不良地质隧洞施工方案.docx

湖北省鄂北地区水资源配置工程2016年第13标段
余家沟渡槽～霞家河暗涵施工

（桩号：258+490～264+230）

合同编号：EBSZY/JZAZ 2016-13

不良地质隧洞施工方案

批准：
审核：
编制：

黄河建工集团有限公司
鄂北工程2016年第13标段项目部
二○一七年十一月

不良地质隧洞施工方案
1. 工程概况
湖北省鄂北地区水资源配置工程是以城乡生活、工业供水和唐东地区农业供水为主，通过退还被城市挤占的农业灌溉和生态用水量，改善受水地区的农业灌溉和生态环境用水条件为任务的一项大型水资源配置工程。
工程以丹江口水库为水源，自丹江口水库清泉沟取水，自西北向东南方向。工程规模为Ⅱ等工程。
2016年第13标段桩号258+490～264+230，总长5.743km，包括长0.2km的余家沟渡槽（桩号258+490～258+668.5）、长0.26km的余家沟隧洞（桩号258+668.5～258+930）、长1.603km的广水河倒虹吸（桩号C5K258+930～C5K260+533.189）、长0.04km的楼子冲明渠（桩号260+530～260+570）、长0.13km的武胜关隧洞（桩号260+570～260+700）、长0.24km的汉东寨明渠（桩号260+700～260+940）、长1.49km的汉东寨隧洞（桩号260+940～262+430）、长0.09km长冲暗涵（桩号262+430～262+520）、长1km的霞家河隧洞（桩号262+520～263+520）、长0.01km的霞家河明渠（桩号263+520～263+530）、长0.275km的霞家河渡槽（桩号263+530～263+805），长0.43km的霞家河暗涵（桩号263+805～264+200、264+200～264+230），共计明渠3段0.31km。
另包括7座水闸，分别为广水河退水闸（桩号258+820）、广水倒虹吸进口检修闸和广水倒虹吸出口闸（桩号C5K258+930～K260+533）、霞家河分水闸（桩号264+140）、霞家河分水口分水闸和霞家河分水口防洪闸、霞家河节制闸（264+150），以及跨干渠的渠系恢复等永久工程土建、金属结构安装、电气设备安装、建筑与环境设计、施工临建、施工期环境保护及水土保持等。隧洞4段2.84km、暗涵2段0.52km、渡槽2座0.47km、倒虹吸1座1.603km。
2.编制依据
1）鄂北2016年第13标段招标文件、施工组织设计、设计图纸和施工技术要求。
2）国家、水利部、地方政府有关安全、环境保护、水土保持的法律、法规、规则及条例。
3）《水利水电工程施工组织设计规范》SL303-2004。
4）《水工建筑物地下开挖工程施工规范》SL378-2007。
5）《水利水电工程喷锚支护施工技术规范》DL/T5181-2003。
6）《水利水电工程爆破施工技术规范》DL/T5135-2001。
7）《爆破安全规程》GB6722-2011。
3.工程地质条件、围岩分类及稳定性评价
3.1余家沟隧洞
（1）工程地质条件
隧洞穿越余家沟左岸山体，山顶高程 145.1m，进口处地面坡角 30°～40°左右，地形相对陡峭；隧洞出口地形相对平缓，自然角 20°～25°。
工程区地表基岩裸露，根据钻孔揭示，结合地质测绘资料，岩土层分布特征如下：
隧洞进出口均有基岩露头，其残积土层厚度一般不超过 2 m，基岩为桐柏山群黄土寨组（Arh）灰白色黑云奥长混合片麻岩。隧洞沿线广泛分布。
根据区域地质资料和本次工作成果，隧洞沿线未发现大的断层和破碎带。片理产状：120°～ 128°∠30°～38°。
