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文檔簡(jiǎn)介

1、黃織鐵路巖溶隧道申報(bào)單位: 中鐵二十五局集團(tuán)柳州公司 申報(bào)時(shí)間: 2009 年 1 月 申 報(bào) 人: 黃堅(jiān) 劉學(xué)良 李軍明 寧衛(wèi) 劉存貴 目錄 TOC o 1-5 h z 一、前言 1二、工法特點(diǎn) 1三、適用范圍 1四、工藝原理 2五、施工工藝流程及要點(diǎn) 2(一)超前地質(zhì)預(yù)報(bào) 2(二)判定巖溶類型,確定穿越方案9(三)超前預(yù)加固措施12(四)開挖支護(hù)21(五)襯砌施工22六、施工機(jī)具設(shè)備23七、質(zhì)量控制24八、安全措施27十、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 29十一、工程實(shí)例 29黃織鐵路巖溶隧道施工工法 中鐵二十五局集團(tuán)柳州鐵路工程有限公司 黃堅(jiān) 劉學(xué)良 李軍明 寧 衛(wèi) 劉存貴一、前言喀斯特地形地貌廣泛分布在

2、我國(guó)西南地區(qū), 特別是云貴高原及高原邊 緣地區(qū)的廣西、 湖南、川渝等, 喀斯特地區(qū)代表性巖石為石灰?guī)r (碳酸鈣) 在略有酸性的水中容易發(fā)生溶解,存在巖溶極發(fā)育的地質(zhì)特點(diǎn),溶溝、溶 槽、管道、落水洞、暗河、天坑、溶蝕大洼地、石林遍布等,可溶性的碳 酸鹽巖層與非可溶性的砂頁(yè)巖、火山巖交互成層,再加上褶皺緊密、斷裂 錯(cuò)綜,形成許多各異的可溶巖體及富含滯流水,地下水經(jīng)過(guò)巖溶管道以及 巖石節(jié)理滲透,無(wú)所不在,在該類型地區(qū)修筑鐵路隧道必定要穿越大小不 等的巖溶不良地質(zhì),由于存在不可預(yù)見性、不確定性,盲目掘進(jìn)必然要發(fā) 生塌方、突泥涌水等安全風(fēng)險(xiǎn)。二、工法特點(diǎn)隧道巖溶施工工法是針對(duì)我國(guó)西南地區(qū)的巖溶極發(fā)育的隧

3、道施工中 常發(fā)生塌方、突泥涌水事故,把超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、預(yù)加固措施與隧道施工的 常規(guī)工藝程序結(jié)合起來(lái)科學(xué)管理,并把超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、預(yù)加固措施的施工 作為重點(diǎn)工藝,納入到作業(yè)循環(huán)之中,確保穿越巖溶施工有序、安全,減 少盲目揭示巖溶發(fā)生塌方、突泥涌水的安全風(fēng)險(xiǎn)。該工法能及時(shí)預(yù)報(bào)地質(zhì) 情況便于及早變更設(shè)計(jì),不必等到揭示不良地質(zhì)再?zèng)Q定方案,極大地爭(zhēng)取 了調(diào)整施工方法及機(jī)械的時(shí)間;超前進(jìn)行了預(yù)加固措施,確保安全地穿越 不良地質(zhì)地段。三、適用范圍適用于巖溶極發(fā)育的西南地區(qū)鐵路、 公路、過(guò)水洞等的巖溶隧道施工, 也可用于一般地質(zhì)的隧道施工。四、工藝原理重點(diǎn)突出超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的作用和效果,著重確保預(yù)加固等安全措施,

4、有機(jī)的與隧道常規(guī)施工工藝程序相結(jié)合,統(tǒng)一納入作業(yè)循環(huán)中科學(xué)管理, 充分利用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、預(yù)加固等手段措施避免安全風(fēng)險(xiǎn)。嚴(yán)格遵循:超 前地質(zhì)預(yù)報(bào)判定巖溶類型確定穿越方案預(yù)加固措施施工開挖支護(hù) 施工襯砌施工的施工流程進(jìn)行。五、施工工藝流程及要點(diǎn)(一)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)1、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作原則把超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、預(yù)測(cè)列入到工序管理行列,納入到作業(yè)循環(huán)之中, 把地質(zhì)預(yù)報(bào)作為施工越險(xiǎn)和不良地質(zhì)隧道一個(gè)必不可少的工序進(jìn)行管理、 檢查、驗(yàn)證;對(duì)巖溶地區(qū)的地質(zhì)超前預(yù)報(bào)必須堅(jiān)持長(zhǎng)短結(jié)合,以短為主的 思路原則,地質(zhì)預(yù)報(bào)堅(jiān)持以鉆探為主。根據(jù)地質(zhì)預(yù)報(bào)的結(jié)果個(gè)性化的問(wèn)題 提出解決方法措施。 (開挖)對(duì)復(fù)雜巖溶地質(zhì)必須堅(jiān)持十六字方

5、針:物探 先行,綜合驗(yàn)證,有掘必探,先探后掘。綜合驗(yàn)證就是要進(jìn)行物探和鉆探 相結(jié)合,物探前方有明顯異常時(shí),必須執(zhí)行超前鉆孔驗(yàn)證,及時(shí)調(diào)整思路 和方法,提供可靠依據(jù)。2、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作流程為確保安全、按計(jì)劃地穿越存在巖溶、地下暗河、斷層破碎帶及可溶巖與非可溶巖接觸帶,巖溶及巖溶水豐富等諸多不良地質(zhì)地段,根據(jù)具體情況,分別采用長(zhǎng)距離、中距離、短距離相結(jié)合的開展預(yù)報(bào)工作。超前地 質(zhì)預(yù)報(bào)工作流程如下圖示。圖1隧道中線地表勘測(cè)細(xì)化超前地質(zhì)綜合預(yù)報(bào)工作流程圖 設(shè)計(jì)地質(zhì)總體推斷細(xì)化 采用工程地質(zhì)法,根據(jù)地面測(cè)繪、施工揭示地質(zhì)條件和其它基礎(chǔ)資料對(duì)隧道的地層圍巖級(jí)別、賦水構(gòu)造、富水規(guī)模以及其它TSP-203

6、地質(zhì)超前預(yù)報(bào)100m 以上3、地表勘測(cè)巖性細(xì)描化述;出水、水及變化描述由地質(zhì)工超前水平地質(zhì)鉆探結(jié)果分析線地表進(jìn)行全線勘測(cè), 記錄具體里程的地表巖性、走向傾角、風(fēng)化程度以及地形地貌植被情況,結(jié)合設(shè)步細(xì)化分析。存在異常 (不良地質(zhì) )進(jìn)行進(jìn)正常按設(shè)計(jì)的方案施工判斷、采用報(bào)科T技S攻P關(guān)2組03及建預(yù)指報(bào)、設(shè)系計(jì)統(tǒng)、進(jìn)行長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)采用監(jiān)T理S四P方2研03究隧制定道穿地越方質(zhì)案超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)對(duì)進(jìn)行長(zhǎng)距離探測(cè),可預(yù)測(cè)掌子面前方 150按m批范準(zhǔn)方圍案不組相等關(guān),領(lǐng)通導(dǎo)干過(guò)部落柱、斷層織良施地工質(zhì),包括斷層、特殊軟巖、溶洞、暗河和巖溶陷數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行處理,從而準(zhǔn)確預(yù)報(bào)掌子面前方及周圍區(qū)域的地質(zhì)情況,為隧

7、道掘進(jìn)施工提拱依據(jù)。1)TSP203超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)圖示及流程特殊工程地質(zhì)異問(wèn)常題地段進(jìn)行100宏m觀一次預(yù)測(cè),預(yù)測(cè)距離在掌子面前方中長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)采用地震波勘探法對(duì)巖溶、暗河、斷層、可溶巖與非可地質(zhì)預(yù)報(bào)分析 溶巖接觸帶的位置、規(guī)模、性質(zhì)作較為詳細(xì)預(yù)報(bào),預(yù)報(bào)距離50200m超前水平地質(zhì)鉆探作業(yè)計(jì)劃短距離預(yù)報(bào)每是次在鉆進(jìn)長(zhǎng)距30m離 預(yù)報(bào)及中距離預(yù)報(bào)基超前礎(chǔ)水上平采地質(zhì)用鉆超探作前業(yè)探計(jì)孔劃和局 部加深炮眼對(duì)掌子2面0m前一環(huán)方 30m 范圍地質(zhì)情況作較為準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)和驗(yàn)證接收器S24隧道掘進(jìn)不少2(于 15 接近前次預(yù)報(bào)(結(jié)束里程20m 鉆爆破孔和接受器量測(cè)量放樣,工確收器定爆統(tǒng) 孔位和接受備器接孔位系

