沈家君

（中鐵十局集團有限公司大臨鐵路項目部，云南 云縣 675800）

近年來，隨著國家大交通建設(shè)的發(fā)展，特別是西南地區(qū)交通欠發(fā)達(dá)地區(qū)，山高谷深，隧道占比多達(dá)90%以上，且地質(zhì)復(fù)雜多變、活動斷裂及深大斷裂發(fā)育。涌水突泥事故頻發(fā)，如2002 年渝懷鐵路園梁山隧道9．10涌突水災(zāi)害，死亡9 人；2007 年8 月5 日，宜萬鐵路野山關(guān)隧道發(fā)生特大涌水，死亡10 人；2008 年7 月31 日，青藏鐵路西格二線關(guān)角山隧道4 號斜井發(fā)生淹井，淹沒長度為323m，淹井后洞口排水量最大達(dá)到30000m3/d左右，抽排水時間歷時59 天，2009 年7 月5 日，4 號斜井再次突發(fā)涌水，2 小時水位上漲淹沒斜井300m，最終淹井630m，抽排水時間長達(dá)4 個半月；大瑞鐵路大柱山隧道強巖溶水及部分?jǐn)鄬訋л^大規(guī)模的突水、突泥段3210m，2010 年1 月2 日最大涌水量達(dá)7500m3/h；大瑞鐵路保山隧道2016 年9 月發(fā)生涌水，最大涌水量40000m3/d；玉磨鐵路大金山隧道2018 年3 月21 日，隧道爆破后突發(fā)涌水，淹沒長度600m，最大涌水量達(dá)48000m3/d；成昆復(fù)線小相嶺隧道2 號斜井平導(dǎo)2018 年10 月7 日發(fā)生大規(guī)模涌水，涌水達(dá)4800m3/h，平導(dǎo)、正洞、斜井全部被淹；2019 年11 月26 日，云南省云（云縣）鳳（鳳慶）高速公路安石隧道發(fā)生涌水突泥安全事故，突泥約1．5 萬立方米，涌水量800m3/h， 12 人遇難。

大（大理）臨（臨滄）鐵路地處滇西南山區(qū)、復(fù)雜多變地質(zhì)條件下的大規(guī)模隧道群施工，地質(zhì)條件復(fù)雜，施工難度極大，安全風(fēng)險極高。紅豆山隧道受瀾滄江斷裂和南訂河斷裂影響，有毒氣體、涌水突泥、花崗巖蝕變、高地溫、斷層等不良地質(zhì)并存，施工過程中，先后遇到了非煤系地層有害氣體突出、花崗巖地層突發(fā)大規(guī)模涌水、花崗巖蝕變體坍塌、變形、片幫等地質(zhì)災(zāi)害，給施工組織及安全、質(zhì)量、進度管理帶來了極大挑戰(zhàn)。紅豆山隧道為I 級高風(fēng)險隧道，2018 年8 月17 日2 號斜井平導(dǎo)施工至PDK121+661 突發(fā)涌水突泥，最大瞬時涌水量達(dá)3500m3/h，淹井長度達(dá)1046m，淹井時間達(dá)1 個多月；采用迂回繞行導(dǎo)坑施工后11 月9 日再次發(fā)生涌水突石（泥），成分為泥夾碎石塊砂；2019 年6月8 日，繞行平導(dǎo)掌子面施工炮孔內(nèi)高壓水噴出，噴射距離達(dá)10m 以上，現(xiàn)場作業(yè)人員瞬間被擊倒，壓力較大。自2018 年8 月17 日，紅豆山隧道2 號斜井平導(dǎo)長期處于大規(guī)模強涌水段落施工，累計涌水量達(dá)到1700 多萬方。與大柱山等其他富水隧道不同的是，2 號斜井反坡排水具有距離長（斜井長度1657m）、坡度大（10%）、揚程高（高差150m）的特點，這給排水系統(tǒng)、施工安全及施工組織帶來了極大困難。

以大臨鐵路紅豆山隧道為依托，研究花崗巖溶蝕裂隙、管道地下水隧道分級預(yù)警及安全應(yīng)急管理體系，對隧道施工過程中的防治突水災(zāi)害發(fā)生有重要的指導(dǎo)意義。