隧洞沿线地下水根据埋藏条件，可分为：
1）孔隙水：主要分布在第四系松散堆积物中。主要由大气降水补给，以蒸腾蒸发及补给基岩裂隙水的形式排泄，埋深 2.0m 左右。
2）基岩裂隙水：主要分布在基岩的构造裂隙、风化裂隙中，水量较贫乏，且不均衡，主要靠大 气降水补给，沟河为其排泄基准面。
工程区地下水水质较好，对混凝土结构无腐蚀性。
（2）隧洞围岩分类及稳定性评价
1）258+690～258+720
本段长 0.030km，属Ⅳ类围岩，不稳定。进口洞脸段地形陡峭，自然坡角 36°，地表出露基岩露头，覆盖层厚度一般小于 1.5 米。围岩主要强～弱风化桐柏山群黄土寨组（Arh）黑云奥长混合片麻岩，上覆岩体厚 5～15m，岩体完整性差，总体上围岩不稳定。建议开挖时喷锚支护，必要时全断面混凝土衬砌处理。
2）258+720～258+900
本段长 0.180km，属Ⅲ类围岩，局部稳定性差。上覆岩体厚度15～43.1米。隧洞走向125°，片麻理产状 120°～128°∠30°～38°，片麻理走向与洞线交角 85°～87°。围岩主要为弱～微风 化桐柏山群黄土寨组（Arh）黑云奥长混合片麻岩，岩体较完整，围岩局部稳定性差。建议开挖时喷混凝土或喷锚支护。
3）258+900～258+930
本段长 0.030km，属Ⅳ类围岩，不稳定。出口洞脸段地形相对平缓，自然坡角 20°～25°，覆盖层厚度一般小于 0.5 米，地表有基岩露头。围岩主要强风化桐柏山群黄土寨组（Arh）黑云奥长混合片麻岩，上覆岩体厚 5～15m，岩体完整性差，总体上围岩不稳定。建议开挖时喷锚支护，必要时全断面混凝土衬砌处理。
（3）进出口边坡稳定性评价
进口段地形坡度 36°左右，出口段地形坡度 20°～25°。进出口地表基岩裸露，基岩为桐柏山 群黄土寨组（Arh）黑云奥长混合片麻岩，呈强风化～弱风化，岩体节理裂隙发育。隧洞走向 125°， 片麻理产状 120°～128°∠30°～38°，片麻理走向与洞线交角 85°～87°，出口边坡为顺向坡，开挖状态下易失稳。
隧道进出口开挖时应及时支护、衬砌，以避免隧道塌顶及破坏山体自然平衡。 建议永久开挖坡比：基岩 1∶0.5～1∶1.0。
3.2武胜关隧洞
（1） 工程地质条件
隧洞地处丘陵地貌区，基岩埋深较浅，山坡表层分布厚薄不均的残积碎石土，植被覆盖一般，现多为坡地农田。隧洞沿线地面高程 113～133m，隧洞穿越山脊处最高高程 132m，隧洞底板最大埋深33m，隧洞两端分布于山脊两侧斜坡上，其中西侧隧洞进口段隧洞轴线方向垂直于等高线方向，高程118 逐渐增至132m；东侧 261+654～261+674m 段穿冲沟末端，隧洞方向与等高线方向小角度相交，高程 114～116m，261+674～261+700m 段隧洞方向近平行于等高线方向，高程 113～117m。隧洞沿线无房屋、公路等建筑物分布。
隧洞穿越地层主要有太古界桐柏山群黄土寨组（Arh）黑云奥长混合片麻岩。及表层第四纪残积 壤土夹碎石。现将各地层特征由新至老阐述于下：
1）第四系全新统冲坡积堆积（Q4el+dl）：黄褐色壤土夹碎石。多分布在隧洞进出口处，厚度一般 0～1.5m。隧洞沿线地表广泛分布。
2）太古界桐柏山群黄土寨组（Arh）：灰白色黑云奥长混合片麻岩。隧洞沿线广泛分布。 工程区属秦岭褶皱系一级构造单元。
根据区域地质资料和本次工作成果，隧洞沿线未发现大的断层和破碎带。片麻理面产状128°∠42°。
通过勘探和地质测绘揭示工程区主要发育两组节理裂隙：
1）第一组为为顺片麻理面发育裂隙，西面多起伏粗糙，呈闭合状态。
