華鎣山隧道右線帶水施工建議方案

1、華鎣山隧道入口右洞涌水段帶水作業(yè)施工方案（K107+585+700）編制： 復(fù)核： 審核： 審批： 南大梁高速公路TJ-E11項(xiàng)目分部2014年3月- 1 -中鐵隧道集團(tuán)有限公司 目 錄1 編制依據(jù)12 工程概況12.1 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況12.2 施工情況12.3 涌水成因分析23涌水段處理方案33.1 拱墻徑向注漿加固33.1.1徑向注漿設(shè)計參數(shù)43.1.2 徑向注漿施工工藝43.1.3注漿材料43.1.4注漿順序43.1.5注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)43.2 底板引排水53.3 底板混凝土封閉硬化53.4 底板深孔徑向堵水注漿63.4.1 注漿設(shè)計參數(shù)63.4.2 注漿材料73.4.3 注漿順序7

2、3.4.4 鉆孔注漿施工工藝83.4.5 注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)83.4.6 效果檢查及評定94 主要機(jī)械設(shè)備配套95 注漿勞動組織96 工期安排107 注漿中的特殊情況處理107.1針對鉆孔涌水107.2針對隧道變形117.3針對冒漿、漏漿、串漿孔段或大耗漿段118 質(zhì)量保證措施119 安全保證措施121 編制依據(jù)（1）南充大竹梁平（川渝界）高速公路TJ-E10、E11標(biāo)段華鎣山隧道入口段華鎣山隧道右洞K107+548+700設(shè)計 ；（2）現(xiàn)場踏勘調(diào)查所獲得的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、當(dāng)?shù)刭Y源及施工環(huán)境等調(diào)查資料以及現(xiàn)場實(shí)際情況；（3）公路隧道施工技術(shù)規(guī)范（JTG F60-2009）； 公路隧道施工技術(shù)細(xì)則

3、（JTG/T F60-2009）； 公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程（JTG E30-2005）； 公路工程巖石試驗(yàn)規(guī)程（JTG E41-2005）； 公路工程施工安全技術(shù)規(guī)程（JTJ 076-95）；（4）南大梁高速公路華鎣山隧道涌水處治方案咨詢意見 。2 工程概況2.1 設(shè)計地質(zhì)概況 隧道穿越背斜西翼的T2l地層，巖性主要為薄中厚層狀的泥質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r、灰?guī)r和鈣質(zhì)泥巖等，在K107+685+755段可能局部含有石膏，局部夾鹽溶角礫巖，圍巖產(chǎn)狀為N28°E/43°NW（41.57°）。地表發(fā)育溶蝕槽谷、洼地、落水洞、溶洞等，隧道內(nèi)有物探鹽溶裂隙發(fā)育區(qū)，可能出現(xiàn)大

4、小不一的溶洞、溶縫。受F1斷層影響，層間擠壓較嚴(yán)重，巖層褶曲發(fā)育，巖體較破碎破碎。地下水發(fā)育，隧道內(nèi)多出現(xiàn)股狀涌水，遇大水的溶蝕通道或溶洞區(qū)可能會出現(xiàn)突水，局部段拱部圍巖穩(wěn)定性較差。2.1 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況 （1）2013年6月30日超前地質(zhì)單位對K107+552K107+558段上臺階底板進(jìn)行了超前地質(zhì)雷達(dá)預(yù)報，地質(zhì)解析結(jié)果為：K107+552K107+558段上臺階底板向下48m間為軟弱破碎區(qū)，推測溶隙或小溶腔發(fā)育，含地下水；向下9.524m間為軟弱破碎區(qū)，推測溶腔或巖溶管道發(fā)育，富含地下水。（2）2013年8月25日超前地質(zhì)單位對K107+621K107+626段上臺階底板進(jìn)行了超

5、前地質(zhì)雷達(dá)預(yù)報，地質(zhì)解析結(jié)果為：K107+621K107+626段上臺階底板向下58.5m間為溶蝕構(gòu)造區(qū)，被巖溶角礫巖、泥巖填充，富含地下水。（3）2013年9月26日超前地質(zhì)單位對K107+598K107+645段上臺階底板進(jìn)行了超前地質(zhì)雷達(dá)預(yù)報，地質(zhì)解析結(jié)果為：隧道在K107+600+605、K107+615+625、K107+632+640段上臺階底板向下515m范圍，節(jié)理、溶蝕裂隙較發(fā)育且富水，K107+620+645間上臺階下部10m15m推測有一不整合巖性接觸面，與水平夾角30°左右，接觸面下推測為泥灰?guī)r、石膏。K107+598K107+645段上臺階底板未發(fā)現(xiàn)較大溶腔。