1 工程概況

新建大（大理）臨（臨滄）鐵路位于云南省西南部，北起大理站，穿越無量山后，南至新建臨滄站，全長202 公里，隧道總長155．7 公里。其中，紅豆山隧道位于臨滄市鳳慶縣及云縣境內(nèi)，單線鐵路隧道，起訖里程DK114+497 ～DK125+113, 全長10616m，最大埋深1020m，隧道斷面凈空6．98m×7．1m（寬×高）。全隧共設(shè)進口+2 座斜井+2 座洞身平導(dǎo)+出口組織施工，1 號斜井平長1799m，斜井縱坡10%；2 號斜井平長1657m，斜井縱坡10．3%；1 號斜井工區(qū)平導(dǎo)長1600m，2 號斜井工區(qū)平導(dǎo)長2210m，平導(dǎo)中線與線路中線距離30m。隧道穿越龔家斷層、星源斷層、關(guān)口平移斷層、冬瓜村斷層、學(xué)房斷層、老茶房斷層、小溫崩斷層等7 個斷層，水文地質(zhì)條件極其復(fù)雜，地下水類型主要有松散巖類孔隙水、基巖裂隙水、斷層裂隙水。設(shè)計預(yù)測正洞最大涌水量42994m/d，1 號斜井最大涌水量7234m3/d，2 號斜井最大涌水量7216m3/d。

2 斜井工區(qū)正洞大理端DK119+406 ～DK122+000段（2594m）為反坡排水，坡度21‰；正洞臨滄端DK122+000 ～DK122+706 段（706m）為順坡排水，坡度11%～21‰；平導(dǎo)段與正洞高差為＋9cm，反坡排水，坡度為21‰。

2018 年3 月14 日，2 號 斜 井 涌 水 量 調(diào) 整 為14000m3/d。2018 年8 月17 日，2 號斜井平導(dǎo)突發(fā)涌水，設(shè)計單位將紅豆山隧道最大涌水量調(diào)整為59860m3/d。

圖1 紅豆山隧道強涌水和淹井情況

2 建立分級預(yù)警機制

針對花崗巖溶蝕地層區(qū)地下水突涌風(fēng)險，需建立涌水分級預(yù)警和分級管理，以避免人員傷亡、設(shè)備損害、淹井事故發(fā)生，保證施工有序推進。

2.1 大規(guī)模涌水應(yīng)對措施

紅豆山隧道2 號斜井長1657m，從井底至洞口高差達(dá)150m，長距離、高揚程反坡排水難度極大，源源不斷地將每天30000m3左右的涌水抽至洞外，給排水系統(tǒng)和供電系統(tǒng)的科學(xué)有效性、排水設(shè)備的適用性及排水組織的合理性提出了極大挑戰(zhàn)，一旦電力供應(yīng)中斷、排水設(shè)備故障、抽排水管理或突發(fā)大規(guī)模涌水造成排水系統(tǒng)失效，短時間內(nèi)恢復(fù)排水系統(tǒng)難度極大，2 號斜井“8．17”突發(fā)大規(guī)模涌水，造成淹井的直接原因就是實際涌水量遠(yuǎn)超過了設(shè)計涌水量，造成的抽排水能力、供電能力不足，最終導(dǎo)致2 號固定泵站失效，淹井長度達(dá)1046m，淹井時間達(dá)1 個多月。

2.1.1 排水系統(tǒng)設(shè)計的科學(xué)有效性

隧道排水系統(tǒng)設(shè)計，采用勘探預(yù)測的涌水量2 倍為最大涌水量，排水系統(tǒng)按照最大涌水量的1．2 倍設(shè)計。

分級排水系統(tǒng)：分級排水泵站位置的選擇需綜合考慮線路縱坡長度、排水量、高差、供電能力等因素；紅豆山隧道2 號斜井全長1657m，洞口至井底高差150m，設(shè)計選用選用兩級排水系統(tǒng)，一級固定泵站設(shè)置在斜井距離隧道洞口1km 處，距離洞口高差100m，二級固定泵站設(shè)置在井底處，與一級泵站高差50m；平導(dǎo)內(nèi)反坡施工段每隔1km 左右設(shè)置固定泵站。

