某隧道大變形施工預案

1、4-磯仙Qbwm- - -某隧道大變形施工預案工程概況某隧道進口里程為DK251+273,出口里程為DK259+152,全長7879m。全隧道除出口約20m位于R3000m曲線上外，其余均位于直線上，全隧道位于15.3%。的上坡段上。線路左側30m設集施工中地質探洞、通風、排風，增加工作面及運營期間排水等功能貫通平行導坑一座。本標段位于鄂西北長江與清江分水嶺的高山半坡地區(qū)，地形極其困難，地質極其復雜。巖溶、順層、滑坡、斷層破碎帶和崩塌等主要不良地質現象廣泛。某隧道圍巖級別為IIIV級，隧道內水量豐富，并且發(fā)育五個暗河系統(tǒng)。在下統(tǒng)棲霞組及下統(tǒng)吳家坪組均含炭質頁巖夾煤層，屬煤系地層。組織機構為了預

2、防隧道施工過程中出現大變形，以及對發(fā)生大變形及時提出正確的處理措施，項目部決定成立專門的大變形處理小組。小組成員名單如下：組長：副組長：成員：對于已發(fā)生的嚴重大變形，項目小組應及時與專家組聯系，專家組實地考察研究，提出合理的處理意見和處理措施，項目部根據專家組的處理方案進行處理。每個掘進施工隊必須成立大變形處理小組，組長由各施工隊長擔任。當大變形發(fā)生時，應根據項目部小組及專家組提出的處理方案，及時正確地對事故進行處理，以保證隧道施工正常進行。三、大便形預防措施1.預防原則（1）不能被動地讓襯砌承受圍巖擠壓力，而是主動加固圍巖，從提高圍巖力學性能著手，從源頭上減小擠壓力，主要措施是錨桿和注漿，使

3、隧道周邊形成加固圈，由加固圈承受一部分荷載。（2）加長錨桿或錨索（其端部應伸出塑性區(qū)，進入彈性區(qū)不小于2m，將支護的荷載通過錨桿傳至深部穩(wěn)定巖體，讓深部圍巖幫助受力。（3）初期支護應是柔形的，應能允許洞壁發(fā)生較大變形（位移），從而消耗圍巖中儲存的能量。擠壓性圍巖的巷道穩(wěn)定主要靠長錨桿，噴射混凝土的作用是改善巖面，防止局部失穩(wěn)。（4）預留變形量必須留夠（寧多勿少），防止初期支護變形侵入模注混凝土凈空。由于預留變形不足而進行擴挖是非常危險的作業(yè)，而且在工期和工程成本上很不劃算。（5）由于圍巖的徐變，初期支護收斂時間很長，一般需提前澆4-磯仙Qbwm- - -4-磯仙Qbwm注混凝土襯砌，故因襯砌受

4、力較大需加強。鑒于近似圓形斷面的襯砌主要處于受壓狀態(tài)，加強措施以提高混凝土標號和加大襯砌厚度為主，必要時需加鋼筋。（6）應重視隧道底處理，仰拱應不比其它部位襯砌薄，而且應在開挖后立即澆注（仰拱不能及時澆注時，隧道底應加設長錨桿）。隧道圍巖為擠壓圍巖時，仰拱的曲率應比一般隧道有所加大。當采用臺階法分部開挖時，上半斷面應加設臨時仰拱，并應盡可能避免采用長臺階。2.超前地質預報某隧道地質情況復雜，在施工過程中將始終以超前地質預報為先導，采用TSP203地質預報系統(tǒng)，對掌子面前方100m左右范圍內的斷層破碎帶、不同巖層接觸帶等不良地質體的界面位置進行預測預報。該系統(tǒng)具有地震波發(fā)射、接收、電腦自動分析成

5、圖等功能。其預報工作流程為：掌子面附近側壁淺孔微爆破產生震源一震源發(fā)生的地震波向前向外傳播一地震波遇不良地質界面產生反射波一設備的采集系統(tǒng)接收反射波一電腦自動計算生成成果圖一解釋人員對成果圖進行綜合分析判斷一提出掌子面前方不良地質體的位置、規(guī)模的預報意見。根據超前地質預報，開挖面前方若有軟弱塑性圍巖段，則采用相應措施防止大變形產生。隧道開挖后，加強隧道內圍巖地應力的監(jiān)控量測，了解隧道在開挖后圍巖應力的變化規(guī)律，分析圍巖自身的承載能力和穩(wěn)定性，并同隧道拱頂下沉量測、周邊收斂量測等的結果一起對照分析，以確定合理的支護措施，確保施工安全。3用臺階法或環(huán)形預留核心土法進行開挖對隧道內W、V級圍巖地段采

6、用臺階法施工。V級圍巖地段開挖前先打設超前小導管注漿預支護，上臺階開挖采用風槍鉆眼，塑料導爆非電起爆系統(tǒng)，毫秒雷管微差爆破，W級圍巖每循環(huán)進尺2.2m,V級圍巖每循環(huán)進尺1.2m,拱部開挖以“弱爆破、短進尺、少振動、強支護、快封閉”為原則。松軟巖層采用人工配合風鎬開挖,隧道開挖后及時施作噴錨支護,下半斷面開挖后仰拱及時跟進。下部開挖在上部斷面錨噴支護基本穩(wěn)定后進行,開挖前采用設置鎖腳錨桿等有效措施確保支護體系的穩(wěn)定,下部開挖后立即噴射混凝土,并按規(guī)定做好初期支護。對隧道內圍巖極軟弱地段,采用環(huán)形預留核心土開挖法進行施工。4.加強支護措施（見表）措施內容變形等級輕度中等嚴重改變洞室形狀采用采用i

