巖溶隧道施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)

巖溶隧道施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)

中鐵十三局集團(tuán)有限公司施工過(guò)程控制標(biāo)準(zhǔn)化管理手冊(cè)（隧道分冊(cè)）

巖溶隧道施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)編制：審核：批準(zhǔn)：目錄1.目的 12.編制依據(jù) 13.適用范圍 14.巖溶隧道施工地質(zhì)探測(cè)、監(jiān)測(cè) 14.1超前探測(cè) 14.1.1綜合超前物探 14.1.2超前水平鉆孔探測(cè) 14.2常規(guī)地質(zhì)調(diào)查法 14.3洞內(nèi)涌突水的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 14.4洞外實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè) 15.巖溶隧道施工 25.1巖溶 25.1.1按有無(wú)地下水分 25.1.2按其出露在隧道洞身部位分 25.2隧道遇到各種溶洞的處理措施和施工方法 25.2.1攔截地表水 25.2.2引排地下 35.2.3堵填 45.2.4跨越 55.3施工工藝 55.3.1攔截地表水施工工藝 55.3.2引排地下水工藝 65.3.3回填封閉 75.3.4邊墻跨越托梁施工工藝 75.3.5隧底部跨越橋梁施工工藝 86.勞動(dòng)力組織進(jìn)度指標(biāo) 86.1地表截水溝、泄水溝 86.2泄水暗洞 86.3渡槽 86.4泄水洞 86.5邊墻托梁 86.6橋梁施工 97.機(jī)械設(shè)備配置 97.1地表截水溝、泄水溝和排水暗管 97.2泄水洞 97.3渡槽、托梁和橋梁 98.質(zhì)量控制要點(diǎn) 99.安全、質(zhì)量及環(huán)保措施 9巖溶隧道施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)1.目的明確巖溶隧道施工作業(yè)的注意事項(xiàng)，操作要點(diǎn)，避免可溶巖地段與斷層破碎帶突水、突泥災(zāi)害的發(fā)生，保證隧道施工安全。2.編制依據(jù)⑴《高速鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》鐵建設(shè)【2010】241號(hào)⑵《高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（TB10753-2010）⑶《施工圖設(shè)計(jì)文件》3.適用范圍適用于可溶巖地段與斷層破碎帶及其影響帶、層間滑動(dòng)帶、構(gòu)造及巖溶裂隙發(fā)育帶、可溶巖與非可溶巖地層界線(xiàn)、巖性突變地段、可能存在的巖溶裂隙、管道、大型溶洞和地下水的隧道施工。4.巖溶隧道施工地質(zhì)探測(cè)、監(jiān)測(cè)4.1超前探測(cè)4.1.1綜合超前物探主要針對(duì)可溶巖分布地段和斷層破碎帶及其影響帶、層間滑動(dòng)帶、構(gòu)造及巖溶裂隙發(fā)育帶、可溶巖與非可溶巖地層界線(xiàn)、巖性突變地段、可能存在的巖溶裂隙、管道、大型溶洞和地下水的超前探測(cè)。遠(yuǎn)距離超前物探：首選方法為地震波反射法，如TSP203、TRT6000、TGP等儀器，探測(cè)距離為200m；HSP聲波反射法探測(cè)距離為100m。4.1.2超前水平鉆孔探測(cè)采用鉆孔超前探測(cè)，鉆孔長(zhǎng)20～30m，驗(yàn)證近距離超前物探成果。4.2常規(guī)地質(zhì)調(diào)查法⑴地層巖性特征、結(jié)構(gòu)面性質(zhì)、產(chǎn)狀及發(fā)育程度、巖體破碎程度與填充情況，洞壁變形破壞特征、巖溶發(fā)育程度等。