8、有掌噪子SP2音03面1.5m*23=34.5m報(bào)預(yù) 連接質(zhì)主 起地爆清 孔 裝 藥20范圍不得和、爆傳破感 孔器確認(rèn)藝安全、實(shí)施爆破工和數(shù)據(jù)采集流程掌 子預(yù)面測(cè),總結(jié)提根據(jù)隧道施工情況及地質(zhì)條件,確定接收器(檢波器)和炮點(diǎn)在隧道 左右邊墻的位置。根據(jù)隧道軸確定參考面位置。 參考面是用來(lái)將 TSP 測(cè)量的相對(duì)坐標(biāo)系 (X、Y、Z)與隧道里程連接起來(lái) (即隧道軸 X 由隧道 m“TM ”來(lái)注記) 參考面應(yīng)接近器的位置,或條件許可,參考面應(yīng)包括由接收器和隧道軸組 成的橫剖面。根據(jù)參考面,確定所有接收器和炮點(diǎn)的相對(duì)位置。接收器和炮點(diǎn)的位 置應(yīng)在同一水平面上。根據(jù)實(shí)際情況,若需要較短或較長(zhǎng)距離的探測(cè),

9、上述距離也可相應(yīng)地 減少或增加。所有接收器和炮點(diǎn)的位置應(yīng)測(cè)定,并作出相應(yīng)的標(biāo)識(shí)。(3)接收器孔和炮孔的鉆制根據(jù)測(cè)定的接收器和炮點(diǎn)的位置進(jìn)行鉆孔。一般情況下,不能偏離測(cè) 定的位置。特殊情況下,以測(cè)定位置為圓心,在半徑 0.2m 范圍內(nèi)鉆孔。在不穩(wěn)定的巖層中鉆炮孔,應(yīng)防止炮孔圍巖坍塌,可以利用薄壁的塑 料管(外徑應(yīng)與孔徑一致)放入孔中加以保護(hù)安裝接收器接管(4)TSP測(cè)量裝炸藥。用裝藥桿通過(guò) PVC 管將炸藥包裝入孔中。在 TSP 測(cè)量中, 炸藥采用二號(hào)巖石乳化炸藥,雷管采用瞬發(fā)雷管,藥量配置參考如下:炮點(diǎn)號(hào)炮檢距( m)較硬巖層藥量( g)較軟巖層藥量( g)1-220-21.550-6060-

10、703-423-24.560-8070-905-2426-54.580-10090-110系統(tǒng)安裝。啟動(dòng)記錄單元。在操作面板上標(biāo)有 POWER,通過(guò)按黑色的 ON 開關(guān) 啟動(dòng)記錄單元。電壓顯示至少應(yīng)為 6V 。噪音測(cè)試。使用 TSPwin 軟件,對(duì)裝入的接收器和記錄單元的噪音進(jìn) 行測(cè)試。起爆和記錄成功后地震數(shù)據(jù)從記錄單元緩沖儲(chǔ)存上載到電腦儲(chǔ)存。(5)地震數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)處理建立 TSPwin 文件、確定數(shù)據(jù)采集參數(shù)、噪音檢查、數(shù)據(jù)記錄。 采集地震道顯示。野外數(shù)據(jù)質(zhì)量控制。通過(guò)檢查顯示地震道特征來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量控制。 記錄回放?;胤诺卣鹋谟涗?, 用于比較和檢查保存在計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)整理。所有數(shù)據(jù)

11、記錄完成后,應(yīng)對(duì)測(cè)量文件的正確存儲(chǔ)進(jìn)行最終 檢查。(6)成果解釋與評(píng)估對(duì)探測(cè)數(shù)據(jù)的處理結(jié)果進(jìn)行解釋和評(píng)估時(shí),應(yīng)結(jié)合以下成果資料進(jìn) 行:隧道工程勘察資料;隧道設(shè)計(jì)資料;隧道施工地質(zhì)資料;探測(cè)時(shí)間剖 面;深度偏移剖面;反射層提?。欢S成果顯示;巖石力學(xué)參數(shù)。推斷隧道工作面前方圍巖的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況,如弱巖層、斷 層、巖層破碎帶、裂隙發(fā)育帶、富水帶、溶洞、河等不良地質(zhì)的性質(zhì)、規(guī) 模和位置。結(jié)合巖石物理力學(xué)參數(shù)、圍巖軟硬、含水情況、構(gòu)造影響度、節(jié)理裂 隙發(fā)育等資料,參照鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范 ,讀圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估。(7)成果報(bào)告要求及應(yīng)用 成果結(jié)論報(bào)告要明確掌子面前方圍巖的軟硬情況、破碎情況、節(jié)理裂

12、 隙發(fā)育情況,是否有軟弱夾層帶、是否存在巖溶及填充、 是否含有裂隙水。成果報(bào)告出來(lái)后, 現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)工程師、 施工負(fù)責(zé)人、 技術(shù)人員認(rèn)真學(xué)習(xí), 針對(duì)成果報(bào)告進(jìn)行分析,施工掘進(jìn)過(guò)程中全程對(duì)照、核實(shí),預(yù)報(bào)結(jié)果與設(shè) 計(jì)地質(zhì)相同或相近的,則按原設(shè)計(jì)措施繼續(xù)掘進(jìn)。對(duì)探測(cè)出可能存在的不 良地質(zhì)或與設(shè)計(jì)地質(zhì)有差異段,應(yīng)提前 30m,采用其他手段進(jìn)行驗(yàn)證,并 上報(bào)監(jiān)理、設(shè)計(jì)、建指。5、超前水平鉆孔驗(yàn)證針對(duì) TSP203 在長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)地質(zhì)情況基礎(chǔ)上,對(duì)探測(cè)出可能存在的不 良地質(zhì)或與設(shè)計(jì)地質(zhì)有差異段采用超前水平鉆孔對(duì)掌子面前方 30m 左右 范圍內(nèi)的地質(zhì)情況作較為準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)和驗(yàn)證。超前鉆孔孔徑采用 75,超 前探孔探

13、測(cè)長(zhǎng)度一般為 30m 左右,相鄰兩環(huán)探孔之間應(yīng)搭接 5m。(1)超前水平鉆探設(shè)備采用 XY-2PC 型地質(zhì)鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔作業(yè)。 XY-2PC 型鉆機(jī)動(dòng)力 22kw,轉(zhuǎn)速最高 1172k/min, 是專門的巖芯鉆機(jī),可完成 50m 的深孔鉆探任務(wù)(2)超前水平鉆探孔點(diǎn)布置的方向是否符合設(shè)當(dāng)孔的方向和仰角設(shè)計(jì)施工及施工記針對(duì) TSP 預(yù)報(bào)結(jié)果結(jié)論存在的巖溶發(fā)育地段和節(jié)理發(fā)育密集破碎帶 等不良地質(zhì)地段,采用每個(gè)斷面設(shè) 1 個(gè)超前探孔。如下左圖。針對(duì) TSP 預(yù)報(bào)結(jié)果結(jié)論存在的巖溶發(fā)育填充夾層地段、富水地帶、可溶性和非可溶 性巖接觸帶等不良地質(zhì)地段, 采用每個(gè)斷面設(shè) 3 個(gè)超前探孔。如下右圖示。開孔孔徑