2）第二组为陡倾角裂隙面，面多平直粗糙，呈闭合状态，裂隙面铁锰质渲染，该组裂隙面延伸不长，多在 10～40cm。
隧洞沿线地下水活动轻微，以基岩裂隙水为主，含水量一般较小，且不均衡，主要靠大气降水补给，沟河为其排泄基准面。隧洞开挖过程中可能会有裂隙性渗水现象。
根据钻孔和地质测绘揭示，隧洞范围内岩体（石）呈弱风化～微风化状。两端进出口处局部存在强风化。
根据区域地质资料及地质调查，隧洞沿线多属低山丘陵区，隧洞所在两端斜表层覆盖残坡积碎石土，边坡坡度较缓，坡度 20～30°，地形坡度不大，植被较发育，区内泥石流、崩塌及滑坡等不良地质现象不发育。仅表层覆盖层在水流冲击作用下形成水土流失。
（2）隧洞围岩分类及稳定性评价
根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008），对隧洞段围岩进行打分，并进行隧洞围岩分类。得出隧洞围岩分类结果如下表所示。
该隧洞长 0.130km（桩号 260+570～260+700），属Ⅳ类围岩，不稳定。围岩为太古界桐柏山群 黄土寨组（Arh）黑云奥长混合片麻岩，呈强风化～弱风化状，地下水活动轻微。岩体透水率 q=1.86～ 4.76Lu，为弱透水。隧洞走向 125°，片麻理产状 119°～146°∠42°～44°，片麻理走向与洞线基本垂直。上覆岩体厚 10～30m，岩体完整程度为完整性差，围岩稳定性差。建议开挖时喷锚支护，必要时超前支护，全断面混凝土衬砌处理。
（3）进出口边坡稳定性评价
1）进洞口边坡稳定性评价
进洞口段地形坡度 25°～30°左右，隧洞轴线与等高线近垂直，洞口开挖底板线位于地面下 19.0m 左右，上部为第四系全新统残坡积物，主要成分为壤土夹碎块石，厚度 0～2.0m，稳定性差； 下伏基岩为太古界桐柏山群黄土寨组（Arh）黑云奥长混合片麻岩，呈强风化～弱风化状，岩体节理 裂隙发育，片麻理产状 146°∠42°，为逆向坡，开挖状态下边坡整体稳定性较好，但表层覆盖层 及强风化层存在局部失稳的发生变形破坏的可能性。
2）出洞口边坡稳定性评价
出洞口段地形坡度 10°～20°，隧洞轴线与地形线呈小角度相交。出口处有厚 0～1.5m 第四系 全新统残坡积物，主要成分为主要成分为壤土夹碎块石，结构松散，稳定性差；下伏基岩为下伏基 岩为太古界桐柏山群黄土寨组（Arh）黑云奥长混合片麻岩，呈强风化～弱风化状，岩体节理裂隙发 育。隧洞走向 125°，片麻理产状 119°～146°∠42°～44°，出口边坡为顺向坡，开挖状态下易失稳。
建议岩土混合边坡在岩土分界处设马道，土质边坡按垂高 6m、岩质边坡按垂高 8～10m 设马道。
3.3汉东寨隧洞
（1） 工程地质条件
隧洞地处丘陵地貌区，基岩埋深较浅，山坡表层分布厚薄不均的残积碎石土，植被覆盖茂密。隧洞沿线地面高程 114～193m，隧洞穿越山脊处最高高程 193m，隧洞底板最大埋深 94m。隧洞进出口分布于侧斜坡上，进口处轴线方向与等高线近垂直，出口处轴线与等高线平行。隧洞穿越三条冲沟，分别为：桩号 261+400～261+500m 段冲沟高程 139～144m；桩号 262+090～262+110m 段冲沟高程 134～138m；桩号 262+230～262+300m 段冲沟高程 117～119m，冲沟内分布少量渊塘。隧洞沿线无房屋、公路等建筑物分布。
工程区地表基岩裸露，根据钻孔揭示，结合地质测绘资料，岩土层分布特征如下：
1）第四系全新统冲坡积堆积（Q4el+dl）：黄褐色壤土夹碎石。多分布在隧洞进出口处，厚度一般 0～1.5m。隧洞沿线地表广泛分布。