通過對比抽排水水泵用電功率、額定排水量，超過100m 的大揚程水泵排水能力損耗達(dá)60%，而用電功率是同等排水能力水泵的一倍，因此，分級排水固定泵站高差不宜超過50m，一是用電功率小，二是水泵易于采購選型，三是排水能力損失小。

水泵選擇：選擇與排水系統(tǒng)相適應(yīng)的水泵，在流量、揚程滿足的條件下，盡可能選擇功率小、排水能力大的水泵，節(jié)約用電和易于更換。如按原設(shè)計泵站設(shè)置位置，2 號斜井一級泵站需設(shè)置256kW 離心泵，水泵揚程160m，抽排水能力360m3/h（100m 揚程損失達(dá)60%，僅220m3/h）；二級泵站設(shè)置132kW 離心泵，水泵揚程60m，抽排水能力360m3/h。平導(dǎo)設(shè)置功率75kW、揚程38m，抽排水能力390m3/h 和功率5．5kW、揚程8m，抽排水能力200m3/h 的水泵。

調(diào)整固定泵站高差不超過50m 位置后，斜井僅需選擇132kW 的離心泵，揚程60m，額定排水量360m3/m。水泵的配置類型統(tǒng)一、重量輕，便于管理、維修和更換。

管道安裝：距離掌子面施工一定距離，選用直徑200mm 的焊管10 道；靠近掌子面附近，為便于水泵移動，選用消防軟管；集水坑或集水井位置，采用不銹鋼金屬軟管連接。

電力系統(tǒng)：配備滿足施工及抽排水需要的雙電源，以備一路電源故障時可短時間能切換；同時，每個固定泵站配備滿足抽排水能力的備用發(fā)電機，以防止兩路電源同時停電，造成排水系統(tǒng)失效。

排水系統(tǒng)維護：將抽排水納入工序管理，安排專業(yè)班組負(fù)責(zé)排水系統(tǒng)的運行、維修、保養(yǎng)。

圖2 排水系統(tǒng)設(shè)計和布設(shè)

2.1.2 突涌水的探測和限量排放

限于目前的勘察設(shè)計手段難于精準(zhǔn)預(yù)測涌水量，單純的采用設(shè)計預(yù)測最大涌水量設(shè)計排水系統(tǒng)存在很大風(fēng)險，一旦出現(xiàn)突發(fā)涌水量超過設(shè)計涌水量，排水系統(tǒng)能力不能滿足，必將造成淹井。因此，施工過程中，必須進行超前地質(zhì)預(yù)報，根據(jù)超前鉆孔內(nèi)的涌水量、涌水壓力，探明前方的涌突水淹井風(fēng)險，采用限量排放措施，避免涌水量超過抽排水系統(tǒng)抽排能力。

（1）超前地質(zhì)預(yù)報探水。

選用地震波反射法（TSP）+瞬變電磁+地質(zhì)雷達(dá)+超前鉆孔的綜合預(yù)報探測的方法，物探宏觀探測指導(dǎo)超前鉆孔微觀探測、長距離探測指導(dǎo)中短距離探測，微觀探測驗證宏觀探測、短距離探測驗證長距離探測的超前探測思路，開展超前探水工作。

地震波反射法（TSP）：TSP 的有效預(yù)報長度100m，重點通過波速變化和反射截面判斷可能存在富水的段落和圍巖裂隙發(fā)育程度。

瞬變電磁法：瞬變電磁有效預(yù)報長度100m，因瞬變電磁預(yù)報精度受周邊環(huán)境影響較大，從紅豆山隧道2號斜井瞬變電磁預(yù)報結(jié)果總結(jié)，瞬變電磁對前方及周邊第一個低阻體的預(yù)報結(jié)果準(zhǔn)確性較高，穿過第一個低阻體后的預(yù)報結(jié)果偏差較大，因此，瞬變電磁的預(yù)報長度要根據(jù)現(xiàn)場情況靈活調(diào)整。

