銀洞坡隧道F4斷層施工技術(shù)方案

1、1. 編制依據(jù)銀洞坡隧道施工設(shè)計(jì)圖。.改建鐵路黔桂線擴(kuò)能改造站前施工5標(biāo)段工程招投標(biāo)文件。.現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的相關(guān)資料及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。1.4.國(guó)家、鐵道部、地方政府有關(guān)安全、環(huán)境保護(hù)、水土保持的規(guī)定、規(guī)則、條例。1.5.鐵路工程施工安全技術(shù)規(guī)程；鐵路隧道施工規(guī)范；鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（TB10417-2003）及國(guó)家有關(guān)施工安全規(guī)定。2 .工程概況銀洞坡隧道位于改建鐵路黔桂線擴(kuò)能改造工程（貴州段）站前工程施工5標(biāo)段，起訖里程DK476+616DK485+132，全長(zhǎng)8516m。隧道于DK481+400在平面上與地面沖溝相正交，圍巖為白云巖，巖溶中等發(fā)育，巖層遭受構(gòu)造破壞強(qiáng)烈。隧道DK481+0

2、40+310段穿越F4招擺正斷層，斷層破碎帶寬2060m，以斷層角礫為主，斷層角礫膠結(jié)性差，地下水豐富，施工中存在坍塌、突水、突泥的可能。3.施工方案、施工方法及各項(xiàng)措施3.1施工方案級(jí)圍巖地段采用臺(tái)階法施工，橫洞及平導(dǎo)采用全斷面法施工。F4招擺斷層及軟弱圍巖段的施工，堅(jiān)持“預(yù)報(bào)超前，治水先行、管超前、嚴(yán)注漿、弱爆破、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、勤量測(cè)、速反饋、控變形”的施工原則，當(dāng)涌水量超標(biāo)時(shí)，采用帷幕注漿固結(jié)破碎圍巖堵水，結(jié)合超前小導(dǎo)管、輔以格柵鋼架、系統(tǒng)錨桿、鋼筋網(wǎng)等支護(hù)措施，有效提高巖體的的完整性和穩(wěn)定性，全斷面開(kāi)挖。F4招擺斷層位置靠近銀洞坡隧道出口3822米處，11的反坡施工1990米處，故在

3、帷幕注漿能夠滿足堵水要求時(shí)，由出口工區(qū)施工F4招擺斷層；如帷幕注漿施工后，圍巖出水量仍超標(biāo)，則由進(jìn)口平行導(dǎo)坑施工至斷層處能夠?yàn)槌隹陂_(kāi)挖工作面迂回排水時(shí)，由進(jìn)出口兩工作面相對(duì)掘進(jìn)施工。隧道正洞、平導(dǎo)工作面和通過(guò)平導(dǎo)施工正洞的工作面均采用自制鑿巖臺(tái)架風(fēng)鉆鉆孔，正洞采用挖掘裝載機(jī)裝碴，平導(dǎo)采用小型挖掘裝載機(jī)或立爪裝巖機(jī)裝碴。隧道順坡地段洞內(nèi)排水采用自然排水，反坡地段在工作面設(shè)集水坑，抽水機(jī)抽至變坡點(diǎn)后自然排出。3.2施工順序及方法施工順序超前地質(zhì)預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)制定施工措施細(xì)化施工方法、工藝和工序 施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施及施工過(guò)程監(jiān)控 施工信息反饋。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)施工前對(duì)開(kāi)挖段進(jìn)行綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)預(yù)測(cè),首先通過(guò)TG

4、P12超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)對(duì)前方進(jìn)行遠(yuǎn)距離預(yù)報(bào),有效預(yù)報(bào)范圍200m；其后，利用HY-303紅外探水儀進(jìn)行中距離預(yù)報(bào)，有效預(yù)報(bào)范圍30m；最后，利用地質(zhì)鉆機(jī)進(jìn)行淺孔鉆探，并根據(jù)其詳細(xì)的地質(zhì)資料來(lái)最終確定掘進(jìn)施工方案。.1 TGP12超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)TGP12地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)利用在隧道邊墻的炮孔激發(fā)線陣彈性波，彈性波在三維空間傳播的過(guò)程中，遇到地質(zhì)巖性變化的界面、構(gòu)造破碎帶、巖溶和巖溶發(fā)育帶等聲阻抗界面，會(huì)產(chǎn)生彈性波的反射現(xiàn)象，這種反射波通過(guò)預(yù)先埋設(shè)在隧道圍巖中的檢波器接收下來(lái)，通過(guò)對(duì)反射回波旅行時(shí)間、傳播衰減以及相位變化等分析，從中拾取掌子面前方的反射波信息，推斷預(yù)報(bào)隧道前方200米范圍內(nèi)的巖性變化、

