不良地質(zhì)段施工方案

1、中鐵隧道集團(tuán)有限公司引漢濟(jì)渭 3 號(hào)勘探試驗(yàn)洞正洞工區(qū)試驗(yàn)段(K24+527.226 K27+643.006)不良地質(zhì)段施工方案編制：年月日審核：年月日批準(zhǔn)：年月日中鐵隧道集團(tuán)有限公司引漢濟(jì)渭 3 號(hào)勘探試驗(yàn)洞項(xiàng)目經(jīng)理部年月日目錄一、工程概況 .1二、地質(zhì)情況介紹 .1三、防坍塌方案 .11、施工原則 .12、超前地質(zhì)預(yù)報(bào) .2(1)地質(zhì)調(diào)查 .2(2)地質(zhì)素描 .3(3) TSP203+ 超前地質(zhì) .3(4)紅外線探水 .4(5)超前地質(zhì)鉆孔 .53、軟弱圍巖段及斷層破碎帶防坍塌措施.6(1) 開(kāi)挖方法 . 7(2) 超前支護(hù)方法84 、監(jiān)控量測(cè)145 、應(yīng)急處理措施16四、隧道坍塌處理方案

2、161 、可能出現(xiàn)坍塌的部位162 、小規(guī)模塌方的處理方案173 、大規(guī)模塌方的處理方案18一、工程概況3 號(hào)支洞主洞勘探試驗(yàn)段設(shè)計(jì)段落為K24+527.226 K27+643.006, 位于安康市寧陜縣四畝地鎮(zhèn) ,線路全長(zhǎng) 3115.78m 。3 號(hào)支洞主洞勘探試驗(yàn)段圍巖分為類(lèi)、類(lèi)，共3115.78 米，各種圍巖類(lèi)別襯砌類(lèi)型長(zhǎng)度數(shù)量及比例如下 :主支洞交叉口 30m, 占 0.96 ；類(lèi)圍巖加強(qiáng)段20m, 占 0.64 ；類(lèi) 1900m, 占 60.98 ；類(lèi)1165.78m ，占 37.42 。試驗(yàn)段內(nèi)在K24+527.226 設(shè)有 1一處泵站，隧道坡度為1/2527 。二、地質(zhì)情況介紹3

3、 號(hào)支洞主洞勘探試驗(yàn)段位于秦嶺嶺南中低山區(qū).以、類(lèi)圍巖為主，巖性主要為為花崗巖、石英巖 ,微風(fēng)化 微風(fēng)化 ,受地質(zhì)構(gòu)造影響較重嚴(yán)重 ,節(jié)理裂隙較發(fā)育 發(fā)育 ,呈塊狀及中厚層狀結(jié)構(gòu) ,隧洞埋深 520 1250m,fk=2000kPa 2500kPa, 存在巖體完整、干燥無(wú)水地段可能產(chǎn)生巖爆。線路通過(guò)區(qū)地層主要為弱富水區(qū)（） ：無(wú)區(qū)域性斷裂通過(guò)。石英片巖、花崗巖、石英巖多為中厚層狀或巨塊狀，巖質(zhì)堅(jiān)硬而脆。原生理層、淺層風(fēng)化節(jié)理、裂隙較發(fā)育，次生構(gòu)造節(jié)理裂隙不發(fā)育， 節(jié)理、裂隙的充填性較好， 地下水主要儲(chǔ)存于層理、 風(fēng)化裂隙中，泉水不發(fā)育。地標(biāo)測(cè)流地下徑流模數(shù)M=223 555m 3/dkm, 推

4、薦平均值： M=409m 3/d km 。地下水水化學(xué)類(lèi)型為HCO 3SO 4-Ca.Mg 或 HCO 3 -Ca 型水，礦化度 0.2835 0.3255g/l ，對(duì)混凝土無(wú)侵蝕性。預(yù)測(cè)該段隧洞正常涌水量1384m 3/d ，可能出現(xiàn)的最大涌水量2768m 3/d。三、防坍塌方案1、施工原則隧道施工嚴(yán)格遵循超前地質(zhì)預(yù)報(bào)先行，圍巖破碎段“管超前、短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、勤量測(cè)、早封閉”的原則進(jìn)行施工。2、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)3 號(hào)支洞主洞勘探試驗(yàn)段埋深較大，不可預(yù)見(jiàn)性也比較大， 因此隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作就顯得異常重要， 為了更好地完成超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，我標(biāo)段委托專(zhuān)業(yè)的地質(zhì)預(yù)報(bào)單位對(duì)海棠山隧道進(jìn)口段進(jìn)行

