张梅主任高风险隧道突水突泥灾害分析和对策(录音整理)

2024年4月4日发(作者：)

高风险隧道突水突泥灾害分析和对策

工管中心张梅主任在铁路隧道安全电视电话会议上的讲座

（根据录音整理）

2010.02.10

铁道部这几年是高度重视隧道施工安全，07年在石太线召开一次隧道安全会议，去年在京沪西格马隧道也召开了现场会，最近几年，铁道部发了许多隧道安全技术规章、规程和手册，现在在前铁路在建隧道有4500多公里，2500多座，规划有5000多座隧道，接近10000公里。这里面，高风险、地址复杂和难度比较大的比例还是比较高的，特别是岩溶隧道和断层出的事故是比较多，从2002年渝怀线圆梁山隧道出事后，这几年基本上几乎没遭遇到。但从2006年宜万铁路开始，大量的遭遇溶腔和断层隧道，岩溶隧道的突水突泥灾害，损失是惨重的。隧道技术含量最高的是软弱破碎带，但风险最大的是突水突泥，根据这个情况，按照卢部长要求和部里安排，今天专门做高风险隧道突水突泥灾害分析，对岩溶隧道在实践中的认知和感知，认知风险来源，避免事故。

一、突水突泥事故案例

1、渝怀铁路圆梁山隧道

02年9月10日圆梁山隧道进口下导坑开挖到3410米处，爆破后溶腔口有少量的黄泥溢出，经几方会商后，施工混凝土挡墙，突然发生大规模突水突泥，瞬间突水突泥巴4200m，最大涌水量716m/小时，事故造成多名作业人员遇难。工程1

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损失惨重，影响施工一年之久。突泥点的埋深是550米，该隧道的灾害是溶岩突水突泥灾害。

2、宜万铁路马鹿菁隧道

06年1月21日宜万铁路马鹿菁隧道出口平导开挖到3174米处，注浆加固后开挖出碴时，突然发生突水突泥，瞬间突水突泥8万m，最大涌水量72万m/小时，造成多名作业人员遇难。经济损失巨大，影响施工一年之久。突泥点的埋深是400米。该隧道的灾害是溶岩突水突泥灾害。

3、宜万铁路野三关隧道

07年8月5日宜万铁路野三关隧道出口开挖到5444米出碴时，突然发生突水突泥突石，瞬间突出泥沙5万m，最大涌水量15万m/小时，将洞内的机械设备冲至500米或解体，造成多名作业人员遇难。经济损失巨大，影响施工一年之久。突泥点的埋深是200米。该隧道的灾害是溶岩突水突泥灾害。

4、宜万铁路大支坪隧道

08年4月30日宜万铁路野三关隧道进口开挖到2771米处，注浆完后开挖，专职安全发现情况异常，立即下令撤人，随后发生大规模的突水涌沙，瞬间泥沙4千m，最大涌水量4万m/小时。由于采取了防护措施，未造成人员伤亡。突泥点的埋深是160米。该隧道的灾害是溶岩突水突泥灾害。

5、宜万铁路云雾山隧道

08年7月21日宜万铁路云雾山隧道出口开挖到3079米2

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处，进行超前探孔时，突然发生突水涌沙，瞬间泥沙1千m，最大涌水量780m/小时。突泥点的埋深是700米。该隧道的灾害是溶岩突水突泥灾害。

6、厦深铁路梁山隧道

09年3月14日厦深铁路梁山隧道进口开挖到2505米处，出碴时发生小型突泥，瞬间突泥约200m。在进行会商处理时，清淤，突然发生大量突泥，瞬间突泥约8000m，再次突泥瞬间突泥约2万m。突泥后地表坍陷面积约50 m，深20m，突泥点的埋深是275米。该隧道的灾害断层突泥灾害。

7、龙厦铁路象山隧道

09年12月24日龙厦铁路象山隧道进口开挖到4468米处，注浆完成后开挖，初期支护开裂，发生坍塌600 m，涌水量200m/小时。后涌水量逐渐增大，最大涌水量7000m/小时，隧道被淹。注浆是按30米注浆设计，开挖是5米，其中上中部都已开挖完成，下部开挖到22米，还余3米时，发生这次事件，突水后地面大面积沉降、坍陷、房层开裂、倒塌，搬迁600余人，企业停产，经济损失较大，突泥突水点的埋深是150米。该隧道的灾害是溶岩突水突泥灾害。

8、南广铁路白云隧道

10年1月14日南广铁路白云隧道出口开挖到696米处，爆破后发生小型突水突泥，瞬间突泥200m，经四方会商后，清淤，再次发生大规模突水突泥，瞬间突泥2000m，最大涌水量300m/小时。造成多名作业人员遇难。突泥点对应的地3

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表塌陷300 m，深2 0 m，突泥巴点的埋深80米。该隧道的灾害是断层突水突泥灾害。

