞内塌方土体采用机械进行压实，确保后续洞身管棚施工时钻机不下沉、不倾斜，压实后的土体分成3个台阶，各台阶之间采用放坡处理，施工平台要保证土体被压实，台阶高度不宜超过5m，且应考虑洞身管棚施工工作高度；

4.2.2掌子面封闭

采用C25喷射混凝土对掌子面及回填压实土体喷射封闭，厚度不小于10cm；

4.2.3注浆固结

对掌子面坍塌处打设注浆小导管，小导管环向间距1.0m×1.0m，仰角15°～30°，并注水泥浆固结（必要时可采用水泥浆、水玻璃双浆液），注浆压力控制在0.2MPa～

0.35MPa；

4.2.4钻杆加固

掌子面塌腔部位施作洞身管棚，管棚钻机钻孔后，将钻头及钻杆留在孔内作为洞身管棚材料，每循环管棚长度10m（1m冲击钻头+3

节3m钻杆）；

在掌子面端头最后1榀钢架施作洞身管棚，考虑原施工拱架上方超前小导管较多，管棚环向间距60cm，开挖进尺1.2m后（2榀拱架间距），施作第二循环洞身管棚，管棚环向间距30cm，管棚在塌腔环向范围左右各延伸1.2m作为加强；

每循环施作完成后，在外露端钻杆进气孔焊注浆头，并注水泥浆（必要时可采用水泥浆、水玻璃双浆液），注浆压力控制在0.2MPa～0.35MPa；

4.2.5三维扫描

对坍塌段落初支轮廓面进行扫描检测，掌握初支面轮廓尺寸，有无侵限情况，若存在侵限，对侵限部位标识待处理；

4.2.6监控量测

掌子面作业前，需加强监控量测工作：按纵向间距5m，洞内在上台阶拱腰处加设1条水平测线，每天不少于2次量测数据，开挖作业时，预留沉降量要结合现场监测数据合理调整控制，避免侵限；

4.2.7掌子面开挖

开挖工法采用三台阶预留核芯土法，支护类型加强为Ⅴc，超前支护类型为Ⅲ型小导管，间距1.8m，初支钢架采用I22工字钢，间距为0.6m/榀，每循环开挖进尺拱部不大于1榀钢架间距，边墙不大于2榀钢架间距，并对每榀拱架拱脚及连接处加设1组锁脚锚管（φ42mm×5mm×5m）；

开挖轮廓线预留沉降量20～30cm（具体以现场监控量测数据确

定，监测变形数据较大时，可加大拱架预留沉降量），开挖后即对开挖轮廓面进行初喷，初喷厚度不小于4cm，初喷封闭后再进行安装钢架及支护喷锚封闭；

洞身支护施工过程中，塌腔段拱顶及掌子面左拱腰初支钢架间各预埋一根垂直于初支面的混凝土输送泵管，拱顶预埋两根注浆小导管，小导管纵向间距宜错开5m左右埋设，泵管及注浆小导管埋设深度距塌腔土体不超过50cm为宜，泵送塌腔体填充混凝土时注浆小导管可作为出气口，为确保施工安全，每次泵送混凝土厚度不超过50cm，以防止发生二次坍塌；

4.2.8超前支护

超前支护采用φ50mm×5mm×6m和φ50mm×5mm×4.5m小导管组合施作，打设角度控制为拱顶140°，φ50mm×5mm×6m小导管按仰角60°打设，φ50mm×5mm×4.5m小导管按仰角15°打设，环向间距40cm，搭接长度不小于1.8m，超前小导管打设后应及时注浆封闭。

4.3工程数量

5.处理时间

DKXXX+XXX～DKXXX+XXX坍塌段加强支护计划完成时间为2020年XX月XX日。

6.劳动力及机械设备

6.1劳动力组织

6.2机械设备

7.安全质量保障措施

7.1加强岗前安全培训，现场作业听从指挥；保证洞内照明，严防触电、机械伤害及被坠落物砸伤；

7.2拱架安装允许偏差值横向和高程均为±5cm，垂直允许偏差为±2°；

7.3拱架安装时超挖部分采用C25混凝土垫块支垫稳固，拆换拱后初支结构依照监控量测数据设置预留变形量，保证初期支护净空，避免二次侵限；

7.4开挖进尺每循环为1榀，严禁超循环进尺施工；立架后及时施作喷射混凝土；

7.5开挖作业采用机械开挖轮廓，人工风镐修整，严禁采用爆破方式，尽量避免对土体造成扰动；现场作业由领导带班，专职安全员现场跟踪监督，由专业换拱队伍专业人员换拱作业，以防盲目冒进；

7.6加强监控量测，量测数据及时整理反馈，根据监测结果知道现场作业；施工过程中安排专职安全员负责观察，发现异常情况，现场立即暂停施工，撤出施工现场，并立即按照程序，逐级报告相关情况；

