盾构下穿建筑物应急预案.docx

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盾构下穿建筑物应急预案

一、应急预案的方针与原则2

二、应急策划2

2.1工程概况2

2.2应急预案工作流程图3

2.3风险源分级3

2.4突发事件及风险预防措施4

三、应急准备5

3.1应急组织机构5

3.2应急资源5

3.3居民疏散及贵重物品保护措施7

3.4培训和演练7

3.5互相协议7

四、应急响应8

五、盾构施工工程及环境风险事件预防及应急措施10

5.1隧道进水风险事件10

5.2盾构内进水风险事件10

5.3建/构筑物变形过大12

5.4管线变形过大13

5.5既有轨道交通工程变形过大14

六、现场恢复16

七、预案管理与评审改进16

盾构区间下穿建（构）筑物应急预案

一、应急预案的方针与原则

坚持“安全第一，预防为主”，保护人员安全优先，保护环境优先的方针，贯彻“常备不懈，统一指挥、高效协调，持续改进”的原则，更好地适应法律和经济活动要求。

给企业员工的作业提供更好更安全的环境；保证各种应急资源处于良好的备战状态；指导应急行动按计划有序地进行；防止因应急行动组织不力或现场救援工作的无序和混乱而延误事故的应急救援；有效地避免或降低人员伤亡和财产损失；帮助实现应急行动的快速、有序、高效；充分体现应急救援的“应急精神”。

二、应急策划

2.1工程概况

本工程太平桥站出段线区间，设计里程范围为：

0+073.468～0+660.300，区间总长约为586.832m。

出段线区间隧道从盾构井出发后，沿马家沟河东侧以正、反小曲率半径的曲线下穿太平大街和马家沟河后，至太平桥站，线路最小平曲线半径249.928m，纵断面为单坡，最大坡度30‰。

沿线主要沿马家沟河穿越，下穿马家沟河处最小覆土厚度仅4.49m。

出段线位于太平大街、东直路道路下，下穿马家沟河，场地地形起伏较小，地面高程在118.66~121.96m之间，场地地貌单元属松花江漫滩，马家沟两侧为马家沟河漫滩。

场地交通较繁忙，场内及周边原有建筑均未拆除，无历史文物或古迹。

出段线区间隧道顶部覆土为4.49～9.64m。

区间隧道掘进主要在第粉质粘土、中砂层中穿越。

盾构区间隧道施工地层含水量丰富，粉质粘土层处于浅层潜水层、中砂层处于孔隙微承压水层。

1粉质粘土：

黄褐色~灰褐色，软塑~流塑，中—高压缩性，切面稍有光滑，干强度、韧性中等,部分孔含粉细砂夹层。

层底埋深4.0-12.5m，平均层厚4.28m；饱含地下水，但透水性较弱，属弱透水地层，给水性较差，可以作为相对隔水层

3中砂：

灰色，中密，饱和，颗粒成份为石英、长石及少量暗色矿物。

颗粒分选磨圆一般，含大量粗砂层及少量粘性土夹层。

层底埋11.5-25.0m，平均层厚4.69m；承压水实测承压含水层水头埋深在地面下5.30m，大连高程为115.04m左右，承压水头高度4.90m。

2.2应急预案工作流程图

根据本工程的特点及施工工艺的实际情况，认真地组织对危险源和环境因素的识别和评价，特制定本项目发生紧急情况、或事故的应急措施，开展应急知识教育和应急演练，提高现场操作人员的应急能力，减少突发性造成的损害和不良环境影响。