14、宜在 110mm 之間,且以低壓力,慢轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)為原則圖 4 水平鉆探 1 孔布置圖圖 5 水平鉆探 3 孔布置圖鉆探達(dá)到一定深度并確定未偏離方向時(shí),可以適當(dāng)提高鉆進(jìn)速度。每鉆進(jìn) 10m 左右量測(cè)鉆孔方向是否偏離方向,如有偏離時(shí)進(jìn)行糾正。鉆進(jìn)過(guò)程中認(rèn)真作好鉆探記錄。采取的巖芯須整齊擺放在標(biāo)準(zhǔn)巖芯箱中,并貼上巖芯標(biāo)簽?,F(xiàn)場(chǎng)技術(shù) 員詳細(xì)做好地質(zhì)編錄工作。根據(jù)鉆探過(guò)程中鉆進(jìn)情況(是否卡鉆、漏水、涌水等) 、巖芯的完整 性( RQD 值)和巖芯采取率,初步分析確定該鉆探進(jìn)尺范圍內(nèi)巖性狀態(tài)、 結(jié)構(gòu)及破碎程度和含水量等。(4)水平鉆探注意事項(xiàng)及成果應(yīng)用水平鉆探過(guò)程中配備 1 名具有實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)的地質(zhì)工程師進(jìn)

15、行現(xiàn)場(chǎng)值 班,在掌握 TSP 預(yù)報(bào)的隧道圍巖地質(zhì)構(gòu)造、 工程地質(zhì)、水文地質(zhì)的基礎(chǔ)上,隨時(shí)了解水平鉆探的鉆進(jìn)過(guò)程, 了解鉆探過(guò)程中鉆進(jìn)是否卡鉆、 有無(wú)滲水、 涌水現(xiàn)象等、水質(zhì)情況和水壓情況、水量情況,判定前方是否存在發(fā)育豐 富巖溶水及是否填充夾泥,掌握水質(zhì)變化、水壓變化、水量變化,對(duì)于水 壓長(zhǎng)時(shí)間不減小的情況下,應(yīng)停止往前鉆,采用限排管堵塞。上報(bào)設(shè)計(jì)等 有關(guān)部門到現(xiàn)場(chǎng)決定方案措施。 安裝限排管如下圖示。 安裝限排管程序?yàn)椋?在鉆孔之前,首先準(zhǔn)備好安裝有閥門的水管限排管和錨固劑等,在鉆探出 現(xiàn)涌水且水量、水壓長(zhǎng)時(shí)間不變時(shí),應(yīng)抽出鉆桿,插進(jìn)限排管和錨固劑, 待錨固劑起錨固作用后關(guān)上閥門。料及破碎情況

16、、節(jié)理裂隙發(fā)育圖情6況 水,平探是孔否遇到有涌軟水弱限量夾排層放示帶意、圖 是否存在巖溶及填充、探,并取出芯樣。根據(jù)巖芯的析確定該鉆探進(jìn)尺范圍內(nèi)巖性QD,初步分探資是否含有裂隙水。成果報(bào)告出來(lái)后,施工負(fù)責(zé)人、技術(shù)人員認(rèn)真學(xué)習(xí),針對(duì)成果報(bào)告進(jìn) 行分析,預(yù)報(bào)結(jié)果與設(shè)計(jì)地質(zhì)相同或相近的,則按原設(shè)計(jì)措施繼續(xù)掘進(jìn)。 探測(cè)存在不良地質(zhì)或與設(shè)計(jì)地質(zhì)有差異段, 并上報(bào)設(shè)計(jì)等有關(guān)部門確定方 案措施。6、局部加深炮孔超前探孔針對(duì)超前水平鉆孔探測(cè)掌子面前方 30m范圍內(nèi)存在不良地質(zhì)情況, 在 逼近不良地質(zhì)地段時(shí),采用局部加深炮孔短距離超前探孔進(jìn)一步探測(cè)。直接利用加長(zhǎng)鉆桿超前探孔和周邊扇形探孔手段對(duì)不良地質(zhì)地段進(jìn)行進(jìn)

17、 步探孔核實(shí),預(yù)防遺漏局部巖溶管道和隧側(cè)巖溶管道的遺探引發(fā)突發(fā)性地 質(zhì)災(zāi)害。具體探測(cè)位置根據(jù)總體判釋和超前水平地質(zhì)鉆孔進(jìn)行安排,列入 日作業(yè)計(jì)劃。探孔布置圖如下圖示。加長(zhǎng)鉆桿按掌子面前方 9m 以上控制,扇形周邊以隧道開挖輪廓外 6m 以上控制,保證在鉆爆后有 6m 安全巖盤。如探測(cè)隧道開挖輪廓外 6m、 掌子面前方 9m 巖盤內(nèi)存在不良地質(zhì),則嚴(yán)禁爆破開挖,報(bào)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)變更。 (二)判定巖溶類型,確定穿越方案1、空腔型(1)巖溶洞穴、溶隙溶槽 直接開挖揭露,剛架支護(hù)通過(guò),初支后空腔回填砼或漿片。(2)巖溶管道型直接開挖揭露, 剛架支護(hù)通過(guò);管道無(wú)過(guò)水則拱部初支上設(shè) 12m護(hù) 拱砼,邊墻設(shè)厚度 3

18、5m 漿片;管道有過(guò)水則預(yù)留泄水口引排到側(cè)溝或留 設(shè)過(guò)水通道。(3)大型溶洞直接開挖揭露; 如不侵入基底剛架支護(hù)通過(guò), 拱部初支上設(shè) 12m 護(hù) 拱砼,邊墻設(shè)厚度 3 5m漿片;侵入基底,發(fā)育深度小于 5m 采用板跨或 回填,發(fā)育深度 520m時(shí)采用管樁板跨, 發(fā)育深度 2030m 時(shí)采用樁基 梁跨或樁基托梁, 規(guī)模較大可采用路基方案, 回填及路基需留設(shè)過(guò)水通道, 襯砌另行設(shè)計(jì)。2、充填型(1)巖溶洞穴、溶隙溶槽 小導(dǎo)管超前預(yù)加固,臺(tái)階法開挖,剛架支護(hù)通過(guò),基底清除回填砼或 漿片,隧底仰拱閉合,襯砌加強(qiáng)緊跟。(2)巖溶管道 以靜儲(chǔ)量為主的充填泥砂(水)型管道,規(guī)模不大,補(bǔ)給不強(qiáng),采用 小導(dǎo)管超

19、前或大管棚對(duì)隧道開挖輪廓線外 5m 預(yù)加固,臺(tái)階法開挖,剛架 支護(hù)通過(guò),基底清除回填砼或漿片,隧底仰拱閉合,根據(jù)水壓確定抗水壓 襯砌。充填泥砂型巖溶管道補(bǔ)給量豐富的, 采用帷幕注漿超前預(yù)加固和大管 棚結(jié)合處理措施,徑向注漿、局部注漿配合臺(tái)階法開挖,剛架支護(hù)通過(guò), 基底清除回填砼或漿片,隧底仰拱閉合,采取加強(qiáng)襯砌結(jié)構(gòu)。充填塊石型巖溶管道,采用大管棚預(yù)加固,臺(tái)階法開挖,剛架支護(hù)通 過(guò),基底清除回填砼或漿片,隧底仰拱閉合,采取加強(qiáng)襯砌結(jié)構(gòu)。(3)大型溶洞 采用全斷面帷幕注漿超前預(yù)加固,加固范圍為開挖輪廓線外 58m, 注漿材料采用水泥漿和水泥水玻璃雙液漿,采取前進(jìn)式分段注漿,分段 長(zhǎng)度 5m,注漿終

20、壓 34Mpa,設(shè)計(jì)擴(kuò)散半徑 23m。同時(shí)采用大管棚超 前支護(hù),徑向注漿、局部注漿配合臺(tái)階法開挖,型鋼鋼架支護(hù),襯砌采用 鋼筋砼加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。必要的基底還需要管樁或樹根樁加固。3、充水過(guò)水型(1)充水巖溶洞穴、溶隙溶槽 采用局部超前注漿堵水及小導(dǎo)管超前預(yù)加固措施,臺(tái)階法開挖,剛架 支護(hù)通過(guò),隧底仰拱閉合,襯砌加強(qiáng)。(2)過(guò)水巖溶管道 過(guò)水巖溶管道位于隧道上部且有一定巖柱時(shí),采用大管棚預(yù)加固,臺(tái) 階法開挖,剛架支護(hù)通過(guò),加強(qiáng)錨網(wǎng)噴支護(hù),加強(qiáng)二次襯砌,原則上維持 過(guò)水管道系統(tǒng)。過(guò)水型巖溶管道位于隧道下部,采用托梁及板梁跨越,由跨越結(jié)構(gòu)承 受荷載,巖溶管道下穿,維持原排水系統(tǒng)。正交型巖溶管道,首先探明排