5、全方位的綜合地質(zhì)預(yù)報(bào)。結(jié)合 3 號(hào)支洞主洞勘探試驗(yàn)段的地質(zhì)條件，超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作按照由面到點(diǎn)、長(zhǎng)短結(jié)合、定性與定量相結(jié)合的辦法來(lái)保證預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。根據(jù)各種預(yù)報(bào)方法的特點(diǎn)， 可分為常規(guī)地質(zhì)預(yù)報(bào)、長(zhǎng)距離宏觀預(yù)報(bào)、中距離預(yù)報(bào)、短距離驗(yàn)證預(yù)報(bào)，各種方法如下：(1) 地質(zhì)調(diào)查調(diào)查目的核對(duì)勘測(cè)資料，掌握隧道所在地區(qū)的地層巖性、 地質(zhì)構(gòu)造、不良地質(zhì)及水文地質(zhì)情況，為隧道內(nèi)地質(zhì)預(yù)報(bào)提供方向性的依據(jù)。調(diào)查范圍根據(jù)勘察單位提供的隧道工程地質(zhì)圖，調(diào)查范圍為隧道上下游兩側(cè)全部范圍。調(diào)查內(nèi)容a. 地層巖性主要調(diào)查地層的地質(zhì)時(shí)代、巖層厚度、層間結(jié)合程度、巖層產(chǎn)狀、巖性、巖石硬度、風(fēng)化程度等。b. 地質(zhì)構(gòu)造主要調(diào)查斷層、破

6、碎帶及節(jié)理裂隙特征。斷層的產(chǎn)狀、性質(zhì)、破碎帶寬度、破碎帶的成分、破碎帶的含水情況以及與隧道的關(guān)系。節(jié)理裂隙的組數(shù)、產(chǎn)狀、間距、充填物質(zhì)、延伸長(zhǎng)度、張開(kāi)度及節(jié)理面的起伏情況，節(jié)理裂隙的組合狀況。c.不良地質(zhì)主要調(diào)查隧址內(nèi)滑坡的性質(zhì)、規(guī)模、以及對(duì)隧道的影響。d. 地下水的特征(2) 地質(zhì)素描調(diào)查隧道范圍內(nèi)的泉水、井水、水塘、水庫(kù)、溝水、河水及其水量、水文、水質(zhì)的變化等。隧道開(kāi)挖后及時(shí)記錄隧道洞身和掌子面地質(zhì)情況的方法，它是地質(zhì)調(diào)查的細(xì)化和補(bǔ)充，結(jié)合勘察和地質(zhì)調(diào)查取得的地質(zhì)資料可以預(yù)測(cè)隧道前方地質(zhì)情況， 同時(shí)為隧道運(yùn)營(yíng)維護(hù)提供全面準(zhǔn)確的地質(zhì)資料。素描內(nèi)容地層巖性地層地質(zhì)時(shí)代、 巖層厚度、層間結(jié)合程度

7、、 巖層產(chǎn)狀、巖性、巖石硬度、風(fēng)化程度等。地質(zhì)構(gòu)造斷層破碎帶帶寬度、破碎帶的成分及膠結(jié)程度、 破碎帶的含水情況以及與隧道的關(guān)系。節(jié)理裂隙特征節(jié)理裂隙的組數(shù)、產(chǎn)狀、間距、充填物質(zhì)、延伸長(zhǎng)度、張開(kāi)度及節(jié)理面的起伏情況，節(jié)理裂隙的組合狀況。地下水的特征出水點(diǎn)位置、水量、水壓、水溫、水色、懸浮物（泥砂等）測(cè)定；出水點(diǎn)和地質(zhì)環(huán)境（地層、構(gòu)造、巖溶、暗河等）的關(guān)系；與地表相關(guān)氣象、水文觀測(cè)；洞內(nèi)涌水與地表徑流、降雨的關(guān)系；必要時(shí)進(jìn)行水樣分析。圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)和預(yù)報(bào)根據(jù)地質(zhì)素描得到地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、不良地質(zhì)、水文地質(zhì)特征等，判定圍巖完整性和圍巖分級(jí)，結(jié)合勘察和地質(zhì)調(diào)查取得的地質(zhì)資料預(yù)測(cè)隧道前方地質(zhì)情況。(3

8、) TSP203+ 超前地質(zhì)TSP203+ 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)是專(zhuān)門(mén)為隧道和地下工程超前地質(zhì)預(yù)報(bào)研制開(kāi)發(fā)的目前世界上在這個(gè)領(lǐng)域最先進(jìn)的設(shè)備，它能方便快捷地預(yù)報(bào)掌子面前方較長(zhǎng)范圍內(nèi)的地質(zhì)情況，它彌補(bǔ)傳統(tǒng)地質(zhì)預(yù)報(bào)方法只能定性預(yù)報(bào)無(wú)法定量預(yù)報(bào)的缺陷，為更準(zhǔn)確的地質(zhì)預(yù)報(bào)提供了一種強(qiáng)有力的科學(xué)方法和工具，它不僅可以及時(shí)地為隧道施工變更施工工藝提供依據(jù)，而且可以減少隧道施工中突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性，為隧道施工提供施工更安全保障，減少人員和設(shè)備的損傷，同時(shí)也就帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)效益。TSP203+ 每次可探測(cè) 100 350m ，為提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度和精度，采取重疊式預(yù)報(bào)，每開(kāi)挖 100m 150m 預(yù)報(bào)一次，重疊部