其应急准备和响应工作程序见下图。

2.3风险源分级

序号

风险类别

风险等级

风险源名称

风险源位置

风险基本描述

1

环境风险（侧穿建筑物）

一级

育英小区11号楼

出段线与太平大街交接处东侧

该楼建于2001年，基础为条形基础，7层框架结构有一层地下室。

与出段线最小平面距离为2.9米。

盾构隧道覆土厚度8.5米，隧道结构顶部覆土为粉质粘土和粉细砂，隧道结构范围内土质为粉细砂和中粗砂，隧道底部主要为中粗砂，紧邻马家沟河，地下水丰富。

2

环境风险（下穿建筑物）

特级

隆平小区2号楼

里程约为388.19~408.62

隆平小区2号楼建于2008年，为筏片基础，4层框架结构住宅楼，目前已经入住70%，盾构下穿该楼，盾构覆土厚度为6m左右。

3

环境风险（侧穿建筑物）

一级

隆平小区1号楼

出段线盾构区间东侧

建筑物建于2008年，12层框架结构，基础形式不明。

位于出段线东南侧，与线路最小平面距离为4米，该段地质条件比较差，地下水丰富。

4

环境风险（侧穿建筑物）

一级

隆平小区3号楼

出段线盾构区间东侧

建筑物建于2008年，8层框架结构，基础形式不明。

位于出段线东南侧，与线路最小平面距离为4米，该段地质条件比较差，地下水丰富。

5

环境风险（下穿建筑物）

一级

盾构下穿马家沟河

马家沟河

盾构下穿马家沟河，盾构距河床底覆土厚度为4m

6

环境风险（管线）

一级

盾构穿越φ2300污水截留干管

出段线马家沟河位置

在马家沟河东侧有一道φ2300污水截留干管，距离盾构区间顶部2.6m左右。

2.4突发事件及风险预防措施

从上述风险情况分析，如果不采取相应有效的预防措施，不仅给施工造成很大的影响，而且对施工人员的安全造成威胁。

⑴项目部加大科研力度，人力和物力投入，组织科研和技术人员研究防治方案，项目部小组将隧道涌水列为攻关课题。

⑵施工前期和施工过程中详细了解工程的地质和水文地质情况，并在施工过程中密切注意地质条件的变化及地下水出水的迹象，发现异常情况及时采取措施。

⑶加强测量监测工作，强化信息化施工，测量成果及时汇总给施工技术部门，以便施工技术人员及时了解施工现状和相应区域地面变形情况，确定新的施工参数和注浆量等信息和指令，并传递给盾构推进面，以及时作出相应调整，最后通过监测确定效果，从而反复循环、验证、完善、确保建筑物、管线的安全。

三、应急准备

3.1应急组织机构

成立应急指挥小组，由公司领导担任组长，负责事故抢险的总体指挥，评估事故（事件）可能发展的方向，决定是否存在或可能存在重大紧急事故，要求应急服务机构提供帮助并实施应急救援计划，全面掌握事故的处理、控制、进展、升级等信息，并如实向公司、业主、监理、设计等单位以及外界进行通报。

