改紙坊出入線區(qū)間暗挖隧道聯(lián)絡(luò)通道施工方案

1、第 1 章、編制依據(jù)1、<<武漢軌道交通紙坊線 （7 號線南延線）第標(biāo)段調(diào)整后出入場線詳勘巖土工程勘察報告>>（2016 年 3 月）2、 <<混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 >>（GB50010-2010）3、 <<鋼筋焊接及驗收規(guī)范 >>（JGJ18-2003/J253-2003 ）4、 <<鋼筋焊接網(wǎng)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程>>（JGJ/T114-2003）5、 <<地下工程防水技術(shù)規(guī)范>>（ GB50108-2008）6、 <<地下工程防水施工及驗收規(guī)范>>（

2、GB50208-2012）7、湖北省 <<建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范>>（ DBJ15-31-2003）8、 <<地鐵設(shè)計規(guī)范 >>（GB50157-2003）9、 <<建筑抗震設(shè)計規(guī)范 >>（GB50011-2010）10、<<混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范>>（GB50204-2015）11、<<城市軌道交通技術(shù)規(guī)范>>（GB50490-2009)12、<<城市軌道交通地下工程建設(shè)風(fēng)險管理規(guī)范>>（GB50652-2011)13、<<地下鐵道

3、工程施工及驗收規(guī)范>>（GB50299-2015）14、<<混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范>>（GB50299-2010）（ 2003 版）15、<<巖土錨桿與噴射混凝土支護(hù)工程技術(shù)規(guī)范>>（GB50086-2015）16、<<鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 >>（ GB50017-2003）17、<<鐵路隧道施工規(guī)范 >>（ TB10204-2002）18、<<爆破安全規(guī)程 >>（GB6722-2014）19、國家及湖北省其它現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范20、監(jiān)理及業(yè)主例會會議紀(jì)要21、武漢市軌道交

4、通紙坊線（7 號線南延線）工程施工圖設(shè)計第八篇區(qū)間工程第八分冊紙坊停車場出入場線第一分冊礦山法暗挖段結(jié)構(gòu)設(shè)計圖22、<<施工圖及其他設(shè)計文件>>23、<<施工組織設(shè)計 >>24、<<中煤三建管理體系文件及程序性文件>>第 2 章、工程概況2.1 、工程概述聯(lián)絡(luò)通道位置位于出場線CDK1+000.000m、入場線 RDKO+990.446m處，工程量 11.809m，由出場線向入場線施工，與入場線貫通。斷面尺寸、支護(hù)方式及里程位置詳見隧道襯砌類型及輔助措施表。表 2-1隧道襯砌類型及輔助措施表斷面類型及斷面尺寸（寬×

5、;高） m聯(lián)絡(luò)通道斷面 6.58 × 5.71長度斷面開輔助措施斷面里程（ m）挖方法超前支護(hù)錨桿設(shè)置初期支護(hù)措施二次模措施筑襯砌拱頂 120度設(shè)置噴射 300mm厚 C253.5m 長超邊墻打設(shè) 3m砼， 防水RDK1+000.000m長 22 砂漿層、模11.809臺階法前小導(dǎo)管8150X150雙層錨桿環(huán)縱向筑 300mm環(huán)向鋼筋網(wǎng)格柵鋼架CDKO+990.446m1m×0.75m厚 C35砼0.4m，縱500mm間距向 2.5m附圖 2-1 、2-2 、2-3 、2-4 、 2-5 、2-6 、2-72.2 、聯(lián)絡(luò)通道施工的特點，重點分析2.2.1 、工程特點1 、通

6、道埋深較大，地下水位高，地質(zhì)條件較差。2 、通道位于左右線隧道之間，進(jìn)料及出渣距離長，途徑曲折。3 、通道與隧道接口處，切口小、開挖面積大。4 、鑒于以上條件，本工程采用礦山法施工。2.2.2 、施工重點1、地層加固止水效果聯(lián)絡(luò)通道地層位于V 級圍巖，主要為硅質(zhì)巖夾黏土，土體含水量較大，自穩(wěn)能力差，施工中將可能存在涌水或坍塌事故隱患，施工前必須超前小導(dǎo)管注漿加固地層止水。2、通道與隧道接茬口的施工通道與隧道接口處是安全施工的重點，接口處為施工本段聯(lián)絡(luò)通道應(yīng)力集中區(qū)域，三角帶格柵鋼架的加固是非常重要。因此在施工聯(lián)絡(luò)通道前需用22#工字鋼對格柵鋼架進(jìn)行鎖固，確保施工安全。3、初期支護(hù)采用格柵鋼拱架

7、，外側(cè)掛鋼筋網(wǎng)片，鋼筋網(wǎng)片搭接不小于15cm，并用鐵絲扎緊。格柵鋼支架為全封閉支護(hù)結(jié)構(gòu)。支架間距為0.3 0.5m，為增加支架的穩(wěn)定性，相鄰兩排支架間用支撐桿相互連接。EQJz04-15-c054素填土粉質(zhì)黏土64.31強風(fēng)化硅質(zhì)泥巖預(yù)埋鋼套管 2?200預(yù)埋鋼套管 2?200防火門聯(lián)絡(luò)通道中心里程防火門聯(lián)絡(luò)通道中心里程均流?150均流?150預(yù)留 4?80均流 ?150均流 ?150第 3 章、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)概況3.1 、工程地質(zhì)條件（1）地形與地貌本區(qū)域地形地貌按成因類型可分為三大類。堆積地形的主要表現(xiàn)形式是沖積平原，主要分布于區(qū)境的沿江沿湖地區(qū)。 剝蝕堆積地形的主要表現(xiàn)形式是壟崗狀平

