大独山隧道突水突泥专项综合项目施工专项方案.doc
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1、大独山隧道突水突泥专项施工方案1 编制根据(1)铁路混凝土工程施工质量验收原则TB10424-;(2)铁路混凝土工程施工技术指南铁建设【】241号;(3)高速铁路隧道工程施工技术指南铁建设【】241号;(4)高速铁路隧道工程施工质量验收原则TB10753-;(5)大独山隧道设计图 第二册 共四册;(6)大独山隧道设计图 第三册 共四册;(7)时速350公里双线隧道辅助施工办法及施工办法;2编制范畴依照设计图纸:大独山隧道预测隧道正常涌水量为91200m3/d,最大涌水量为177000m3/d。其中D1K855+300D1K858+918段内断层带内,岩芯破碎,且地表岩溶形态和地下岩溶管道发育,
2、有发生岩溶涌水突泥危险。在D1K856+650D1K856+700段内也许揭示张家寨暗河,该暗河雨季流量约为1.5m3/s,隧道涌水量将会成倍、甚至十倍增长。 依照断层分析有也许浮现突水、突泥段落:D1K854+510+610、D1K855+200+320、D1K855+580+680、D1K856+110+160、D1K856+615D1K857+075、D1K857+225+325、D1K857+645+860、D1K858+020+160、D1K859+300+450、D1K859+800+950、D1K862+375+475段穿越破碎带、断层、岩溶接触带及地表村庄等,施工过程中极易发生
3、突水、突泥现象且也许导致地表失水。依照现场施工揭示或超前地质预报成果:有发生突水、突泥也许变更地段。3工程概况3.1 设计概况大独山隧道位于关岭普安区间,起讫里程为D1K852+772D1K864+654,全长11882m。全隧共设立2座横洞1座贯通平导,均采用无轨单车道。在D1K856+500线路左侧设立长约1043m一号横洞,在D1K861+500线路左侧设立长约1361m二号横洞,贯通平导长11829m,起讫里程为PD1K852+768PD1K864+597,平行设立于线路迈进方向右侧,与左线线路中线距离为35m。4 施工组织方案4.1 总体原则坚持“早预报、先治水、强支护、快封闭,早衬
4、砌”施工原则组织施工。施工前严格执行超前地质预报工作,通过超前地质预报资料进行分析,拟定岩溶或断层破碎带延伸、规模、方向与类型。对也许存在突泥涌水地段采用全断面超前预注浆结合局部注浆办法,经注浆止水效果达到规定后,方可组织开挖施工。注浆结束后,进行注浆效果检查。本地层含水量不大时,浆液填充率须达到70%以上,地层含水丰富时,浆液填充率须达到80%以上。按总注浆孔510%设立检查孔,检查孔布设应在均布原则下,结合注浆资料分析做重点检查。检查孔应无涌泥、涌砂,不塌孔,渗水量应不大于0.2L/minm。不取芯钻孔时,应记录钻进速度、钻进压力、排渣成分等,进行认真分析。注浆效果达到规定后,方可组织开挖
5、施工。为防止突泥涌水对人员及设备导致危害,隧道施工时,通过综合超前地质预报手段探明掌子面前方地质条件,以便采用有效施工办法,避免施工突发灾害发生。遇溶隙、裂隙水可以以堵为主;遇到暗河或管道流,必要以疏、排为主。4.2 工艺流程超前地质预报超前支护短开挖强支护仰拱砼拱墙二衬。4.3 突泥涌水探测施工时加强超前地质预报,把超前地质预报纳入施工工序管理,建立完善超前地质预报系统,采用先进可靠预报办法(TSP203地震波法、红外线探水仪、水平声波反射法、地质雷达和超前钻孔等),采用长短结合、互相验证综合预报手段,依照预报成果采用相应解决办法,制定施工方案。(1)TSP203全程施作TSP203,软弱、