7.7锁脚锚管打设角度符合设计倾角30°要求，打设深度和焊接质量符合设计要求，及时注浆封闭；

7.8钢架连接筋要加强焊接质量控制，保证结构整体受力；

7.9加强初喷混凝土的质量，一是要及时喷射，二是保证混凝土强度，三是要保证设备的完好，加强设备的检修；

7.10支护完成后重新布置监控量测点，建立测量台账，坍塌段设计变更为Ⅳ级围岩，确保10m一个（必要时加密至5m一个）测量断面，测量频次满足以下要求：

8.应急预案

根据国家有关法律法规及上级有关主管部门的文件精神，为了在险情发生时做到紧中有序，忙而不乱，及时有效地组织紧急抢险工作，项目部成立了以项目经理为组长的施工安全应急领导小组。

8.1应急组织机构

应急领导小组：

总指挥：XXX 1xxxxxxxxxx

副总指挥：XXX 1xxxxxxxxxx

技术负责人：XXX 1xxxxxxxxxx

后勤指挥：XXX 1xxxxxxxxxx

组员：XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX 应急领导小组下设办公室，办公室设在安质部，日常工作由安质部负责主持。

8.2应急领导小组相关人员职责

1、总指挥负责所有救援人员、机械、物资的协调和施救统一指挥工作，确定救援方案，主持事故调查会议。

2、副总指挥负责现场救援人员、机械、物资的协调和施救指挥工作，提出救援方案的建议，主持事故调查工作。

3、技术负责人负责协助总指挥开展施救指挥工作，负责救援方案和相关技术及机械技术施救工作，参加事故调查工作。

4、后勤指挥负责救援的外界救援支助的联系和后勤保证工作，提出救援方案的建议，参加事故调查会议。

5、安监员作好总指挥的助手，提出救援方案的建议，协助总指挥开展施救指挥工作，作出事故风险评估，并组织开展日常救援演习培训和负责事故上报及参加事故调查工作。

6、副总工程师协助技术负责人搞好救援方案和技术工作，提出救援方案的建议，参加事故调查工作。

7、小分队队长协助副总指挥开展好现场救援人员、机械、物资等的协调和施救指挥

工作，作出事故风险评估，提出救援方案的建议，参加事故调查工作。

8、小分队副队长协助队长开展好现场救援人员、机械、物资等的协调和施救指挥工作，作出事故风险评估，提出救援方案的建议，同时还应协助技术负责人作好机械技术施救方案，参加事故调查工作。

9、指挥中心的其他救援成员负责协助现场救援的组织、警戒等工作。

8.3应急救援指挥中心的任务

1、立即组织营救受害人员，组织撤离或者采取其他措施保护危害区域内的其他人员。抢救受害人员是应急救援的首要任务，在应急救援行动中，快速、有序、有效地实施现场急救与安全转送伤员是降低伤亡率，减少事故损失的关键。指导群众防护，组织群众撤离。由于重大事故发生突然、扩散速度快、涉及范围广、危害大，应及时指导和组织群众采取各种措施进行自身防护，并迅速撤离出危险区域或可能受到危害的区域。在撤离过程中，应积极组织群众开展自救和互救工作。

2、迅速控制危险源，并对事故造成的危害进行检验、监测，测定事故的危害区域、危害性质及危害程度。及时控制造成事故的危险源是应急救援工作的重要任务，只有及时控制住危险源，防止事故的继续扩展，才能及时有效地进行救援。

3、做好现场清洁，消除危害后果。针对事故对人体、动植物、土壤、水源、空气造成的现实危害和可能的危害，迅速采取封闭、隔离、洗消等措施。对事故外溢的有毒有害物质和可能对人和环境继续造成伤害的物质，应及时组织人员予以清除，清除危害后果，防止对人的继续危害和对环境的污染。对危害化学品事故造成的危害进行监

测、处置，直至符合国家环境保护标准。

4、查清事故原因，评估危害程度。事故发生后应及时调查事故的发生原因和事故性质，评估出事故的危害范围和危害程度，查明人员伤亡情况，做好事故调查。

8.4装备及通讯网络和联络方法

通讯联络对于有效地协调应急组织的应急行动是非常重要的。在实施防护措施时和疏散可能受影响的公众也是必不可少的，为此，通讯装备及通讯网络和联络方法是至关重要的。

8.4.1装备

为确保紧急时信息畅通无阻，物资到位，项目部配备起吊设备3套，应急指挥车4辆，物质运输车1辆，装载机3辆，挖掘机3台，6台对讲机。当一旦发生意外时，保证抢险设备正常调配、指挥、使用。