⑵地質(zhì)作圖描述，對(duì)掌子面前方一定范圍內(nèi)，約5～20m的地質(zhì)條件進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。4.3洞內(nèi)涌突水的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各涌水點(diǎn)（掌子面炮眼涌突水）的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括各涌水點(diǎn)的水量、水壓、位置、地層巖性、裂隙與巖溶發(fā)育特征等。4.4洞外實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè)巖溶水地表排泄點(diǎn)監(jiān)測(cè)包括泉點(diǎn)、暗河的水量及動(dòng)態(tài)；地表河流監(jiān)測(cè)包括隧道通過(guò)地帶上下游河水流量及動(dòng)態(tài)，擬選定3～5個(gè)控制斷面，要求5～10天監(jiān)測(cè)一次。5.巖溶隧道施工5.1巖溶巖溶是可溶性巖層(如石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r等)受具有溶解能力（含CO2）的水的長(zhǎng)期作用而產(chǎn)生的。由于溶蝕的形成，位置、塌陷作用的不同，巖溶個(gè)體形態(tài)、大小也不同。巖溶可概略分為以下幾種情況。5.1.1按有無(wú)地下水分（1）溶縫、溶槽、溶洞暗河支岔通道有季節(jié)性流水。（2）長(zhǎng)年流水。（3）溶洞內(nèi)無(wú)水,其中有充填物或干燥無(wú)充填物。其規(guī)模有大有小,大的有幾十米,小的多在10m以?xún)?nèi)。5.1.2按其出露在隧道洞身部位分（1）位于隧道頂部或頂部的一側(cè)。（2）位于隧道的墻部或墻部的一側(cè)。（3）位于隧道的底部或底部的一側(cè)。（4）洞身全部在溶洞或溶洞填充物內(nèi)穿過(guò)。溶縫、溶槽、溶洞等，有沿線(xiàn)方向的，有與線(xiàn)路正交或斜交的，當(dāng)隧道施工穿過(guò)可溶性巖層時(shí)，常遇見(jiàn)大小不等，形狀各異部位不同，充填物及充填程度和含水量不等的溶縫、溶槽、溶洞及暗河通道等。5.2隧道遇到各種溶洞的處理措施和施工方法隧道施工中遇到溶洞地段時(shí),首先要查明溶洞分布范圍,類(lèi)型情況,巖層的穩(wěn)定程度,溶洞內(nèi)填充物和地下水流情況等,分別采取截、引、堵、越、繞等措施進(jìn)行處理和施工。5.2.1攔截地表水根據(jù)勘測(cè)資料和施工現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)測(cè),當(dāng)?shù)乇碜匀粶洗?匯水洼地發(fā)現(xiàn)有溶穴、落水洞、漏斗、豎井等為隧道地下水補(bǔ)給來(lái)源，補(bǔ)給量隨季節(jié)變化，則采用攔截地表水。如為自然溝槽，采用在溶穴、落水洞、漏斗、地表陷穴四周施作漿砌片石排水溝。如地表為一溶蝕封閉洼地，則可采用截水溝、泄水暗管將水引到隧道滲泄區(qū)以外。如圖1隧道地表水截水處理。截水溝匯水暗管截水溝匯水暗管溶蝕洼地540530520510540530520圖1隧道地表截水圖5.2.2引排地下當(dāng)隧道掘進(jìn)遇到溶洞有流水時(shí)，宜排不宜堵，首先應(yīng)查明水源，涌水量，流向及與隧道位置的關(guān)系，采取以排為主，截引相結(jié)合的措施常年流量大的采用開(kāi)鑿泄水洞將水排除洞外，流量小的可采用攔截引排將水引入隧道排水溝內(nèi)，排出洞外。（1）常年流量大的巖溶地下水，即隧道排水溝無(wú)法正常完全排走的水。（2）隧道設(shè)有平行導(dǎo)坑：地下水出露在平導(dǎo)一側(cè)，比較好處理，可自平導(dǎo)鑿泄露水洞，將水引入平行導(dǎo)坑排走。當(dāng)?shù)叵滤雎对谄叫袑?dǎo)坑的另一側(cè),則需將水排引到平行導(dǎo)坑一側(cè),再由平行導(dǎo)坑開(kāi)鑿至正洞的泄水洞將水引入平導(dǎo)排出至洞外。