21、水系統(tǒng)走向,在無(wú)水或量少時(shí)期揭露, 在隧道邊墻外另設(shè)過(guò)水管道引水, 并設(shè)鋼筋砼墻隔壁, 保證排水系統(tǒng)暢通; 型鋼鋼架支護(hù),加強(qiáng)二次襯砌。(3)暗河 暗河位于隧道上部且有一定巖柱時(shí),采用全斷面帷幕注漿超前預(yù)加 固,加固范圍為開挖輪廓線外 5 8m,注漿材料采用水泥漿和水泥水玻 璃雙液漿,采取前進(jìn)式分段注漿,分段長(zhǎng)度 5m,注漿終壓 34Mpa,設(shè) 計(jì)擴(kuò)散半徑 2 3m。同時(shí)采用大管棚超前支護(hù),徑向注漿、局部注漿配合 臺(tái)階法開挖,型鋼鋼架支護(hù),襯砌采用鋼筋砼加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。暗河位于隧道下部,巖柱厚度足夠,采用徑向注漿加固;巖柱厚度不 足,則采用梁跨越,由跨越結(jié)構(gòu)承受荷載,同時(shí)采用徑向注漿加固。暗河正交型

22、,探明水系走向后根據(jù)排還是堵的要求,另設(shè)泄水洞排水 或另設(shè)暗河過(guò)水通道, 同時(shí)對(duì)隧道暗河區(qū)域采用全斷面帷幕注漿超前預(yù)加 固,結(jié)合采用大管棚超前支護(hù),徑向注漿、局部注漿配合臺(tái)階法開挖,型 鋼鋼架支護(hù),襯砌采用鋼筋砼按抗水壓加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。三)超前預(yù)加固措施當(dāng)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)有巖溶存在時(shí),不能輕易揭露,必須要確定并完成超 前預(yù)加固措施后才能開挖。1、小導(dǎo)管超前支護(hù)施工超前小導(dǎo)管一般采用直徑 42mm50mm,壁厚 3mm5mm 的熱軋鋼管, 長(zhǎng)度 3m6m,管壁每隔 10cm20cm 交錯(cuò)鉆眼,眼孔直徑 6mm8mm。布 置在拱部或邊墻的局部,環(huán)向間距 20cm50cm,外插角 10 30,注水 泥漿或水泥

23、水玻璃雙液漿。具體設(shè)單層、雙層要視情況而定,縱向兩環(huán)不 小于 1m 的搭接長(zhǎng)度。小導(dǎo)管采用普通風(fēng)鉆鉆孔,孔眼較鋼管管徑大 2.0cm 以上,鉆孔做到 孔圓直、角度準(zhǔn)、深度夠。然后把小導(dǎo)管插入孔后外露約一定長(zhǎng)度,以便 于連接注漿管,并用塑膠泥(濃度為 40Be 水玻璃拌 42.5水泥)將導(dǎo)管周 圍孔隙封堵密實(shí)。 在壓水試驗(yàn)檢驗(yàn)管路及密封孔口達(dá)到要求后, 進(jìn)行注漿。 超前小導(dǎo)管一般和鋼拱架支撐配合使用,并從鋼拱架腹部穿過(guò),尾部焊接 在鋼拱架上,前端呈尖錐形狀。2、大管棚超前支護(hù)施工 大管棚是通過(guò)鋼管穿過(guò)自穩(wěn)定性差的不良地層, 在預(yù)定的范圍內(nèi)形成 棚架結(jié)構(gòu),通過(guò)給鋼管外圍巖注漿固結(jié),提高圍巖抗剪切強(qiáng)

24、度,從而實(shí)現(xiàn) 超前支護(hù)。 大管棚一般采用直徑 89mm130mm,壁厚 6mm10mm 的熱軋 鋼管,長(zhǎng)度 1040m不等。布置在拱部, 環(huán)向間距 20cm50cm,外插角 5 10,注水泥漿或水泥水玻璃雙液漿。具體設(shè)單層、雙層要視情況而定, 縱向兩環(huán)不小于 5m 的搭接長(zhǎng)度。大管棚施工首先在隧道拱部擴(kuò)挖高 1m、長(zhǎng) 25m 的工作倉(cāng),如掌子 面圍巖好直接在圍巖上鉆孔,否則在工作倉(cāng)前施工 2m 厚的砼導(dǎo)向墻;然 后埋設(shè)孔口管,孔口管作為管棚的導(dǎo)向管,安設(shè)的平面位置、傾角、外插 角的準(zhǔn)確度直接影響管棚的質(zhì)量。鉆孔采用潛孔鉆機(jī)鉆孔。鉆機(jī)平臺(tái)可用枕木或鋼管腳手架搭設(shè),平臺(tái) 支撐連接要牢固、穩(wěn)定;鉆機(jī)

25、與孔口管方向平行,精確定位;鉆頭直徑采 用比管棚大 10mm 以上的,鉆機(jī)開鉆時(shí),可低速低壓,待成孔 1.0 m后可 根據(jù)地質(zhì)情況逐漸調(diào)整鉆速及風(fēng)壓。如鉆進(jìn)時(shí)產(chǎn)生坍孔、卡鉆,需補(bǔ)注漿 后再鉆進(jìn)。如采用管棚鉆機(jī)鉆孔,則省略了平臺(tái)并提高效率。成孔后即進(jìn)行來(lái)回掃孔,用高壓風(fēng)管從孔底向孔口清理鉆渣,確保孔 徑、孔深符合要求、防止堵孔。安裝管棚鋼管利用鉆機(jī)沖擊力、 推力低速頂進(jìn)或 10 t 以上卷?yè)P(yáng)機(jī)配合 滑輪組反壓頂進(jìn),如采用管棚鉆機(jī)則直接套管跟進(jìn)。接長(zhǎng)鋼管應(yīng)滿足受力 要求,相鄰鋼管的接頭應(yīng)前后錯(cuò)開。安裝好有孔鋼花管后即對(duì)孔內(nèi)注漿, 采用單液或雙液注漿以及注漿參 數(shù)按設(shè)計(jì)要求或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)調(diào)整。注漿結(jié)束后

26、及時(shí)清除管內(nèi)漿液,并用水泥 砂漿充填,增強(qiáng)管棚的剛度和強(qiáng)度。3、帷幕注漿預(yù)加固施工(1)帷幕注漿預(yù)加固選擇 對(duì)富水巖溶地帶施工執(zhí)行“先探水,預(yù)注漿,后開挖,補(bǔ)注漿,再襯 砌”的十五字方針,采用帷幕注漿預(yù)加固時(shí)遵循以下判斷原則:對(duì)可溶巖與非可溶巖接觸帶、斷層破碎帶及向斜核部預(yù)測(cè)水壓大、極可能發(fā)生嚴(yán)重突水突泥地段, 探孔 2/3 出水,且出水總量 10m3/h,地下水 壓力 3.0MPa 時(shí),采用帷幕注漿預(yù)加固,固結(jié)范圍:開挖輪廓線外 8m。 對(duì)可溶巖與非可溶巖接觸帶、斷層破碎帶及向斜核部預(yù)測(cè)水壓大、極 可能發(fā)生突水突泥地段,探孔出水總量 10m3/h,但地下水壓力 3.0MPa 并 2.0MPa