8.4.2通讯网络

1）、当发生意外时，为确保受伤人员能及时有效的得到救助，信息畅通也尤为重要，为此，当发生以外时，必须从测量组调集对讲机，分别配备给施救指挥员和抢险人员，形成了整体网络，使信息能及时得到有效的畅通和信息的反馈。

2）、应急预案启动时，联络方式主要采用移动电话。

8.4.3外界联络方法

一

般

灾

害项目经理部公司总部

事故发生地

保健卫

生

当地交通部门工程师报告报告交通事故当地防疫站指示指示报告指示疫情

当地保健院重大火灾害发生当地消防局

报

告

当地医院报告指示指

示指示

指示指示火灾报告当地安全监督局报告报告

业主

8.4.4通报方法和程序

1）报警；

2）通知企业内人员紧急行动；

3）如必要，通知外部机构；

4）建立和保持企业应急组织之间的通讯联络；

5）建立和保持现场应急组织、外部机构和其他应急组织之间的通讯联络；

6）如道路交通事故，首先通知交通警察和交通管理部门。

8.5应急救援队伍的任务和训练

救援工作是一项特殊的任务，必须有思想品德好、政治觉悟高、身体素质强、并有一定的业务素质的正式职工担任，在发生险情必须听从指挥，任劳任怨尽心尽职的为在发生意外中的人作出自身应有的贡献，险情就是任务，任务高于一切。

为确保施工人员在施工时发生意外时能得到及时有效正确的救助，首先必须具备自身的基本防护素质，本队将定期聘请医疗、交通有关专业人事，举办求生和交通疏解培训，

使每一位抢险救援队员在执行应急抢险救援时，业务熟练，不因业务不熟练而造成不可弥补的损失和自身的安全。

8.6施救程序与方法

当一旦发生事件时，应马上启动救援预案，首先立即报告经理和管安全的副经理，简单报告事故类别、发生地点、发生原因和发生时间，并说明伤害情况和人数以及目前状况。同时，应马上组织现场人员展开施救工作，并随时报告现场情况，及时作出事故评估，有必要时还应启动对外求援，并报明事故类别、发生地点、发生原因、发生时间和报告人姓名及报告单位。及时了解情况，若有人员受伤，必须立即报请医院速来现场急救。同时说明受伤人员单位地址、受伤时间、伤害程度、受伤性质和受伤部位等情况。及时清点撤离出现场的人员

数量，必要时，组织本单位人员撤离危险区。

隧道施工过程中，可能发生坍塌、冒顶使施工作业人员收到打击、掩埋，造成缺氧、缺水、缺食等危及生命安全。

预防措施

严格按“早预报、先治水、前支护、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、亲测量、”的原则组织施工。

爆破后及时组织人员进入隧道检查，“敲帮问顶”查看爆破后隧道内围岩情况，确保安全，一旦发现有危险情况应立即组织人员撤离并上报。

抢险预案

1、发生塌方，除迅速营救施工人员处，要迅速加固未塌地段，以防止塌方范围扩大，并可为清理塌方而做好准备。同时，摸清塌方的情况，调查塌方范围和塌方后围现状。分析塌落原因及性质、间歇规律、塌方的现场情况。

2、处理塌方应按“小堵清，大塌穿”及“治塌先治水”的原则进行。

3、小塌方在坍塌间歇中，抓紧时间处理。需先支护后清，即后清理塌方，边清边换立柱，各工序要紧跟。如塌土较高，可采用多层排架支护，顶层与塌穴壁要顶紧，条件适合时，也可用喷混凝土和为临时支护处理塌方。

4、大塌方在无法支护塌穴，大小无法查清时不允许清渣，以防随清随塌，使塌方范围迅速扩大。因此必须塌体中穿过去，采用“先护后挖”的施工顺序。先加固塌方端部支撑及衬砌后一般用插板法施工，插板视塌方体石渣软硬可选用木板、钢纤或钢轨等材料，在插板的掩护下清渣并及时架立牢固的支撑，扩大时，亦须横向打入插板，随扩大随支撑。

5、穿越塌体的部位应从拱顶和上部断面穿过塌体，然后向下施

工。

6、通顶塌方是大塌方的极端情况，陷口四周挖排水沟，防止地表水汇集塌陷坑，并用粘土类填实四周裂缝，穴口上方宜搭雨蓬，以防雨水灌入塌方体。

7、在处理塌方时要加强防、排水，并采取适当措施引离塌方段的地下水。

8、大塌方处理费工费时，为加快施工进度，可采取迂回导坑绕过塌体的措施，这样可使处理塌方与正洞施工同时进行，但应注意在选择迂回导坑方案时要慎重，避免在迂回导坑中再次发生塌方，或者塌方扩大到迂回导坑中。