项目领导担任应急小组副组长，负责建立应急步骤，组织人员撤离及救护活动，确保人员的安全和减少设施和财产损失，调查事故原因，并且在安全隐患彻底清除后恢复正常施工。

应急指挥小组成员由项目部各部门负责人组成，分别负责通信联络、应急方案及措施的制定、抢险抢修、医疗救护及后勤保障。

3.2应急资源

应急资源的准备是应急救援工作的重要保障，项目部根据潜在事故性质和后果分析，配备应急救援中所需的救援机械和设备、交通工具、医疗设备和药品、生活保障物资等。

主要应急物资

⑴在洞内显注位置配备适当的救生器具，如安全绳、灭火器等；

⑵内部电话、对讲机等联系工具保持畅通；

⑶自备发电机和照明专线保持良好工作状态；

⑷洞口和通道口预备沙袋等物，利于堵水和引导水流方向。

⑸主要应急机械设备和物资储备表见下表

主要应急机械设备和物资储备表

序号

物资名称

单位

数量

备注

1

海绵、棉纱及棉布

袋

10

2

方木

根

20

1001006m

3

污水泵

台

5

5.532m

4

钢管

根

10

Ф100

5

编织袋

条

500

6

沙包

个

100

7

双液注浆机

台

3

8

袋装水泥

吨

20

9

水玻璃

吨

10

10

堵漏材料

t

0.5

聚氨酯

11

电焊机

台

2

12

氧气乙炔

套

3

13

铁锹、斧子，大锤

把

6

各6把

14

雨鞋等劳保用品

套

20

15

干粉灭火器

套

15

8

16

绳索

M

200

17

交通护栏

M

100

含其他挡牌反光衣等

主要应急机械设备储备表

序号

材料、设备名称

单位

数量

主要工作

性能指标

现在

何处

备注

1

汽车吊

辆

1

25T

现场

2

发电机

台

1

250

现场

3

小汽车

台

2

现场

4

平板车

台

1

现场

3.3居民疏散及贵重物品保护措施

（1）在盾构施工过程中对前方房屋内居民进行备案，以便在有疏散要求时能够迅速有效的安排转移。

（2）人员疏散时有必要联系居民委员会、管辖区民警说明情况，安抚、动员居民配合施工需要。

（3）对疏散居民的安置工作由疏散保障组负责，按照居民的合理要求提供住房和必要的生活品。

（4）对疏散后屋内物品的保护工作由安质部负责，主要措施有对屋内物品的清点登记、照相、存封、贵重物品转移至项目部库房等工作。

（5）消警后的回迁工作由后勤保障组与安质部负责，主要措施是屋内物品的清点，房屋整修后鉴定，与居民签订相关协议避免纠纷等工作。

3.4培训和演练

3.4.1运用各种工具、手段，对员工进行安全知识的宣传教育，提高安全意识，明确预防在施工生产中的的重要意义。

3.4.2积极采取外培和内培的办法，加强项目人员的安全培训教育，不断提高业务技术水平，熟练掌握急救、应急方法。

项目经理部安质部负责对相关人员在盾构穿越民房区前进行一次培训。

3.5互相协议

加强与当地医院和救援机构的联系和沟通，建立合作关系，确保事故发生时与其能够联系和合作。

四、应急响应

施工过程中施工现场或驻地发生无法预料的需要紧急抢救处理的险情时，应迅速逐级上报，次序为现场、办公室、抢险领导小组、上级主管部门。

由安全质量部收集、记录、整理紧急情况信息并向小组及时传递，由小组长或副组长主持紧急情况处理会议，协调、派遣和统一指挥所有车辆、设备、人员、物资等实施紧急抢救和向上级汇报。

事故处理根据事故大小情况来确定，如果事故特别小，根据上级指示可由施工单位自行直接进行处理。

如果事故较大或施工单位处理不了则由施工单位向建设单位主管部门进行请示，请求启动建设单位的救援预案，建设单位的救援预案仍不能进行处理，则由建设单位的质量安全室向建委或政府部门请示启动上一级救援预案。

生产安全事故应急救援程序：

1、应急救援领导小组组长接到事故报告后，立即启动应急救援预案，通知应急救援人员赶赴现场，实施救援。

2、应急救援领导小组根据事故类型和现场情况，确定抢险救援方案，指挥实施救援。

抢险救援过程中，领导小组要根据现场情况，预测事故发展的趋势，及时做出处理对策，必要时报上级领导小组批准实施。

3、警戒疏导小组要严格保护事故现场，划定警戒线，设置警示标志、岗位，阻止无关人员进入。

按照现场指挥的命令进行现场广播、喊话，组织人员疏散，配合抢救人员。

维持现场秩序，保证交通路线畅通。

必要时可请公安部门配合，疏散人群，维持现场秩序。

因抢救伤员、防止事故扩大及疏通交通等原因需要破坏现场或移动现场有物证意义的物件时，必须做出标志并拍照，详细记录和绘制事故现场示意图，并妥善保存现场重要痕迹、物证等。

4、各抢险小组在指挥长和副指挥长的指挥下，必须按照先抢救人员，再抢救设备财产等的原则实施救援方案，在允许的情况下可以同时实施。

在救援中，救助人员和抢救机械设备应严格执行安全操作规程，配齐安全设施和防护工具，加强自我保护，确保抢救过程中的人身安全和财产安全。

5、物资保障小组与机电保障小组要协调调动设备、器材、物资等以最快速度到达指定位置，投入抢险救援。

并随时做好增援设备及物资的调集工作。

需要连续抢险救援时，做好现场救援人员的食品、饮水、生活用品供应。

6、通讯及医疗保障小组要根据现场人员伤情立即开展现场急救；根据情况与附近急救中心、救援医院联系，请求出动急救车辆并做好急救准备；调动车辆运送伤员到联系好的医院，负责运送及转院途中的伤员监护，确保伤员得到及时医治。