9、分 (不小于 20m) 對(duì)比分析，每次探測(cè)結(jié)果與開(kāi)挖揭示情況對(duì)比分析。地層反射波前或入射波前斷層檢波器震源隧道檢波器圖 3-2-1 TSP203 原理TSP203+ 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)是利用地震波在不均勻地質(zhì)體中產(chǎn)生的反射波特性來(lái)預(yù)報(bào)隧道掘進(jìn)面前方及周?chē)R近區(qū)域地質(zhì)狀況的，TSP 方法屬于多波多分量高分辨率地震反射法。地震波在設(shè)計(jì)的震源點(diǎn)（通常在隧道的左或右邊墻，大約24 個(gè)炮點(diǎn)）用小量炸藥激發(fā)產(chǎn)生，當(dāng)?shù)卣鸩ㄓ龅綆r石波阻抗差異界面（如斷層、破碎帶和巖性變化等)時(shí)，一部分地震信號(hào)反射回來(lái)， 一部分信號(hào)透射進(jìn)入前方介質(zhì)。 反射的地震信號(hào)將被高靈敏度的地震檢波器接收， 數(shù)據(jù)通過(guò) TSPwin 軟件處理

10、，就可以了解隧道工作面前方不良地質(zhì)體的性質(zhì)（軟弱帶、破碎帶、斷層、含水等）和位置及規(guī)模。(4) 紅外線探水基本原理在隧道中，圍巖每時(shí)每刻都在向外部發(fā)射紅外波段的電磁波， 并形成紅外輻射場(chǎng)， 場(chǎng)有密度、能量、方向等信息，巖層在向外部發(fā)射紅外輻射的同時(shí)，必然會(huì)把它內(nèi)部的地質(zhì)信息傳遞出來(lái)。 干燥無(wú)水的地層和含水地層發(fā)射強(qiáng)度不同的紅外輻射，紅外線探水儀通過(guò)接收巖體的紅外輻射強(qiáng)度， 根據(jù)圍巖紅外輻射場(chǎng)強(qiáng)的變化值來(lái)確定掌子面前方或洞壁四周是否有隱伏的含水體。紅外線探水的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量快速，基本不占用施工時(shí)間； 資料分析快，測(cè)量完畢，即可得出初步結(jié)論。缺點(diǎn)：只能測(cè)量出含水體的方位， 測(cè)量不出含水體隱藏深度及

11、水量大小、水壓等參數(shù)。海棠山高速公路隧道全部進(jìn)行紅外探水探測(cè)。紅外探測(cè)雖每循環(huán)可探測(cè)30m ，為提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度和精度，采取重疊式預(yù)報(bào)，20 25m 探測(cè)一次，重疊部分對(duì)比分析。(5) 超前地質(zhì)鉆孔超前地質(zhì)鉆孔是對(duì)TSP203+ 預(yù)報(bào)和紅外探測(cè)等手段探測(cè)到的不良地質(zhì)體的驗(yàn)證，是用水平地質(zhì)鉆機(jī)直接揭露掌子面前方巖體來(lái)了解掌子面地質(zhì)情況的一種可靠的方法。優(yōu)點(diǎn)：可以直接從取出的巖芯或巖粉中了解前方的地質(zhì)情況，方法直接可靠。缺點(diǎn)：往往以一孔或幾個(gè)孔代表掌子面前方的整體，具有局限性；對(duì)隧道施工干擾大，通常一個(gè)循環(huán)的超前探孔需要中斷隧道施工1020 小時(shí)。為了盡可能減少對(duì)隧道施工的干擾，鉆機(jī)通常放在專(zhuān)用的鉆

12、機(jī)臺(tái)車(chē)上，需要時(shí)，把鉆機(jī)臺(tái)車(chē)直接拖到掌了面， 固定臺(tái)車(chē)，連接電源、風(fēng)管和水管即可施工。施工完成后，把臺(tái)車(chē)拖到洞外。這樣能減少鉆機(jī)在洞內(nèi)安裝和拆卸占用隧道施工的時(shí)間（通常鉆機(jī)安裝和拆卸需要35 小時(shí)）。鉆孔數(shù)量及深度一般地段每循環(huán)鉆2 個(gè)孔，在富水段、斷層段、瓦斯段、采空區(qū)可鉆34 孔，遇到特大異常（高水壓、高瓦斯等） ，鉆孔增至 57 孔，深度 30 60m，以探明前方地層完整性、斷層、巖溶、瓦斯及地下水發(fā)育情況（水量、水壓、水溫、懸浮物等）。預(yù)報(bào)搭接長(zhǎng)度以 38m 為宜，以此做安全儲(chǔ)備。12123掌子面超前鉆孔布置圖1掌子面超前鉆孔布置圖212123743456掌子面超前鉆孔布置圖3掌子面超