9、塌方段围岩极不稳定，围岩压力加大，因此，衬砌结构需相应加强，对围岩同时应采取加固措施，如在衬砌外做浆砌片石护拱、在塌方体内压水泥浆等，并且作好排水工程，以免后患。

坍塌应急施救

坍塌发生时，在通知相关负责人的同时，应组织现场急救工作，在救护过程中，不能盲目施救，否则会因操作不当而造成自身和伤员的更大损伤或生命危险，所以，当发生坠落事故时，首先停止周边其它的作业工作，清除伤员周围现有危险和可能发生的危险因数，尽可能地将伤员平移至安全地点，但是，在移动过程中应使用单架或木板，尽量不能大幅度地搬动伤员。在等待医院救护人员来之前，并有不少于2～3人的专人对受伤人员进行监护，尽量使伤员少说话保持体力，若伤员出现休克状况，必须立即用拇指掐伤员的人中穴，严禁给受伤人员喝水。

2、物体打击应急施救

施工中物体打击在安全事故中也占有相当大的比例，主要是因重叠作业时，而高处的机具无固定或固定不牢固以及物体太多，支撑物受限失效等因数，导致物体下坠或倾斜倒塌而造成的。当发生物

体打击事故时，相邻作业人员应立即发出报警信号，并报告单位经理和管安全的副经

理的同时，了解现场情况，划定警戒区域，组织人力和机械采取营救措施，不论在什么情况下，首先以人为本，必须保证施救自身人员和伤员的安全为重，以免造成更大的人身伤亡和经济损失。要是有重大设备围困或压住受伤人员时，必须立即调集起吊和装运设备以及气割器材。当清除伤员周围的危险因数后，必须立即将伤员送往就近医院进行抢救，若因条件或伤员的伤情受限，不能及时送往医院时抢救，而需要医院到现场进行抢救时，在救护车未到之前，必须采取现场医疗监护，直至救护车的到来。

3、机械伤人应急施救

工程施工机械作业是必不可少的，但因不熟悉它的性能或操作不当就容易造成机械伤人的事故，机械作业往往离不开人的协作，在协作中，协作人员稍不留心，同样会造成安全事故。针对我部桥梁施工，主要以圆盘锯、吊车、装载机、张拉机械等设备。当发生机械伤人事故时，首先停止作业，拉起自动，断开电源使其机械停止运转，立即组织人员尽量用人力将伤员取出受压位置，在必要时可采取割掉部分结构，当人员被救出来后必须送医院抢救。

8.7预防事故措施

根据“安全第一、预防为”的方针，为了认真贯彻安全促生产、安全促效益的精神，切实加强安全生产管理，进一步落实生产的安全预测与防止，杜绝火灾事故的发生，为确保人身与财产的安全，针对本部施工的特点，特制定了防高坠、防物体打击、防交通事故、施工用电等安全措施，建立应急抢险系统和众监督保证体系；建立以第一负责人、部门主管为首的专业安全检查监督保证等体系，开展日常监督与巡查工作。

8.8事故处理

根据事故处理四不放过的原则，即：事故的原因未调查清楚不放

过；事故的有关责任未受到追究不放过；事故单位员工未受到教育不放过；防范措施未得到落实不放过。

8.9现场医疗救护

现场医疗救护是对病人提供紧急的监护和救治，给伤病员以最大生存机会，急救一定要遵循以下四个急救步骤：

1、调查事故现场，调查时要确保对你、伤病员或其他人无任何危险，迅速使伤病员脱离危险场所，尤其是施工现场，更是如此。

2、初步检查伤病员，判断其神志、气管、呼吸循环是否有问题，必要时立即进行现场急救和监护，使伤病员保持呼吸畅通，视情况采取有效的止血、防止休克、抱扎伤口、固定、保存好断离的器官或组织、预防感染、止痛等措施。

3、同步呼救。在施救的同时，另派人拨通120，通知救护人员和车辆，并继续进行施救，一直要坚持到救护人员或其他施救者到达现场接替为止。此时还应反映伤病员的伤情和简单的救治过程。

4、如果没有发现危及伤病员的体征，可作第二次检查，以免遗漏其他的损伤、骨折和病变。这样有利于现场施行必要的急救和稳定病情，降低病发症和伤残率。

8.10紧急安全疏散

施工中必须保证安全通道和安全躲避处，一旦发生有险情时，首先以确保人的身命安全为重，紧急将人员疏散到安全地点。

8.11社会支援

加强跟漳州市消防、警察、交警、交管局、医院等部门的联系，一旦发生险情时确保紧急救援。

社会支援应急电话

消防大队联系电话：119

交通警察联系电话：122

医疗救护联系电话：120

公安：110

附近医院联系电话：

XX市第五医院：xxxx-xxxxxxx

事故地点至医院线路图（导航软件）