7、善后及后勤保障组要立即实施现场调查取证和相关事实材料的收集工作，防止证据遗失。

查清事故原因，对事故进行初步分析，以最快的速度向上级进行口头汇报。

并于1小时内写出事故报告，上报各分部主管单位安全部门。

做好事故伤亡者善后处理工作。

8、事故救援结束后，项目部应当组织力量进行现场清理，对抢险救援期间租用、借用的设施、物资、场地等进行清偿和恢复，及早恢复正常施工，减少损失。

应急事故发生处理流程图

五、盾构施工工程及环境风险事件预防及应急措施

5.1隧道进水风险事件

5.1.1风险特点

灾害性天气、上水管/污水管崩裂等突发事故引起的突然性质的隧道外部水涌入隧道；

5.1.2预防措施

（1）加强对区间盾构隧道周边地质资料和环境资料的掌握，特别是上水管/污水管的分布、管径、压力、埋深及其相关地层条件；

（2）临近河、湖边采取有效的防水措施；

（3）对灾害性天气情况及时、持续了解及其发展状况，并做出相应的准备措施。

5.1.3应急措施

（1）根据历史最高水位纪录，设置必要的防水结构和采取相应的措施；

（2）采用水泵进行抽水，保证隧道内进水不至于产生大的安全风险事故；

（3）在隧道洞口附近设置沙袋和水泥袋止水措施，防止水从洞口进入隧道内部。

5.1.4注意事项

（1）及时掌握汛情通报；

（2）救援过程中采取相关措施保证救援人员的安全，防止发生人员伤亡事故；

（3）严格施工恢复程序，防止施工恢复中出现次生灾害；

（4）确保隧道和地面的通讯畅通，至少有两套（无线和有线）通讯设备；

5.2盾构内进水风险事件

5.2.1风险特点

（1）盾构内进水事故主要三种：

盾构姿态不好或者铰结密封本身存在缺陷引起的盾构铰结处漏水、漏砂和涌水、涌砂；

盾尾密封刷损坏引起的盾尾漏水、漏砂和涌水、涌砂；

管片错台和破裂引起盾构隧道内进水事故；

（2）盾构内进水事故一般与盾构设备损坏和盾构操作不当有关，盾构施工过程中必须严格监控盾构操作、盾构姿态和设备工作状况；

（3）盾构内进水造成的严重后果有管片下沉、管片间开裂、盾构下沉、地表沉陷、建/构筑物倾斜、重要管线破裂等。

5.2.2预防措施

（1）加强对区间盾构隧道周边工程地质资料、水文地质资料和环境资料的掌握；

（2）盾构施工过程中经常对盾尾铰结和密封情况进行检查，及时修补损坏的铰结密封、盾构密封和更换损坏的盾尾密封刷；

（3）盾构施工过程中调整好盾构姿态，防止盾构铰结处漏水、漏砂，一旦出现盾构铰接处漏水、漏砂现象，及时启动盾尾铰接紧急密封并进行相关处理；

（4）严格控制盾构总推力，防止推力过大，顶裂管片引起进水事故；

（5）严格控制盾构推进速度，确保推进速度与同步注浆相适应，在水＋沙＋压力共存的地层推进时，防止管片错台过大导致止水橡胶条密封失效，引起管片间漏水、漏砂；

5.2.3应急措施

（1）组织技术人员迅速查明现场的实际情况（如漏水/漏砂发生的时间、地点、部位、原因、过程、已采取的措施及可能发展趋势导致的后果等），在确保安全的前提下运用拍照、录像等手段取得资料、为现场事故分析提供相关资料；

（2）根据现场事故情况，在分析工程地质资料、水文地质资料和相关设计、施工和设备资料的基础上，由技术负责人召开简短的技术会议确定采取的应急措施（如打开盾尾铰结紧急密封、临时排水、封堵、注浆等）；