5、斷層、破碎帶、巖溶發(fā)育帶以及它們的產(chǎn)狀、規(guī)模、巖層的含水特性、巖石力學(xué)參數(shù)等。.2 HY-303紅外探水儀在地質(zhì)勘探資料顯示或TGP12預(yù)報(bào)前方圍巖構(gòu)造異常時(shí)，利用HY-303紅外探水儀對(duì)前方構(gòu)造含水性能進(jìn)行探測(cè)。HY-303紅外探水儀通過(guò)接收不同巖體紅外輻射場(chǎng)的紅外輻射波，根據(jù)其強(qiáng)度變化分析判斷開(kāi)挖面前方30米范圍內(nèi)是否存在含水體及含水體的集中位置，為有效地預(yù)先排隊(duì)突泥突水隱患提供依據(jù)。.3 超前鉆孔探測(cè)在地質(zhì)勘探資料顯示或上述預(yù)報(bào)顯示前方圍巖構(gòu)造異常時(shí)，采用地質(zhì)鉆機(jī)對(duì)前方圍巖進(jìn)行鉆孔探明,根據(jù)鉆探資料,可詳細(xì)了解前方30米范圍內(nèi)地質(zhì)資料情況,交依此確定最終掘進(jìn)施工方案。超前探孔布置見(jiàn)詳圖。

6、 注漿堵水為保證施工安全，斷層破碎帶地段的地下水采取“以堵為主，堵排結(jié)合”的處理原則。施工中，采用超前探孔探測(cè)地下水如超過(guò)封堵標(biāo)準(zhǔn)，須采用超前預(yù)注漿進(jìn)行封堵，禁止在探測(cè)出水且超出封堵標(biāo)準(zhǔn)危及施工安全的條件下不封堵面開(kāi)挖掘進(jìn)。.1 超前預(yù)注漿根據(jù)地質(zhì)綜合評(píng)判，當(dāng)開(kāi)挖面前方存在較大規(guī)模的涌水、突水可能或巖體結(jié)構(gòu)性能較差，開(kāi)挖將導(dǎo)致巖壁失穩(wěn)誘發(fā)涌突水者，必須采用帷幕注漿;當(dāng)超前探孔2/3出水，且總量10m3/h時(shí),必須采用帷幕注漿;當(dāng)開(kāi)挖面超前探水出水總量10m3/h,但個(gè)別孔出水量2m3/h時(shí),則實(shí)施超前局部注漿。.2 開(kāi)挖后徑向注漿根據(jù)超前探水及地質(zhì)綜合評(píng)判結(jié)果，開(kāi)挖面較大范圍滲水，但開(kāi)挖面出水

7、總量10m3/h，且單孔出水總量2m3/h,預(yù)測(cè)開(kāi)挖不致導(dǎo)致巖體失穩(wěn)，采取開(kāi)挖后對(duì)周圍巖壁進(jìn)行徑向注漿堵水。.3 補(bǔ)注漿超前預(yù)注漿或開(kāi)挖后徑向注漿后洞壁出水量仍大于允許排放標(biāo)準(zhǔn),或排水量雖達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),但仍有個(gè)別出水點(diǎn)呈股狀或線狀出水,則采取補(bǔ)注漿對(duì)地下水進(jìn)行封堵。 加強(qiáng)支護(hù)F4斷層DIK481+040+310段設(shè)置全環(huán)格柵鋼架及拱部42超前小導(dǎo)管加強(qiáng)支護(hù)，格柵鋼架間距/榀，超前小導(dǎo)管縱向間距，環(huán)向間距，每環(huán)20根，每根長(zhǎng)。 開(kāi)挖支護(hù)施工臺(tái)階法開(kāi)挖施工，上臺(tái)階用YT28鑿巖機(jī)鉆眼。下臺(tái)階用鑿巖臺(tái)架YT28鑿巖機(jī)鉆眼、光面爆破、非電毫秒雷管起爆。斷層開(kāi)挖遵循“短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、勤量測(cè)、早封

8、閉”原則。詳見(jiàn)“隧道臺(tái)階法開(kāi)挖支護(hù)工序圖”、“隧道、級(jí)圍巖正臺(tái)階法開(kāi)挖爆破設(shè)計(jì)圖”和“裝藥結(jié)構(gòu)圖”及“一把抓連接方式示意圖”。 監(jiān)控量測(cè)F4斷層段施工中加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)，根據(jù)凈空變化、拱頂下沉等量測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)繪制量測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)態(tài)曲線進(jìn)行回歸分析，確定圍巖穩(wěn)定狀態(tài)、支護(hù)等級(jí)和二次襯砌施作時(shí)機(jī)。3.2.7 施工排水隧道上坡施工段排水采用順坡自然排水，下坡施工段采用集水井級(jí)梯排水，在開(kāi)挖面附近及開(kāi)挖面后每隔100m挖集水井積水，由污水泵通過(guò)200鋼管抽至順坡段，自然排水至洞外污水處理池，處理后外排。隧道穿過(guò)斷層破碎帶及富水地層，有突水的可能，施工中做好地質(zhì)超前預(yù)報(bào)探明前方水文地質(zhì)情況，提前疏排及做好其它措施