13、前鉆孔布置圖4圖 3-2-2超前鉆孔布置圖綜合地質(zhì)預(yù)報(bào)中， 常規(guī)地質(zhì)預(yù)報(bào)是地質(zhì)預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)，只有通過(guò)勘察和地質(zhì)調(diào)查才能從區(qū)域范圍內(nèi)了解隧道通過(guò)的地層巖性、對(duì)隧道施工影響較大的地質(zhì)構(gòu)造、不良地質(zhì)及地下水特征，再通過(guò)地質(zhì)素描將勘察和地質(zhì)調(diào)查得到的地質(zhì)信息投影到隧道中，達(dá)到細(xì)化和補(bǔ)充的作用，但是常規(guī)的地質(zhì)預(yù)報(bào)是用已開(kāi)挖揭露的地質(zhì)信息來(lái)推測(cè)前方的地質(zhì)情況，只能定性推測(cè)，無(wú)法達(dá)到定量。在此基礎(chǔ)上通過(guò)TSP 和紅外探水預(yù)報(bào)，取得掌子面前方的異常信息及異常信息的位置， 結(jié)合常規(guī)地質(zhì)預(yù)報(bào)已得到的地質(zhì)信息，來(lái)解釋掌子面前方可能存在的地質(zhì)問(wèn)題，從而達(dá)到量化效果，但是TSP 和紅外探水等物探方法存在多解性，加上地質(zhì)條

14、件的千變?nèi)f化，TSP 和紅外探水只能提供異常區(qū)可能存在的地質(zhì)問(wèn)題。所以我們?cè)诋惓^(qū)域內(nèi)實(shí)施超前水平探孔，來(lái)直接驗(yàn)證異常區(qū)內(nèi)的地質(zhì)情況。這樣的一種立體、綜合的地質(zhì)預(yù)報(bào)方法為隧道施工提供更準(zhǔn)確的地質(zhì)資料，同時(shí)也為隧道施工中突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害建立預(yù)警預(yù)報(bào)機(jī)制，為隧道施工提供更安全的保障。3、軟弱圍巖段及斷層破碎帶防坍塌措施對(duì)軟弱圍巖， 采用環(huán)形掏槽開(kāi)挖法、 上下臺(tái)階法等法開(kāi)挖； 同時(shí)根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)所提供的資料及掌子面的圍巖情況采用超前大管棚、超前導(dǎo)管及超前錨桿等進(jìn)行超前支護(hù)及掌子面超前預(yù)注漿等措施。(1) 開(kāi)挖方法環(huán)形掏槽開(kāi)挖法：適用于類(lèi)圍巖及圍巖較差的斷層破碎帶，每循環(huán)進(jìn)尺控制在0.50.8m 之內(nèi)

15、。開(kāi)挖方法見(jiàn)下圖：,D施工步驟： 1. 開(kāi)挖部； 2. 開(kāi)挖 部； 3. 開(kāi)挖部 ;4. 上半斷面初期支護(hù)； 5. 開(kāi)挖部； 6. 雙側(cè)交錯(cuò)開(kāi)挖部 ;7. 雙側(cè)交錯(cuò)支護(hù)部； 8. 二次襯砌。說(shuō)明： 1. 本圖為臺(tái)階分部開(kāi)挖法 ( 環(huán)形開(kāi)挖留核心土 ) 施工示意圖；2. 開(kāi)挖進(jìn)尺 0.5 0.8m，下臺(tái)階長(zhǎng)度為 550 m。圖 3-3-1 預(yù)留核心土環(huán)形掏槽開(kāi)挖法示意圖臺(tái)階法開(kāi)挖：適用于類(lèi)圍巖段及圍巖稍好的斷層破碎帶，每循環(huán)進(jìn)尺控制在0.81m 之內(nèi)。上臺(tái)階高度以46m 為宜，下臺(tái)階高度以2.54m 為宜。上下臺(tái)階拉開(kāi)距離以 5m50m 為宜。仰拱在下臺(tái)階開(kāi)挖完成后要及時(shí)施作，及時(shí)封閉成環(huán)。開(kāi)挖

16、技術(shù)保證措施a. 嚴(yán)格控制超欠挖，鉆眼前畫(huà)出開(kāi)挖輪廓線，標(biāo)出炮眼位置，保證測(cè)量精度，嚴(yán)格控制周邊眼外插角和裝藥量。b. 臺(tái)階法施工需立鋼拱架時(shí)，下臺(tái)階左右錯(cuò)開(kāi)開(kāi)挖，防止上臺(tái)階拱架拱腳同時(shí)懸空。c.以“管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、勤量測(cè)”作為進(jìn)洞施工和軟弱破碎圍巖的施工原則。d.施工中加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)，按規(guī)范埋設(shè)觀測(cè)點(diǎn)，實(shí)施監(jiān)控量測(cè)，并及時(shí)反饋信息以指導(dǎo)施工和修改設(shè)計(jì)。(2) 超前支護(hù)方法掌子面超前預(yù)注漿封閉適用情況：圍巖極破碎的斷層破碎帶及有涌突水危險(xiǎn)的地段。a). 超前預(yù)注漿施工工藝流程如圖11-13 “超前預(yù)注漿施工工藝流程框圖”。b). 超前預(yù)注漿施工方法進(jìn)行前進(jìn)式分段注漿施工工