（3）施工人员根据应急措施对事故进行救援，并在施工过程中严密关注事故的发展趋势和出现的新情况，及时与技术人员进行沟通根据现场情况对应急措施进行优化和调整；

（4）救援施工时应密切注意周围环境的变化，采取相关应急措施，防止事态的进一步发展和避免次生灾害的发生；

（5）加强对周边环境的监控，尤其是加强对盾构所处地面重要管线和重要建/构筑物的监测，弄清相关产权单位的联系方式，当险情扩大时要马上与产权单位联系；

5.2.4注意事项

（1）施工中加强对盾构设备的保养和维护；

（2）采取相关措施，防止救援过程中次生工程和环境灾害的发生；

（3）严格施工恢复程序，防止施工恢复中出现次生灾害；

（4）确保隧道和地面的通讯畅通，至少有两套（无线和有线）通讯设备；

5.3建/构筑物变形过大

5.3.1风险特点

（1）盾构近距离穿越或者下穿建/构筑物（如楼房、桥梁等），引起建/构筑物变形过大。

（2）建/构筑物变形过大引起的严重后果主要有建/构筑物倾斜、建/构筑物开裂，建/构筑物倒塌，威胁建/构筑物内人员财产的安全；

5.3.2预防措施

（1）施工前先对建/构筑物结构型式、基础型式进行调查，根据需要采取必要的加固措施；

（2）严格控制盾构施工参数，避免对地层扰动过大；

（3）采取合适的地层改良措施，改善土体的流塑性、保持进出土顺畅并有效控制出土量；

（4）确定与开挖地层相适应的同步注浆配比、量和注浆压力，并及时进行二次补浆；

（5）注浆均匀、压力适中，根据推进速度的快慢调整注浆量，做到注浆量与推进速度相适应；

（6）采取措施提高浆液和拌浆的质量，保证浆液的和易性、流塑性、初凝强度等；

（7）保证盾尾钢丝刷密封功能正常；

（8）根据建筑物及周边地面状况，适当布置地面预注浆设施，及时进行地面跟踪注浆；

（9）加强施工监测，切实做到盾构施工信息化管理。

5.3.3应急措施

（1）对建/构筑物的变形情况加强监控，并迅速将监测数据上报技术负责人和项目负责人；

（2）根据现场监控的建/构筑物变形数据，在分析工程地质资料、水文地质资料和相关设计、施工和设备资料的基础上，由技术负责人召开简短的技术会议确定采取的应急措施（如地面跟踪注浆、二次补浆等）；