7、hurong.c&m初期支護噴層厚度15-20CM20-30CM30-40噴層留縱縫采用采用噴混凝土中摻鋼纖維采用采用采用可縮式鋼架采用采用采用錨桿長度4M6M6M預應力長錨索采用預留變形量15CM30CM45CM設置臨時仰拱采用采用次襯砌襯砌厚度45CM45CM45CM提冋混凝土標號C30C30C40采用鋼筋混凝土采用采用摻鋼纖維采用(1).錨桿支護在變形段進行支護時，應加長錨桿，一般加長至塑性變形區(qū)外25m，錨桿主要施打在拱部。錨桿安裝前按設計間距在隧道拱部標出錨桿位置，將錨桿鉆頭對準推薦部標出的錨桿位置孔位，開始鉆進。鉆進應以多回轉、少沖擊的原則進行，鉆至設計深度后，用水或高壓風清孔，保

8、持錨桿的外露長度為1015cm。錨桿安裝好后，立即進行注漿，采用按配合比拌制的水泥砂漿進行注漿，真至漿液從加固邊溢出或壓力表達到設計壓力值為止。.噴射砼支護噴射混凝土中必須加入鋼纖維，否則當變形發(fā)生時，素混凝土將因開裂而失效，施工前噴射面進行如下處理：消除浮面和有害的粘著雜物、木片等；有涌水的地方要做好排水；噴射面吸水性較強時要預先灑水；凡設有加強鋼筋或鋼筋網時，為了不致反彈，要將鋼筋或鋼筋網牢固定在噴射基層面上。當噴射砼設計厚度大于一次噴射厚度時，應分層進行噴射。.鋼拱架支護鋼拱架按設計要求焊制，按設計要求安放就位，并與超前水平錨桿焊接牢固，并施作鎖腳錨桿，然后按設計要求分層噴射砼。.超前小

9、導管注漿超前小導管采用42無縫鋼管，長度和環(huán)向間距必須滿足設計要求。注漿管采用風槍鉆孔插打或風槍頂入兩種方式進行，土質松軟時采用風槍直接將鋼管頂入；土質較硬時采用風槍鉆孔插管。在小導管前安裝分漿管，一次可注入35根小導管，注漿壓力由小到大，必要時可在孔口外設置止?jié){塞。注漿時由兩側對稱向中間進行，自下而上逐孔注漿，如有竄漿或跑漿時，采用間隔注漿，最后全部完成注漿。.加強監(jiān)控量測為了及時正確地采集隧道圍巖的變形數據，項目部決定成立監(jiān)控量測小組，小組成員名單如下：監(jiān)控量測小組成員必須按照宜萬鐵路第27標某隧道監(jiān)控量測作業(yè)指導書進行數據采集，親對數據及時進行處理分析，預測圍巖的變化趨勢，并將圍巖變化趨

10、勢反饋施工現場，對圍巖進行經濟合理的支護處理。.預留變形量，及時施作二次襯砌因圍巖變形后可能導致開挖斷面變小，故開挖斷面要適當加大，預留足夠的變形量，保證初期支護及二次襯砌有足夠厚度，并滿足襯砌后凈空要求。預留變形量的大小要根據檢測結果不斷調整，施工過程中要加強與設計單位聯系，將量測結果準確及時地上報給設計單位，以便設計人員能夠及時修改設計。在條件許可的情況下，要優(yōu)先對大變形段進行二次襯砌施工，以確保施工安全。四大便形發(fā)生處理措施1.物資設備的準備在隧道施工過程中發(fā)生大變形時，立即對其進行處理。備好處理所需的錨桿，鋼拱架，鋼筋網等所需物資。另外，備好施工設備，4-磯仙Qbwm- - -其中包括

11、：小導管（42無縫鋼管）、風槍、全液壓鉆機、風動鉆機、單液注漿機、可調式高壓注漿泵、葉片式攪拌機、多功能軌行式鉆孔臺車等設備。2.處理方法施工中出現大變形后，初期支護隨即發(fā)生變形，其結構性能逐步削弱，采用錨、網、噴漿及注漿加固受工作時間限制難以全面展開，應采用木支撐等應急措施進行快速支撐。利用扇形支撐支頂初期支護，約束其變形的進一步發(fā)展，維持其殘留的結構能力，為下整治提供盡可能長的作業(yè)時間及盡可能好的條件。在進行快速支撐后，隨后立即對圍巖進行加固措施：1）徑向注漿根據設計孔位、鉆孔參數，在變形面上放出鉆孔位置，然后進行鉆孔施工。鉆孔時應嚴格作好鉆孔記錄，包括孔長、進尺、起訖時間等。根據選定漿液的配比參數拌好漿液，注漿時由下而上間隔施作。在注漿過程中，若變形面小裂隙漏漿，先用水泥漿浸泡過的麻絲填塞裂隙，并調整漿液配比，縮短凝膠時間，若仍跑漿，在漏漿處采用普通風鉆鉆淺孔注漿固結。全部注漿結束后，應綜合分析鉆孔注漿記錄，并打檢查孔檢查注漿效果，如果不能滿足要求，則要補注。（2）錨桿加固錨桿長度應穿過塑性變形區(qū)域進入彈性區(qū)域25m，按照設計要求進行鉆孔，安裝。必要時使用預引力長錨索進行支護。（3）掛網噴射混凝土對鋼筋網