6、破碎低层或岩溶发育区,每次预报距离采用120m,搭接20m;岩层较好硬质岩每次预报距离采用150m,搭接20m。(2)超前地质水平钻在也许发生涌水段落采用超前地质水平钻施作3个探孔,钻孔直径采用89,活动断裂带超前探测长度80100m,搭接长度不不大于10m,别的地段超前探测长度不不大于30m,搭接长度不不大于5m。(3)加深炮孔在每个掌子面采用风钻在拱顶、拱腰两侧、中部处施作加深炮孔,炮孔深度为5米,依照钻孔速度和出水状况,鉴定前方围岩状况。(4)掌子面素描在开挖过程中,对每个掌子面进行地质素描,依照掌子面围岩节理、产状、出水点位置和围岩走向,鉴定前方围岩状况。综合对比分析各种超前地质预报成
7、果,以拟定前方隧道与否存在涌水突泥段落并制定相应施工预案。4.4 施工办法隧道在也许发生突水突泥地段施工时,应依照综合超前地质预报及现场实际状况,判识前方围岩软塑状断层破碎带及溶洞分布范畴、类型状况(大小、有无水、溶洞与否发育中、以及充填物大小)、岩层稳定限度和地下水状况(有无长期补给来源、雨季水量有无增减),并采用相应施工办法。4.4.1突泥治理方案 岩溶洞穴有填充物,其普通下沉量大、强度低、稳定性差,大多由泥砂及其混合物构成。当隧道必要穿越时,隧道基底可采用换填、注浆加固、钢管桩、旋喷桩等办法来解决。对于充填淤泥溶洞:在隧道施工中,采用综合超前地质超前预报判明前方存在充填淤泥质溶洞时,应停
8、止施工。然后采用超前预注浆加固淤泥质地层,并采用超前大管棚支护,台阶法开挖。开挖后及时进行径向注浆,及时施作二次衬砌构造。对于充填粉质粘性土型:在隧道施工中,采用综合超前地质超前预报表白前方存在充填粉质粘土层时,鉴于粉质粘性土层有一定自稳能力,对于拱部及边墙溶洞可采用超前小导管支护,必要时在隧道拱部设大管棚超前支护,分部开挖,钢架支撑处治方案,开挖后及时进行径向加固注浆。基底溶洞可采用钢管群桩或高压旋喷桩进行加固处治。加固后及时施作二次衬砌构造,依照水压力测试成果拟定与否采用抗水压二次衬砌构造形式。当溶洞较大、较深,填充物较多时,可采用梁、拱跨越。但梁端或拱座应置于稳固可靠基岩上,必要时用圬工
9、加固。当遇到一时难以解决全填充型溶洞时,可采用迂回导坑绕过溶洞区,继续进行隧道施工,再行解决溶洞。4.4.2.涌水治理方案隧道在施工时,应依照超前地质预报及现场实际,探明前方围岩软塑状断层破碎带及溶洞分布范畴、类型状况(涌水大小、溶洞与否发育中)、岩层稳定限度和地下水状况(有无长期补给来源、雨季水量有无增减),并采用相应施工办法。(1)当涌水量不大,涌水类型为基岩裂隙水时,在长段落范畴内进行注浆是不经济,也会对隧道建设工期产生严重影响。因而,在这种条件下按照“适量排放”原则,做好隧道施工排水和运营排水。(2)当涌水量较大、涌水集中在一定范畴内,严重影响隧道掘进进度时,采用超前注浆和帷幕注浆技术
10、、径向注浆方式进行堵水,来加快隧道施工进度。(3)施工中浮现大集中涌水时,采用局部注浆方式进行封堵,对剩余小股涌水进行集中引排。同步加大施工中抽水泵站抽水能力配备和储备,按设计中预测最大涌水量配备各级泵站,详细排水系统布设方案等。为了防止突然涌水,发生涌水风险事件,在施工中严格控制台阶长度,并随时进行补注浆,保证隧道施工安全。(4)当有暗河和大量涌水时,宜排不适当堵。在查明水源流向及其与隧道位置关系后,采用暗管、涵洞、小桥等设施以渲泄水流,最后运用隧道内排水系统将水排出洞外。(5)局部注浆技术办法如岩层溶隙、软弱夹层局部有股状涌水现象,出水比较清澈,受大气降雨影响不大,其解决办法有直接封堵法和
11、间接封堵法。直接封堵法:对于涌水压力P0.5MPa股状出水点,如来水方向可以拟定,可采用直接封堵法进行解决。沿着出水部位和出水方向直接钻孔,孔间距应控制在0.51.0m,钻孔深度应为开挖轮廓线外(0.51.0)D,如孔内出水部位距离孔口较远,可安设和钻孔长度同样注浆花管;如孔内出水部位距离孔口较近,可安设2.0m左右孔口管,每根注浆管前端应开花孔,保证水从管中排出。管口均应安装球阀,管外壁和孔壁之间空隙用锚固剂填充,注浆管安设完毕后,应进行挂网,网格外侧应用20钢筋将注浆管焊成整体,然后喷混凝土20cm作为止浆墙。注浆材料应选用普通水泥浆,如局部浮现漏浆可采用水泥水玻璃浆液进行封堵。注浆前应作