6、2.2 施工情況（1）拱部徑向注漿情況K107+548+700段拱部徑向注漿已完成，其中K107+610+700段徑向注漿。 （2）底板注漿堵水施工情況說明：1、根據(jù)2月12日專家會議咨詢意見，2、立即組織施工班組進(jìn)場施工，計劃于2月20日正式恢復(fù)隧道開挖。3、加快上臺階K107+600-610段底板注漿施工，盡快在該段形成橫向止水墻，避免+600后方底板涌水回灌到+600前方下導(dǎo)，以減小該段下臺階開挖的施工難度。在注漿期間首先進(jìn)行3#車通的開挖，盡快打通到左洞的通道，減小掌子面開挖同K107+548-610的底板注漿堵水工作的相互干擾。4、采用小進(jìn)尺（1-3米/循環(huán)）、全斷面的方法開挖下導(dǎo)，

7、仰拱分兩層施工，并適當(dāng)增加仰拱厚度。第一層仰拱在開挖完成后及時施工，施工時需在仰拱下方預(yù)埋排水管和防水土工布形成隔水層，以便將大部分涌水引排至開挖的下臺階前方設(shè)置集水坑，并使用大功率抽水機(jī)盡量減少仰拱底部的積水，以保證底層仰拱質(zhì)量。頂層仰拱按9米/循環(huán)施工，施工頂層仰拱時需在底層仰拱頂面鋪設(shè)防水板。5、在下臺階施工到K107+630時恢復(fù)掌子面開挖，開挖進(jìn)尺控制在2榀拱架/循環(huán)。施工時做好上導(dǎo)引排水工作。3 隧道帶水施工方案根據(jù)2月12日專家會議咨詢意見，下部安排進(jìn)行下臺階和3#車通開挖，盡快安全通過涌水段落和F1斷層。本方案設(shè)計原則：根據(jù)實(shí)際施工情況，遵循科學(xué)合理、經(jīng)濟(jì)適用的原則，以確保隧道

8、結(jié)構(gòu)安全為目的，采取多種措施，以期快速通過涌水段落和F1斷層，為下一步更好處治底板涌水和盡早貫通隧道作準(zhǔn)備?？傮w方案分四個步驟：第一步：盡快完成上臺階未開挖部分的底板注漿加固；第二步：同時進(jìn)行3#車通的開挖及初期支護(hù)和上臺階底板止?jié){砼層的破除工作；第三步：下臺階開挖并使初期支護(hù)及時封閉成環(huán)，及時澆筑仰拱及回填；第四步：掌子面開挖，跳過涌水段施工二襯。 3.1 K107+585+610段上臺階底板注漿加固按照變更設(shè)計方案加快完成K107+585+610段上臺階底板注漿，以減小下臺階開挖的施工難度。加固范圍為開挖輪廓線外10m，開孔孔口環(huán)向間距0.9m，縱向間距為2m，呈梅花形布置，并安設(shè)長2m的

9、90（壁厚3.5mm）鋼管作為孔口管進(jìn)行注漿?？孜辉O(shè)計見圖1所示。 圖1 底板注漿設(shè)計圖（單位：cm） 3.2 3#車通開挖及上臺階底板止?jié){砼層破除 在K107+585+610段上臺階底板注漿未完成前，完成3#車通的開挖及初支和K107+610+700段上臺階底板止?jié){砼層的破除工作。3#車通貫通后可作為掌子面掘進(jìn)車輛、機(jī)械通道，以減小今后K107+548+610段底板注漿堵水施工同隧道掘進(jìn)的相互干擾。K107+610+700段上臺階底板止?jié){砼破除后，廢渣可用于下臺階開挖后臨時通道的鋪墊。3.3 K107+610+700段下臺階開挖K107+585+610段上臺階底板注漿完成后，首先開挖K107

10、+585+610段下臺階，根據(jù)現(xiàn)場開挖情況，擇機(jī)進(jìn)行仰拱及回填施工。若開挖后涌水較大，可用砼廢渣回填施工便道。涌水不大或具備施工仰拱及回填的條件，可通過預(yù)留積水坑抽水等方法進(jìn)行仰拱及回填施工，使隧道結(jié)構(gòu)封閉成環(huán)以確保隧道結(jié)構(gòu)安全。帶水作業(yè)施工方法：引水歸路排出后，開始從里向外施作混凝土，并在邊墻處安設(shè)一條排水管，將掌子面的水引出，以確?；炷翝仓|(zhì)量。混凝土澆筑采用C25模筑混凝土施作，厚度40cm，并沿縱向每隔3m布設(shè)一道橫向18工字鋼，工字鋼兩頭須嵌入圍巖或和初支剛架連接，并加固牢靠，避免注漿引起抬升，影響注漿效果，如圖2所示。止?jié){墻施作過程一定要保證質(zhì)量，尤其是周邊與開挖輪廓線的接觸部，