（3）根据地面和建/构筑物监测情况，及时调整盾构施工参数，如控制推进速度、土舱压力、同步注浆压力和注浆量、出土量、刀盘扭矩和总推力等；

（4）根据建/构筑物及周边地面变形情况及时调整注浆量、注浆部位、对于沉降大的部位及时进行二次补浆；

（5）损坏的盾尾刷及时更换，或在盾尾内垫棉絮或海绵，对盾尾进行堵漏；

（6）布置地面注浆管，及时进行地面跟踪注浆；

（7）必要时从管片上进行壁后二次注浆；

（8）加强监测频率和提高监测要求。

5.3.4注意事项

（1）穿越建筑物前须对盾构及其配套设备进行检查，对有问题的设备及时维修和更换；

（2）施工中加强对盾构设备的保养和维护；

（3）采取相关措施，防止救援过程中次生工程和环境灾害的发生；

（4）严格施工恢复程序，防止施工恢复中出现次生灾害；

（5）确保隧道和地面的通讯畅通，至少有两套（无线和有线）通讯设备。

5.4管线变形过大

5.4.1风险特点

（1）盾构近距离穿越或者下穿管线，引起管线变形过大；

（2）管线变形过大造成的严重后果主要有管线崩裂、地表塌陷等。

5.4.2预防措施

（1）施工前先对管线进行悬吊等方式加以保护；

（2）严格控制盾构推进参数，避免对地层扰动过大；；

（3）合适的地层改良措施、改善土体的塑流性、保持进出土顺畅并有效控制出土量；

（4）确定与开挖地层相适应的同步注浆配比、量和注浆压力，并及时进行二次补浆；

（5）注浆均匀，压力适中，根据推进速度的快慢调整注浆速率，尽量做到与推进速率相符；

（6）采取措施提高浆液和拌浆的质量，保证浆液的和易性、流塑性和强度；

（7）保证盾尾钢丝刷密封功能正常；

（8）根据管线及周边环境状况，在管线与隧道之间或管线（箱涵）底部基础、采取隔离桩、树根桩等或注浆加固隔断或减小盾构施工对其的影响；

（9）加强施工监测，切实做到盾构施工信息化管理。

5.4.3应急措施

（1）开挖并暴露管线，并对其进行合理适当的保护；

（2）根据管线监测情况，及时调整盾构施工参数，如控制推进速度、土舱压力、同步注浆压力和注浆量、出土量、刀盘扭矩和总推力等；

（3）根据管线及周边地面变形情况及时调整注浆量、注浆部位，对于沉降大的部位可采用补压浆的措施；

（4）合适的地层改良措施，改善土体的塑流性、保持进出土顺畅并有效控制出土量；

（5）根据管线及周边地面状况，在管线与隧道之间或管线（箱涵）底部基础、采取隔离桩、树根桩等或注浆加固等隔断或减小盾构施工对其的影响；

（6）必要时从管片上进行壁后注浆；

（7）联系管线产权部门，并配合管线产权部门对局部已产生变形，但还不影响周边环境的管线进行修补；

（8）加强施工监测，实施动态信息化施工管理。

5.4.4注意事项

（1）采取相关措施，防止救援过程中次生工程和环境灾害的发生；

（2）严格施工恢复程序，防止施工恢复中出现三次灾害；

（3）确保隧道和地面的通讯畅通，至少有两套（无线和有线）通讯设备；

5.5既有轨道交通工程变形过大

5.5.1风险特点

（1）盾构近距离穿越（上穿或下穿）既有轨道交通工程，引起变形过大；

（2）既有轨道交通工程变形过大造成的严重后果有影响既有轨道交通的行车速度和安全，甚至影响既有轨道交通本身的安全。

5.5.2预防措施

（1）施工前先对穿越铁路区域进行预加固，巩固铁路下部基础；

（2）严格控制相关盾构施工参数，避免对地层扰动过大；

（3）采取合适的地层改良措施、改善土体的塑流性、保持进出土顺畅并有效控制出土量；

（4）确定与开挖地层相适应的同步注浆配比、量和注浆压力，并及时进行二次补浆；

（5）注浆应均匀，根据推进速度的快慢适当地调整注浆的速率，尽量做到与推进速率相符；

（6）采取措施提高搅拌浆的质量，保证浆液的强度；

（7）保证盾尾钢丝刷密封功能正常；

（8）根据铁路及周边地面状况，在铁路与隧道之间或铁路底部基础，采取隔离桩、树根桩和注浆加固等形式隔断或减小盾构施工对其的影响；

5.5.3应急措施

（1）根据监测数据及轨道的变形情况，进一步对穿越区域进行注浆加固，巩固铁路下部基础；

（2）根据铁路变形监测情况及时调整盾构施工参数，如推进速度、开挖面压力、同步注浆压力等；同时及时调整隧道注浆量、注浆部位，对于沉降大的部位可采取进一步补压浆的措施；

（3）损坏盾尾刷及时更换，或在盾尾内垫棉絮或海绵，对盾尾进行堵漏；

（4）必要时从管片上进行壁后注浆；

（5）成立公司（或分公司）现场施工指挥小组，加强动态信息化施工，实施现场信息化施工管理；

（6）联系铁路管理部门，加强对轨道的监测，并对局部已产生的变形，由铁路维修人员及时进行调整；

5.5.4注意事项

（1）穿越既有轨道交通工程前必须对盾构及其配套设备进行检查，对有问题的设备及时维修和更换；

（2）施工中加强对盾构设备的保养和维护；

（3）采取相关措施，防止救援过程中次生工程和环境灾害的发生；

（4）严格施工恢复程序，防止施工恢复中出现三次灾害；

（5）确保隧道和地面的通讯畅通，至少有两套（无线和有线）通讯设备。

六、现场恢复

充分辨识恢复过程中存在的危险源，当安全隐患彻底清除，方可恢复正常工作状态。

七、预案管理与评审改进

公司和项目部对应急预案每年至少进行一次演练和评审，针对施工的变化及预案中暴露的缺陷，不断更新完善和改进应急预案。