27、 時(shí),采用帷幕注漿預(yù)加固,固結(jié)范圍:開挖輪廓線外 5m。對(duì)不同年代地層巖層接觸帶、物探異常區(qū)、預(yù)測(cè)水壓大、可能產(chǎn)生突 水突泥地段,探孔出水總量10m3/h,但地下水壓力 2.0MPa 并 1.0MPa 時(shí),采用帷幕注漿預(yù)加固,固結(jié)范圍:開挖輪廓線外 3m。2)帷幕注漿預(yù)加固工藝流程圖測(cè)量放線、標(biāo)注鉆孔位置圖 9 分段前進(jìn)式注漿施工工藝流程鉆機(jī)就位固定測(cè)量放線、標(biāo)注鉆孔位置圖 10 分段后退式鉆注孔口漿管施至工2工m 藝深度流程圖3)鉆孔施工鉆機(jī)及平臺(tái)架定位安設(shè)孔口管、繼續(xù)鉆注漿孔帷幕注漿預(yù)加固采用氣動(dòng)潛孔錘鉆進(jìn)成孔鉆??追较虼_定孔口管內(nèi)繼續(xù)鉆孔漿液配置帷幕第一注分漿段注預(yù)漿加固的注漿孔開孔鉆孔

28、口管至 2m 深度徑為 110 mm,埋設(shè) 3m 長(zhǎng) 108 mm 安設(shè)送漿管 /止?jié){塞孔口下入管止,漿系3統(tǒng)m進(jìn)以后孔徑為 行第一分段注漿 偏角第二應(yīng)分91mm直至安設(shè)終孔孔口。管、注鉆漿注至鉆設(shè)孔計(jì)孔深口位置應(yīng)準(zhǔn)確定位,分段鉆符合孔設(shè)計(jì)要求一段,檢查一注達(dá)到要求偏移應(yīng)小于 1/40 孔N深 。鉆孔每鉆進(jìn)繼續(xù)注漿 施工順序應(yīng)由外及時(shí)糾偏后退繼孔底位置續(xù)鉆進(jìn)后退時(shí)止對(duì)漿系孔統(tǒng)內(nèi)進(jìn)情況需進(jìn)行詳細(xì)記錄行第二分段注漿是出水量的變化需準(zhǔn)確記錄注漿 繼注,漿 同一N圈 注孔間隔續(xù) 施工 注漿效果檢查 N 漿 續(xù) 掉塊、注坍Y漿 塌效果、檢堵查鉆、鉆速等N,結(jié)束該孔鉆孔Y注 漿施工結(jié)束該孔鉆孔注漿施工整體

29、注漿效果檢查整體Y注 漿效果檢查補(bǔ)孔注漿N 補(bǔ)孔注漿埋孔口管:鉆進(jìn)預(yù)埋孔口管段,采用 110mm 鉆頭鉆進(jìn),該段長(zhǎng)度為 3m。鉆進(jìn) 結(jié)束后,裝入規(guī)格 1085mm 的熱軋無(wú)縫鋼管,再用錨固劑或用錨桿固 定。待初凝 48h 后,安裝閘閥, 開始掃孔。孔口管兼測(cè)量水壓力和涌水量, 并按表格填寫記錄。主要內(nèi)容有孔號(hào)、進(jìn)尺、起始時(shí)間、巖石裂隙發(fā)育情 況、涌水位置、涌水量和涌水壓力等。涌水量大、壓力高的地段鉆孔時(shí), 應(yīng)先設(shè)置帶閘閥的孔口管;當(dāng)出現(xiàn)大量涌水時(shí),拔出鉆具,關(guān)閉孔口管上 的閘閥,做好準(zhǔn)備后,進(jìn)行注漿。如工作面圍巖破碎,應(yīng)先設(shè)置止?jié){墻和 孔口管。孔口管埋入止?jié){墻深度隨最大注漿壓力而定。(4)注漿

30、設(shè)計(jì)帷幕注漿預(yù)加固每一循環(huán)為 25m,開挖 20m,留 5m 作為止?jié){巖盤, 第一循環(huán)設(shè)置 2m 厚混凝土止?jié){墻。注漿鉆孔的注漿方式分為前進(jìn)式注漿、后退式注漿和一次全孔注漿。 為使?jié){液在巖層裂隙中均勻擴(kuò)散,保證注漿質(zhì)量,提高注漿堵水率,對(duì)于 單個(gè)注漿鉆孔宜采用分段注漿方式。 注漿段分段長(zhǎng)度系根據(jù)巖層裂隙發(fā)育 程度和涌水量大小而定。為實(shí)現(xiàn)分段注漿,可采用分段前進(jìn)式注漿或分段 后退式注漿兩種方式。分段前進(jìn)式注漿宜用于裂隙發(fā)育或破碎,難以成孔的巖層。全孔自孔 口開始,鉆一段注一段,直到孔底最后一段注完為止。前進(jìn)式分段注漿第 一段可采用全孔注漿,繼續(xù)向前鉆孔注漿時(shí)可采用袖閥管注漿。分段前進(jìn) 式注漿優(yōu)點(diǎn)

31、是堵水效果好,缺點(diǎn)是注漿鉆孔鉆進(jìn)重復(fù),工程量較大。分段后退式注漿宜用于裂隙不甚發(fā)育,可以成孔的巖層。鉆孔一次鉆 到全孔深,從孔底開始,對(duì)一個(gè)注漿分段進(jìn)行注漿施工;第一分段注漿完 成后,后退一個(gè)分段長(zhǎng)度進(jìn)行第二分段注漿;如此往復(fù),直到將整個(gè)注漿 段完成。分段后退式注漿的優(yōu)點(diǎn)是注漿鉆孔無(wú)重復(fù)鉆進(jìn), 工程量相對(duì)較小。(5)注漿施工工藝壓水試驗(yàn): 壓水試驗(yàn)的目的是為了了解注漿孔各注漿段巖層的富水性、透水性, 用以確定漿液配比,預(yù)估漿液消耗量及材料用量。壓水實(shí)驗(yàn)方法采用雙塞 正水法,壓力表安裝在孔口管回水管上,試驗(yàn)壓力取靜水壓力的1.5 2.0倍,試驗(yàn)時(shí)每間隔 10 分鐘觀測(cè)一次流量和壓力,流量和壓力保

32、持相對(duì)穩(wěn) 定,流量連續(xù)四次讀數(shù),其最大值與最小值之差小于最終值的 10%,試驗(yàn) 工作即可結(jié)束,以最終流量為計(jì)算流量。鉆孔沖洗: 當(dāng)決定鉆進(jìn)孔段需注漿時(shí),必須立即進(jìn)行鉆孔沖洗工作,鉆孔沖洗的 目的是清除鉆孔中的殘留巖粉,巖石裂隙中所充填的粘土雜質(zhì)等物,沖孔 質(zhì)量的好壞直接影響注漿質(zhì)量的好壞。 沖孔干凈的鉆孔水泥漿液充填進(jìn)入 裂隙中,與巖石呈緊密膠結(jié)。沖孔方式采用壓力驟升驟降的放水方式,沖 洗結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)為:出水管的水潔凈后再延續(xù) 10min,總沖洗的時(shí)間不低于 30min。注漿設(shè)備:注漿設(shè)備擬采用天津市聚能高壓泵廠生產(chǎn)的 XPB-90D 型高壓注漿泵。 水泥漿摻合 BR-CA 型增強(qiáng)防水劑制成的水

33、泥 -BR-CA 型漿液采用孔口封 閉,純壓式注漿。由于巖石裂隙的發(fā)育情況、地下水的滲流速度、止水封 堵的空間容積及其連通性的差異是千差萬(wàn)別的,要取得好的注漿效果,必 須掌握好注漿的幾個(gè)重要參數(shù)。注漿壓力:注漿壓力是漿液擴(kuò)散的動(dòng)力, 是監(jiān)測(cè)漿液在裂隙中充填擴(kuò)散過(guò)程是否 正常的主要依據(jù)。注漿壓力系指注漿所承受的全壓力,施工過(guò)程中一般將 壓力表安裝在孔口處。注漿壓力與巖層裂隙發(fā)育程度、涌水壓力、漿液材 料的黏度和凝膠時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān),目前均按經(jīng)驗(yàn)確定。正常注漿壓力為靜水 壓力+ 0.5MPa,注漿終壓不大于 2.5倍的靜水壓力。施工中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)注漿 試驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)注漿處地層深度計(jì)算P=KH式中: P