8、原，主要分布于區(qū)境中部，相當(dāng)于長江三級階地，高程為30 40m，高差為 15 25m，坡度 67m，構(gòu)造剝蝕地形的主要表現(xiàn)形式是丘陵，分布于紙坊、金口、烏龍泉、鳳凰山、黃龍山等地，質(zhì)地由古生界頁巖、石英砂巖、硅質(zhì)巖、灰?guī)r等組成，高程為100272m，呈東西向長條狀分布。紙坊出入場線區(qū)間沿線地形地貌形態(tài)有剝蝕堆積壟崗狀平原（長江級階地）、剝蝕丘陵區(qū)兩種類型。（2）地層武漢地區(qū)在地層分區(qū)上屬下?lián)P子分區(qū)的大冶小區(qū)。地層從志留系到第四系均有出露，其中第四系分布最廣；志留系、泥盆系裸露地表，多形成低山丘陵；石炭系、二迭系、三迭系、侏羅系和白堊系，第三系僅見零星露頭，詳見表1。紙坊出入場線區(qū)間隧道線路自紙

9、坊大街站由北向南穿過的地層主要為Qel+dl紅黏土，P1q 深灰色中厚層狀生物屑微晶灰?guī)r，C2h+c灰?guī)r、白云巖， D3w石英砂巖， S2f 砂質(zhì)泥巖，D3w石英砂巖， C2h+c灰?guī)r及 P1q深灰色中厚層狀生物屑微晶灰?guī)r，除起點及終間少量頂板見紅黏土外，其它均位于灰?guī)r、白云巖層、砂巖及砂質(zhì)泥巖層位。表 3-1 區(qū)域地層簡表界系統(tǒng)群組代號厚度 (m)巖性簡述備注填土：分為雜填土和素填土兩類，雜填土的組成成分為建筑垃圾、Qml08工業(yè)垃圾及生活垃圾混黏性土，素填土的組成以黏性土為主，結(jié)構(gòu)松散；廣泛分布于建城區(qū)地表。Q4l26湖積：淤泥、淤泥質(zhì)土，灰、灰黑色，軟流塑；分布于湖塘。新第全新生四由黏性

10、土、粉土、砂、砂礫石等組成，無明顯的二元結(jié)構(gòu)；主要分界系統(tǒng)1020布于長江、漢江等河流的心灘、漫灘。Q4al沖積：上部為黏性土（粉質(zhì)黏土、黏土），厚約15-25m，下部為砂3555土（包括粉土、粉砂、細(xì)砂、中粗砂、砂礫石、卵礫石），厚約25-35m，呈二元結(jié)構(gòu)。主要分布于長江等河流的兩岸。上更Q3al+沖洪積：由灰黃、褐黃色黏性土、粉土、砂、砂礫石組成；主要分pl1656新統(tǒng)布于長江二級階地。中更Q2al+沖洪積：上部黃褐紅褐色黏土，下部紫紅色夾白色條帶和團(tuán)塊黏3 72土，網(wǎng)紋狀或蠕蟲狀構(gòu)造；底部夾不厚的黏土充填的卵礫石透鏡新統(tǒng)pl體；分布于長江三級階地。下更Q1pl洪積：黏性土充填的卵礫石層

11、。僅分布于長江及漢江古河道。新統(tǒng)未分Qel+d殘坡積：黏土、粉質(zhì)黏土及黏土夾碎石；主要分布于丘陵山坡及坡l3 10統(tǒng)腳處。灰綠 - 灰白色半膠結(jié)黏土巖、粉砂巖、細(xì)砂巖和含礫粗砂巖，下部為含礫黏土巖、砂礫巖；屬晚第三紀(jì)區(qū)域坳陷沉積物。主要揭露于上統(tǒng)N50第武漢市北部黃陂天河機場、橫店一帶，主城區(qū)則僅揭露于白沙洲、三系南湖一帶。下統(tǒng)紫紅、棕紅色粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、砂巖、礫巖、角礫巖等或鈣質(zhì)膠成互層；北部受襄廣大斷裂影響，有時夾侵入玄武巖；分布廣泛于結(jié)礫(K-E ） 1000漢口北部的八古墩至二橋一線，及盤龍城、橫店至陽邏一帶，漢陽東湖群巖、角白堊dn墨水湖、沌口開發(fā)區(qū)，在武昌則分布較為零星，見

12、于楊園- 武東、未分礫巖為系巡司河、湯遜湖、流芳嶺等地；另在青菱湖、黃家湖、湯遜湖一帶可溶巖零星分布。侏羅系下統(tǒng)武昌組J1w85石英砂巖、粉砂巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖及煤層；僅在武昌嚴(yán)西湖北部魯家村一帶隱伏于第四系中更新統(tǒng)地層之下。蒲圻組T2p88紫紅色鈣質(zhì)砂頁巖；中在武漢地區(qū)地表未見出露，中統(tǒng)生且以往研究程度較低；通過界陸水河組T2l可溶巖灰?guī)r、生物灰?guī)r、白云巖鉆探及物探發(fā)現(xiàn)分布在武昌流芳嶺 - 湯孫湖 - 黃家湖一觀音山組T1g 250線，構(gòu)成向斜核部，隱伏于可溶巖三厚層灰?guī)r、白云巖、溶崩角礫巖疊第四系中更新統(tǒng)地層之下。系下統(tǒng)薄層灰?guī)r、泥灰?guī)r為主，夾頁片狀泥巖，次為薄中厚層狀灰?guī)r，大冶組T1d

13、410含白云質(zhì)灰?guī)r；該層組成向斜核部，呈近東西向條帶狀隱伏分布范可溶巖圍較廣，在武漢市范圍內(nèi)形成四個條帶；該組地層巖溶發(fā)育，為組成武漢市四大隱伏巖溶條帶的主要地層。大隆組P2d6 30灰色厚層硅質(zhì)巖、薄層硅質(zhì)頁巖及黏土巖、含泥硅質(zhì)巖、炭質(zhì)泥巖、炭質(zhì)頁巖、炭質(zhì)灰?guī)r；分布于向斜兩翼。上統(tǒng)上為厚層含燧石結(jié)核灰?guī)r、下為淺灰、灰白、灰褐色薄- 中厚層狀非可溶龍?zhí)督MP2l7 73粉細(xì)粒長石石英雜砂巖、巖屑長石砂巖，下部為泥巖、炭質(zhì)泥巖夾可巖，底部含 1 2 層不穩(wěn)定薄煤層；分布于向斜兩翼。溶巖二疊頂部為灰白色厚層狀硅質(zhì)巖、硅質(zhì)灰?guī)r；中部為薄層硅質(zhì)巖夾硅質(zhì)系孤峰組P1g77 104頁巖及黏土巖；下部為黑色薄