17、藝時(shí)，即在施工中，實(shí)施鉆一段注一段，再清孔鉆一段、再注一段的鉆、 注交替方式進(jìn)行鉆孔注漿施工。 每次鉆孔注漿分段長(zhǎng)度根據(jù)圍巖情況定位13m 。前進(jìn)式分段注漿采用止?jié){塞或孔口管法蘭盤(pán)進(jìn)行止?jié){。進(jìn)行后退式分段注漿施工時(shí)， 在檢查合格的鉆孔中放入止?jié){塞及其它配套裝置，對(duì)一個(gè)注漿分段段長(zhǎng)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。進(jìn)行后退式分段注漿施工，注漿分段長(zhǎng)度宜取0.6m 2.5m 。取全孔一次性注漿時(shí)， 直接將注漿管路接在孔口管上， 在孔口處利用孔口管進(jìn)行全孔注漿施工。前進(jìn)式注漿適用一般地段注漿。后退式注漿適用于地質(zhì)較差， 成孔較困難，

18、 容易塌孔的地段。c). 鉆孔注漿施工步驟鉆孔前要按照設(shè)計(jì)將鉆機(jī)就位，計(jì)算出各鉆孔在工作面上的坐標(biāo)，標(biāo)識(shí)出注漿孔的準(zhǔn)確位置，開(kāi)孔前保持鉆機(jī)前端中點(diǎn)與掌子面鉆孔位于同一軸線上，固定鉆機(jī)， 保證鉆桿中心線與設(shè)計(jì)注漿孔中心線相吻合，鉆機(jī)安裝應(yīng)平整穩(wěn)固， 在鉆孔過(guò)程中也應(yīng)檢查校正鉆桿方向。超前注漿孔的孔底偏差應(yīng)不大于孔深的1/40 孔深，注漿孔和檢查孔的孔底偏差應(yīng)不大于孔深的1/80 孔深，其它鉆孔的孔底偏差應(yīng)小于1/60 孔深或符合設(shè)計(jì)規(guī)定。鉆孔2m 后安裝孔口管或注漿管，兼測(cè)量水壓力及涌水量?；炷林?jié){墻施工測(cè)量放線、標(biāo)注鉆孔位置鉆機(jī)及平臺(tái)架定位鉆孔方向確定鉆孔口管孔至2m 深度鉆設(shè)注漿孔35m圖

19、 3-3-2超前預(yù)注漿施工工藝流程框圖止?jié){墻采用 C25 砼澆筑，厚度 2m ，采用立設(shè)模板分段澆筑。施工前應(yīng)對(duì)不同水灰比、摻加不同摻和料和不同外加劑的漿液進(jìn)行試驗(yàn)，選擇適合的漿液和配比， 按照配比準(zhǔn)確計(jì)量， 嚴(yán)格按順序加料， 攪拌后的漿液必須經(jīng)篩網(wǎng)過(guò)濾后方可進(jìn)入注漿機(jī)。 注漿前對(duì)止?jié){墻或止?jié){巖盤(pán)進(jìn)行檢查，對(duì)薄弱部位進(jìn)行封堵 （麻絲蘸雙液漿塞緊），以免漿液從裂隙泄漏；檢查注漿材料數(shù)量能否滿足連續(xù)注漿要求，如不能保證連續(xù)注漿要求， 則要等補(bǔ)足數(shù)量或有運(yùn)輸保障供應(yīng)的情況下才能注漿；還要對(duì)注漿系統(tǒng)密封情況進(jìn)行檢查。頂水注漿壓力為水壓加23MPa ；超前注漿壓力為靜水壓力的23 倍或設(shè)計(jì)要求注漿結(jié)束壓

20、力。注漿達(dá)到設(shè)計(jì)注漿壓力或注漿量時(shí)即可結(jié)束。結(jié)束后采用施工過(guò)程中的P-Q-t 曲線、漿液填充率反算、 涌水量對(duì)比分析法； 鉆檢查孔法和在開(kāi)挖過(guò)程取樣比較法對(duì)注漿效果進(jìn)行評(píng)定。注漿施工注意事項(xiàng)：進(jìn)行預(yù)注漿施工時(shí)設(shè)置良好的工作面，并在底部設(shè)置積水坑，盡可能保證底部管棚施工角度及底部預(yù)注漿孔鉆孔到位、止?jié){量足。檢查孔嚴(yán)格檢查注漿止水效果，以任何檢查孔不出渾水為準(zhǔn)，且出水量不大于0.3 L/m s；注漿順序應(yīng)堅(jiān)持先底部，后中部、再上部，先外側(cè)后內(nèi)側(cè)； 每個(gè)鉆孔設(shè)孔口管且埋設(shè)要牢固、密實(shí)，在鉆孔中發(fā)現(xiàn)有泥沙從孔中外涌跡象時(shí)，及時(shí)退鉆、進(jìn)行頂水注漿堵水、不能造成溶管或溶隙充填物的大量流失，惡化地質(zhì)狀況；加