9、準(zhǔn)備，并預(yù)備發(fā)電機(jī)、應(yīng)急抽水設(shè)施等，迅速排水，確保施工安全。機(jī)具設(shè)備按應(yīng)急預(yù)案要求配置，當(dāng)超前探測(cè)有水量超過(guò)正常水量時(shí)，立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。3.2.8二次襯砌DIK481+040+310過(guò)F4招擺斷層段采用V級(jí)V型復(fù)合襯砌，全環(huán)采用C30鋼筋砼襯砌，襯砌砼抗?jié)B等級(jí)不小于P6，其中DIK481+150+300段襯砌砼護(hù)滲等級(jí)為P8，巖溶等不良地質(zhì)根據(jù)水量、水壓、封堵方式及效果確定抗?jié)B等級(jí)。洞身襯砌分兩步施工，先進(jìn)行仰拱和鋪底襯砌，后進(jìn)行邊墻及拱部襯砌；襯砌施工采用整體襯砌臺(tái)車與人工襯砌臺(tái)架相結(jié)合，當(dāng)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果需要及時(shí)進(jìn)行二次襯砌封閉時(shí)，采用人工襯砌臺(tái)架突擊襯砌，封閉圍巖。砼在洞外攪拌站集

10、中拌制，輪胎式砼攪拌運(yùn)輸車運(yùn)輸。HBT60C泵送入模，插入式（或附著式）振搗器振搗。銀洞坡隧道防水等級(jí)為二級(jí)。穿越招擺斷層破碎富水帶（DK481+040+310）采取超前帷幕注漿、超前局部注漿、開(kāi)挖后經(jīng)注漿及補(bǔ)注漿等注漿堵水措施，根據(jù)超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)成果對(duì)堵水注漿段落、堵水方式等作適當(dāng)調(diào)整。隧道襯砌噴混凝土與模筑混凝土之間拱、墻均設(shè)置復(fù)合防水板，板后設(shè)置環(huán)向50透水盲管，環(huán)向盲管按間距10m一道設(shè)置，環(huán)向盲管的設(shè)置數(shù)量在富水段施工中可根據(jù)圍巖出水情況作相應(yīng)調(diào)整。透水管采用5cm長(zhǎng)的錨固釘及PE板窄條（8×20cm）錨固在噴砼面上，錨固釘距按50cm布置?？v環(huán)向盲溝用三通連接，設(shè)于防水板與

11、初期支護(hù)之間，將襯砌背后水流匯入側(cè)溝內(nèi)。隧道環(huán)向施工縫均設(shè)止水帶，施工縫按10m一道設(shè)置。初期支護(hù)與二次襯砌間拱墻設(shè)復(fù)合防水板，先用專用錨釘或木楔在噴射砼層上布設(shè)縱向鐵線,再將防水板懸掛在鐵線上,防水板搭接用熱焊機(jī)焊接,中間留檢查孔。鋼筋綁扎用門(mén)式鋼管架做綁扎工作平臺(tái)。為保證洞身鋼筋位置準(zhǔn)確，上下垂直，間隔均勻，在平臺(tái)上按洞身截面尺寸設(shè)縱向鋼管做托架，架起洞身主筋，并固定鋼筋位置，下部與仰拱鋼筋搭接焊，然后從下至上對(duì)稱綁扎鋼筋。綁扎前鋼筋上用卷尺量出控制點(diǎn)并劃線，搭接長(zhǎng)度符合規(guī)范要求，在搭接焊周圍用石棉水泥板進(jìn)行遮擋，以保護(hù)防水層。隧道襯砌背后均進(jìn)行充填壓漿。襯砌施工時(shí)，在拱頂預(yù)埋注漿管，預(yù)埋

12、注漿管采用能與注漿機(jī)出漿口匹配的塑料PVC管，塑料管伸入混凝土端緊靠防水板，用密度紙包住端口，防止砼堵塞注漿管。隧道襯砌完成后，在洞內(nèi)沿線路正坡方向進(jìn)行襯砌壓漿施工，壓漿所用的水泥砂漿漿液在現(xiàn)場(chǎng)拌制，施工時(shí)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整施工配比。人工搭設(shè)門(mén)架式移動(dòng)作業(yè)臺(tái)架，注漿采用注漿機(jī)，由低向高壓漿施工，逐孔實(shí)施，待鄰孔有漿液滲出時(shí)，結(jié)束注漿，用紙袋或草袋封閉注漿口，而后移動(dòng)作業(yè)臺(tái)架進(jìn)行下一循環(huán)施工。壓漿施工完成一段后，重復(fù)進(jìn)行檢查壓漿，檢查壓漿的漿液采用水泥凈漿，若鄰孔仍有滲漿，則繼續(xù)進(jìn)行水泥砂漿漿液壓注。.不良地段施工措施銀洞坡隧道于DK481+375段通過(guò)F4斷層，其破碎帶寬度2060m，以斷層角礫

13、為主，局部后期可能重新膠結(jié)。斷層帶內(nèi)飽水，隧道開(kāi)挖可能坍頂、遇突水、突泥，影響施工安全。 突水、突泥的預(yù)防及處理措施突水地段施工時(shí)采取相應(yīng)的防水、排水措施。根據(jù)涌水量大小，提前封堵和疏排，同時(shí)做好應(yīng)急準(zhǔn)備，一旦發(fā)生涌水，迅速排出，以防大量地下水涌入洞內(nèi)造成危害。涌水預(yù)測(cè)方法：根據(jù)在類似地質(zhì)條件隧道施工中的成功經(jīng)驗(yàn)，以超前鉆孔為主，相似預(yù)測(cè)法為輔。施工方案：施工中認(rèn)真研究設(shè)計(jì)文件，加強(qiáng)地質(zhì)調(diào)查，進(jìn)行超前鉆孔探測(cè)，采用綜合物探手段預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，判明水源補(bǔ)給、涌水量和突水壓等情況，有針對(duì)性地采取帷幕注漿、超前注漿或管道引排等方案。采用上部弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法、臺(tái)階法等開(kāi)挖方法，并輔之以超前小導(dǎo)管注漿止水

