隧道斷層破碎帶施工方案

1、富陽市公園路向東延伸（大橋路 -高爾夫路）工程第一標段東洲新城隧道高水壓斷裂破碎帶施工方案編制：復(fù)核：審核：中鐵一局集團有限公司公園路向東延伸工程項目經(jīng)理部二O一五年九月目錄-、工程概況 3二、工程地質(zhì) 3三、斷層破碎帶施工方案 43.1超前地質(zhì)預(yù)報 43.2注漿堵水加固 5321全斷面帷幕注漿堵水 53.2.2全斷面周邊預(yù)注漿堵水 53.2.3局部斷面預(yù)注漿堵水 53.2.4局部斷面排水 63.2.5預(yù)注漿參數(shù) 63.2.6預(yù)注漿結(jié)束標準 63.2.7堵水注漿效果檢查 73.2.8東洲新城隧道全斷面（帷幕）超前注漿圖 73.3隧道開挖支護及二襯施工 103.3.1開挖支護參數(shù) 103.3.2

2、監(jiān)控量測 11四、質(zhì)量保證措施 11五、安全保證措施 12東洲新城隧道高水壓斷裂破碎帶施工方案一、工程概況東洲新城隧道0+7051+600左右線單洞合計1790m設(shè)計為雙 洞機動車雙向六車道，兩隧進口端間距為11.75m,為小凈距隧道。隧道開挖斷面皿級圍巖117 m2. IV級圍巖130136川、V級圍巖140 143 m?,線路設(shè)計標準：二級城市隧道，雙向六車道；設(shè)計時速50km/h; 暗挖隧道建筑限界三車道段單洞凈寬13.5m,車道限高4.5m，檢修道凈空2.5m。二、工程地質(zhì)隧道巖性主要為中風化、微風化花崗閃長巖和石英砂巖，洞口有 粘土夾碎石覆蓋層。洞身穿越地質(zhì)皿級圍巖 790m占總長4

3、4.2%;V 級圍巖290m占總長16.2%; V級圍巖690m占總長38.5%;明洞 20m占總長1.1%。并穿越F1、F2等不良地質(zhì)斷裂帶，F(xiàn)1破碎帶位 置在左線里程為K0+925- K0+965段，長約 40m;在右線里程為K0+974K1+025段，長約51m F2破碎帶位置在左線里程為 K1+30（ K1+350段，長約50m 右線里程為 K1+33CK1+390段，長約60m根據(jù)設(shè)計地質(zhì)，F(xiàn)1斷層破碎帶主要已充填粘土為主，其余為灰 巖、白云質(zhì)灰?guī)r成分的斷層角礫，碎裂巖。受F1斷層的影響，巖體較破碎，呈碎石狀壓碎結(jié)構(gòu)，圍巖穩(wěn)定性較差，拱頂易坍塌、側(cè)壁不 穩(wěn)，處理不當會造成大的坍塌，隧

4、道出水形式為線狀、淋雨狀、涌水, 流量約400700m3/d，多雨季節(jié)流量約 8001600m3/d。F2斷層破 碎帶巖性主要為巖溶角礫巖，灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r成分的碎裂巖，受F2斷層及大裂縫影響，巖體破碎較破碎，圍巖穩(wěn)定性較差，破碎 帶內(nèi)水量相對集中，開挖時可能會有滲水狀、線狀、小股狀出水，局 部淋雨狀，核部破碎帶可能出現(xiàn)較大的涌流、涌泥及坍塌現(xiàn)象，處理 不當會造成大的坍塌，流量約400700m3/d,多雨季節(jié)流量約800 1600m3/d。三、斷層破碎帶施工方案由于斷層破碎帶地存在涌水、涌泥及發(fā)生大規(guī)模隧道坍塌的危 險，為確保施工過程中不發(fā)生安全事故，順利通過斷層破碎帶，有效 降低施工階段發(fā)生

5、地質(zhì)災(zāi)害所引發(fā)的風險，特制定以下施工方案。首先采用綜合超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)（主要采用TSP203及地質(zhì)雷達） 進行超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報，結(jié)合地質(zhì)勘測資料和地質(zhì)素描對前方地質(zhì)進 行綜合判斷，根據(jù)判斷結(jié)果確定是否注漿和采取哪種注漿方案，以及后續(xù)開挖過程中采取什么樣的輔助措施，開挖過程中加強對開挖后的地段進行 監(jiān)控量測，根據(jù)量測結(jié)果指導(dǎo)后續(xù)施工。3.1超前地質(zhì)預(yù)報主要采用TSP203超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)對前方圍巖地質(zhì)進行地質(zhì)探 測，根據(jù)TSP203超前地質(zhì)預(yù)報結(jié)果和地勘資料進行對前方 100米范 圍內(nèi)圍巖情況進行判段，在現(xiàn)場施工條件未能達到TSP203超前地質(zhì)預(yù)報的施工條件時，則先采用地質(zhì)雷達對前方25米范圍內(nèi)