21、強(qiáng)止?jié){墻及作業(yè)段空間的沉降變形及必要的應(yīng)力監(jiān)測(cè)；嚴(yán)格按擬定的鉆孔、注漿施工方案和方法進(jìn)行注漿。鉆孔的方向、 深度都要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行；根據(jù)超前鉆孔探測(cè)，隨時(shí)測(cè)量涌水量及水壓，化驗(yàn)水質(zhì)，核實(shí)地質(zhì)情況，如與設(shè)計(jì)不符，及時(shí)向監(jiān)理提出，并向地質(zhì)信息系統(tǒng)反饋，以便迅速變更設(shè)計(jì)后調(diào)整施工方案；注漿發(fā)生堵管時(shí)， 先打開(kāi)孔口泄壓閥， 再關(guān)閉孔口進(jìn)漿閥， 然后停機(jī)，查找原因，迅速進(jìn)行處理。 注漿結(jié)束時(shí)，應(yīng)先打開(kāi)泄壓管閥門(mén)， 再關(guān)閉進(jìn)漿管閥門(mén)并用清水將注漿管沖洗干凈后方可停機(jī)。注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)以達(dá)到設(shè)計(jì)注漿終壓及設(shè)計(jì)注漿量要求進(jìn)行控制，且檢查合格經(jīng)監(jiān)理確認(rèn)后方可結(jié)束。施工過(guò)程中作好施工日志及各種檢查記錄。超前大管棚

22、適用于圍巖很破碎的類(lèi)圍巖及斷層破碎帶。施工順序：搭設(shè)作業(yè)平臺(tái)鉆機(jī)就位鉆孔掃孔插入鋼管孔口密封處理噴砼封閉管棚鋼管注漿開(kāi)挖及支護(hù)進(jìn)入開(kāi)挖支護(hù)循環(huán)鉆孔：采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆進(jìn)，并頂進(jìn)長(zhǎng)管棚鋼管，開(kāi)孔時(shí)低速低壓。鉆機(jī)縱軸方向準(zhǔn)確定位，保證孔向正確，每鉆完一孔即頂進(jìn)一根鋼管，注一孔漿。管棚插入：鋼管節(jié)采用絲扣連接，為確保同一橫斷面內(nèi)接頭數(shù)量不超過(guò)50% ，相臨鋼管的接頭錯(cuò)開(kāi)量不小于1m，施工前先確定每節(jié)的頂入長(zhǎng)度， 編排好每孔管節(jié)頂入順序，采用機(jī)械頂進(jìn)，并做詳細(xì)交底。注漿：注漿壓力控制在0.5 1.0Mpa ，終壓 2 2.5MPa 。注漿時(shí)做好記錄，根據(jù)注漿壓力及注漿量確定終止時(shí)間。超前大管棚施工工藝見(jiàn)下

23、圖3-3-4 “超前大管棚施工工藝框圖”。主要技術(shù)措施：a. 注漿操作人員必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)培訓(xùn), 并實(shí)行崗位責(zé)任制，在注漿前充分做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。b. 注漿前，在洞外將管路全部接通，進(jìn)行試壓，試壓可用清水進(jìn)行。在試壓時(shí)，如管路不通或接頭有漏水現(xiàn)象，予以排除，保持管路系統(tǒng)各部件完好暢通。前期準(zhǔn)備 ( 測(cè)量放線和場(chǎng)地平整)管棚施工作業(yè)平臺(tái)或操作間鋼筋加工砼生產(chǎn)套拱（洞內(nèi)時(shí)工作室）導(dǎo)向架導(dǎo)向管鉆機(jī)就位、鉆孔大管棚加工下管綜合檢查不合格合格圖 3-3-3超前大管棚施工工藝框圖c. 注漿完畢后，清除管內(nèi)漿液，用水泥砂漿緊密充填，以增強(qiáng)管棚的強(qiáng)度和剛度。認(rèn)真清洗干凈所有的機(jī)具設(shè)備，特別是攪拌機(jī)、注漿管、接頭、

24、閥門(mén)、貯漿桶等，以備下階段注漿時(shí)使用。超前注漿小導(dǎo)管適用于類(lèi)圍巖段、局部級(jí)圍巖段及斷層破碎帶。小導(dǎo)管采用外徑 42mm ，壁厚 3.5mm 的熱扎無(wú)縫鋼管。施工順序：測(cè)量放樣鉆孔清孔鋼管插入封口注漿與鋼架或錨桿焊接。采用風(fēng)鉆鉆眼， 并將鋼管頂入孔內(nèi)， 鋼管尾端與鋼架或系統(tǒng)錨桿焊接在一起， 必要時(shí)加環(huán)向鋼筋。注漿根據(jù)壓力狀況和跑漿情況確定終止時(shí)間， 確保注漿效果。 超前小導(dǎo)管施工工藝流程見(jiàn)下圖 3-3-4 。制作小導(dǎo)管眼孔布置鉆孔頂入小導(dǎo)管開(kāi)挖注漿效果檢查注漿圖 3-3-4超前小導(dǎo)管施工工藝流程圖超前錨桿適用于類(lèi)圍巖的一般地段。22 超前藥包錨桿采用20MnSi 材料，用于加固類(lèi)圍巖拱部軟弱巖體