14、穿越突水段。按順序分部開(kāi)挖隧道斷面，施作支護(hù)。支護(hù)系統(tǒng)錨桿由厚壁小導(dǎo)管代替，施作支護(hù)時(shí)，根據(jù)滲漏水的情況，在各滲漏水處鉆眼引水，設(shè)置彈簧排水管。在大面積淋水或水流量仍很大的情況下，設(shè)置多層彈簧排水管，通過(guò)彈簧排水管將水引入墻腳縱向排水管，流入排水溝將水排出洞外。富水地段備足抽水設(shè)備，加強(qiáng)施工用水、排水管理，防止拱腳和基底浸泡。突泥地段施工時(shí)依靠地質(zhì)超前預(yù)報(bào)作出判斷，根據(jù)涌泥量的大小，提前采用帷幕注漿或超前小導(dǎo)管預(yù)注漿封堵，以加固地層止水。一旦發(fā)生有危害的突泥時(shí)，盡快將口堵住。堵塞的材料以鋼筋、鋼管和型鋼為骨架，填塞草袋、劈柴和木板。堵口后，用噴混凝土將其封閉，并將周圍洞身加固；然后沿開(kāi)挖面周邊

15、設(shè)超前鋼管支護(hù)，采用42mm、長(zhǎng)m的無(wú)縫鋼管。必要時(shí)兩層、三層重疊，形成“套管”以增大其抵抗松散地層壓力的能力。同時(shí)在此斷面附近設(shè)置監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)，監(jiān)控量測(cè)圍巖的收斂變形情況。3.3.2坍方的預(yù)防及處理措施3.3.2.1坍方的預(yù)防首先做好地質(zhì)預(yù)報(bào)，選擇安全合理的施工方法和措施。先排水。在施工前和施工中均采取相應(yīng)的防排水措施，盡可能將坑外之水截于坑道之外。短開(kāi)挖。盡量縮短各部開(kāi)挖工序間的距離，以減少圍巖暴露時(shí)間。弱爆破。爆破時(shí)，用淺眼、密眼、并嚴(yán)格控制用藥量并選用微差毫秒爆破。強(qiáng)支護(hù)。針對(duì)地壓情況，布爾什維克支護(hù)結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度。快襯砌。襯砌工作緊跟開(kāi)挖工作面進(jìn)行，力求襯砌盡快成環(huán)。3.3.2.2坍

16、方的處理坍方發(fā)生后，首先防止坍方的范圍繼續(xù)擴(kuò)大在坍方范圍頂部與側(cè)壁鐵危石及大裂縫，先進(jìn)行清除或錨固。加強(qiáng)原有支護(hù)。對(duì)坍方范圍前后原有的支護(hù)進(jìn)行加固，以防止坍方擴(kuò)大。在坍方范圍內(nèi)架設(shè)臨時(shí)支撐支頂或噴射混凝土，必要時(shí)加設(shè)錨桿及加設(shè)縱向棚架支撐。加快襯砌。對(duì)坍方兩端應(yīng)盡快作好局部襯砌，以保證坍方不再擴(kuò)大。4. F4斷層地段施工工藝地下水超前處理參數(shù)確定根據(jù)隧道的水文地質(zhì)特點(diǎn)，注漿范圍確定為正洞開(kāi)挖輪廓線外5m，平導(dǎo)開(kāi)挖輪廓外3m,如達(dá)不到止水目的時(shí)，注漿范圍根據(jù)實(shí)際情況擴(kuò)大。全封閉注漿就是要使?jié){液擴(kuò)散到注漿帷幕范圍內(nèi)的所有巖石裂隙及其它通道中，所以注漿孔的布置要以漿液擴(kuò)散不出現(xiàn)空白為原則，據(jù)此我們以

17、隧道中軸為中心將注漿孔呈傘形布置,漿液主要采用水泥漿,必要時(shí)采用雙液漿。根據(jù)巖層情況發(fā)揮鉆機(jī)最佳作業(yè)效率，每次注漿長(zhǎng)度為25m，分三環(huán)注漿，第一環(huán)長(zhǎng)11m，第二環(huán)長(zhǎng)17m，第三環(huán)長(zhǎng)25m，全斷面布孔107個(gè)，止?jié){盤(pán)厚5m。正常注漿壓力控制為靜水壓力，注漿終壓不大于2.5倍靜水壓力。單孔注漿有效擴(kuò)散半徑為2m，終孔間距不大于3m。4.1.2注漿工藝帷幕注漿工藝流程見(jiàn)“帷幕注漿工藝框圖”。.1 鉆孔準(zhǔn)備采用鑿巖臺(tái)架開(kāi)孔，液壓鉆機(jī)鉆孔和掃孔。鉆孔要求：注漿孔開(kāi)孔3m段直徑不小于108mm，終孔直徑不小于90mm。鉆機(jī)擺放在自行設(shè)計(jì)加工的多功能鉆孔臺(tái)架上，鉆機(jī)既可左右移動(dòng)，又可隨臺(tái)架平臺(tái)上下移動(dòng)，滿足