11、必須和周邊密實(shí)，防止漏漿。3.4 掌子面開挖及二襯施工底板深孔注漿徑向加固范圍為開挖輪廓線外8m，縱向加固范圍暫定為62m，開孔孔口環(huán)向間距0.9m，縱向間距為2m，呈梅花形布置，孔位設(shè)計見圖3所示。4 主要機(jī)械設(shè)備配套主要機(jī)械配套如表4所示。表4 機(jī)械設(shè)備配套表序號機(jī)械名稱型 號數(shù)量單位備 注1水平地質(zhì)鉆機(jī)RPD-150C1套2風(fēng)鉆YT284套3雙液注漿泵KBY-90/1502套4雙液注漿泵KBY-50/701套5水泥漿攪拌機(jī)容量300L3臺6自攪拌儲漿桶容量200L2個儲存水泥漿7儲漿桶容量100L2個儲存水玻璃8清水桶容量100L1個9混合器T型10個與注漿泵配套購置10高壓注漿管24M

12、pa200m與注漿泵配套購置11防震壓力表16Mpa2個5 勞動組織勞動力組織如表5所示。在施工中應(yīng)各司其職，認(rèn)真負(fù)責(zé)，相互協(xié)作，互相監(jiān)督。表5 勞動力組織表 序號分工每班數(shù)量小計工作安排1項(xiàng)目負(fù)責(zé)人1項(xiàng)目總體負(fù)責(zé)2生產(chǎn)負(fù)責(zé)人1現(xiàn)場組織生產(chǎn)3技術(shù)負(fù)責(zé)人1負(fù)責(zé)技術(shù)管理4機(jī)械負(fù)責(zé)人1鉆機(jī)、注漿機(jī)負(fù)責(zé)5后 勤1材料、運(yùn)輸6值班技術(shù)員13鉆孔注漿技術(shù)負(fù)責(zé)7工班長13負(fù)責(zé)勞動力組織安排8司 鉆13鉆機(jī)操作9司 泵13注漿機(jī)操作10拌 漿39漿液的配制及注漿管路維護(hù)11機(jī) 修13現(xiàn)場機(jī)械維修與保養(yǎng)12雜 工26上、下鉆桿等合計10356 工期安排根據(jù)設(shè)計方案，在正常情況下施工進(jìn)度（20m/月推算），該循環(huán)

13、鉆孔注漿堵水作業(yè)工期約需要90天。7 施工中特殊情況處理7.1針對鉆孔涌水考慮到隧道現(xiàn)有的排水能力，必須嚴(yán)格控制鉆孔出水量，特別是斷層段的鉆孔施工過程中，嚴(yán)格控制鉆孔出水量和嚴(yán)格防止鉆孔大量涌水將是注漿孔施工的第一要則。因此我們制定以下施工防治措施：1）所有中、強(qiáng)滲區(qū)注漿孔和微滲區(qū)深度超過3米的注漿孔施工時必須首先安裝孔口管，并安裝控制閥，凡是下入鉆孔內(nèi)的注漿孔口管，封閉24小時后掃孔，然后做孔口管耐壓試驗(yàn)，耐壓值必須達(dá)到設(shè)計要求。只有達(dá)到設(shè)計耐壓值后方可變徑向下鉆進(jìn)。嚴(yán)禁出現(xiàn)耐壓值不合格或者不打壓而鉆進(jìn)的現(xiàn)象出現(xiàn)，每級孔口管下完并打壓符合要求后，必須及時安裝壓力值符合設(shè)計要求的高壓水門。要求

14、高壓水門開合靈活，關(guān)閉后無泄漏現(xiàn)象；2）淺層注漿孔實(shí)施斜孔注漿操作，由已加固區(qū)域打孔向未加固區(qū)域注漿，孔口管盡量安裝在已加固區(qū)域，確?？卓卓诠艿某袎耗芰σ哂谧{壓力峰值；3）鉆進(jìn)過程中一旦發(fā)生出水，應(yīng)立即提鉆并關(guān)閉閥門。在提鉆過程中水質(zhì)呈現(xiàn)渾濁，水量有不斷增大趨勢時，禁止提鉆，要關(guān)閉閥門，并采取措施封閉閥門，創(chuàng)造條件注漿；4）若水量不大、壓力不高時，應(yīng)直接進(jìn)行灌注；5）若出水水量大、壓力較高，先關(guān)閉該孔壓力閥，并密切觀察記錄該孔水壓變化，同時對其他鉆孔進(jìn)行灌注，最后對該孔進(jìn)行封堵。當(dāng)同一斷面多個鉆孔出水時，應(yīng)按先無水孔后有水孔的順序灌注。在斷層區(qū)域，可適當(dāng)預(yù)留幾個高壓出水孔以做排水孔，用于調(diào)