6、圍巖地質(zhì)進行探測，然后根據(jù)以上幾種探測手段所探測的結(jié)果對前方圍巖進行 綜合判定。3.2注漿堵水加固施工過程中遇大量涌、突水情況時，應(yīng)結(jié)合超前地質(zhì)預(yù)報報告、 地質(zhì)素描資料綜合分析，查明掌子面前方地下水分布狀況及水量情況 后，采取以“防、排、堵、引相結(jié)合”的施工措施，根據(jù)不同的情況， 分別采用全斷面帷幕注漿、全斷面周邊注漿、局部斷面注漿等注漿方 式，將地下水盡可能封堵在圍巖內(nèi)，集中排放，通過隧道二次襯砌防 排水系統(tǒng)排出洞外，以確保施工及結(jié)構(gòu)的安全。321全斷面帷幕注漿堵水當隧道穿越的厚度較大（不小于3om的軟塑狀斷層破碎帶、大 型溶洞軟塑狀充填體，2/3探水孔出水，總水量大于10m3/h時，采 用

7、全斷面帷幕注漿堵水。注漿范圍為開挖輪廓線外6m注漿段長度按31米設(shè)計，分三環(huán) 實施，第一環(huán)22個注漿孔，孔深15m第二環(huán)22個注漿孔，孔深22m 第三環(huán)61個注漿孔，孔深31m全斷面共布設(shè)105個注漿孔。3.2.2全斷面周邊預(yù)注漿堵水當隧道通過巖溶地層及非巖溶地層界面、厚度較小（小于 3om 的斷層破碎帶、溶蝕裂隙，任一探水孔流量 2m3/h,總水量小于 10m3/h時，采用全斷面周邊注漿堵水。注漿范圍為開挖輪廓線外6m注漿段長度一般按31米設(shè)計，分 三環(huán)實施，第一環(huán)22個注漿孔，孔深15m第二環(huán)22個注漿孔，孔 深22m第三環(huán)50個注漿孔，孔深31m全斷面共布設(shè)94個孔。 3.2.3局部斷面

8、預(yù)注漿堵水當隧道通過灰?guī)r地區(qū)，斷面內(nèi)局部發(fā)生涌、突水時，采用局部斷 面注漿堵水。注漿范圍為開挖輪廓線外6m注漿段長度一般按31米設(shè)計，分 三環(huán)實施，第一環(huán)10個注漿孔，孔深15m第二環(huán)10個注漿孔，孔 深22m第三環(huán)14個注漿孔，孔深31m全斷面共布設(shè)34個孔。 324局部斷面排水當隧道開挖掌子面只有12處涌突水，且流量不大時，應(yīng)采取 排水為主的施工措施。采用 80伽鉆頭成孔，孔深30m先把涌水暫 時排出，后與二次襯砌防排水系統(tǒng)相結(jié)合，排出洞外。3.2.5預(yù)注漿參數(shù)一個注漿段完成后留10m不開挖，作為下一階段的止?jié){巖盤。注 漿孔自掌子面沿開挖方向，以隧道中軸為中心呈傘狀布置，注漿孔前 段暗設(shè)

9、76 X 4 mm套管，采用80 mm鉆頭成孔，后續(xù)注漿段采用 60 mm 鉆頭成孔。注漿孔孔底間距不大于 3m漿液擴散半徑為2m注漿壓 力為靜水壓力（2.54）倍，注漿材料采用水泥、水玻璃雙液漿，漿 液濃度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)及水文條件進行調(diào)整。初擬為：C: S （體積比）=1:（0.61.0 ），水泥漿水灰比0.8:11:1,水玻璃濃度模術(shù)2.62.8, 水玻璃濃度為35Bq注漿壓力初擬1.72.6Mpa。注漿前在止?jié){墻內(nèi) 埋80 m無縫鋼管為孔口管，孔口管長 3m,孔口外露2030cnr。 3.2.6預(yù)注漿結(jié)束標準單孔注漿壓力達到設(shè)計終壓并繼續(xù)注漿10min以上，可結(jié)束本孔注漿，單孔注漿量與設(shè)計注