18、全斷面鉆孔要求。注漿泵、攪拌機(jī)、儲(chǔ)漿桶及配套設(shè)備置于平板車上。超前帷幕注漿之前，須對(duì)掌子面進(jìn)行加固處理，以保證注漿時(shí)能承受注漿壓力。對(duì)圍巖好的掌子面，進(jìn)行全斷面噴混凝土2030cm厚封閉掌子面，對(duì)于圍巖破碎、地質(zhì)條件差的掌子面，澆筑混凝土止?jié){墻。按設(shè)計(jì)要求的孔點(diǎn)坐標(biāo)布設(shè)鉆孔點(diǎn)，并用紅色油漆標(biāo)記孔號(hào)。根據(jù)每孔的方向和角度，調(diào)制鉆機(jī)上立軸鉆桿的方向，以符合設(shè)計(jì)要求。以低鉆壓、慢轉(zhuǎn)速開(kāi)鉆。當(dāng)鉆至孔深時(shí)，停鉆，將3米長(zhǎng)的孔口管插入孔內(nèi)，孔口處露2030cm。孔口采用水囊式止?jié){塞封堵，再向孔口管內(nèi)注漿液固結(jié)。 .2 鉆孔待孔口管凝結(jié)牢固后，對(duì)孔內(nèi)進(jìn)行掃孔至原鉆孔深度，將孔內(nèi)的水泥漿芯取出，作好鉆孔施工記

19、錄。從孔深開(kāi)始，鉆進(jìn)過(guò)程中要輕加壓，慢轉(zhuǎn)速，循環(huán)水充足。并經(jīng)常檢測(cè)鉆孔方向。如果發(fā)現(xiàn)鉆孔方向偏離設(shè)計(jì)方向，則要采取措施糾偏。鉆探過(guò)程巖芯采取率達(dá)80以上，作好鉆探施工記錄：如孔號(hào)、回次、進(jìn)尺、起訖時(shí)間、巖石裂隙發(fā)育情況、涌水量及涌水壓力等。采取的巖芯整齊排放在巖芯箱中，并貼上巖芯標(biāo)簽。每進(jìn)尺5米由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員做一次地質(zhì)編錄，準(zhǔn)確、真實(shí)地對(duì)巖芯的成份、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、完整性及裂隙等進(jìn)行詳細(xì)記錄。鉆完5米后用清水沖洗鉆孔，將鉆孔中的巖石碎塊、粉末等清洗干凈，以便有利于壓水實(shí)驗(yàn)和注漿施工。對(duì)在鉆探施工中發(fā)生異常情況時(shí)，應(yīng)分析具體情況，查找原因，并采取相應(yīng)方法解決。如巖石堅(jiān)硬鉆進(jìn)困難，可以考慮采用回轉(zhuǎn)沖擊

20、法鉆進(jìn)。 .3 注漿施工根據(jù)漿液種類的不同和出水量的大小選用了兩種不同類型的注漿機(jī)：往復(fù)式注塞泵（單液注漿機(jī)）和全液壓雙液注漿泵。 注漿工藝流程圖 勘測(cè)資料 隧道注漿設(shè)計(jì)修 綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)正 超前鉆探 地質(zhì)條件綜合評(píng)判 確定施工方案不符合預(yù)注漿標(biāo)準(zhǔn) 符合預(yù)注漿標(biāo)準(zhǔn) 開(kāi)挖 超前局部注漿 超前帷幕注漿局部補(bǔ)注漿 系統(tǒng)徑向注漿 注漿效果評(píng)判 注漿效果評(píng)判 達(dá)到注漿效果 未達(dá)到注漿效果達(dá)到注漿效果 未達(dá)到注漿效果 開(kāi)挖 超前補(bǔ)注漿 開(kāi)挖后注漿效果評(píng)判 達(dá)到注漿效果 未達(dá)到注漿效果 初期支護(hù) 補(bǔ)注漿 防排水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 補(bǔ)注漿效果評(píng)判 二次襯砌當(dāng)鉆探進(jìn)尺5米后，停鉆、清孔。取出鉆頭和巖芯管。即可實(shí)施壓水試