當(dāng)?shù)叵滤雎对谄綄?dǎo)另一側(cè)，拱頂上部，或隧道拱頂以上時(shí),可在拱頂以上設(shè)渡槽，橫跨隧道，將水引至平導(dǎo)一側(cè)由泄水洞排至平導(dǎo)。渡槽兩端置于拱頂以上的巖幫上，然后用豎向暗溝，將水引至泄水洞，再引入平導(dǎo)，排出洞外。如圖2泄水洞渡槽涌水泄水洞渡槽豎向盲溝豎向盲溝平行導(dǎo)坑隧平行導(dǎo)坑道中線(xiàn)圖2引排地下水圖當(dāng)?shù)叵滤雎对谄綄?dǎo)另一側(cè)，拱頂至隧底標(biāo)高，可采用豎向間溝或在隧道襯砌范圍外用漿砌片石攔水墻攔截地下水，當(dāng)?shù)叵滤雎遁^高時(shí)用盲溝，出露較低時(shí)用攔水墻，然后用暗溝或暗管將水引至平導(dǎo)一側(cè)，再由泄水洞排往平導(dǎo)排至洞外。如圖3漿砌片石攔水墻隧道豎向盲溝暗溝或暗管平行導(dǎo)坑漿砌片石攔水墻隧道豎向盲溝暗溝或暗管平行導(dǎo)坑水圖3引排地下水圖（3）當(dāng)隧道未設(shè)平行導(dǎo)坑時(shí)，其在隧道部位的處理方法，基本同有平行導(dǎo)坑，但泄水洞要選擇適當(dāng)位置將水排除至洞外。（4）一般涌水即利用隧道排水溝能正常泄排走的水。在隧道施工中常遇到的是一般涌水。仍以引排為主，其處理方法是：涌水在隧道頂上部出露的，采用在襯砌范圍以外，拱部設(shè)渡槽和墻部豎向暗溝，將水引至墻腳外側(cè)，在襯砌邊墻腳留一暗洞或理設(shè)鋼管將水引入隧道排水溝，當(dāng)涌水出露在邊墻部位，在邊墻襯砌以外可設(shè)豎向盲溝或暗溝、將水引至邊墻腳外側(cè)，在邊墻襯砌時(shí)，墻腳留一暗洞或理管將水引入隧道排水溝排出洞外。5.2.3堵填（1）對(duì)已停止發(fā)育，徑跨不大，無(wú)水或滲水較小量，可根據(jù)其與隧道相交的位置及其充填情況，采用漿砌石或砼回填封閉，并輔以適當(dāng)?shù)囊潘?。①溶槽位于隧道拱?橫穿隧道且有水,但溶槽不大,有部分充填物。采用漿砌片石回填封堵拱頂，其寬度至拱腳外2m，并在涌水側(cè)，作豎向暗溝或盲溝，將水引入隧道排水溝。如圖4豎向暗溝或盲溝豎向暗溝或盲溝漿砌片石2m圖4漿砌片石泄水孔②溶洞位于隧道中部或一側(cè),仍采用漿砌片石封閉,漿砌片石泄水孔圖5③溶洞隧底部且較小時(shí),仍采用漿砌片石或砼封閉。④隧道穿過(guò)溶洞,下部為充填物,拱部以上空洞,可采用加強(qiáng)襯砌,拱頂以上設(shè)漿砌片石,漿砌片石以上設(shè)干砌片石封閉。如空洞過(guò)高,可視巖石破碎程度,對(duì)空穴巖壁可進(jìn)行適當(dāng)噴錨加固。如圖6φ12鋼筋3.0干砌片石回填φ12鋼筋1.512kg鋼軌彎制鋼拱架漿砌片石12kg鋼軌彎制鋼拱架圖65.2.4跨越當(dāng)溶洞較深時(shí),不宜采用堵填封閉的方法,可采用梁、拱跨越，擔(dān)梁端或拱座要置于穩(wěn)固可靠的基礎(chǔ)上，在隧道施工中，以梁跨越較多，且施工較為方便。當(dāng)隧道道邊墻懸空時(shí)，設(shè)鋼筋砼或鋼軌托梁通過(guò)，隧道底部以鋼筋砼梁通過(guò)，易于施工，質(zhì)量可靠。施工中遇到特大和一時(shí)難以處理的溶洞。為使工程不陷入停頓，可以改線(xiàn)繞行通過(guò)溶洞或用迂回導(dǎo)坑繞過(guò)溶洞區(qū)，繼續(xù)進(jìn)行施工同時(shí)進(jìn)行溶洞處理。5.3施工工藝5.3.1攔截地表水施工工藝（1）截水溝和泄水溝施工工藝測(cè)量溶蝕洼地繪水面積、調(diào)查落水洞的水量測(cè)量溶蝕洼地繪水面積、調(diào)查落水洞的水量設(shè)計(jì)截水設(shè)計(jì)截水(泄水)溝截面形式和大小和流水坡率標(biāo)高測(cè)量放線(xiàn)測(cè)量放線(xiàn),測(cè)放出水溝位置用人工挖水溝,用人工挖水溝,石方小炮爆破開(kāi)挖用人工砌筑截用人工砌筑截(泄)水溝圖7截水溝和泄水溝施工工藝流程圖（2）泄水暗管施工工藝測(cè)量放線(xiàn)測(cè)量放線(xiàn)開(kāi)挖溝槽回填埋設(shè)的暗管埋設(shè)暗管預(yù)制暗管圖8泄水暗管施工工藝流程圖5.3.2引排地下水工藝（1）拱頂橫向排水渡槽施工工藝養(yǎng)生、折內(nèi)模將水引入渡槽養(yǎng)生、折內(nèi)模將水引入渡槽拆除外模和支架、腳手架灌注底板砼綁扎渡槽底板鋼筋、立底板外模立內(nèi)模、綁扎渡槽側(cè)墻鋼筋立外模、灌筑側(cè)墻砼、外模隨砼灌筑逐漸加高搭設(shè)腳手架及支架并將水引至渡槽外側(cè)處理、加固巖幫設(shè)置渡槽兩端的基巖立渡槽底槽制作模型彎彎制鋼筋圖9拱頂橫向排水渡槽施工工藝流程圖豎向暗溝，分段自下向上灌注，先于渡槽灌注完畢。（2）泄水洞施工工藝采用人工手持風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆孔，爆破開(kāi)挖，人工翻碴至平行導(dǎo)坑，或人力車(chē)運(yùn)輸至洞外，其工藝流程如下：測(cè)量放線(xiàn)、布置炮孔鉆測(cè)量放線(xiàn)、布置炮孔鉆孔、爆破通風(fēng)、出碴往復(fù)循環(huán)至貫通開(kāi)挖一段后、支護(hù)襯砌圖10泄水洞施工工藝流程圖（3）暗溝施工工藝測(cè)測(cè)放暗溝位置開(kāi)挖、修鑿、檢查暗溝斷面立下節(jié)暗溝模型灌注下節(jié)暗溝砼拆除下節(jié)內(nèi)模立上節(jié)模型養(yǎng)生拆模灌注上節(jié)砼圖11暗溝施工工藝流程圖5.3.3回填封閉一般漿砌片石或灌注砼常規(guī)方法變更設(shè)計(jì)、確定托梁形式和結(jié)構(gòu)布筋兩端基礎(chǔ)處理和加固可與橋臺(tái)同時(shí)施工處理搭設(shè)支承架立底模灌注托梁砼變更設(shè)計(jì)、確定托梁形式和結(jié)構(gòu)布筋兩端基礎(chǔ)處理和加固可與橋臺(tái)同時(shí)施工處理搭設(shè)支承架立底模灌注托梁砼放置舊鋼軌和綁扎鋼筋養(yǎng)生拆模灌注邊墻砼(邊墻砼也可同托梁砼一起灌注)圖12邊墻跨越托梁施工工藝流程圖5.3.5隧底部跨越橋梁施工工藝灌注梁部砼養(yǎng)生、拆模搭設(shè)澆筑梁部支架、立底模橋臺(tái)澆筑綁扎梁部鋼筋和立側(cè)模板變更設(shè)計(jì)、確定橋梁結(jié)構(gòu)形式測(cè)量放線(xiàn)橋臺(tái)基礎(chǔ)開(kāi)挖(與托梁基礎(chǔ)一起施工)圖13隧底部跨越橋梁施工工藝流程圖6.勞動(dòng)力組織進(jìn)度指標(biāo)6.1地表截水溝、泄水溝采用一班制施工，一個(gè)施工段，2～3作業(yè)面兩個(gè)作業(yè)組20-25人，其中：開(kāi)挖作業(yè)組開(kāi)山工。約10人，砌筑作業(yè)組，石工3-4人，普工8-12人。每日可完成30-40m。6.2泄水暗洞采用一班制施工:2個(gè)作業(yè)組施工約25人。其中開(kāi)挖作業(yè)約10-12名,開(kāi)山工擔(dān)任挖溝出土,管節(jié)預(yù)制安裝組12-14人,其中木工1人,鋼筋工1人,砼工3-4人,石工1人,普工6-8人,每天可完成土石方30-40m3。6.3渡槽一個(gè)綜合作業(yè)組施工18-20人。其中:開(kāi)挖工2人,架子工和木工2人,鋼筋工2人,電工1人,卷?yè)P(yáng)機(jī)司機(jī)1人,砼工4人,普工6-8人。6.4泄水洞采用三班制施工,每小班約10人,其中:開(kāi)挖工2-4人,翻碴、運(yùn)輸出碴工4-6人,電工1人。需襯砌時(shí)，增加木工1人，砼工3-4人，每小班進(jìn)度1.0～1.5m6.5邊墻托梁采用三班制施工,開(kāi)挖工2-4人,木工2人,鋼筋工2人,電工1人,砼工3-4人,普工2-4人,合計(jì)每班約15人。6.6橋梁施工采用三班制施工,橋臺(tái)開(kāi)挖每小班開(kāi)挖工6-8人,翻碴普工8人,合計(jì)每小班14-16人。橋臺(tái)砼灌注,每小班電工1人,木工1人,砼工3-4人,普工6-8人,合計(jì)12-14人。橋梁綜合作業(yè)班施工約20人。其中：電工1人，架