隧道不良地質段安全施工專項方案(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 位 置 變化。根據觀測數據，分析洞頂圍巖變化，當洞頂沉降出現突變，產生較大的橫向、豎向位移時，應實地觀察洞頂地表有無出現裂縫，并加強觀測。如果觀測數據有繼續加大，裂縫寬度變大或者數量增多，則洞口可能出現失穩，需要停止進洞進行處理。 ⑵ 洞口段正洞施工： 中交路橋華北工程有限公司 道安 TJ12 標隧 道不良地質段安全專項施工方案 8 ① 進洞開挖，開挖方式應采用 環形導坑預 留核心土法。遵循“短進尺、弱爆破、早封閉、勤量測”的施工原則，每循環進尺以一榀拱架間距為宜，盡量采用預裂爆破。 ② 觀察記錄工作面的工程地質與水文地質情況，作地質素描。觀察開挖面附近初期支護狀況，判斷圍巖、隧道的穩 定性和初期支護的可靠性。由工區地質組進行，其他技術人員協助。 ③ 地表量測：在Ⅴ級圍巖且埋深小于 40m 的地段沿隧道軸向每隔 5～ 10m 布設。同時在橫向依據實際情況，選定主斷面，沿主斷面布設測點，以了解地表沉降的橫向影響范圍。 ④ 洞內量測：按照設計及規范要求，對隧道進行拱頂下沉及圍巖收斂量測，發現圍巖變化異常立即采取加固措施，確保施工安全。 巖溶地段 安全施工方案 、巖溶段施工處理措施 隧道施工前，先要通過超前地質預報、物探、鉆探等方法查明隧道巖溶的類型、規模和特點，提前采取合理的施工方案進行 處理。 、隧道邊墻巖溶的處理 在隧道邊墻處發育的溶洞，采用回填方式進行處理。見邊墻溶洞處理示意圖，回填采用 號漿砌片石，厚度不小于 ；每隔 2m 設置一處Φ 100mm 軟式透水管與中心排水溝相連，保證地下水暢通。 、隧道拱腰以上小溶洞的處理 對于隧道拱腰以上的溶洞發育深度小于 的地段，采用回填方式進行處理。見拱腰以上小溶洞處理示意圖，回填采用泵送 C15 混凝土，為避免回填混凝土對二次襯砌局部產生過大壓力，根據溶洞大 小，要求在其四周施作約 * 間距的Φ 22 砂漿錨桿，深入圍巖不小于 。回填施工完后再施作噴射混凝土和鋼筋網初期支護等。 中交路橋華北工程有限公司 道安 TJ12 標隧 道不良地質段安全專項施工方案 9 、隧道拱腰以上大溶洞的處理 對于隧道拱腰以上的溶洞發育深度大于 且溶洞寬度小于隧道開挖面的地段，采用此方案進行處理。主要有以下兩種情況： A、溶洞內無填充物（或可清除）：見拱腰以上大溶洞處理示意圖（無填充物），采用泵送C25 混凝土澆筑，混凝土最薄厚度不小于 50cm，要求兩側嵌入巖石內不小于 50cm，且施作約* 間距的Φ 22 玻纖錨桿，錨桿嵌入圍巖不小于 ；混凝土后堆填沙袋。以上施工完后再施作原結構的噴射混凝土和鋼筋網初期支護等。施工時注意預埋φ 100 軟式透水管，間距 2m，并以Ω型排水管引出。 B、溶洞內有填充物：見拱腰以上大溶洞處理示意圖（有填充物），先水平施作φ 42*4mm超前小導管，環向間距 30cm，注水泥－水玻璃漿液，注漿量根據實際情況決定。開挖采用預裂爆破，初期支護施作 I18 工字鋼拱架，間距 50cm，注意鋼拱架基 腳處適當擴挖，保證基礎牢靠。施作Φ 22 鎖腳錨桿，鋪鋼筋網，且施作約 * 間距的Φ 22 玻纖錨桿，錨桿長度，深入圍巖不小于 ；噴射 C20 混凝土 26cm 厚。二次襯砌可根據溶洞發育情況，考慮采用鋼筋混凝土結構。施工時注意預埋φ 100 軟式透水管，間距 2m，并以Ω型排水管引出。 中交路橋華北工程有限公司 道安 TJ12 標隧 道不良地質段安全專項施工方案 10 、隧道基礎及路面下小溶洞的處理 對于隧道基礎及路面下溶洞發育深度小于 的地段采用回填方式進行處理。見基礎及路面下小溶洞處理示意圖，回填采用 C15 片石混凝土，如有充填物，必須挖除。 臺車模板面板絲桿千斤頂側向支撐桿件臺車模板肋板鋼軌水平移動小車 中心標志垂直支撐桿件液壓千斤頂 、隧道基礎及路面下大溶洞的處理 對于隧道基礎及路面下的大型溶洞，采用跨越處理方案。見基礎及路面下大溶洞處理示意圖，主要有以下兩種情況： A、溶洞在某一方向寬度較窄：下部采用 號漿砌片石回填，上部采用鋼筋混凝土梁跨越，梁高 50～ 100cm。