14、層硅質(zhì)巖、硅質(zhì)灰?guī)r與黏土巖互層；分布于向斜兩翼。下統(tǒng)深灰色中厚層狀生物屑微晶灰?guī)r，夾炭質(zhì)灰?guī)r和燧石結(jié)核。頂、棲霞組P1q105238底部見瘤狀含燧石結(jié)核生物屑微一細(xì)晶灰?guī)r，底部層間夾炭質(zhì)頁可溶巖巖；分布于背、向斜兩翼。古船山組C2c0 10灰?guī)r、球粒狀灰?guī)r。分布于生上統(tǒng)背、向斜可溶巖界白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、泥質(zhì)灰黃龍組C2h30巖。兩翼。石炭頂部為石英砂巖，其下為褐黃、灰白色含褐鐵礦細(xì)砂系和州組C1h0 27主要分布非可溶巖、粉砂巖、黏土巖夾透鏡狀生物碎屑灰?guī)r。于米糧山下統(tǒng)巖夾可至花山一溶巖高鸝山組C1g1734灰白、淺黃色黏土巖、粉砂巖夾煤線和菱鐵礦。帶。主要為灰至灰白色石

15、英砂巖夾黏土巖，下部為厚層石英砂巖，底部泥盆上統(tǒng)五通組D3w42 118為厚層石英質(zhì)礫巖；分布于背斜兩翼；地表主要見于漢陽扁擔(dān)山、系龜山，武昌喻家山、森林公園、花山及東湖風(fēng)景區(qū)的磨山，青山白滸山等地。志留主要為灰黃、灰綠色粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖至細(xì)砂巖、石英砂巖，頂中統(tǒng)墳頭組S2f>600部夾灰綠色頁巖，偶見紫紅色頁巖。地表零星出露，但在第四系之系下分布廣泛，呈東西向展布，常組成背斜軸部。巖漿巖玄武巖；地表未見出露，據(jù)航磁資料，在北部灄口、五通口、青山等地有隱伏玄武巖分布，并呈層狀夾于東湖群紫紅色砂巖中（3）地質(zhì)構(gòu)造根據(jù)武漢市區(qū)域地質(zhì)資料，武漢市軌道交通27 號線（紙坊線）工程位于大地構(gòu)造單

16、元位置位于揚子準(zhǔn)地臺（一級）的下?lián)P子臺拗（二級），武漢、大冶臺褶帶（三級）之北緣，武漢臺褶束（四級）之武漢褶皺區(qū)及紙坊褶皺區(qū)（五級）；其中龍家湖- 胡家?guī)X斷層（ F160）以北為武漢褶皺區(qū)，以南為紙坊褶皺區(qū)。區(qū)域構(gòu)造線方向為北西西或近東西向，斷裂構(gòu)造較發(fā)育。紙坊出入場線區(qū)間路經(jīng)過巖層：入場線： RDK0+657.215RDK1+366.500段為單洞單線隧道，主要穿越風(fēng)化硅質(zhì)巖夾粘土巖。出場線：CDK0+656.239 CDK1+348.310段為單洞單線隧道， 主要穿越強風(fēng)化硅質(zhì)巖夾粘土巖。（4）溶洞對地鐵隧道工程的影響根據(jù)詳堪及巖溶專項勘察資料，本隧道自起點穿越的巖溶地層主要為二疊系下統(tǒng)棲

17、霞組（P1q）深灰色中 - 厚層狀生物屑泥晶 - 微晶灰?guī)r，石炭系上統(tǒng)黃龍組和船山組 （ 2h+c）淺灰、灰白、淺肉紅色白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r。本段灰?guī)r巖溶弱發(fā)育，局部中等發(fā)育。根據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)資料，隧道穿越灰?guī)r地層段，巖溶在隧道頂板、洞身及底板范圍內(nèi)均有分布。由巖溶引起的主要工程地質(zhì)問題是可能引發(fā)巖溶頂板冒落、巖溶地基塌陷以及隧道開挖時的突水、涌泥等災(zāi)害事故，影響隧道施工和運營安全。3.2 、水文地質(zhì)1）地下水類型場地地下水按賦存條件，可分為第四系上層滯水、碎屑巖裂隙水和碳酸鹽巖裂隙巖溶水三種類型。（1）地表水出入場線段里程RDK0+700 RDK0+950段左側(cè)約50m 處有兩個魚塘；里程右RDK1

18、+220RDK1+280段右側(cè)約 50m處有一個魚塘。水位季節(jié)性變化較大，旱季時基本干涸。由于水塘水量不大，且水塘下有一定的厚度黏性土層，為相對隔水層，地表水與地下水聯(lián)系較弱，在塘埂不被破壞的情況下，水塘對基坑工程的影響一般較小。（2）地下水根據(jù)含水介質(zhì)和地下水的賦存狀況，可將場區(qū)內(nèi)地下水劃分為上層滯水和基巖裂隙水及巖溶水兩種類型。（3） 地下水補給、徑流、排泄及動態(tài)特征本區(qū)間工程下穿青龍山，青龍山地勢較高，基巖埋深較淺，裂隙發(fā)育，入滲條件好，接受大氣降水補給后，側(cè)向徑流補給場區(qū)地下水，徑流條件較好，并向周邊青龍水庫等低洼處排泄。一般在 5 9 月降水量豐富，地下水水位高，水量較大，104 月