34、設(shè)計(jì)注漿壓力(終壓值) (MPa);H 注漿處深度( m);K 由注漿深度確定的壓力系數(shù)。壓力系數(shù) K 的取值如下表所示壓力系數(shù) K 取值表注漿深度(m)500K0.0230.0210.0210.0200.0200.0180.0180.0160.016在溶洞有充填物及細(xì)小裂隙段、注漿終壓宜加大,加大到多少視現(xiàn)場(chǎng)具體情況確定,但不大于靜水壓力的 2.5 倍。注漿初始?jí)毫?,一般?yīng)低于注漿終壓,根據(jù)漿液消耗量,靈活掌握,逐漸升高到注漿終壓,并穩(wěn)定一 段時(shí)間達(dá)到終灌結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)漿液濃度的變換:巖石注漿一般采用先稀漿, 后濃漿逐級(jí)加濃的原則進(jìn)行漿液濃度的變 換。初始濃度根據(jù)巖石單位吸水率確定,一般在裂隙巖層

35、中注漿連續(xù)灌注 3040分鐘仍不起壓,則改用濃一級(jí)的漿液。 當(dāng)加濃一級(jí)的注漿, 壓力上 升很快,則應(yīng)立即變稀回到原來(lái)的濃度繼續(xù)灌注。當(dāng)采用最濃的水泥漿灌 注仍不起壓時(shí),則應(yīng)采用間歇注漿, 間歇時(shí)間為注漿初凝以后, 終凝以前, 必要時(shí)可采用其它如加速凝劑措施。注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn): 注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)對(duì)注漿質(zhì)量起控制作用,掌握好注漿結(jié)束時(shí)機(jī),既可以 使注漿達(dá)到設(shè)計(jì)要求,取得比較好的堵水效果,又可以節(jié)省工程費(fèi)用。單 孔注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn):注漿壓力逐步升高至設(shè)計(jì)終壓, 并繼續(xù)注漿 10min 以上; 注漿結(jié)束時(shí)的進(jìn)漿量小于 20L/min ;檢查孔涌水量小于 0.2L/min ;檢查孔 鉆取巖芯,漿液充填飽滿。注漿全段

36、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 5m3/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)注漿后可保證開挖后洞壁穩(wěn)定。注漿過(guò)程中的技術(shù)措施: 注漿順序由外向內(nèi),同一圈孔間隔施工。巖層破碎容易造成坍孔時(shí), 采用前進(jìn)式注漿,否則采用后退式注漿。為保證注漿質(zhì)量,漿液每桶攪拌 時(shí)間不得少于 5min,水泥漿制備到用完時(shí)間不得大于 4h。注漿中出現(xiàn)注 漿壓力突然下降、流量增大,屬跑漿或超擴(kuò)散。可采用縮短凝膠時(shí)間,增 大漿液濃度,或采用低壓、間歇注漿方法,及時(shí)調(diào)整處理。(6)注漿效果檢驗(yàn)及資料整理 注漿段的注漿孔全部注完后,應(yīng)進(jìn)行注漿效果檢查和評(píng)定,不合格者

37、應(yīng)補(bǔ)鉆孔注漿。首先對(duì)注漿過(guò)程中的各種記錄資料進(jìn)行綜合分析,分析注 漿壓力和注漿量變化是否合理,是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。其次通過(guò)打檢查孔來(lái) 判斷注漿質(zhì)量;鉆取巖芯,觀察漿液充填情況,并檢查孔內(nèi)涌水情況;檢 查孔涌水量要求小于 0.2L/m.min 。檢查孔應(yīng)布置在出水較多的部位或布置 在開挖斷面四周,每循環(huán)段布設(shè) 23 個(gè)檢查孔。4、徑向注漿或局部注漿(1)徑向注漿或局部注漿選擇 對(duì)巖體完整、其結(jié)構(gòu)性能可保證開挖安全,但大面積淌水且流量大于 控制排水量(探孔出水總量 2m3/h),且預(yù)測(cè)地 下水壓力 1.0MPa 時(shí)),實(shí)施開挖后全斷面徑向注漿,加固范圍:開挖輪 廓線外 5m。巖體完整、其結(jié)構(gòu)性能可保

38、證開挖安全,但局部出水且流量大于控制 排水量時(shí),對(duì)出水處實(shí)施局部注漿。在注漿后流量仍大于控制排水量、注 漿固結(jié)圈綜合滲透系數(shù)大于設(shè)計(jì)控制值或仍有局部出水點(diǎn)時(shí), 實(shí)施局部補(bǔ) 注漿。2)徑向注漿工藝流程圖測(cè)量放線、標(biāo)注鉆孔位置鉆機(jī)就位固定圖 11 徑向注漿施工工藝流程圖3)鉆孔施工對(duì)于全斷面徑向注漿采用鉆風(fēng)孔機(jī)口鉆管至成孔2m,深度孔徑為52mm,孔口管采用應(yīng)的鉆孔孔徑為 42mm)。安鉆設(shè)孔孔口一管、次繼鉆續(xù)到鉆注孔漿底孔。制備漿液注漿 50mm的熱扎無(wú)縫鋼管,管長(zhǎng) 1m(可以采用 42mm 小導(dǎo)管注漿,則相注漿效果檢查繼 續(xù) 注 漿(4)注漿設(shè)計(jì)徑向注漿每一循環(huán)為 2.5m,注漿加固范圍為隧道

39、輪廓線外 5m,多孔 聯(lián)注,每孔一次性注漿。注漿壓力、配合比、注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)同帷幕注漿相關(guān)參數(shù)。(5)注漿施工工藝 采用全孔一次注漿法,其注漿設(shè)備、漿液配合比、注漿壓力控制、 注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)同帷幕注漿相關(guān)參數(shù)。(6)局部注漿措施開挖后暴露的涌水溶洞注漿:在出水口附近鉆 24 個(gè)孔徑為 50mm 分流孔,以減小涌水量和壓 力。分流孔應(yīng)在一定深度 (310m)與溶洞或溶隙交匯,在出水孔與分流 孔口安設(shè)孔口管,并對(duì)孔壁與孔口管之間用膨脹快硬水泥進(jìn)行有效封堵, 然后再進(jìn)行注漿處理,注漿液采用抗分散防水型 TGRM 水泥基特種材料, 水灰比為 0.40.5。超前探水孔遇溶洞涌水注漿: 溶洞涌水量不大時(shí),使用

40、孔口安裝止?jié){塞直接利用探水孔進(jìn)行注漿; 若涌水量及壓力較大時(shí),則在出水孔口處 2 4m 范圍內(nèi)鉆一至二個(gè)分流 孔,以減小涌水壓力,有利注漿,探水孔與分流孔均作為注漿孔;若孔口 段巖層破碎,應(yīng)安設(shè)孔口管,孔口管安設(shè)之前應(yīng)先用麻絲棉紗等纏繞孔口 管,然后打入注漿孔, 孔口與巖壁之間采用膨脹快硬水泥堵塞, 然后注漿, 注漿完畢后,封堵孔口。注漿液采用抗分散防水型 TGRM 水泥基特種材 料,水灰比為 0.40.5。若溶洞涌水壓力較小且空洞較大時(shí),可考慮采用混凝土輸送泵壓注 C20 混凝土充填裂隙水局部注漿:間隔 1.01.5m 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況布設(shè)若干 50mm 注漿孔,注漿孔與出 水裂隙面盡量最大角度

41、相交,注漿材料選用抗分散防水型 TGRM 水泥基 特種材料,水灰比為 0.4 0.5;巖溶縫隙涌水量較大時(shí),應(yīng)先鉆引水孔瀉 壓后,再對(duì)裂隙注漿,最后用膨脹快硬水泥對(duì)引水孔進(jìn)行封堵處理。 (四)開挖支護(hù)對(duì)于隧道巖溶必須堅(jiān)持: 物探先行,綜合驗(yàn)證, 有掘必探,先探后掘。 隧道巖溶開挖在預(yù)加固措施的保護(hù)采用臺(tái)階法施工, 兩臺(tái)階或三臺(tái)階視圍 巖安全性定。一般上臺(tái)階環(huán)形部分人工采用風(fēng)鎬開挖,預(yù)留核心土體,循環(huán)進(jìn)尺控 制在 0.5m1.2m,以鋼架間距相宜。上臺(tái)階環(huán)形部分開挖后即對(duì)該部分進(jìn) 行噴射砼封閉,安裝鋼筋網(wǎng)、鋼架及錨桿,再?gòu)?fù)噴砼到設(shè)計(jì)厚度。下臺(tái)階 或中、下臺(tái)階部分可采用挖掘機(jī)開挖、 裝碴,循環(huán)進(jìn)尺