9、贵昆铁路六沾段六盘水隧道

10年2月5日贵昆铁路六沾段六盘水隧道出口开挖到632米处，后方170米处初期支护破坏坍塌，长50米，造成8名施工人员被困。该段为填充软土加块石溶腔，首期施工时，曾连续发生过小型坍塌，经过大量的设计变更，最后采取的超前大管棚并注浆加固后通过。坍塌点的埋深是100米。该隧道的灾害是溶岩处理通过后坍塌灾害。

二、突泥突水工程的特征分析

1、地质特征

（1）水是灾害发生的根源。

（2）隧道埋深大，处于高压状态。

（3）隧道穿越溶洞、断层破碎带不良地质。

综合来看，高压、富水、不良地质三者的不利组合，诱发突泥突水的地质条件。

2、工序环节

发生事故的环节主要是开挖和清淤两个工序环节。

3、预测预报

从灾害的结果来看，几座隧道突水突泥的规模都非常大，加强地质超前预测预报，溶腔和断层等不良地质是可以发现的。

4、工程处理

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（1）野山关隧道是突发性灾害。

（2）圆梁山、梁山和白云三座隧道是先发生小型突水突泥，在处理过程中发生大规模突水突泥灾害。

（3）马鹿菁、大支坪和象山三座隧道是注浆加固开挖时发生的灾害。

（4）六盘水隧道是溶腔采用大管棚注浆加固通过后发生的灾害。

（5）云雾山隧道是超前探孔时，孔口未按安全闸阀造成的灾害。

从发生灾害的几种类型来看，复杂地质条件下，应在超前地质预报、涌出物处理、注浆质量和开挖等方面加强。综合以上分析，发生灾害的原因，主要体现在以下三个方面。

（1）未发现风险源。

（2）发现了风险源，但技术方案不合理。

（3）发现了风险源，施工过程中的管理和工法，以及施工措施不到位。

三、突泥突水灾害防范与应对

1、风险的识别与评估

（1）设计单位勘测过程中要规避风险，要根据地质勘察资料进行隧道等级的划分，制定技术措施。

（2）建设单位组织风险评估，并制定高风险安全防范管理专项机制。

（3）对风险隧道进行超前预报、专项设计纳入工序管5

理，尤其要加强超前钻孔和超前炮孔的钻探。

（4）设计单位要做好水文监测的专项设计，包括降水量、涌水量和水压。施工单位负责实施，监理单位负责核查。

（5）施工单位对超前钻孔和水文监测的真实性负责，监理单位全过程旁站，设计单位负责地质和水文的综合分析。

（6）施工过程中，预报到溶腔或断层等异常时，由建设单位组织论证，进行风险评估。方案制定前，施工单位不得在掌子面作业，清淤。

2、风险隧道的控制与规避

（1）超前预报探测到溶腔或断层时，或发生小型的淤泥时，由建设单位组织、研究技术方案，方案制定应广泛听取参建单位各方建议，必要时要求专家论证，方案选择应把安全放在首位。

（2）对极其复杂的溶腔或断层应进行逾回绕避、增设泄水洞、释度降压和注浆加固等预设计，多方案比选。

（3）参建各方必须严格执行确定的技术方案，确实实施的责任制和追究的责任制，方案的调整必须履行相关的程序。

（4）高风险隧道必须进行进度调整、进度记录、视频监控、声光报警、应急照明、安全逃生、洞内抽排水等安全保证措施。

高风险隧道标准化管理尤为重要，如果的按标准化管6

理，高风险隧道肯定出事，如果使用包工队，高风险隧道肯定出事。这是宜万铁路得到的两个最根本的经验。

3、齐岳山隧道岩溶及断层的处理案例

齐岳山隧道全长10.582公里，大小溶洞187个，其中22个规模较大，穿越高压253米的富水断层，隧道施工中严格实施标准化管理，隧道未发生任何灾害。隧道进口开挖到2370米处，通过地质超前预报，探测到溶腔长12米，最大水压0.6MPa，为了制定方案，现场加强超前钻探，判断溶腔的行态，进行综合水文地质分析。经注浆试验，注浆是难于处理其溶腔，后采取适当降压方案处理。09年10月26日平导贯通后，通过10个钻孔，3000 m/小时控制降压放水，共放水65万m，水压由4.3MPa逐渐下降到0.01MPa，为确保运营安全，采取板梁通过。F11断层制定了分水降压、注浆加固、交替推进、带水作业整体的施工原则。组织专业化注浆队伍，配备高效注浆设备，实施了信息化注浆，进行了标准化管理，快速高效完成了断层的处理。

为防范风险隧道发生突水突泥灾害，总结了以下几个关键词。

风险源：水、高压、岩溶与断层。

技术方案：释度降压、帷幕注浆

安全措施：进洞条件、超前预报、水文监测、防灾报警

管理制度：专项机制、决策机制、分级督办

突泥突水的灾害是毁灭性，必然会造成财产的损失、工7

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期延误、可能造成较大的人员伤亡、环境影响，因此，避免风险隧道发生灾害，确保工程安全，是我们的首要责任和神圣使命。

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