19、降水量較少，地下水水位較低，水量相對較小，具有明顯的動態(tài)特征。根據(jù)勘察期間地下水位觀測數(shù)據(jù)分析，青龍山南側(cè)志留系粉砂質(zhì)泥巖分布區(qū)為場區(qū)地表水及地下水分水嶺，分水嶺北側(cè)地下水向北滲流排泄，排泄區(qū)主要為地勢低洼的青龍水庫，青龍山北側(cè)山體區(qū)域受山頂水塘入滲影響，地下水位局部略高。隧道沿線里程 RDK0+008.45RDK0+390,RDK1+340RDK1+637段為承壓巖溶水區(qū)，地下水年水位變化幅度一般0.3 10m；里程 RDK0+390RDK1+340為潛水巖溶水分布區(qū)，地下水年水位變化幅度較大，雨季強降水入滲期地下水位短期上升可能大于20m。2）隧道涌水量根據(jù)鐵路工程地質(zhì)手冊（修訂版）第二篇

20、第四章第三節(jié)，分別對青龍山區(qū)域地下隧道進(jìn)行隧道涌水量預(yù)測。隧道區(qū)間存在一定坡度，擬建隧道區(qū)間主要位于灰?guī)r含水層中，青龍山區(qū)為潛水含水層，按無界潛水非完整式考慮。3-2隧道涌水量計算表H1rRBKQ序號位置入場線里程（ m）（ m）（ m）（ m）（ m/d）3（ m/d.m ）1RDK0+065 RDK0+30030413410.13.062RDK0+300 RDK0+4502543510.010.523RDK0+450 RDK0+71330430010.511.604RDK0+713 RCK1+20015418810.816.405RDK1+200 RCK1+30010412610.87.4

21、0：隧道洞深范圍內(nèi)含水地層分布不均勻，估算時滲透系數(shù)按地層分布情況綜合取值。第 4 章、主要施工方法4.1 超前地質(zhì)預(yù)報方法根據(jù)武漢軌道交通紙坊線(7 號線南延線 ) 工程巖溶處理設(shè)計方案提出的地質(zhì)預(yù)報指導(dǎo)線設(shè)計原則，并結(jié)合武漢市軌道交通27 號線一期 BT項目第二標(biāo)段出入線隧道礦山法施工的具體情況，遵循“綜合超前物探與洞內(nèi)超前地質(zhì)鉆探相結(jié)合、洞內(nèi)與地表探測相結(jié)合”的原則，并與探放水工作協(xié)同考慮，明確武漢市軌道交通27 號線一期 BT項目第二標(biāo)段出入線區(qū)間礦山法施工超前地質(zhì)預(yù)報方法為：掌子面地質(zhì)素描、地震波反射法、超前地質(zhì)鉆孔，其中地震波反射法（ TRT技術(shù)）作為遠(yuǎn)距離探測方法對掌子面前方10

22、0200m及周邊 30m范圍內(nèi)的巖溶及異常區(qū)進(jìn)行三維定位，在此基礎(chǔ)上實施超前鉆孔，對明顯異常區(qū)域進(jìn)行直接揭示，并通過地質(zhì)雷達(dá)對隧道開挖顯著影響區(qū)域范圍進(jìn)行針對性探查，考慮到鉆孔實施會在一定程度上影響隧道開挖支護(hù)作業(yè)，超前地質(zhì)鉆孔主要應(yīng)用于灰?guī)r發(fā)育區(qū)域，并在隧道施工過程中對掌子面進(jìn)行地質(zhì)素描，在洞內(nèi)勘察的同時采用地震波反射法從地面進(jìn)行補充探測，形成洞內(nèi)與地表聯(lián)合探測的超前地質(zhì)預(yù)報體系。地質(zhì)調(diào)查、素描TSP203地震反射波其他預(yù)測手段異常正常地質(zhì)雷達(dá)CT異常正常超前深孔、加深炮孔探測10 30m 超前鉆孔工程與水文試驗收集分析判斷反饋上報確定施工方案隧道施工圖 4-1 超前地質(zhì)預(yù)報工作流程序探測手

23、段備注號1地質(zhì)素描地質(zhì)素描或數(shù)碼成像形成隧道地質(zhì)基礎(chǔ)資料3地震反射波遠(yuǎn)距離探測隧底、掌子面巖溶4地質(zhì)雷達(dá)探測含水?dāng)鄬雍腿芏?、是否存在含水破碎?水平鉆探（ 2030m）斷層、巖溶、瓦斯、重大物探異常段等6地質(zhì)鉆探隧底鉆探（ 5 10m）隧底巖溶、暗河、重大物探異常段等7加長炮孔鉆探（36m） 掌子面短距離巖溶、地下水等揭露圖 4-2 隧道超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報的方法表4.1.1 掌子面地質(zhì)素描在施工循環(huán)過程中，一般要在爆破后或出碴后打眼裝藥前對隧道開挖工作面進(jìn)行掌子面地質(zhì)素描，將隧道開挖所揭露的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、地下水出露位置及出水狀態(tài)、出水量、溶洞等用文字、素描、照片等形式準(zhǔn)確記錄下

24、來并編制成圖表。地質(zhì)素描是對開挖面的地質(zhì)情況如實而準(zhǔn)確的反映，其主要內(nèi)容包括以下五個：（ 1）巖性：是最基本的地質(zhì)資料。主要描述巖石名稱、顏色、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物成分、風(fēng)化程度等。（ 2）斷層：它的形成、特性及規(guī)模決定地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度，對隧道施工影響極大，是開挖時發(fā)生塌方的主要地質(zhì)原因之一。主要描述斷層位置、產(chǎn)狀、斷層破碎帶寬度及構(gòu)造類型、斷層性質(zhì)及其與其它斷層的關(guān)系、派生節(jié)理產(chǎn)狀、密度及充填物等。（ 3）貫穿性節(jié)理：是造成塊體塌方的主要原因之一。主要描述節(jié)理產(chǎn)狀、密度、寬度、延伸情況、節(jié)理面特征（光滑、粗糙、起伏不平）、出露位置等。（ 4）水：主要描述出水點位置及其與斷層和節(jié)理的關(guān)系、出水