25、。超前錨桿施工方法和系統(tǒng)錨桿一樣，施工時(shí)根據(jù)巖體節(jié)理產(chǎn)狀確定錨桿的最佳方向，并保持不小于 1m 的搭接長(zhǎng)度，尾部焊接在鋼架。4、監(jiān)控量測(cè)(1) 洞內(nèi)施工監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)項(xiàng)目分必測(cè)項(xiàng)目（ A 類(lèi)）和選測(cè)項(xiàng)目（ B 類(lèi)）。必測(cè)項(xiàng)目是用以判斷圍巖的變化情況和支護(hù)結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)的經(jīng)常性量測(cè)。選測(cè)項(xiàng)目是用以判斷隧道圍巖松動(dòng)狀態(tài)、噴錨支護(hù)效果和積累資料為目的的量測(cè)。各類(lèi)圍巖量測(cè)項(xiàng)目見(jiàn)表3-3-1 。圍巖量測(cè)項(xiàng)目表表 3-3-1項(xiàng)目洞 內(nèi)凈 空拱 頂?shù)?表圍 巖錨 桿襯 砌圍巖洞內(nèi)觀察變位下沉下沉位移軸力應(yīng)力條件收斂性圍巖條件(A)(A)(A)(B)(B)(B)(B)(B)(B)硬巖(IIII 類(lèi) )軟巖 (

26、IV 類(lèi))項(xiàng)目洞 內(nèi)凈 空拱 頂?shù)?表圍 巖錨 桿襯 砌圍巖洞內(nèi)觀察變位下沉下沉位移軸力應(yīng)力條件收斂性圍巖條件(A)(A)(A)(B)(B)(B)(B)(B)(B)土砂注：必須進(jìn)行項(xiàng)目；應(yīng)進(jìn)行項(xiàng)目；必要時(shí)進(jìn)行項(xiàng)目。(2) 測(cè)點(diǎn)布置量測(cè)斷面測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)下圖。CL.EmAB5SL.C1D圖 3-3-5監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)布設(shè)斷面圖(3) 量測(cè)注意事項(xiàng)量測(cè)項(xiàng)目的初次讀數(shù)必須在安裝后12 小時(shí)內(nèi)完成，并在下一次開(kāi)挖前完成。量測(cè)斷面間距凈空變形，拱頂下沉量測(cè)間距S 應(yīng)符合下表要求：類(lèi)及以上圍巖不大于40m ；類(lèi)圍巖不大于25m ；類(lèi)圍巖應(yīng)小于 20m 。圍巖變化處應(yīng)適當(dāng)加密，在各類(lèi)圍巖的起始地段增設(shè)拱頂下沉測(cè)點(diǎn)12

27、 個(gè)，水平收斂 12 對(duì)。當(dāng)發(fā)生較大涌水時(shí)，、類(lèi)圍巖量測(cè)斷面的間距應(yīng)縮小至5 10m 。地表下沉量測(cè)的隧道縱向間距S 為： H15m 時(shí)， S=5m ； 15mH30 時(shí)， S=10m 。地表下沉量測(cè)與周邊位移和拱頂下沉量測(cè)位置在同一斷面。周邊位移和拱頂下沉為：1-15d ， 2t/d ；16d-1m ，1t/2d ；1-3m ，1t/7d ，以后每月一次。地表下沉為：掌子面距量測(cè)斷面前后30m 時(shí)， 2t/1d ；60m 時(shí)， 1t/2d ；80m 時(shí)，1t/7d 。當(dāng)量測(cè)斷面離掌子面約10 20 米時(shí)，內(nèi)空變位應(yīng)開(kāi)始收斂，如不收斂則加錨桿和噴混凝土厚度，再行量測(cè)視察是否收斂。二次襯砌施做時(shí)

28、間在圍巖和初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定并具備下列條件后施做：隧道周邊位移速率有明顯減小趨勢(shì)；水平收斂（拱腳邊墻中部）0.2mm/d ；施做二次襯砌前的位移值已達(dá)總位移值的80% 以上。5、應(yīng)急處理措施當(dāng)監(jiān)控量測(cè)數(shù)具顯示某處變形量超出允許值時(shí)，要根據(jù)情況立即采取相應(yīng)的措施。 U0 Un 3 時(shí)，可正常施工(U0- 實(shí)測(cè)位移值Un- 允許位移值，下同 ) Un 3U0 2Un 3 時(shí)，加強(qiáng)支護(hù)，可采用縮小拱架間距、改變拱架類(lèi)型、增大噴射砼厚度、采用雙層鋼筋網(wǎng)等加強(qiáng)措施。 U0 2Un 3 時(shí)，立即施作此處二襯，二襯需采用鋼筋砼。四、隧道坍塌處理方案1、可能出現(xiàn)坍塌的部位(1) 類(lèi)圍巖段易發(fā)生坍塌的原因：圍