42、也以鋼架間距控制, 對(duì)于存在巖石應(yīng)遵循“弱爆破、短開挖”原則,以減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)。由鋼筋網(wǎng)、鋼架、錨桿和噴射砼組成的初期支護(hù)是為保護(hù)圍巖的天然 承載力,初期支護(hù)要盡快施作。首先用高壓風(fēng)吹凈巖面,噴射砼厚 3-5cm,然后掛設(shè) 8mm 鋼筋網(wǎng), 鋼筋網(wǎng)應(yīng)隨受噴面的起伏鋪設(shè);根據(jù)設(shè)計(jì)間距,每開挖一榀的位置即安裝 一榀鋼架。鋼架架設(shè)按單元拼裝,施工放樣確定鋼架基腳位置后鋪設(shè)槽鋼 墊板,施作定位鋼筋,安裝拱部單元,安裝拱部連接鋼筋和鎖腳錨桿,然 后安裝墻部單元,安裝墻部連接鋼筋和鎖腳錨桿。安裝固定好鋼架后即可 施工系統(tǒng)砂漿錨桿,采用砂漿錨固或錨固劑錨固,錨桿尾部設(shè)鋼墊板并與 鋼架焊接一起。鋼架必須置于

43、穩(wěn)固的地基上,為增強(qiáng)鋼架的整體穩(wěn)定性, 應(yīng)將鋼架與縱向連接筋、結(jié)構(gòu)錨桿、定位鋼筋和鎖腳錨桿焊接牢固。在鋼 筋網(wǎng)、鋼架、錨桿都施工完成后即可復(fù)噴砼到設(shè)計(jì)厚度, 噴砼須分層噴射, 每層 56cm 厚,鋼架保護(hù)層不小于 2cm,整個(gè)噴射混凝土表面要平順。初期支護(hù)完成,嚴(yán)格按要求進(jìn)行拱頂下沉和周邊收斂位移量測(cè),通過(guò) 監(jiān)控量測(cè)的信息反饋,及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù),以保證襯砌結(jié)構(gòu)的安全。 (五)襯砌施工襯砌施工首先進(jìn)行盲溝鋪設(shè)、復(fù)合型防水板掛設(shè)、止水帶埋設(shè)等防排 水??v向盲溝于兩側(cè)邊墻腳各布設(shè)一根 100mm 軟式透水管,橫向盲溝 按 10m一環(huán)設(shè),滲水地段加密; 采用塑料脹栓將軟式透水管固定在噴錨支 護(hù)面上,透

44、水管安裝按線路縱坡平行以便排水。對(duì)于初支表面嚴(yán)重凹凸不 平的部位須進(jìn)行修鑿和找平,切除初期支護(hù)外露錨桿頭、鋼筋網(wǎng)頭等突出 鐵件,抹砂漿遮蓋。防水板采用吊掛臺(tái)車鋪設(shè),以防水板幅中對(duì)準(zhǔn)隧道中 線,根據(jù)防水板幅面大小,將防水板托起貼著噴錨支護(hù)表面,用射釘槍漿 吊掛肋條錨固在噴錨支護(hù)面上;兩幅防水板搭接不小于15cm,用爬焊機(jī)漿搭接縫焊好, 雙面焊縫寬度不小于 2cm;防水板鋪設(shè)預(yù)留一定的富余量, 以防過(guò)緊而被混凝土擠破。止水帶安裝使用鋼筋卡沿襯砌接縫固定。隧道襯砌施工采用拱墻一次整體襯砌, 隧道每口配備 1 臺(tái)全斷面液壓 襯砌臺(tái)車。在對(duì)位準(zhǔn)確安裝固定襯砌臺(tái)車后,可進(jìn)行砼灌注,砼采取在攪 拌站集中生產(chǎn)

45、,砼運(yùn)輸車運(yùn)輸,輸送泵泵送;砼泵送入模時(shí),左右對(duì)稱灌 注,沿隧道高度分層進(jìn)行,每一循環(huán)應(yīng)連續(xù)灌注;采用插入式搗固器配合附著式振搗器搗固。六、施工機(jī)具設(shè)備主要施工機(jī)具設(shè)備配置表機(jī)械設(shè)備型號(hào)數(shù)量備注超前 探測(cè) 設(shè)備TSP 地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)TSP2031套地質(zhì)雷達(dá)LTD-20001套水平地質(zhì)鉆機(jī)YUX-75A2臺(tái)紅外探測(cè)儀HY-303 型2套地質(zhì)羅盤4個(gè)瓦期檢測(cè)儀2套筆記本電腦IBM1臺(tái)預(yù)加 固設(shè) 備鉆機(jī)MD-504臺(tái)管棚鉆機(jī)KR80412-31臺(tái)注漿機(jī)XPB-90D2臺(tái)雙層攪拌機(jī)YL-3402臺(tái)高壓雙液注漿機(jī)2TGZ-60/2101臺(tái)鉆爆 設(shè)備空氣壓縮機(jī)320m3/min5臺(tái)多功能鉆孔臺(tái)架 (半斷面

46、)自制1臺(tái)多功能鉆孔臺(tái)架 (全斷面 )自制1臺(tái)氣腿式鑿巖機(jī)YT-2830 臺(tái)風(fēng)鎬10 臺(tái)出 碴 設(shè) 備無(wú) 軌挖掘機(jī)PC200-5C2臺(tái)裝載機(jī)L502臺(tái)自卸汽車12t8臺(tái)有 軌挖裝機(jī)Wz-1601臺(tái)梭式礦車SB184臺(tái)電瓶車XK12-9/1444臺(tái)充電機(jī)4臺(tái)機(jī)械設(shè)備型號(hào)數(shù)量備注通風(fēng) 設(shè)備射流通風(fēng)機(jī)2臺(tái)軸流通風(fēng)機(jī)255KW2臺(tái)支護(hù) 設(shè)備濕噴機(jī)TK5003臺(tái)錨桿鉆機(jī)6臺(tái)襯砌 設(shè)備襯砌臺(tái)車FQM-942臺(tái)仰拱橋自制2臺(tái)砼施 工設(shè) 備強(qiáng)制式攪拌機(jī)JS500型2臺(tái)混凝土配料機(jī)PL800D1套砼輸送泵HBT602臺(tái)砼輸送車HNJ5220GJB4臺(tái)側(cè)卸裝載機(jī)ZL501臺(tái)鋼筋 加工 設(shè)備鋼筋調(diào)直機(jī)GTJ1403

47、臺(tái)鋼筋彎曲機(jī)WJ402臺(tái)鋼筋切斷機(jī)GQ40D2臺(tái)彎板機(jī)1臺(tái)電焊機(jī)BX1-315F8臺(tái)其他 配備 設(shè)備發(fā)電機(jī)組200KW1臺(tái)變壓器500KV A2臺(tái)抽水機(jī)WQ5.54臺(tái)七、質(zhì)量控制1、建立健全各項(xiàng)質(zhì)量管理制度 工程質(zhì)量責(zé)任制:指揮部(項(xiàng)目經(jīng)理部)設(shè)置質(zhì)量檢查機(jī)構(gòu),并配相 應(yīng)人員,建立工程質(zhì)量責(zé)任制,將質(zhì)量責(zé)任落實(shí)到各部門和人員,層層把 關(guān)、人人負(fù)責(zé)。技術(shù)交底制度:根據(jù)工程實(shí)際情況編制作業(yè)指導(dǎo)書,并積極采用新工 藝、新技術(shù)。針對(duì)特殊工序要求編制有針對(duì)性的作業(yè)指導(dǎo)書。每個(gè)工種、 每道工序施工前都應(yīng)組織技術(shù)交底,包括技術(shù)人員對(duì)工長(zhǎng)的技術(shù)交底,工 長(zhǎng)對(duì)班組長(zhǎng)的技術(shù)交底,班組長(zhǎng)對(duì)作業(yè)人員的技術(shù)交底。材料進(jìn)