25、狀態(tài)（滴、流、涌）、水味、水色、水溫、出水點附近有無沉淀物等。同時了解水對混凝土的侵蝕性。對于地下水與地表水可能存在水力聯(lián)系的地方進(jìn)行了地下水動態(tài)觀測，提前確定施工中的排水措施，以防止造成突水突泥事故。4.1.2超前地質(zhì)鉆孔超前地質(zhì)鉆孔能夠?qū)κ┕た辈炫c物探成果進(jìn)行確認(rèn)，并能夠直接探明隧道掌子面前方巖溶不良地質(zhì)規(guī)模與充填情況，同時可以作為跨孔電阻率 CT 探測的作業(yè)空間，因此超前地質(zhì)鉆孔貫穿整個礦山法施工過程，超前地質(zhì)鉆孔的位置、孔深、數(shù)量、取芯等可根據(jù)勘察資料與物探成果綜合分析確定。在超前地質(zhì)鉆孔實施過程中，必須設(shè)置防突裝置，具體為在鉆孔時安設(shè)孔口管及高壓閘閥，當(dāng)遇有高壓水時，要立即拔出鉆具，

26、關(guān)閉孔口管的高壓閥門，等待制定處理措施。（ 1）超前地質(zhì)探孔特點優(yōu)點：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：往往以一孔或幾個孔代表掌子面前方的整體，具有局限性；對隧道施工有一定干擾，通常一個循環(huán)的超前探孔需要中斷隧道施工1020 小時。（ 2）鉆進(jìn)方式采用水平鉆孔鉆探法，每孔長 30m，允許掘進(jìn) 25m，鉆孔是否取芯根據(jù)不同地質(zhì)條件確定，每循環(huán)設(shè)置不少于 3 個超前鉆孔，上臺階 2 個，下臺階 1 個，地質(zhì)情況異常區(qū)適當(dāng)?shù)脑黾?。?3）資料提交超前地質(zhì)鉆孔由地質(zhì)技術(shù)人員進(jìn)行地質(zhì)編錄和孔內(nèi)必要的測試后，整理得到超前探孔成果，內(nèi)容如下：1) 鉆孔柱狀圖，描述地層、巖性

27、、節(jié)理裂隙特征，記錄鉆孔過程中有價值的信息，提出圍巖完整性評價。2) 記錄出水位置，進(jìn)行孔內(nèi)水量、水壓、水溫等測試，預(yù)測隧道涌水量。對于水量大于 1L/s 的出水點，建立出水點檔案，進(jìn)行動態(tài)觀測。3) 編寫鉆探報告。4.2 溶洞處理根據(jù)武漢軌道交通紙坊 （ 7 號線南延線） 工程巖溶處理設(shè)計方案專家論證意見（ 2016年 3 月 19、 23 日），考慮在起點位置的紙坊大街附近，與紙地暗挖區(qū)間一并進(jìn)行地面處理，可處理長度約 100m，其余部分受地形、地表建筑物和埋藏較深等因素的影響，均考慮在洞內(nèi)處理。巖溶必須處理的范圍為：1）單洞雙線大斷面隧道：隧道結(jié)構(gòu)頂板、邊墻外輪廓線外6m范圍內(nèi)，隧道底板

28、以下6m范圍內(nèi)；2）雙洞單線小斷面隧道：隧道結(jié)構(gòu)頂板、邊墻外輪廓線外3m范圍內(nèi)，隧道底板以下6m范圍內(nèi)。對于超出此范圍，但高度大于6m的溶洞，應(yīng)在探明后上報研究，另行論證是否處理。4.2.1 洞內(nèi)超前地質(zhì)預(yù)報由于本區(qū)間隧道地表地形復(fù)雜，埋深大，同時受建筑物影響，地面鉆探及物探受到一定的限制，特別是埋藏較深的青龍山、石仁山山體部分，其詳勘、巖溶?？钡你@孔間距達(dá)到約50m，可能存在目前地質(zhì)資料未探明的溶洞及異常區(qū)，因此為有效保證施工和運期安全，必須在隧道穿越灰?guī)r區(qū)全段進(jìn)行洞內(nèi)超前地質(zhì)預(yù)報工作。1 、洞內(nèi)地質(zhì)超前地質(zhì)鉆探（ 1）超前地質(zhì)鉆探超前地質(zhì)預(yù)報以洞內(nèi)水平超前地質(zhì)鉆探為主，超前地質(zhì)鉆探是利用鉆

29、機通過取芯或不取芯的鉆孔方法了解前方的地層情況、水文地質(zhì)情況。隧道分上、下兩個臺階施工，在上、下臺階中部分別全長布置二、一個超前水平鉆孔，鉆孔深度建議以30m為主，搭接長度不小于5m。根據(jù)本隧道的實際情況，建議超前水平鉆角度以 1 °左右的坡度向上傾斜。當(dāng)洞內(nèi)的超前物探、詳勘、巖溶?？本窗l(fā)現(xiàn)工作面前方有異常及溶洞，但在上一循環(huán)爆破作業(yè)時其加深炮眼發(fā)現(xiàn)有出泥、出水異常時，除水平超前鉆孔外，應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行探查，明確前方巖溶和圍巖情況后方可掘進(jìn)。當(dāng)洞內(nèi)超前物探和詳勘及巖溶專勘中任一項發(fā)現(xiàn)前方有異常區(qū)及溶洞時，必須向溶洞及異常區(qū)進(jìn)行鉆探驗證。當(dāng)鉆探遇溶洞時， 應(yīng)鉆穿巖腔至完整基巖不少于0.5

30、m ，鉆探長度可以根據(jù)現(xiàn)場情況做適當(dāng)調(diào)整。（ 2）探放水根據(jù)巖溶?？辟Y料，本區(qū)間周邊地表水體（平面距離在300m 范圍以內(nèi)）底部均有較厚的黏土隔水層， 同時青龍山水庫庫水、 水塘中塘水（地表水）與 P1q、Ch2 +c 裂隙巖溶水在 Ca2+、Mg2+ 、HCO3-等離子、侵蝕性及硬度等指標(biāo)上有較大差別，反映了地表水體與下伏碳酸鹽巖地層巖溶水單元無直接的水力聯(lián)系。綜合考慮，洞內(nèi)超前鉆探應(yīng)與探放水一并考慮。應(yīng)在洞內(nèi)超前鉆探過程中解除溶洞的突水、突泥威脅，為后續(xù)處理提供更有利的條件；當(dāng)探放水出現(xiàn)水量和壓力長時間不衰減，不能通過鉆探解除其突水、突泥威脅的，應(yīng)當(dāng)上報項目部、監(jiān)理、業(yè)主采取措施進(jìn)行處理。