29、巖破碎，自穩(wěn)能力差，超前支護(hù)不到位時(shí)易發(fā)生坍塌現(xiàn)象。(2) 斷層構(gòu)造帶易發(fā)生坍塌的原因： 斷層帶圍巖破碎， 自穩(wěn)能力差，如超前地質(zhì)預(yù)報(bào)不及時(shí)，當(dāng)?shù)竭_(dá)斷層帶時(shí)，未及時(shí)改變施工方法，易形成坍塌現(xiàn)象。(3) 硬軟圍巖交界處易發(fā)生坍塌的原因：圍巖由較完整、強(qiáng)度較高的、類(lèi)圍巖變化到類(lèi)圍巖時(shí)，如超前地質(zhì)預(yù)報(bào)不及時(shí)，施工方法未及時(shí)改變，易發(fā)生坍塌現(xiàn)象。處理塌方常視塌方規(guī)模大小而定。所謂大小是按塌方地段的塌穴高度、長(zhǎng)度范圍和塌渣量來(lái)區(qū)分。小塌方較容易支護(hù)與回填，以清為主；大塌方情況較復(fù)雜，一般隧道襯砌后需要回填，因此原則上暫不清除襯砌斷面線外的塌渣；為了保護(hù)塌體上部的圍巖， 應(yīng)采取先護(hù)后挖，謹(jǐn)慎施工，穩(wěn)妥前進(jìn)

30、。2、小規(guī)模塌方的處理方案小規(guī)模塌方采用在原支撐拱架上部立小拱架的方式，用拱架把坍塌面支撐起來(lái)，同時(shí)對(duì)坍塌面用錨網(wǎng)噴進(jìn)行封閉。 然后再對(duì)原斷面進(jìn)行噴射砼施工，原斷面初期支護(hù)施工時(shí)要在坍塌位置的拱部預(yù)留注漿管。 待支護(hù)穩(wěn)定后第一次對(duì)坍塌的空腔壓注砂漿或泵送砼進(jìn)行填充，第一次填充高度以4060cm 為宜。待此處二襯施作完畢后再進(jìn)行第二次填充(此處支撐塌方面 的小拱架坍塌空腔二襯必須盡早施作 )。如下圖所示。立柱壓漿管排氣管原斷面拱架圖 4-1-1小規(guī)模塌方處理方法示意圖3、大規(guī)模塌方的處理方案首先對(duì)坍塌段掌子面的后方一定范圍內(nèi)進(jìn)行支護(hù)加固。支護(hù)采用三臺(tái)階法施工。 上臺(tái)階支護(hù)加固至距坍塌里程1.5m

31、 處停止，同時(shí)對(duì)上臺(tái)階坍塌堆積表面掛鋼筋網(wǎng)噴射砼進(jìn)行封閉。封閉后對(duì)前方上部進(jìn)行注漿導(dǎo)管安裝及注漿施工。加固范圍為開(kāi)挖輪廓線外4m ，深度 4m 。然后改變上臺(tái)階高度，按每循環(huán)50cm 進(jìn)行開(kāi)挖支護(hù)施工。保證注漿搭接長(zhǎng)度1m 。而后重復(fù)上述注漿及開(kāi)挖支護(hù)施工。具體步驟如下：坍塌所形成的空腔掘進(jìn)方向掉落的碴在掌子面后堆積所形成的碴堆坍塌穩(wěn)定后的形狀示意圖(1) 在坍塌所形成的碴堆后方進(jìn)行回填，回填長(zhǎng)度45m ，回填到上臺(tái)階底部的標(biāo)高。主要有 2 個(gè)方面的作用：一是能穩(wěn)定坍塌的碴堆；二是作為立設(shè)拱架的施工平臺(tái)。(2) 首先對(duì)塌方體表面用噴射砼進(jìn)行封閉，封閉范圍為整個(gè)上臺(tái)階的所有坍塌體及掌子面外露部分

32、，噴射砼封閉厚度 20cm ，局部需要鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)的先鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)再進(jìn)行噴射砼施工。然后對(duì)坍塌段后方一定范圍內(nèi)采用上臺(tái)階、 中臺(tái)階、下臺(tái)階三臺(tái)階法進(jìn)行支護(hù)加強(qiáng)。上臺(tái)階高度為 3m，中臺(tái)階高度為 3m ，下臺(tái)階高度 2.7m 。拱架采用 I20 的工字鋼，間距 1m 。全環(huán)鋪掛 20 20 鋼筋網(wǎng)， 3m 長(zhǎng)22 砂漿錨桿，環(huán)向縱向間距為 1.2m 1m 。對(duì)后方進(jìn)行注漿加固時(shí)， 不能擾動(dòng)塌方體。上臺(tái)階加強(qiáng)支護(hù)施工至距坍塌區(qū)1.5m 處停止。(3) 在距坍塌區(qū) 0.5m 處，上臺(tái)階高度改為 2m ，在此處立設(shè) 1 榀拱架。掘進(jìn)方向掘進(jìn)方向回填形成回填形成的臺(tái)階的臺(tái)階第1步 對(duì)坍塌碴堆后面進(jìn)行回填第2步 在坍塌段后面立設(shè)鋼拱架過(guò)渡段掘進(jìn)方向掘進(jìn)方向掘進(jìn)方