10、漿量基本相同，結(jié)束時的進漿量在20L/min以下時可結(jié)束本孔注漿。327堵水注漿效果檢查一個注漿段的全部注漿孔注漿完成后，在主要出水點附近設(shè)置 至少5個檢查孔，測孔內(nèi)涌水量，一般每孔每延米涌水量大于 0.15L/min或局部孔涌水量大于3L/min的應(yīng)追加鉆孔注漿，再次壓 注直到達到設(shè)計要求為止。328東洲新城隧道全斷面（帷幕）超前注漿圖LT一6-T18yrT1W *（3- 一 _111-1012 089LHL6%ro-9/jQh 5 亠QCL6心 99 /Z9 一 Q_ w- 98_0- *_ _LL | 9Z &Ib 6SS啟亠89.*、 訓(xùn)卵蜩79=gg g0“ o -f*小cc J d

11、pg 、現(xiàn)場施工圖3.3隧道開挖支護及二襯施工隧道開挖施工時嚴格按照“管超前、短進尺、弱爆破、強支護、勤量測”的原則進行組織施工，開挖初支施工完畢后，加強仰拱距掌 子面、二襯距掌子面的步距控制，及時施做仰拱和二襯施工，合理安 排二次襯砌盡快封閉成環(huán)，確?，F(xiàn)場施工安全。3.3.1開挖支護參數(shù)雙層注漿小導(dǎo)管超前支護，小導(dǎo)管直徑 42mm單根長4.5m、 環(huán)向間距0.4m,縱向間距3m循環(huán)進尺控制在1m以內(nèi)，爆破時采用 微弱爆破，C25噴射砼26cm I20a工字鋼鋼拱，間距 0.75m;25 中空注漿錨桿間距75X 75 cm,單根長4.5m;雙層8鋼筋網(wǎng)，間距20cm 20cm。332監(jiān)控量測開

12、挖過程中嚴格實施監(jiān)控量測工作，針對監(jiān)控量測數(shù)據(jù)及時分 析，以真實有效的監(jiān)控量測數(shù)據(jù)為指導(dǎo)， 根據(jù)監(jiān)控量測結(jié)果變化突變 時，及時調(diào)整現(xiàn)場施工參數(shù)。四、質(zhì)量保證措施應(yīng)嚴格按照設(shè)計參數(shù)進行鉆孔。鉆孔孔位及角度偏差符合相關(guān) 規(guī)范規(guī)定，若現(xiàn)場鉆孔孔位因為客觀條件限制不能滿足設(shè)計要求，應(yīng)進行移位并進行計算確定參數(shù)，必要時應(yīng)進行補孔。注漿材料應(yīng)滿足設(shè)計要求，嚴禁使用過期結(jié)塊的水泥，必要時 進行檢驗。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、 水士 5%外加劑士 1%漿液攪拌應(yīng)均勻，一般水泥漿攪拌時間為 35分鐘，但不得 超過30分鐘。未攪拌均勻或沉淀的漿液嚴禁使用。注漿過程中，時刻注意泵壓和流

13、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，進行大泵量、低壓力注漿，必要時采用間歇注漿，以達到 控域注漿目的。注漿過程中壓力突然升高，應(yīng)及時查找原因，進行處理，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)正常后再進行雙液注漿。一臺泵發(fā)生故障時，應(yīng)立即換上備用泵繼續(xù)注漿。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)束標準的判斷。雙液漿注漿結(jié)束后或注漿確實需要停較長的時間時， 則先停水 玻璃泵，后停水泥漿泵，并用清水清洗管路，以防堵管。嚴格進行注漿效果檢查評定，符合要求時才能結(jié)束注漿作業(yè)。 當未達到注漿結(jié)束標準時，應(yīng)進行補孔注漿。五、安全保證措施注漿期間溶洞段至少設(shè)兩個量測斷面， 嚴格按隧道施工規(guī)范加 強量測，并加強掌子面周圍初支和襯砌的觀察。注漿管路及連接件必須采用耐高壓裝置，當壓力上升時，要防止管路連接部位爆裂傷人。孔口管、止?jié){塞要安裝固結(jié)牢固，施工期間嚴禁人員站在其沖 出方向前方，以防止孔口管、止?jié){塞沖出傷人。注意機械使用、保養(yǎng)、維修，注意用電安全，經(jīng)常進行檢查杜 絕漏電，并派專人操作和維修，非機電修理人員不得隨意拆卸設(shè)備。鉆孔過程中時刻觀察前方地層變化，當遇到高壓水粉細砂層砂 子前應(yīng)做好防范措施，必要時孔口安裝防