12、压水实验,以拟定注浆压力,注浆压力应不不大于2倍3倍涌水压力。由于注浆压力较高,注浆管和注浆泵之间应采用丝扣连接。注浆泵应选用中、低压力注浆泵(压力不不大于2.0MPa)。注浆顺序应从上到下,当发生未注浆管子串浆时,应及时关闭球阀,直到将最后一根流水注浆管堵住为止。间接封堵法:对于涌水压力0.5MPaP1.0MPa股状出水点,或来水方向不能明确判断出水部位,可采用间接封堵法进行解决。在围岩表面距离出水部位0.51.0m处,向出水方向钻斜孔,孔间距控制在0.51.0m,钻孔深度与直接注浆法类似,大某些孔应穿过出水岩层,将水引出。其注浆材料、注浆工艺、注浆结束原则和间接注浆法类似。该办法特点是,钻
13、孔受水影响较小,且钻孔容易探到出水部位,同步对围岩加固效果好。注浆机械应选用中档压力注浆泵,其泵压应不不大于5.0MPa。注浆顺序为:先堵出水最小孔,再依次封堵出水较大孔,如哪根管子串浆,可将孔口阀门暂时关闭,待其她孔注浆完毕后,再打开串浆管阀门,如流水或流浆,应继续进行注浆。当涌水压力不不大于1.0MPa时,且出水点和与该出水点连通管道距离孔口较远(普通状况下应3.0m),可选用高压泵(压力10.0MPa),运用水压或气囊式止浆塞进一步孔内进行注浆。但注浆过程中一定应加强对围岩和支护构造变形监测,防止局部突然破坏,影响施工安全。上述状况也可采用如下2种办法进行解决:第一种办法是采用C20混凝
14、土将出水部位及附近隧道空间完全填充,进行超前注浆解决;第二种办法是预留排水管,待抗水压衬砌完毕后进行解决。后一种解决办法带有相称大风险,一旦封堵后,水压过高,也许导致二次衬砌破坏。(6)当隧道已发生涌水时,及时启动应急预案,组织电工和抽水工24小时不间断抽水,防止浸泡发生其她事故,同步安排挖掘机挖集水井并安排装载机配合运送抽水泵及排水管,增大隧道排水系统排水能力。4.4.3.施工段落设计办法突水、突泥段落:D1K854+510D1K854+610段采用级抗水压0.5Mpa复合式衬砌,台阶法暂时仰拱,拱部设立766mm中管棚,每环50根,每根长度为8.0m,纵向每6m一环,全环20b型钢拱架,间
15、距0.6m。依照超前预报实行超前周边注浆。D1K855+200D1K855+320段采用级抗水压1.0Mpa复合式衬砌,台阶法暂时仰拱,拱部设立766mm中管棚,每环50根,每根长度为8.0m,纵向每6m一环,全环20b型钢拱架,间距0.6m。依照超前预报实行超前周边注浆。D1K855+580D1K855+680采用级抗水压0.5Mpa复合式衬砌,台阶法,全环16型钢拱架,间距1.0m。依照超前预报实行帷幕注浆。D1K856+110D1K856+160段采用级抗水压0.5Mpa复合式衬砌,台阶法暂时仰拱,拱部设立766mm中管棚,每环50根,每根长度为8.0m,纵向每6m一环,全环20b型钢拱
16、架,间距0.6m。依照超前预报实行超前周边注浆。D1K856+615D1K857+075段内D1K856+615D1K856+750段采用级抗水压1.0Mpa复合式衬砌,台阶法暂时仰拱,拱部设立766mm中管棚,每环50根,每根长度为8.0m,纵向每6m一环,全环20b型钢拱架,间距0.6m。依照超前预报实行帷幕注浆。D1K856+750D1K856+820段采用级抗水压0.5Mpa复合式衬砌,台阶法,拱部设立766mm中管棚,每环50根,每根长度为8.0m,纵向每6m一环,全环18型钢拱架,间距0.6m。D1K856+820D1K857+075采用级抗水压0.5Mpa复合式衬砌,台阶法,全环
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