48、場(chǎng)檢驗(yàn)制度: 材料進(jìn)場(chǎng)必須進(jìn)行材料產(chǎn)品外觀質(zhì)量的檢查驗(yàn)收 和材質(zhì)復(fù)核檢驗(yàn),不合格的不得使用。樣板引路制度:施工操作應(yīng)注意工序的優(yōu)化、工藝的改進(jìn)和標(biāo)準(zhǔn)化操 作,通過(guò)不斷探索,積累必要的管理和操作經(jīng)驗(yàn),提高工序的操作水平、 操作質(zhì)量。各工序如光面爆破、初期支護(hù)、襯砌等都要在開始大面積操作 前做出示范樣板,把標(biāo)準(zhǔn)實(shí)物化,統(tǒng)一操作要求,明確質(zhì)量目標(biāo),達(dá)到標(biāo) 準(zhǔn)要求。施工掛牌制度:工地的鋼筋、水泥、砂石等建材存放地點(diǎn),鋼筋、模 板、混凝土拌和等加工地點(diǎn), 均在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)行掛牌制, 注明管理者、 操作者、 施工日期,并做相應(yīng)的圖文記錄,以落實(shí)相關(guān)的質(zhì)量責(zé)任。過(guò)程三檢制度:實(shí)行自檢、互檢、交接檢制度,并有相關(guān)文

49、字記錄。 隧道隱蔽工程要先由主管技術(shù)人員、質(zhì)量檢查人員檢查,檢查合格填寫好 隱蔽工程檢查證,再向監(jiān)理單位或建設(shè)單位申報(bào)檢查。質(zhì)量文件記錄制度: 質(zhì)量記錄是質(zhì)量責(zé)任追溯的依據(jù)。 現(xiàn)場(chǎng)施工記錄、 檢測(cè)記錄、工程日志、材料及強(qiáng)度等試驗(yàn)報(bào)告、質(zhì)量檢驗(yàn)記錄、隱蔽工程 檢查證等均應(yīng)及時(shí)、如實(shí)、準(zhǔn)確、完整,并妥善保管。2、認(rèn)真執(zhí)行各項(xiàng)質(zhì)量保證措施開工前,認(rèn)真核對(duì)設(shè)計(jì)文件,編制實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)。認(rèn)真執(zhí)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)要求,為保證地質(zhì)預(yù)報(bào)資料的完整性,在掘進(jìn) 接近預(yù)報(bào)結(jié)束里程時(shí),及時(shí)進(jìn)行下一循環(huán)的預(yù)報(bào)作業(yè)。數(shù)據(jù)處理后、及時(shí) 出預(yù)測(cè)成果報(bào)告。并與實(shí)際揭露的工程地質(zhì)進(jìn)行比較,不斷總結(jié),提高預(yù) 測(cè)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率。隧道在

50、掘進(jìn)過(guò)程中,逐段核實(shí)圍巖級(jí)別,取樣化驗(yàn)地下水,若與設(shè)計(jì) 不符,及時(shí)向業(yè)主和設(shè)計(jì)部門提出,以便處理。采用初期支護(hù)在洞身開挖后及時(shí)施作, 采用的支護(hù)類型與圍巖級(jí)別相 適應(yīng),支護(hù)原材料滿足規(guī)范要求,噴射砼采用濕噴技術(shù),為提高砼力學(xué)性 能,可摻入 XD-F 型微纖維,噴射砼與圍巖全面、緊密地粘結(jié),確保噴射 砼與周邊圍巖共同工作,噴砼厚度、強(qiáng)度,錨桿數(shù)量、長(zhǎng)度、抗拔力符合 設(shè)計(jì)要求。施工中按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求開展監(jiān)控量測(cè)工作,及時(shí)整理分析量測(cè)結(jié) 果,反饋相關(guān)信息,及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)指導(dǎo)施工,確保施工及結(jié)構(gòu)安全。安裝模板前復(fù)核隧道中線、水平、斷面厚度凈空尺寸。隧道采用襯砌 臺(tái)車整體澆筑。襯砌所用的原材料規(guī)格符合

51、設(shè)計(jì)要求,邊墻基底穩(wěn)固,無(wú) 虛碴、雜物及積水,拱、墻砼搗固密實(shí),達(dá)到隧道襯砌內(nèi)實(shí)外光,結(jié)構(gòu)線 條順直美觀。二次襯砌混凝土灌筑要連續(xù)進(jìn)行,不得出現(xiàn)冷接縫。防水板及止水帶等防排水材料采用各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)材料性能 要求的合格產(chǎn)品,防水板鋪掛前,在平地上做防水板焊接試驗(yàn),防水板采 用熱焊、粘接工藝,先用木楔與墻壁定位牢固,防水板再與木楔定位,確 保砼澆筑時(shí)防水板與墻壁密貼、不脫位。按規(guī)定配足試驗(yàn)人員及質(zhì)檢工程師,對(duì)工程施工開展各項(xiàng)測(cè)試工作。 使每種建筑材料、施工成品質(zhì)量、配合比、試件均符合規(guī)范要求。杜絕因 材料質(zhì)量不合格而發(fā)生工程質(zhì)量事故。八、安全措施1、建立建全各項(xiàng)安全管理制度安全生產(chǎn)責(zé)任制度:

52、建立安全生產(chǎn)逐級(jí)負(fù)責(zé)制,落實(shí)各級(jí)管理人員和操作人員的安全職 責(zé),做到分工明確,責(zé)任清楚,措施到位,管理到位。各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)真貫徹 國(guó)家和上級(jí)頒發(fā)的有關(guān)安全施工的政策、法令和規(guī)章制度;主管施工生產(chǎn) 的領(lǐng)導(dǎo)和施工負(fù)責(zé)人員在布置施工任務(wù)時(shí),必須同時(shí)布置安全工作。安全教育培訓(xùn)制度:開工前,組織員工學(xué)習(xí)國(guó)家有關(guān)安全生產(chǎn)的法律、法規(guī),以及建設(shè)單 位的各項(xiàng)安全生產(chǎn)的規(guī)章制度及有關(guān)安全管理辦法。施工項(xiàng)目經(jīng)理、副經(jīng) 理,安全、技術(shù)、質(zhì)量等主要負(fù)責(zé)人必須經(jīng)有關(guān)部門培訓(xùn)、考試合格后擔(dān) 任。安全員、防護(hù)員、爆破員、帶班人員和工班長(zhǎng)經(jīng)過(guò)有關(guān)部門培訓(xùn)考試 合格后執(zhí)證(合格證)上崗。施工人員(包括勞務(wù)工)未經(jīng)安全教育培訓(xùn) 并考

53、試合格者,不得參加本標(biāo)段施工。特殊工種嚴(yán)格按照特種作業(yè)人員 安全技術(shù)考核管理規(guī)則執(zhí)行,經(jīng)過(guò)培訓(xùn)考核合格,持證上崗。安全技術(shù)交底制度:配合建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位的安全技術(shù)交底工作,派專人負(fù)責(zé),并形成 會(huì)議紀(jì)要等形式文件,以便在施工中貫徹落實(shí)。在施工中,技術(shù)部門要對(duì) 作業(yè)層進(jìn)行詳細(xì)準(zhǔn)確的安全技術(shù)交底安全生產(chǎn)檢查制度:定期召開安全例會(huì),保證檢查制度的落實(shí),加強(qiáng)監(jiān)督檢查,發(fā)現(xiàn)隱患 及時(shí)上報(bào),出現(xiàn)事故本著“四不放過(guò)”的原則處理。對(duì)于施工過(guò)程中建設(shè) 單位、監(jiān)理單位檢查提出的安全生產(chǎn)施工要求,要認(rèn)真貫徹落實(shí),自覺接受業(yè)主、監(jiān)理的監(jiān)督檢查。定期開展安全檢查評(píng)比工作,對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)的 問(wèn)題必須及時(shí)糾正、處理。對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)的安全隱患,進(jìn)行登記,并制定 防范措施加以整改, 及時(shí)消除隱患。如有危及行車安全、 人身安全的險(xiǎn)情, 必須立即停工,處理合格后方可繼續(xù)施工。2、認(rèn)真執(zhí)行各項(xiàng)安全保證措施認(rèn)真執(zhí)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)要求, 對(duì)巖溶地質(zhì)

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