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胶州湾隧道海域段穿越断层破碎带的 安全管理措施探索 青岛国信集团事业发展部副部长 王伟 中铁隧道局胶州湾隧道项目部副总工程师 杨祖根 青岛国信集团交通公司安全办主任 张东海 1.引言 青岛胶州湾隧道工程全长约7800米，其中跨越海域段约4095米。隧道部分设两条主隧道和一条服务隧道，该隧道是目前我国采用钻爆法施工的第二条海底隧道。 青岛胶州湾隧道工程第四施工合同段海域段分布着7条断裂或断层破碎带，以压扭性和张性断层 裂 为主，带内岩体多呈碎裂～镶嵌碎裂结构，裂隙多为微张型且发育，破碎带影响带岩体受其影响发育微张型裂隙。覆盖层厚度约在24.6m～39.0m之间，隧道通过海域段最大水深约42m。 针对青岛胶州湾海底隧道施工中，海域段过断层破碎带的重大安全风险，国信集团组织设计和施工单位，开展关键技术试验研究和技术攻关，出台有针对性的安全管理措施并成功运用于工程施工。青岛胶州湾隧道工程第四施工合同段的建设者依托中铁隧道集团施工科研一体化的优势，大胆创新并成功运用了综合处理手段和快速施工工法—依靠先进的综合预报手段以及超前注浆加固止水技术、开挖支护技术、机械配套、快速掘进等综合安全技术措施，形成了具有针对性的安全管理制度及措施，本文以该合同段安全穿越了海域段全部断层破碎带的施工技术措施及安全管理经验，来论述胶州湾隧道的重点安全工作并做初步探索，以期为深入研究海底隧道施工安全管理的专家学者及建设者提供借鉴。 2.总体方案 海底隧道与普通山岭隧道的最显著的区别在于隧道顶部是无穷无尽的海水，隧道过断层破碎带的施工安全风险极大，而且占用工期比例比其它海域段高。为此确定了“超前地质预报精确、预注浆方案合理、开挖方法安全、机械设备配套、现场施工规范、安全监管到位”的总体方案。 3.施工技术及安全管理措施 针对断层破碎带施工，建立了“隧道坍塌及突泥涌水应急预案”。 3.1应急准备：包括危险源辨识、预防措施、避难逃生措施、抢险救援措施等。 ⑴危险源辩识 ①本标段工程隧道在穿越海底7条断裂或断层带,超前地质预报错误； ②隧道穿越海底段初期支护质量不符合设计或设计缺陷导致初期支护结构破坏； ③隧道在断层或断裂破碎影响带施工，全断面惟幕注浆预加固质量不符合要求或设计缺陷； ④隧道海底段进行超前探孔、封孔措施失效； 以上四项均存在突泥、涌水的危险。 ⑵预防措施 ①加强地质预报预测，成立专门的地质预测预报队伍，制定严格的实施细则，选择经验丰富的工程技术人员负责预报工作，采用地质素描，配备先进的地质预测预报仪器（如TSP203地震波反射法、地质雷达、红外探水）和超前钻探相结合的手段，探明前方地层的富水情况，并预测可能发生的突泥涌水。工程部技术人员首先查阅设计图纸及相关地质资料，分析地质及地下水系发育情况。 ②隧道在海底段施工时，为确保隧道安全顺利通过断层或断裂带，防止涌突水首先应对断层或断裂带采取全断面围幕注浆预加固。 ③开挖前要严格按照设计进行超前小管棚及小导管的施工支护效果必须达到设计要求，否则不得进行开挖作业。 ④隧道在海底断层或断裂影响带施工，实行弱爆破，采取控制爆破震动的方法和措施，严格控制爆破震动对岩体的影响。 ⑤在施工过程中根据围岩类别严格控制爆破进尺，防止支护不及时，造成过度变形和坍塌。 ⑥隧道开挖完成后应及时进行喷、锚、网、喷作业，严格按照设计进行施工，确保施工质量，及时封闭围岩，尽快发挥初期支护的作用，并应尽快封闭成环，改善支护结构受力条件。 ⑦施工中建立监测系统，采集围岩和结构安全信息，认真进行分析、处理和反馈，实行信息化施工。 ⑧隧道海底断层或断裂带的二次衬砌施工应适时紧跟开挖作业面，以尽快发挥其主要承载作用，确保隧道施工安全。 ⑨隧道施工至岩脉侵入段、海底断层或断裂带等有地下水涌出段时，应实施超前地质探测预报，设计有超前地质钻探预报方案时，按设计进行施作，设计无超前地质预报时，一般采取超长钻眼（钻眼长度5M以上），以探知前方围岩地质情况，根据所钻探的地质情况，及时反馈至项目经理部领导和工程部，分析突水、涌泥可能性。 ⑩若有突泥涌水可能性，有设计则按设计方案进行处理，若设计无针对性施工方案，立即上报监理部、设计院及业主等，要求设计院设计相应的施工方案，防止突泥涌水的发生。 专职质检员应加强预注浆、超前小管棚及小导管初期支护施工工序的质量控制，安全员应加强初期支护变形情况的日常检查，发现隐患，及时整改，预防事故发生。 所有安全措施由监理工程师严格监督执行，并做好记录。 ⑶避难逃生措施 ①避难设备 隧道进入海底段施工后，将在隧道内的适当场所要准备相当数量救生衣、便携式器具、应急灯等。隧道内的避难逃生路线提示牌采用荧光涂料显示出来。同时所有施工人救护人员员都必须清楚紧急之际所设置的防水闸门、各种避难急救场所和避难逃生路线。 ②通讯与