地質(zhì)雷達(dá)法：地質(zhì)雷達(dá)有效預(yù)報長度30m，探測地質(zhì)破碎程度，判別突泥風(fēng)險。

超前鉆探：超前鉆探的數(shù)量、長度、角度要根據(jù)物探分析結(jié)果，有針對性地進行布孔，主要目的是對物探結(jié)果驗證，一般孔深30 ～60m。鉆孔過程中需安排專人全程跟蹤記錄，重點記錄鉆進速度、出水點的位置、水量變化點及變化量，是否有卡鉆、頂鉆等異常情況，便于及時調(diào)整施工方案。盡可能采用具有自動記錄和分析的高性能鉆機或孔內(nèi)成像儀，予以輔助驗證地質(zhì)情況。

圖3 超前水平鉆孔和加深炮孔相結(jié)合精準(zhǔn)探水

（2）涌水的限量排放。

隧道涌水限量排放是指隧道施工階段，以控制隧道內(nèi)涌水量的大小，防止大規(guī)模涌水超過既有排水系統(tǒng)抽排水能力，造成淹井事故的發(fā)生。通過超前水平鉆孔的出水量、水壓力，測算涌水量，允許涌水量不得超過排水能力的70%。當(dāng)涌水量超過排水能力的70%時，必須采取封堵措施，限制涌水量。

動態(tài)監(jiān)測單排水孔的流量，通過控制排水孔的數(shù)量，控制總體涌水量；排水孔設(shè)置自上而下施做，每施做一個鉆孔進行一次水量估算，保證總體涌水量與排水能力匹配；動態(tài)監(jiān)測單孔排水流量，估算總體涌水量；當(dāng)涌水量明顯增大或涌水量超過排水能力時，安裝封孔限流裝置，控制單孔流量，并測定涌水壓力。

圖4 強涌水的封堵限量排放

2.2 強涌水施工質(zhì)量控制

受強涌水影響，噴射混凝土黏結(jié)力降低，“邊噴邊掉”問題突出，回彈率高達(dá)400%，噴漿作業(yè)時間較正常工序延長3 ～4h。施工中應(yīng)采取相應(yīng)措施：涌水量大的段落，鋼架安裝完成后，在鋼架背后鋪設(shè)防水板，一方面，遮擋涌水，方便噴漿，提高噴漿工效和質(zhì)量；另一方面，利用防水板防水作用，將涌水集中引至拱腳集中排水。

受長期涌水沖刷，初支背后、拱腳形成大面積脫空，初支表面混凝土脫落，危及施工安全，一是強涌水段施作初支泄水降壓孔，提供排水通道，降低水壓；二是加強監(jiān)控量測，掌握初支變形情況，確保施工安全。

3 長期水中作業(yè)人員管理

一是長期水中作業(yè)，加上洞內(nèi)外環(huán)境差異大，作業(yè)人員感冒、發(fā)燒時有發(fā)生，對作業(yè)人員身心傷害極大；二是噴射混凝土中速凝劑隨涌水滴落在作業(yè)人員皮膚上，皮膚灼傷問題突出，作業(yè)人員不穩(wěn)定，作業(yè)班組更換頻繁。

一是領(lǐng)導(dǎo)帶班作業(yè)，與作業(yè)人員干活在一起、生活在一起，把工作做到掌子面、做到作業(yè)臺架上去，通過領(lǐng)導(dǎo)的實際行動感化作業(yè)人員；二是加強人文關(guān)懷，每個季度給作業(yè)人員發(fā)工作服、防水服、醫(yī)藥品，設(shè)立特殊作業(yè)環(huán)境施工津貼，讓作業(yè)人員體會到企業(yè)的關(guān)懷和溫暖。

4 涌水分級預(yù)警

預(yù)警機制是指在隧道發(fā)生突水災(zāi)害前，分析超前探測結(jié)果，預(yù)報可能發(fā)生災(zāi)害的地段，構(gòu)建能夠監(jiān)測和預(yù)防災(zāi)害的措施，在災(zāi)害發(fā)生前發(fā)布預(yù)警，預(yù)警機制包括預(yù)警組織體系、預(yù)警決策、預(yù)警發(fā)布、預(yù)警應(yīng)對。

建立《隧道安全風(fēng)險預(yù)警管理辦法》，成立安全預(yù)警領(lǐng)導(dǎo)小組，結(jié)合風(fēng)險評估情況進行發(fā)布預(yù)警。根據(jù)隧道突涌水量、突水可能和可能淹井深度，從高到底分為特別重大（Ⅰ級）、重大（Ⅱ級）、較大（Ⅲ級）、一般（Ⅳ級）四個級別，分別為Ⅰ級紅色預(yù)警，Ⅱ級橙色預(yù)警，Ⅲ級黃色預(yù)警，Ⅳ級藍(lán)色預(yù)警。