31、鉆探和探放水前，應(yīng)清理隧道，保證逃生線路的通暢；清理水溝和集水倉，檢修排水設(shè)備，保證排水設(shè)施通暢和排水設(shè)備能力充足。鉆探地點附近必須有與地面直通的電話，保證通訊暢通。根據(jù)巖溶專勘資料，本區(qū)間的承壓水水頭標(biāo)高與雨季相關(guān)，因此探放水工作工作應(yīng)避免在連續(xù)雨季和暴雨期間進(jìn)行。鉆探過程中，發(fā)現(xiàn)巖體松軟、來壓或者鉆眼中水壓、水量突然增大和頂鉆等透水征兆時，應(yīng)立即停止鉆進(jìn)，但不得拔出鉆桿，撤離人員至安全地點，并上報項目部、監(jiān)理、業(yè)主采取措施進(jìn)行處理。4.2.2 洞外巖溶處理1 、處理原則（ 1）對于鉆孔揭露巖溶不大于 1m 且無充填和半填充溶洞，以及全填充溶洞（充填物強度較低的）均直接采用純水泥漿進(jìn)行靜壓式

32、灌漿。（ 2）對于鉆孔揭露巖溶 13m 且無充填和半填充溶洞，灌漿一般采用間歇式靜壓灌漿。第一次灌漿采用水泥砂漿，灌漿時間控制在 20min ，間歇 6h 后再灌注第二次，第二次灌漿可采用水泥砂漿或濃漿，若在 20min 內(nèi)仍不起壓，停止灌漿，間歇 6h 后再灌第三次，依次類推，直到終孔為止。必要時，可在水泥砂漿或水泥漿中適當(dāng)添加速凝劑。（ 3）對于溶洞高度 36m 無填充溶洞和半填充溶洞，可考慮先投碎石（ 510mm），后采用注漿加固的方法，投石孔處理時在原鉆孔附近（約 0.6m ）補鉆四個投石孔（或根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整投石孔數(shù)量），投石孔可相互作為出氣孔。投石后，注漿加固的方法見全填充處理方法

33、。投石管建議采用鋼套管，投石孔的大小可根據(jù)現(xiàn)場實際情況進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到填石目的。投石完成后對套管進(jìn)行拔除，若無法拔除需上報業(yè)主、監(jiān)理、勘察及設(shè)計協(xié)商處理。（ 4）若施工過程中發(fā)現(xiàn)距離地表較近的大型溶洞時，需及時上報業(yè)主、監(jiān)理、勘察及設(shè)計等單位，確定具體處理方案。4.2.3 洞內(nèi)巖溶注漿施工經(jīng)物探的鉆探查明溶洞大小和性質(zhì)，在解除其突水突泥威脅后，對在必須處理范圍內(nèi)的溶洞分類進(jìn)行處理：1、當(dāng)溶洞處于破碎圍巖， 直接挖開后易引起頂板冒落、 掘進(jìn)面踏落，提前注漿進(jìn)行加固；2 、當(dāng)溶洞處于較穩(wěn)定的灰?guī)r時，則分不同位置，不同洞徑大小，以及與隧道開挖外輪廓線的關(guān)系進(jìn)行處理：（ 1）位于輪廓線范圍內(nèi)的（溶洞全部

34、位于輪廓線范圍內(nèi)的，直接挖除）。（ 2）位于隧道拱部巖溶當(dāng)巖溶位于隧道拱部時，全部進(jìn)行提前注漿，分以下情況處理：隧道開挖輪廓線不能揭露溶洞的，當(dāng)輪廓線以外溶洞小于2m，清除溶洞內(nèi)部注漿及填充物后，進(jìn)行 C25 網(wǎng)噴砼回填，并及時進(jìn)行錨網(wǎng)噴支護(hù)，施工時增加鋼格柵加強支護(hù)；當(dāng)輪廓線以外溶洞高度大于2m 時，進(jìn)行小導(dǎo)管超前支護(hù)，斷面施工范圍為巖溶邊界外1.0m，同時增加鋼格柵加強支護(hù)。（ 3）位于隧道邊墻的巖溶當(dāng)邊墻輪廓線揭露溶洞時，直接開挖，清除內(nèi)部填充物后，進(jìn)行C20 素砼回填處理，回填要求振搗密實，同時隧道及時進(jìn)行錨桿支護(hù)；當(dāng)隧道開挖外輪廓線不能揭露溶洞，即為隱伏溶洞時，均進(jìn)行注漿加固處理。（

35、 4）位于隧道底板的巖溶當(dāng)隧道底板輪廓線揭露溶洞，且溶洞高度（溶洞底部距底板輪廓線）小于3.0m 時，直接開挖，清除內(nèi)部填充物后，進(jìn)行 C20 素砼回填處理，回填的素砼要求振搗密實。隧道底板揭露的溶洞，處理范圍前后 5m 內(nèi)隧道需加設(shè)格柵鋼架，鋼格柵間距 0.5m/ 榀。當(dāng)隧道開挖外輪廓線不能揭露溶洞時，即為隱伏溶洞的，均進(jìn)行注漿加固處理。3 、巖溶化灰?guī)r處理對于已探明的巖溶化灰?guī)r，當(dāng)其全部處于輪廓線范圍內(nèi)時，直接挖除，其余情況注漿加固。4 、巖溶處理的復(fù)查拱部、邊墻通過初支的系統(tǒng)錨桿 （L=3m）探查其處理情況， 底部則通過地質(zhì)雷達(dá)掃描 （布三條線）進(jìn)行探查，若發(fā)現(xiàn)有漏處理的溶洞和異常區(qū)時，