21、驗(yàn)和注漿施工，具體步驟如下：鉆孔出水測(cè)水壓、水量壓水試驗(yàn)注漿掃孔出水再注漿達(dá)到設(shè)計(jì)要求。壓水試驗(yàn)接好水源、壓水泵、回水管、水表等。按設(shè)計(jì)方法（單點(diǎn)法或三點(diǎn)法）進(jìn)行壓水試驗(yàn)。將試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)匯總、整理、并繪制壓水試驗(yàn)成果圖和求算巖石吸水率值。注漿施工a）鉆孔注漿順序及注漿速度安排應(yīng)遵循以下原則：先注外圈、再注內(nèi)圈。同一圈由下而上間隔分序施工；當(dāng)鉆孔涌水量大于50Lmin時(shí)，漿液注入速度為80150L/min、當(dāng)涌水量小于50Lmin時(shí)，注入速度3080Lmin。帷幕外部3圈注漿孔采用前進(jìn)式注漿方式，即每鉆進(jìn)5米注漿施工5米。每個(gè)注漿循環(huán)長(zhǎng)度為30米，分6段進(jìn)行。帷幕內(nèi)部3圈注漿孔采用后退式注漿，即

22、當(dāng)鉆孔結(jié)束并洗孔后，鉆機(jī)移至下一孔位鉆孔，用設(shè)有上下止?jié){塞的芯管進(jìn)行后退分段注漿。b）將注漿泵、注漿高壓軟管、止?jié){閥、進(jìn)漿管、吸漿籠頭等全部調(diào)好后，開(kāi)始注漿。當(dāng)注漿達(dá)到終注標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，即注漿液封孔。注漿結(jié)束后關(guān)閉逆止?jié){閥，打開(kāi)泄壓閥，用清水沖冼管路直至返清水為止。c）單孔終注標(biāo)準(zhǔn)單孔注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓后，續(xù)注10min以上；單孔注漿量與設(shè)計(jì)注漿量大致相等時(shí)，吃漿量小于20Lmin；檢查孔涌水量小于Lmin；檢查孔鉆取巖芯漿液充填飽滿。d）全段注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)所有注漿孔均已符合單孔結(jié)束條件，無(wú)漏注現(xiàn)象； 注漿后預(yù)測(cè)涌水量小于5 m3/m.d ； 漿液有效注入范圍大于設(shè)計(jì)值；預(yù)測(cè)巖體經(jīng)注漿后可在開(kāi)挖后保

23、證洞壁穩(wěn)定。e)注漿材料：主要采用水泥漿 水泥：425普通硅酸鹽水泥 水灰比：0.8:11:1.4施工機(jī)械序號(hào)名 稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量用 途1地質(zhì)鉆機(jī)XY2130m超前鉆探、取芯；注漿孔鉆注漿2液壓鉆機(jī)MKG5130m超前鉆探、取芯，沖擊鉆進(jìn)；注漿孔鉆孔注漿；徑向鉆孔注漿；3雙液調(diào)速高壓注漿泵2TGZ602101雙液注漿；注水泥漿；21MPa內(nèi)高壓注漿4泥漿泵BW 1501注水泥砂漿；與混合器配套組成可調(diào)比例雙液注漿。8混合器1601注漿芯管雙液混合9攪拌機(jī)1.5 m36制漿10空壓機(jī)20m31沖擊鉆孔.5注漿效果檢查當(dāng)每一注漿循環(huán)段全部注漿完成后，在主要的出水點(diǎn)、構(gòu)造破碎帶、溶洞、溶溝等地段附近設(shè)

24、置5個(gè)檢查孔。檢查孔檢查方法有二種：a)測(cè)孔涌水量。要求全斷面所有檢查孔的涌水量小于5 m3m.d，否則需補(bǔ)孔注漿，直到滿足要求為止。b)對(duì)檢查孔進(jìn)行壓水試驗(yàn)，在0.75MPa壓力下，吸水量小于2L/min則符合要求。否則需補(bǔ)孔注漿。.6 針對(duì)不同地質(zhì)條件的注漿技術(shù)方案影響隧道開(kāi)挖施工的不良地質(zhì)條件主要有三類：一類是層間溶洞、巖溶管道等；二類是層間貫通張裂隙、溶蝕裂隙等；三類是斷層帶。對(duì)溶洞、巖溶管道的處理，可以采用充填注漿和止水注漿相結(jié)合的措施來(lái)處理。充填注漿可采用大流量的砂漿泵注入水泥砂漿，止水注漿可采用水泥水玻璃的雙液注漿。對(duì)貫通張裂隙，溶蝕裂隙，則主要采用水泥水玻璃的雙液注漿止水。對(duì)斷

25、層帶，其貫通結(jié)構(gòu)面應(yīng)采用水泥水玻璃的雙液注漿止水。較大斷層帶中的泥質(zhì)充填物，除了雙液注漿止水之外為防止突水突泥，尚應(yīng)采用水泥漿進(jìn)行止水固結(jié)注漿；當(dāng)泥質(zhì)充填物比較軟弱時(shí)，尚應(yīng)考慮水平放射狀旋噴或雙液旋噴處理。由于地質(zhì)條件的不確定性和復(fù)雜性，施工中應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采用或變更注漿方案，或?qū)㈦p液注漿和水泥砂漿注漿方案交替實(shí)施，一般總會(huì)解決這些難點(diǎn)。.7注意事項(xiàng)a) 施工中應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，并應(yīng)對(duì)地質(zhì)資料仔細(xì)分析，特別應(yīng)注意突水、突泥的先兆，如有異常應(yīng)盡快采取措施，必要時(shí)將人員和機(jī)械撤離掌子面；b)斷層破碎帶地段每循環(huán)超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)資料均應(yīng)向相關(guān)單位通報(bào)，以利根據(jù)資料采取相應(yīng)措施；c) 施工