15、節(jié)斷層區(qū)隧道圍壓。7.2針對隧道變形為了保證在注漿過程中結(jié)構(gòu)的安全，防止因水壓過大而引起圍巖局部發(fā)生開裂破壞等，在注漿過程中應(yīng)隨時進(jìn)行監(jiān)控量測確定注漿過程引起的支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖變形變化趨勢，判斷支護(hù)穩(wěn)定性狀態(tài)，直接指導(dǎo)施工。注漿過程中要進(jìn)行拱頂下沉和水平收斂監(jiān)測。在注漿段，A項(xiàng)監(jiān)測每10m布置一個斷面，每斷面布置水平收斂2對，拱頂下沉測點(diǎn)1個。并設(shè)置一個B項(xiàng)斷面，以測試水壓力及其他力學(xué)指標(biāo)。逆流注漿期間增加監(jiān)測頻率。收斂速度v1mm/d時正常施工；v15mm/d應(yīng)加強(qiáng)觀測，適當(dāng)采取措施；v510mm/d時，應(yīng)調(diào)整施工方案，加強(qiáng)支護(hù)，v10mm/d時，圍巖處于急劇變化狀態(tài)，暫時停止施工、采取特殊措

16、施進(jìn)行處理。7.3針對冒漿、漏漿、串漿孔段或大耗漿段1）注漿施工過程中發(fā)現(xiàn)冒漿、漏漿時，應(yīng)根據(jù)具體情況采用嵌縫、表面封堵、降低壓力、加濃漿液、限流、限量、間歇等方法進(jìn)行處理，若漏的是水或稀漿時可繼續(xù)注漿，若漏的是濃漿時應(yīng)降低壓力，直至漏漿停止，逐漸升壓至原來壓力繼續(xù)注，如降壓無效再變濃水灰比灌注，如降壓和變濃均無效，且漏漿量接近注入量，應(yīng)停止注漿進(jìn)行待凝，待凝時間大于4h，如恢復(fù)注漿后吸漿量接近于零或停止吸漿時，此段應(yīng)作為不合格孔段，視情況進(jìn)行處理。間歇注漿時間超過30min的孔段，采取重新掃孔，重復(fù)灌注的方法。遇串漿情況，采用封堵被串孔進(jìn)行處理；2）對溶蝕空洞的孔段及大耗漿孔段，首先采用低壓

17、、濃漿、限流、定量限量、間歇的處理措施，注漿壓力與注入率必須相適應(yīng)，短時間內(nèi)壓力升幅不得過大。大耗漿孔段必須分析地質(zhì)情況，查明耗漿原因，如因加入摻合料而使吸漿量突減，則就停止使用摻合料。在上述處理措施效果不明顯時，應(yīng)考慮注速凝漿液。8 質(zhì)量保證措施（1）應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計參數(shù)進(jìn)行鉆孔。鉆孔孔位及角度偏差符合相關(guān)規(guī)范規(guī)定，若現(xiàn)場鉆孔孔位因?yàn)榭陀^條件限制不能滿足設(shè)計要求，應(yīng)進(jìn)行移位并進(jìn)行計算確定參數(shù)，必要時應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)孔。（2）注漿材料應(yīng)滿足設(shè)計要求，嚴(yán)禁使用過期結(jié)塊的水泥，必要時進(jìn)行檢驗(yàn)。（3）漿液配比應(yīng)符合設(shè)計要求，配漿時最大誤差為：水泥、水玻璃、水±5%。（4）漿液攪拌應(yīng)均勻，一般水泥漿攪

18、拌時間為35分鐘，但不得超過30分鐘。未攪拌均勻或沉淀的漿液嚴(yán)禁使用。（5）注漿過程中，時刻注意泵壓和流量的變化，若吸漿量很大或壓力突然下降，注漿壓力長時間不上升，應(yīng)查明原因，如工作面漏漿，可采取封堵措施。如跑漿可通過調(diào)換漿液、調(diào)整漿液配比，縮短漿液凝膠時間，進(jìn)行大泵量、低壓力注漿，必要時采用間歇注漿，以達(dá)到控域注漿目的。（6）注漿過程中壓力突然升高，應(yīng)及時查找原因，進(jìn)行處理，確因漿液凝膠時間過短，則應(yīng)停水玻璃泵，只注水泥漿，待泵壓恢復(fù)正常后再進(jìn)行雙液注漿。（7）一臺泵發(fā)生故障時，應(yīng)立即換上備用泵繼續(xù)注漿。（8）注漿過程中，應(yīng)保持注漿管路暢通，防止因管路堵塞而影響注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)的判斷。（9）雙液漿