36、應(yīng)及時進(jìn)行注漿加固處理。5 、特殊溶洞的處理在施工過程中，探測發(fā)現(xiàn)有高度超過 6m 溶洞的，應(yīng)上報研究專項處理；對探查發(fā)現(xiàn)的過流型溶洞、突水、突泥威脅不能解除的溶洞，應(yīng)及時上報專項研究處理措施。洞內(nèi)巖溶處理方法詳見巖溶處理方案。4.3 輔助施工措施4.3.1 超前小導(dǎo)管注漿施工1 、掌子面噴砼封閉小導(dǎo)管超前注漿前為保證注漿效果， 防止注漿過程中工作面漏漿， 應(yīng)封閉開挖工作面 ( 作為止?jié){墻 ) 。遇到較差地層時，為了保證工作面穩(wěn)定，應(yīng)及時噴射混凝土封閉工作面。較長時間的停工或工序轉(zhuǎn)換，應(yīng)噴射混凝土封閉工作面。2 、超前小導(dǎo)管注漿為改良工作面前方地層，保證開挖工作面的穩(wěn)定，隧道開挖時需采用超前小

37、導(dǎo)管注漿加固地層。在一般土層超前小導(dǎo)管采用外徑 42，t=3.25mm 的鋼焊管，小導(dǎo)管根據(jù)鋼格柵間距一榀或兩榀打設(shè)一次，沿隧道縱向搭接長度為 1，環(huán)向間距 300400mm；如遇到特殊地層，可根據(jù)現(xiàn)場情況一榀打設(shè)一次。打設(shè)范圍：起拱線以上或拱頂大于 120°范圍；若全斷面砂層應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況擴大打設(shè)范圍，保證工作面穩(wěn)定。3、小導(dǎo)管注漿工藝流程施工準(zhǔn)備測量布孔成孔插打小導(dǎo)管注漿現(xiàn)場清理。4、注漿參數(shù)注漿采用 P.042.5 水泥；通常壓注水泥漿，當(dāng)注漿效果不好時，采取雙液注漿，通過試驗確定施工配合比。時間30 秒至 3 分鐘；根據(jù)初步選定的配合比，測定凝膠時間，直到滿足凝膠時間要求，確

38、定施工配合比。注漿壓力0.51.0Mpa；擴散半徑 0.3 0.5m。5、主要工序施工方法（ 1) 注漿管采用風(fēng)鉆鉆孔插打或鉆機頂入兩種方式；土層較硬時采用電鉆鉆孔插管，松軟時鉆機頂入。（ 2) 為防止孔口漏漿，用水泥包卷封堵注漿管與鉆孔之間的空隙。（ 3) 為防止注漿管堵塞，影響注漿效果，注漿前先清洗注漿管。（ 4) 壓漿管與超前注漿管之間采用方便接頭，以便快速安拆。（ 5) 注漿壓力由小到大，從開始 0MPa升到終止壓力 1.0MPa，穩(wěn)壓 3 分鐘，流量劑顯示注漿量較小時，結(jié)束注漿。（ 6) 注漿結(jié)束后，拆除注漿接頭，迅速用水泥包卷封堵注漿管口，防止未凝固漿液外流。（ 7) 注漿由兩側(cè)對

39、稱向中間進(jìn)行，自下而上逐孔注漿，如有竄漿或跑漿，間隔注漿，最后全部完成注漿。6、超前小導(dǎo)管注漿施工技術(shù)措施(1) 嚴(yán)格控制注漿配合比及凝膠時間，初選配合比后，用凝膠時間控制調(diào)整配合比，并測定凝結(jié)體的強度，選定最佳配合比。(2) 嚴(yán)格控制注漿壓力，終壓必須達(dá)設(shè)計要求，保持穩(wěn)壓時間，保證漿液滲透范圍。(3) 注漿完成后要檢驗注漿效果， 在隧道開挖后可檢查注漿固結(jié)體厚度， 如達(dá)不到設(shè)計要求時，在注漿時調(diào)整注漿參數(shù)，改善注漿工藝。(4) 注漿過程中， 專人記錄注漿情況， 根據(jù)實際情況調(diào)整注漿壓力、 進(jìn)度，保證注漿效果。4.3.2 全斷面預(yù)注漿施工1、全斷面超前 ( 帷幕 ) 預(yù)注漿施工工藝施工準(zhǔn)備超前

40、地質(zhì)預(yù)報止?jié){墻施工測量放線、標(biāo)注鉆孔位置鉆機就位固鉆固定孔口的錨桿孔開孔安設(shè)孔口管配置漿液注漿臺車就位采取前進(jìn)式分段注漿鉆孔注漿至設(shè)計深度鉆孔檢查注漿效果否是否符合注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)是結(jié)束鉆孔注漿配置漿液圖 4-2全斷面注漿施工工藝2、超前鉆孔參數(shù)設(shè)計（如圖4-3 ）圖 4-3 鉆孔布置圖3、止?jié){墻施工(1) 止?jié){墻的設(shè)置要求 : 當(dāng)超前地質(zhì)預(yù)報預(yù)測出工作面前方水壓較大或圍巖破碎，需要進(jìn)行全斷面帷幕注漿時，為防止承壓水和受壓漿液從工作面漏出，并保證能用最大的注漿壓力把漿液注入含水層的裂隙中， 使之沿裂隙有效地擴散， 在工作面掛設(shè) 6 鋼筋網(wǎng) 20*20cm,0.2m 厚 C20噴射混凝土止?jié){墻。(2