Ⅳ級藍(lán)色預(yù)警。一般緊急預(yù)警，適用于隧道發(fā)生小的股狀水，超前水平鉆孔內(nèi)半管水，涌水量≤100m3/h，水質(zhì)清澈，巖質(zhì)堅硬，自穩(wěn)性強，不易塌方，一般不會發(fā)生安全事故，不影響隧道施工。

Ⅲ級黃色預(yù)警。比較緊急預(yù)警，適用于隧道內(nèi)會發(fā)生小的突水，超前水平鉆孔滿管水，但無壓力，100m3/h ≤涌水量≤400m3/h，水質(zhì)呈澄清狀，巖質(zhì)相對較軟，圍巖能自穩(wěn)，隧道內(nèi)有可能發(fā)生涌水、涌泥，不會發(fā)生大的安全事故，但可能發(fā)生一般安全事故，影響隧道施工。

Ⅱ級橙色預(yù)警。緊急預(yù)警，適用于隧道內(nèi)會發(fā)生較為嚴(yán)重的涌水、突泥，超前水平鉆孔滿管水，有水壓，涌水噴射距離5 米以上，水質(zhì)呈澄清狀或由渾濁變澄清，400m3/h ≤涌水量≤800m3/h，花崗巖蝕變嚴(yán)重或呈碎塊狀，自穩(wěn)性差；隧道拱部滲水較為嚴(yán)重，并呈陣雨狀。隧道內(nèi)有可能發(fā)生較為嚴(yán)重的強涌水、突泥災(zāi)害，可能導(dǎo)致重大安全事故，嚴(yán)重影響隧道施工。

Ⅰ級紅色預(yù)警。特別緊急預(yù)警，適用于隧道內(nèi)會發(fā)生嚴(yán)重涌水、突泥，超前水平鉆孔滿管水，有水壓，涌水噴射距離10 米以上，涌水量≥800m3/h，水質(zhì)渾濁或由澄清變渾濁，花崗巖蝕變嚴(yán)重成粉末狀，自穩(wěn)性差，隨涌水呈泥漿狀涌動；隧道拱部呈暴雨狀。隧道內(nèi)可能發(fā)生嚴(yán)重強涌水、突泥災(zāi)害，可能導(dǎo)致發(fā)生重大以上安全事故、淹井，嚴(yán)重影響隧道施工。

5 涌水安全應(yīng)急管理

根據(jù)涌水分級預(yù)警建立相應(yīng)的分級管理，從管理體系上保證突涌水風(fēng)險的可控管理，有效避免重大安全事故的發(fā)生。

5.1 涌水預(yù)警的分級管理

Ⅰ級紅色預(yù)警由項目部主控。由項目部主要領(lǐng)導(dǎo)組織研究方案，帶班指導(dǎo)施工。圍巖蝕變呈粉狀，涌水噴射距離10 米以上，涌水量≥800m3/h，水質(zhì)逐渾濁，有發(fā)生突涌突泥可能，立即撤離施工作業(yè)人員，排查排水系統(tǒng)狀態(tài)并啟用備用排水設(shè)備，同步觀測掌子面穩(wěn)定情況，匯同參建各方制定注漿加固、帷幕注漿等加固措施，并修訂排水方案，帶班組織實施，直至涌水減弱至抽排水限量內(nèi)或消除。

Ⅱ級橙色預(yù)警由工區(qū)主控。由項目部分管副經(jīng)理、工區(qū)主要領(lǐng)導(dǎo)領(lǐng)導(dǎo)組織研究方案，帶班施工。圍巖蝕變呈粉狀或呈碎塊狀，有一定的自穩(wěn)性但自穩(wěn)性差，有水壓，涌水噴射距離5 米以上，水質(zhì)呈澄清狀或由渾濁變澄清，400m3/h ≤涌水量≤800m3/h。更改施工工法為臺階法，并輔以超前加固措施，監(jiān)控涌水量變化，如涌水量在排水系統(tǒng)70%能力內(nèi)，可持續(xù)施工；當(dāng)涌水量超過排水能力70% 時，安設(shè)限流裝置限量排放后，匯通參建各方探明涌水量、地質(zhì)狀況，修訂排水方案。