26、中根據(jù)實(shí)際探測(cè)的隧道富水狀況對(duì)注漿堵水段落、注漿方式、注漿孔布置等進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整；e)本階段設(shè)計(jì)注漿數(shù)量為根據(jù)地質(zhì)資料及有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)而計(jì)算出的預(yù)計(jì)數(shù)量，實(shí)際施工中應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的地質(zhì)、地下水情況，對(duì)注漿段落、注漿孔數(shù)量、長(zhǎng)度、孔口管數(shù)量、注漿數(shù)量、材料等據(jù)實(shí)進(jìn)行調(diào)整和嚴(yán)格統(tǒng)計(jì)；f)鉆進(jìn)過(guò)程中遇涌水或巖層破碎造成卡鉆，應(yīng)停止鉆進(jìn)，進(jìn)行注漿，掃孔后再行鉆進(jìn)；g) 注漿過(guò)程中，若壓力突然升高，應(yīng)停止注漿，檢查后，再行注漿；h) 注漿過(guò)程中，注意觀察止?jié){巖盤(pán)的變形情況，準(zhǔn)備好加固措施。4.2 開(kāi)挖4.2.1鉆孔準(zhǔn)備工作：測(cè)出軌面線和中線，鑿巖臺(tái)架就位，畫(huà)出開(kāi)挖輪廓，按設(shè)計(jì)標(biāo)出炮眼位置（地質(zhì)條件變化時(shí)，

27、適當(dāng)調(diào)整鉆孔位置）,YT-28風(fēng)鉆鉆眼。掏槽眼：注意孔眼平行度，避免炮孔交叉以保證掏槽眼的掏槽效果。掘進(jìn)眼：眼口排距、行距誤差不大于6cm。內(nèi)圈眼：與周邊眼的排距誤差不大于5cm。周邊眼：炮眼間距誤差不大于5cm，外斜率不大于5cm/m，與內(nèi)圈眼間最小抵抗線誤差不大于5cm，鉆孔位置在輪廓線上。掘進(jìn)眼、周邊眼眼底在同一垂直面上。鉆眼完畢，按炮眼布置圖進(jìn)行檢查并做好記錄，有不符合要求的炮眼重鉆。4.2.2裝藥作業(yè)裝藥前將炮眼內(nèi)的泥漿、石粉吹干凈，檢查炮眼達(dá)到設(shè)計(jì)要求后裝藥，裝藥嚴(yán)格按設(shè)計(jì)藥量進(jìn)行，裝藥后，所有炮眼均堵塞炮泥。4.2.3裝藥結(jié)構(gòu)周邊眼采用間隔裝藥，導(dǎo)爆索聯(lián)接，掏槽眼采用集中裝藥，底

28、部30%長(zhǎng)度加強(qiáng)裝藥，其它眼采用集中裝藥。4.2.4起爆作業(yè)爆破網(wǎng)絡(luò)采用微差、非電毫秒雷管起爆，非電毫秒雷管插入藥卷內(nèi)，反向裝入眼孔內(nèi)，導(dǎo)爆管引線連接采用一把抓型式。連接雷管采用低毫秒段，同組連接雷管采用同種毫秒段導(dǎo)爆管。4.3砂漿錨桿施工工藝砂漿錨桿采用20MnSi22mm螺紋鋼筋。檢查錨桿類型、規(guī)格、質(zhì)量及其性能是否與設(shè)計(jì)相符。4.3.1鉆孔采用YT-28型風(fēng)鉆，孔眼間距、深度和布置符合設(shè)計(jì)參數(shù)的要求，其方向垂直于巖層層面。4.3.2錨桿安裝和檢驗(yàn)采用早強(qiáng)型錨固材料。將打好的眼孔用高壓風(fēng)清除孔內(nèi)巖屑，將浸好水的幾個(gè)錨固卷裝入眼內(nèi)，用木棍送至眼底，將錨桿插入，其位置盡量居中，端部外露長(zhǎng)度為5

29、15cm。錨桿的錨頭制成Y字型，錨端頭最大寬度與錨固劑直徑相等，將錨桿的錨頭安放在錨固卷底部，用TJ-9型風(fēng)動(dòng)攪拌機(jī)帶動(dòng)錨桿快速旋轉(zhuǎn)，邊旋轉(zhuǎn)邊徐徐推進(jìn)，錨頭在旋轉(zhuǎn)與推進(jìn)中強(qiáng)烈攪拌浸水后的錨固卷，使水泥漿獲得良好的和易性，水泥漿如沿孔壁下滑，孔口用紙堵塞。為了檢驗(yàn)錨桿安裝質(zhì)量，對(duì)錨桿進(jìn)行抗拔檢驗(yàn)。安裝拉力計(jì)時(shí)，其作用線與錨桿同心，并固定牢靠。加載勻速、緩慢，拉拔至設(shè)計(jì)噸位即停止，不做破壞試驗(yàn)。砂漿錨桿施工工藝見(jiàn)“砂漿錨桿施工工藝框圖”。4.4中空錨桿施工工藝4.4.1中空注漿錨桿施工流程YT-28風(fēng)鉆鉆孔、清孔錨桿插入錨孔錨桿尾端安裝止?jié){塞、墊板、螺母連接錨桿尾端和注漿泵注漿4.4.2中空注漿錨