41、) 止?jié){墻施工基面清理 : 在準(zhǔn)備施工止?jié){墻的預(yù)定位置清理圍巖， 把隧道周邊破碎巖石、浮碴清理干凈，尤其是底板，要清理到硬底。用風(fēng)鎬向周邊圍巖開挖溝槽，深度 1.0 1.2m。當(dāng)圍巖破碎，虛碴很深或節(jié)理裂隙發(fā)育、導(dǎo)水性強時，可用風(fēng)鉆向巖體深處打注漿孔，埋設(shè)的注漿管，用早強水泥加固周邊巖體。然后再開挖溝槽，使之符合止水墻的要求。(3) 止?jié){墻施工 : 在清理好的巖面后掛設(shè) 6 鋼筋網(wǎng) 20*20cm，然后采用 20cm厚的 C20噴射混凝土封閉。(4) 止?jié){墻外側(cè)隧道圍巖的加固 : 止?jié){墻施工完畢，待混凝土強度達(dá)到設(shè)計值75%以后時才能注漿，為保證注漿加固和堵水的成功，在等強期間，還要對止?jié){墻體

42、附近一定范圍內(nèi)的隧道圍巖進(jìn)行加固，加固范圍視圍巖體裂隙發(fā)育情況而定，一般兩側(cè)各15 20m。在此范圍內(nèi)，每 23m劃分一個斷面，每斷面在隧道周邊布置712 個注漿孔，用風(fēng)鉆打眼造孔，直徑為 42mm的注漿管，用雙液漿或者早強水泥加固圍巖。4、鉆孔注漿施工(1) 施工準(zhǔn)備 : 鉆孔前按照設(shè)計及鉆機所在位置，計算出各鉆孔在工作面上的坐標(biāo)，放樣出注漿孔的準(zhǔn)確位置，開孔前保持鉆機前端中點與掌子面鉆孔位于同一軸線上，固定鉆機，保證鉆桿中心線與設(shè)計注漿孔中心線相吻合，鉆機安裝應(yīng)平整穩(wěn)固，在鉆孔過程中也應(yīng)檢查校正鉆桿方向。(2) 開孔 : 鉆機采用低壓力、慢鉆速，采用 110 鉆頭開孔，鉆深 3m，退出鉆桿

43、。(3)孔口管安裝 : 鉆孔 3m后安裝孔口管，孔口管是一端焊有法蘭盤的鋼管，長度為3m。孔口管的作用：安裝壓力器；測量鉆孔出水壓力及涌水量；安裝注漿栓塞；出現(xiàn)孔口涌水時及時關(guān)閉。孔口管的安裝范圍：全部注漿鉆孔孔口?？卓诠艿陌惭b方法：安設(shè)孔口管前，先在鋼管上纏繞麻絲，用鉆機強力推入孔中并用膨脹螺栓加固，以免測量水壓或注漿時鋼管沖出孔外，影響注漿和危及人身安全。所有鉆孔均應(yīng)采用濕鉆法鉆孔：鉆進(jìn)過程中如遇特殊情況，則應(yīng)分析原因后會同有關(guān)單位共同制定處理方案，若鉆進(jìn)中鉆孔遭堵塞，則應(yīng)重鉆。若涌水量及涌水壓力較大時， 在出水孔附近 24m范圍內(nèi)鉆 1 2 個分流孔，以減少涌水壓力，方便注漿或直接注漿后

44、再鉆進(jìn)。鉆孔過程檢查和鉆孔保護(hù)： 所有鉆孔都必須檢查設(shè)計孔深并在鉆孔過程中詳細(xì)記錄孔位、孔深、水壓、出水量等，經(jīng)監(jiān)理工程師檢查后開始進(jìn)一步鉆孔或進(jìn)行注漿。對所有鉆孔，均應(yīng)妥加保護(hù)，直到驗收合格開始注漿為止。鉆孔沖洗和壓水試驗：一般情況下，超前注漿孔不需要清洗，對涌泥的超前注漿孔也不宜清洗，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況會同監(jiān)理后再采取相應(yīng)措施。沖洗一般采取風(fēng)水聯(lián)合沖洗或用導(dǎo)管通入大流量水流，從孔底向孔外沖洗的方法進(jìn)行沖洗；裂隙沖洗方法根據(jù)不同地質(zhì)條件，通過現(xiàn)場試驗確定。壓水試驗應(yīng)在裂隙沖洗后進(jìn)行，采用“簡易壓水”、“單點法”、“五點法”進(jìn)行壓水試驗。簡易壓水試驗應(yīng)在裂隙沖洗后進(jìn)行，壓力為 80的注漿壓力，該值

45、若超過 1Mpa時，采用 1Mpa；壓水 20min，每隔 5min 測讀一次壓水流量，取最后的流量值作為計算流量，其成果以透水率表示。單點法、五點法試驗和基巖固結(jié)注漿檢查孔的試驗按規(guī)范(DL/T5148-2001)相應(yīng)要求執(zhí)行，其中檢查孔的數(shù)量應(yīng)不少于注漿總孔數(shù)的5。(4) 制漿 : 施工前應(yīng)對不同水灰比、不同摻和料和不同外加劑的漿液進(jìn)行下列項目的試驗：漿液配制程序及拌制時間；漿液密度或比重測定；漿液流動性或流變參數(shù)；漿液的沉淀穩(wěn)定性；漿液的凝結(jié)時間，包括初凝和終凝時間；漿液結(jié)石的容重、強度、彈性模量和滲透性。一般情況下，制漿參數(shù)如下：水泥 - 水玻璃雙液漿：水泥漿與水玻璃漿液體積比1:0.5 ，凝膠時間 13 分鐘。并加入緩凝劑及速凝劑來調(diào)整凝膠時間，可調(diào)范圍為十幾秒到幾十分鐘。雙液漿的配制：水泥漿的配制同上，水玻璃漿的配制在攪拌桶內(nèi)加一定量的清水，再放入一定量的濃水玻璃，攪拌均勻即可。兩種漿液通過注漿機在混合器處混合后進(jìn)入地層。為保證漿液質(zhì)量，制漿材料準(zhǔn)確計量，水泥、緩凝劑、速凝劑等固相材料采用重量稱量法，水、水玻璃采用體積稱量法。其中水、水泥、水玻璃稱量誤差不應(yīng)大于 2%，外加劑稱量誤差不應(yīng)大于 1%。嚴(yán)格按順序加料，有外加劑的漿液中，外加劑未