Ⅲ級黃色預(yù)警工區(qū)架子隊主控。由工區(qū)分管副經(jīng)理組織方案研究，帶班施工。當(dāng)100m3/h ≤涌水量≤400m3/h，但無壓力，掌子面圍巖裂隙較為發(fā)育、有軟弱夾層，但自穩(wěn)性較好，更改施工工法，可持續(xù)施工，由安全員做好跟班防護，同步觀測掌子面穩(wěn)定情況、水質(zhì)狀況、水流情況，工區(qū)副經(jīng)理帶班作業(yè)，直至風(fēng)險段落通過。

Ⅳ級藍(lán)色預(yù)警由工區(qū)架子隊主控。由隧道工點架子隊長帶班作業(yè)。涌水量≤100m3/h，水質(zhì)清澈，巖質(zhì)堅硬，自穩(wěn)性強，不易塌方，加強超前支護，同步觀察圍巖穩(wěn)定性和水質(zhì)狀況，可持續(xù)施工。

5.2 安全監(jiān)督管理

明確各級安質(zhì)人員職責(zé)。針對紅豆山隧道2#斜井反坡特點，制定反坡排水隧道安全監(jiān)督制度，明確安質(zhì)監(jiān)督體系不同層級人員在現(xiàn)場“查什么、管什么、做什么”。

第一層級為架子隊安全員，主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場跟班作業(yè)，跟班查看掌子面超前探孔施作，測量掌子面涌水量，檢查抽排水系統(tǒng)運轉(zhuǎn)情況，負(fù)責(zé)發(fā)生突涌時的安全警報及協(xié)助人員逃生工作。

第二層級為工區(qū)級安質(zhì)監(jiān)督人員，主要負(fù)責(zé)日常巡查，檢查掌子面超前探測施做，是否對應(yīng)物探進行了超前鉆孔探測隱伏囊腔；檢查抽排水系統(tǒng)、電力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)情況；檢查安全員跟班履職情況；負(fù)責(zé)工區(qū)級安全預(yù)警發(fā)布，并反向預(yù)警至項目部安質(zhì)部。

第三層級為項目部級安質(zhì)監(jiān)督人員，主要負(fù)責(zé)日常監(jiān)督檢查，重點檢查掌子面超前探孔施作情況；檢查抽排水系統(tǒng)、電力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)情況，檢查工區(qū)執(zhí)行排水系統(tǒng)檢查制度情況；檢查安全員跟班、工區(qū)級安質(zhì)人員履職情況；查找反坡排水不安全因素及隱患，監(jiān)督工區(qū)落實整改；負(fù)責(zé)項目級安全預(yù)警發(fā)布，以及接到工區(qū)反向預(yù)警的緊急報告、發(fā)布預(yù)警工作；負(fù)責(zé)發(fā)生強突涌時向應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)組報告，協(xié)助應(yīng)急救援，協(xié)助調(diào)查等工作。

5.3 建立安全管理制度和預(yù)案

為確保反坡排水隧道安全生產(chǎn)，制定“四制度、一預(yù)案”，四項制度分別為《隧道進洞管理制度》《隧道超前地質(zhì)預(yù)報管理制度》《隧道安全風(fēng)險預(yù)警管理辦法》《隧道排水系統(tǒng)檢查實施細(xì)則》；一預(yù)案為《隧道防突涌應(yīng)急救援預(yù)案》。在安全管理的過程中，以制度為核心，以預(yù)案為保障，嚴(yán)抓反坡排水隧道的安全管控。

5.3.1 安全管理制度

人員進洞實名制：在洞口設(shè)立專職進洞管理員，所有進洞人員必須在洞口實名登記個人作業(yè)方位、作業(yè)內(nèi)容、進洞時間、出洞時間等信息，確保在突發(fā)災(zāi)害時實現(xiàn)快速核對、精準(zhǔn)確認(rèn)。