30、桿構(gòu)造桿尾：與YT-28風(fēng)鉆連接，可與注漿膠管套接。桿體：中空厚壁全螺紋桿體，外徑25mm，內(nèi)徑15mm?？扇我馇懈?，便于安裝配件，同時(shí)作為錨桿，齒峰凹槽進(jìn)一步提高錨固力。聯(lián)結(jié)套：使錨桿能邊鉆進(jìn)邊加長(zhǎng)到設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，使用聯(lián)結(jié)套接長(zhǎng)到設(shè)計(jì)長(zhǎng)度。鉆頭：每設(shè)計(jì)長(zhǎng)度錨桿一個(gè)鉆頭。4.4.3錨桿安裝采用YT-28型風(fēng)鉆，孔眼間距、深度和布置符合設(shè)計(jì)參數(shù)的要求，其方向垂直于巖層層面。鉆孔完成后，將中空錨桿打入巖體。4.4.4注漿用塑膠泥封堵桿體周圍及孔口，工作面上的裂紋也用塑膠泥封堵塞。管端外露20cm，以便安裝注漿管。注漿采用注漿泵進(jìn)行。4.5超前小導(dǎo)管預(yù)注漿施工工藝4.5.1小導(dǎo)管制作：小導(dǎo)管采用42mm

31、的鋼管制成，沿管體每20cm鉆8mm孔，四周梅花狀布設(shè)出漿孔，前端封閉并制成尖狀，以便順利插入已鉆好的導(dǎo)管孔內(nèi)，當(dāng)圍巖松軟時(shí)，用錘擊直接打入。4.5.2小導(dǎo)管安設(shè)：用YT-28風(fēng)鉆開(kāi)孔，開(kāi)孔直徑為4250mm，并用吹管將砂石吹出。用帶沖擊的YT-28風(fēng)鉆將小導(dǎo)管頂入孔中，或直接用錘擊插入鋼管。用塑膠泥封堵導(dǎo)管孔口周圍及工作面上的裂縫。4.5.3注漿：注漿口最高壓力嚴(yán)格控制在0.5Mpa以內(nèi)，以防壓裂工作面。控制進(jìn)漿速度，一般每根導(dǎo)管雙液總進(jìn)量控制在30L/min以內(nèi)。每根導(dǎo)管內(nèi)注漿量由計(jì)算確定，若壓力上升，流量減少，雖然注漿量未達(dá)到計(jì)算值，但孔口壓力已達(dá)到0.5Mpa，結(jié)束注漿。超前小導(dǎo)管施工

32、工藝流程：施工前準(zhǔn)備鉆孔安設(shè)小導(dǎo)管安設(shè)注漿管路管路壓水試驗(yàn)注漿記錄分析4.6噴射混凝土施工工藝噴射混凝土施工工藝詳見(jiàn)“噴射混凝土施工工藝框圖”。4.6.1原材料的選定按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求選定合格的原材料。4.6.2噴射前的準(zhǔn)備工作檢查開(kāi)挖斷面尺寸；清除開(kāi)挖面的浮石和墻角的巖碴、堆積物；處理好巖面，拆除障礙物，必要時(shí)，安設(shè)工作平臺(tái)；用高壓風(fēng)沖洗受噴面；受噴面滴水部位埋設(shè)導(dǎo)管排水，導(dǎo)水效果不好的含水層可設(shè)盲溝排水，對(duì)淋水處可設(shè)截水圈排水；埋設(shè)控制混凝土厚度的標(biāo)志；工作區(qū)有良好的通風(fēng)和足夠的照明裝置；噴射作業(yè)前，對(duì)機(jī)械設(shè)備、風(fēng)、水管路和電線路等進(jìn)行全面檢查及試運(yùn)轉(zhuǎn)。4.6.3噴射作業(yè)濕噴砼噴射作業(yè)分片進(jìn)行，噴射順序自下而上；在前一層砼終凝后進(jìn)行復(fù)噴。噴射手經(jīng)常保持噴頭具有良好的工作性能；噴頭與受噴面垂直，保持1.0m的距離；噴射時(shí)控制好表面平整度；終凝兩小時(shí)后，灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不小于7天。4.6.4配合比及拌合料濕噴混凝土的配合比參考值為水泥:砂:碎石，砂率為55%，水灰比。在攪拌站一次拌好，并檢查其坍落度，使之保持在58cm。拌合料用混凝土運(yùn)輸罐車運(yùn)至濕噴機(jī)前，通過(guò)濕噴機(jī)加上速凝劑后，噴至受噴面上。 4.6.5噴射混凝土的質(zhì)量控制濕噴砼試件可直接用試模制作，或用噴模法制取。根據(jù)噴射砼28天齡期抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)結(jié)果，繪制圖形，控制噴射砼的抗壓強(qiáng)度。噴砼的勻質(zhì)性，以現(xiàn)場(chǎng)28天齡期抗壓強(qiáng)度標(biāo)