施工時注意預埋φ 100 軟式透水管。 B、溶洞發育相對較寬：采用設擴大基礎或樁基，并設鋼筋混凝土梁跨越。 中交路橋華北工程有限公司 道安 TJ12 標隧 道不良地質段安全專項施工方案 11 、隧道全斷面巖溶的處理 對于石灰巖地段，如果地下水豐富，常會形成大的溶洞，隧道開挖后會發生突泥、涌水的現象，采用全斷面（帷幕）超前預注漿方案。 在預注漿前應根據地質詳勘成果，結合超前物探和超前探孔，探明情況。超前探孔應在預測突水處前 5～ 10m 實施。 A、全斷面（帷幕）超前預注漿設計參數 a、注漿孔前段安設 127 孔口管，管長 2 米，孔口外露 20～ 30cm。 b、注漿孔掌子面以隧道中軸傘狀布置，注漿范圍為隧道開挖線以外 5m。 c 注漿液采用水泥漿液，漿液配合比應在實際施工中根據注漿效果調整。 初擬參數：水泥漿水灰比 ： 1～ 3： 1，注漿壓力 ～ 。 B、全斷面（帷幕）超前預注漿施工 a、每循環超前預注漿前須設置 50cm 厚左右導向墻（止漿墻）。 b、成孔注漿采用前進式分段注漿，注漿孔布置三環，套管安裝完成后，每鉆進 2～ 4 米即開始注漿，注漿達到設計要求后開始下一階段鉆孔注漿。注漿時采用套管柱塞方式，同時特別是超過 20 米的深孔須將長壓注漿管插入到預定位置，提高孔底部的壓注效果和壓注效率。 c、采取反復注入、稀漿與濃漿交替、壓力控制與注入漿量控制相結合的措施，注漿壓力從低到高逐漸加壓。初 始注漿壓力建議采用 倍靜水壓力，注漿時間根據漿量的注入速率進行靈活調整。 d、每循環注漿完畢開挖施工后，預留 6 米左右作為下階段注漿止漿段。 e、超前探水、注漿堵水的實施應嚴格按動態設計程序執行，注漿量根據實際情況決定。 中交路橋華北工程有限公司 道安 TJ12 標隧 道不良地質段安全專項施工方案 12 、隧道穿過溶洞時的施工注意事項 （ 1）施工前，應對地表進行詳細勘察，注意研究巖溶狀態，估計可能遇到溶洞的地段。 （ 2）了解地表水、出水地點的情況，并對地表進行必要的處理，以防止地表水下滲。 （ 3）當施工達到溶洞邊緣 ，各工序應緊密銜接。如采用下導坑引進，則應將上部工序趕前，迅速將拱圈砌到適當地段。同時設法探明溶洞的形狀、范圍、大小、充填物及地下水等情況，據以制定施工處理方案及安全措施。 （ 4）當在下坡地段遇到溶洞時，應準備足夠數量的排水設備。 （ 5）施工中注意檢查溶洞頂板，及時處理危石。當溶洞較大較高時，應設置施工防護架或鋼筋防護網。 （ 6）在溶蝕地段的爆破作業，應盡量做到多打眼、打淺眼，并控制藥量。 （ 7）在溶洞充填體中掘進，如充填物松軟，可用超前支護法施工。如充填物為極松散的礫、塊石堆積或有水，可于開挖前采取預注漿 加固。 （ 8）溶洞未做出處理方案前，不要將棄渣隨意傾填于溶洞中。 （ 9）處理情況復雜的溶洞，要根據現場具體情況制定安全措施，以確保施工安全。 、巖溶水處理原則 對巖溶水的處理通常原則是以“ 排 ”為主，截、堵、排、防相結合的綜合處理措施。“ 排 ”是指盡量保持原有過水通道，不能因為隧道的修建發生大的變化：“截”是指截斷原有地下水通道，改走其他通道：“堵”是封死相交的地下水通道：“排”是特指引入隧洞，通過排水溝排走：“防”是指防止地下水進入隧道即可。 巖溶水處理的較大工程措施有泄水洞和涵洞兩類，采用泄水洞 排水屬于“排”和“截”的范圍，采用涵洞過水屬于“通”和“截”的范圍。 A、泄水洞排水 中交路橋華北工程有限公司 道安 TJ12 標隧 道不良地質段安全專項施工方案 13 當預測到隧道區域的巖溶水量大、水壓大，而隧道確實無法避開時，需考慮專門設置排水隧洞，達到排除巖溶水，降低地下水位，保持隧道干燥和施工安全的目的。 泄水洞應位于地下水來向的一側，為防止巖溶水突然襲擊，施工中要采用超前鉆孔探測，預備足夠的抽水設備。 B、涵洞、倒虹管吸過水 隧道斷面與巖溶水相交時，為保證巖溶水暢通，在隧道底部設鋼筋混凝土圓涵，或倒虹管，同時涵洞出入口周邊至隧道邊墻外緣采用漿砌片石回填密實。 ④ 洞穴 堆積物及地表塌陷處置 洞穴堆積物的特點是松軟、下沉量大、強度低、穩定性差。當隧道必須穿越洞穴堆積物地段時，可采用樁基、換填、注漿等加固巖體的處理措施。 隧道中地下水滲流排泄，導致巖溶地面塌陷，使地質環境遭到破壞，造成隧道開挖時坍方、涌水、涌砂及突泥等危害。施工中可采用化學注漿和管棚支撐開挖，同時從地表高壓注漿，固結塌陷松散體，避免出現突泥現象。 ⑺地下水環境保護 對隧道洞頂有住戶的，要嚴格控制地下水流失，采取“以堵為主，限量排放”的原則。施工中應根據地質超前預測預報及隧道環境監控實施情況，按設計采取 相應的超前帷幕注漿堵水、開挖后徑向注漿堵水、全環防水、抗水壓襯砌等防堵水措施，以免給當地居民的生產生活及生態環境造成影響。 ⑻綜合評價 溶洞處理完成后進行綜合評價，對處理效果和對隧道耐久性的影響，必要時再采取加強措施，確保不留隱患。 ⑼應急預案 若 隧道 存在突泥、突水可能的巖溶，在進洞施工前事先制定出超前探水與預注漿堵水方案，制定突發安全事件應急預案，配備安全防護及安全逃逸設施，明確逃逸路線，進行緊急逃生的培訓與演練，施工中嚴格按照既定方案進行實施。巖溶隧道暴雨后不施工、連續降雨后觀察施工。 隧道斷層破碎帶 安全施工方案 由于斷層破碎帶地存在涌水及發生隧道坍塌的危險，為確保施工過程中不發生安全事故，順利通過斷層破碎帶，有效降低施工階段發生地質災害所引發的風險，特制定以下施工方案。 通過綜合超前地質預報，切實掌握斷層帶的情況，包括破碎帶的寬度、填充物、地下水中交路橋華北工程有限公司 道安 TJ12 標隧 道不良地質段安全專項施工方案 14 以及隧道軸線與斷層構造線方向的組合關系，施工前根據有關施工技術和機具設備條件，確定通過斷層地段的施工方法，在隧道開挖至距離斷層破碎帶 5～ 10 米左右時，應采取超前鉆孔探測斷層破碎帶的含水情況，初步探明查明地層的基本情況后并已采取了相應措施后可繼續 掘進， 開挖過程中加強對開挖后的地段進行監控量測，根據量測結果指導后續施工 。 當斷層帶內充填軟塑狀的斷層泥或特別松散的顆粒時，則采用 CRD 法、 CD 法或預留核心土環形開挖法施工。斷層地段出現大量涌水時，則采取排堵結合的治理措施；通過斷層地段的各施工工序之間的距離盡量縮短，盡快地使斷層地段全斷面襯砌封閉，以減少巖層暴露、松動和地壓增大。 采用爆破掘進通過斷層時，嚴格掌握炮眼數量、深度和裝藥量，盡量減小爆破對圍巖的震動；采用上下導坑掘進施工時，其下導坑不宜超前超過 20 米，掘進后隨即將下導坑予以臨時襯砌。斷層地帶 的支護應寧強勿弱，必要時采取雙層注漿超前小導管進行加固防護處理，并應經常檢查加固，實行襯砌緊跟開挖面完成，襯砌斷面盡早封閉。 五 、 不良地質段超前地質預報及監控量測方案 超前地質預報方案 根據張家巖隧道設計圖紙和地質資料在 隧道 圍巖斷層破碎帶為達到上述目的需要進行以下工作。 、項目組織機構設置 根據我們完成的一些隧道工作來看，凡是單兵作戰，協作配合不利的，都難取得很好的效果。為此，建議成立一個由業主牽頭組成的總體技術組，組織協調各方關系，負責施工過程中技術問題的處理，所以，建議成立施工預報的總 體技術組，由建設、設計、監理、監控和施工單位組成，并成立施工監測工作小組。具體組織機構圖見圖 1。 隧道預報組織機構圖 針對本隧道 特殊不良地質情況， 我方成立 “ 道安 高速公路隧道監測項目 部 ” ， 而且 在隧總體技術組 地質預報、施工監控 測 試 組 分析組 技術負責組 監理單位 設計單位 預報單位 施工單位 建設單位 中交路橋華北工程有限公司 道安 TJ12 標隧 道不良地質段安全專項施工方案 15 道洞口設現場駐地監控量測小組。 項目部由項目負責人、技術負責人、現場監控量測組人員組成。現場監控量測組人員在項目部負責人指導下完成日常監測的資料整理﹑技術分析及施工預測。 同時為更好的完成本 段 的監控量測和超前地質預工作，為隧道 監測項目 提供技術 支持及 咨詢服務，專門成立一個由隧道 及地質 專家組成的 長安 大學 專 家技術顧問 組。 、地質調查法 根據隧道已有勘察資料、地表補充地質調