超前地質(zhì)預(yù)報管理制度：施作超前探孔、TSP 及瞬變電磁探測技術(shù)，探測掌子面前方地質(zhì)圍巖狀況、隱伏地下水情況。一是重點檢查超前探孔施作情況，探孔的數(shù)量、長度達(dá)標(biāo)情況；二是觀測掌子面探孔孔口及裂隙帶有無股狀水流出，水呈現(xiàn)的狀態(tài)及流量；三是檢查是否對囊狀水部位施作超前鉆探釋放；四是及時將超前鉆探信息發(fā)布到風(fēng)險評估小組，研判掌子面前方風(fēng)險，并輔以安全預(yù)警予以發(fā)布。

隧道安全風(fēng)險預(yù)警管理辦法：根據(jù)隧道突涌水量、突水可能和可能淹井深度，分別為Ⅰ級紅色預(yù)警，Ⅱ級橙色預(yù)警，Ⅲ級黃色預(yù)警，Ⅳ級藍(lán)色預(yù)警；建立相應(yīng)的預(yù)警分級管理。

圖5給出了傳感信號探測端探測到的信號功率和拉曼泵浦激光器的泵浦功率之間的關(guān)系。隨著拉曼放大器泵浦功率增加,剩余泵浦功率增加,剩余泵浦功率同時又用做摻鉺光纖激光器的泵浦源。當(dāng)此功率值超過諧振腔內(nèi)損耗閾值的時候,就有信號激發(fā)出來。激射信號的功率隨著泵浦功率的增加而增加。

排水系統(tǒng)檢查制度：一是檢查水倉內(nèi)抽水泵配置的數(shù)量、揚程、功率是否符合專項方案的要求；二是檢查各泵站水泵的運轉(zhuǎn)情況，對備用的水泵要進行試運轉(zhuǎn)測試；三是檢查抽排水管路是否設(shè)置流量表，水量是否超過設(shè)計抽排水能力70%。

電力系統(tǒng)檢查：一是檢查電力系統(tǒng)是否按雙路電源儲備，每路電力功率是否滿足抽排水設(shè)備的使用要求；二是檢查備用電力系統(tǒng)是否能實現(xiàn)及時切換；三是檢查變壓器有無特殊聲響，有無放電痕跡，有無破損及滲漏；四是檢查連接電路是否同配電盤有效連接，通過電力系統(tǒng)的安全檢查確保電力系統(tǒng)24 小時不斷電。

5.3.2 安全應(yīng)急救援預(yù)案

隧道涌突水應(yīng)急救援是隧道涌突水災(zāi)害預(yù)警防災(zāi)體系的重要組成部分，通過災(zāi)害前的計劃和措施，在事故發(fā)生后，迅速控制事故發(fā)展，減小次生災(zāi)害的發(fā)生，將事故對人員、設(shè)備等財產(chǎn)和環(huán)境造成的損失降至最小程度。

（1）應(yīng)急知識培訓(xùn)。

舉辦隧道防突涌安全知識培訓(xùn)班，從隧道涌水特點、涌水防范、典型案例分析等方面對作業(yè)人員進行系統(tǒng)培訓(xùn)。作業(yè)人員掌握涌水后的逃生路線、救生物資的存放位置及使用方法等，人員、設(shè)備有序、有效撤離，降低事故損失。

（2）應(yīng)急逃生演練。

根據(jù)工程實際情況，制定符合現(xiàn)場實際的逃生路線，現(xiàn)場設(shè)置明顯的逃生線路指示。定期組織應(yīng)急逃生演練，模擬逃生預(yù)警，組織人員撤離，通過逃生演練，查找并改進逃生過程存在的問題，避免因逃生路線設(shè)置不合理或發(fā)生緊急情況人員撤離路線錯誤造成的傷害。

（3）應(yīng)急救援物資儲備。

施工現(xiàn)場作業(yè)面附件儲備不少于當(dāng)班施工人員數(shù)量的救生衣、救生圈、救生筏，并每隔50 米在隧道拱頂埋設(shè)應(yīng)急救生繩，確保在突涌情況下的人員緊急自救；在洞口、平導(dǎo)同正洞交叉口配置移動信號小型基站，確保移動網(wǎng)絡(luò)在洞內(nèi)全覆蓋；洞內(nèi)各掌子面配備無線聲光報警器，當(dāng)發(fā)生突涌緊急事件時，啟動聲光報警裝置發(fā)出警報；優(yōu)化施工供電方案，分段供電，便于逃生照明；每隔200 米在邊墻上設(shè)置自帶蓄電池的應(yīng)急照明燈；疏散線路適當(dāng)位置和疏散通道口設(shè)置標(biāo)志牌；掌子面附近存放必備的藥品、食品；掌子面后方間隔30 ～50m，在隧道側(cè)壁上焊置2 ～4 個鋼爬梯；停放一輛9 座面包車，以備應(yīng)急。

（4）應(yīng)急響應(yīng)。

突涌水事故發(fā)生后，立即采取的應(yīng)急和救援行動，包括預(yù)警、人員撤離、急救、搶險、信息收集、應(yīng)急決策等。救援領(lǐng)導(dǎo)小組根據(jù)不同的預(yù)警級別作出相應(yīng)的響應(yīng)，并根據(jù)事態(tài)的發(fā)展進行應(yīng)急級別的調(diào)整。

5.3.3 應(yīng)急救援結(jié)束

當(dāng)隧道內(nèi)所有人員救援全部結(jié)束，傷情基本得到救治，事故得到控制，次生災(zāi)害以消除，由應(yīng)急救援領(lǐng)導(dǎo)組宣布結(jié)束。配合事故調(diào)查組進行調(diào)查處理，總結(jié)救援工作情況，總結(jié)災(zāi)害經(jīng)驗教訓(xùn)并備案。

6 結(jié)語

一是排水系統(tǒng)的布局應(yīng)結(jié)合工程實際情況宏觀考慮。紅豆山隧道2 號斜井“8．17”涌水后，斜井內(nèi)排水管道由原來的單側(cè)5 根增加到雙側(cè)9 根，造成斜井凈寬變化，造成錯車?yán)щy問題突出，嚴(yán)重影響了隧道后續(xù)施工工效。

二是隧道涌水的控制必須采用動態(tài)預(yù)測和限量排放相結(jié)合的方法，避免淹井事故發(fā)生。從眾多的案例可以看出，限于目前的勘察設(shè)計手段難于精準(zhǔn)預(yù)測涌水量，單純的采用設(shè)計預(yù)測最大涌水量設(shè)計排水系統(tǒng)存在很大風(fēng)險，一旦出現(xiàn)突發(fā)涌水量超過設(shè)計涌水量，排水系統(tǒng)能力不能滿足，必將造成淹井，因此，隧道施工過程中，必須采用超前地質(zhì)預(yù)報精準(zhǔn)探測用水風(fēng)險、動態(tài)預(yù)測涌水量和涌水限量排放措施，控制涌水事故的發(fā)生。

三是排水設(shè)計應(yīng)結(jié)合工程進展分階段組織。在排水設(shè)計和設(shè)備的投入上，要結(jié)合設(shè)計預(yù)測涌水量和實際揭示的涌水量分階段組織。紅豆山隧道2 號斜井施工期間，僅按斜井本身涌水量投入排水設(shè)備，轉(zhuǎn)入平導(dǎo)和正洞施工后，根據(jù)斜井實際涌水量調(diào)整全隧最大涌水量，進而調(diào)整抽排水方案，并按方案調(diào)整布設(shè)斜井排水系統(tǒng)的方法是可行的。

四是排水設(shè)備的選擇上要結(jié)合工程實際情況。排水設(shè)備綜合考慮揚程、流量、消耗功率因素，充分地進行市場調(diào)研，選擇適合的排水設(shè)備。排水泵站高差不大于50m，抽排水設(shè)備根據(jù)排水設(shè)計選擇匹配揚程、小功率、大流量的水泵。

五是供電設(shè)施要盡可能選擇兩路電源。以往隧道反坡排水備用電源大部分采用發(fā)電機組，但涌水量大、揚程高、距離長隧道的抽排水設(shè)備總用電量高達(dá)5000KW，普通發(fā)電機組難于做到，因此，洞口應(yīng)配備雙電源，并能夠及時切換。

六是管理體系建設(shè)是隧道防突涌安全管理的關(guān)鍵。以體系建設(shè)為核心，以制度管理為保障，強化施工管控，是隧道防突涌管理的關(guān)鍵。