2）太古界桐柏山群黄土寨组（Arh）：灰白色黑云奥长混合片麻岩。隧洞沿线广泛分布。工程区属秦岭褶皱系一级构造单元。隧洞位于桐柏—大别中间隆起带（二级）浆溪店—大贵寺复背斜（三级）关门山倒转复式背斜南翼。 根据区域地质资料和本次工作成果，隧洞沿线未发现大的断层和破碎带。片麻理面产状 123°～140°∠29°～40°。
通过勘探和地质测绘揭示工程区主要发育两组节理裂隙：
1）第一组为为顺片麻理面发育裂隙，西面多起伏粗糙，呈闭合状态。
2）第二组为 50°～70°陡倾角裂隙面，面多平直粗糙，呈闭合状态，裂隙面铁锰质渲染，该 组裂隙面延伸不长，多在 10～40cm。
隧洞沿线地下水活动轻微，以基岩裂隙水为主，含水量一般较小，且不均衡，主要靠大气降水补给，沟河为其排泄基准面。隧洞开挖过程中可能会有裂隙性渗水现象。
根据钻孔和地质测绘揭示，隧洞范围内岩体（石）呈弱风化～微风化状。两端进出口处局部存在强风化。
根据区域地质资料及地质调查，隧洞沿线多属低山丘陵区，隧洞所在进出口段斜表层覆盖残坡积碎石土，边坡坡度较缓，坡度 20～35°，地形坡度不大，植被茂密，区内泥石流、崩塌及滑坡等不良地质现象不发育。仅表层覆盖层在水流冲击作用下形成水土流失。
（2）隧洞围岩分类
根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008），对隧洞段围岩进行打分，并进行隧洞围岩分类。得出隧洞围岩分类结果如下表所示。
（3）隧洞围岩稳定性评价
1）260+940～261+000 段
长 0.060km，属Ⅳ类围岩，不稳定。围岩为太古界桐柏山群黄土寨组（Arh）黑云奥长混合片麻岩，呈强风化～弱风化状，地下水活动轻微。岩体透水率 q=1.86～4.76Lu，为弱透水。隧洞走向 125°，片麻理产状 127°～128°∠30°～42°，片麻理走向与洞线基本垂直。上覆岩体厚 18～30m，岩体 完整程度为完整性差，围岩稳定性差。建议开挖时喷锚支护，必要时超前支护，全断面混凝土衬砌 处理。
2）261+000～262+380 段
长 1.380km，属Ⅲ类围岩，局部稳定性差。围岩为太古界桐柏山群黄土寨组（Arh）黑云奥长混合片麻岩，呈弱风化～微风化状，地下水活动轻微。岩体透水率 q=1.86～4.76Lu，为微透水。隧洞走向 125°，片麻理产状 127°～138°∠30°～40°，片麻理走向与洞线基本垂直。上覆岩体厚 30～ 93m，其中桩号 261+400～261+500m 段冲沟和桩号 262+090～262+110m 段冲沟上覆岩体厚度 40～45m 和 35～39m。该段岩体完整程度为较完整，围岩稳定性较好。建议开挖时喷混凝土或喷锚支护。
3）262+380～262+430 段
长 0.050km，属Ⅳ类围岩，不稳定。围岩为太古界桐柏山群黄土寨组（Arh）黑云奥长混合片麻岩，呈强风化～弱风化状，地下水活动轻微。岩体透水率 q=1.86～4.76Lu，为弱透水。隧洞走向 125°，片麻理产状 140°∠40°，片麻理走向与洞线大角度相交。该段隧洞方向穿越冲沟南侧边缘下部，上覆岩体厚 15～30m，岩体完整程度为完整性差，围岩稳定性差。建议开挖时喷锚支护，必要时超 前支护，全断面混凝土衬砌处理。
（4） 进出口边坡稳定性评价
1）进洞口边坡稳定性评价
进洞口段地形坡度 25°～30°，隧洞轴线与等高线近垂直后转为平行，洞口开挖底板线位于地面下 18～30m 左右，上部为第四系全新统残坡积物，主要成分为壤土夹碎块石，厚度 0～2.0m 左右， 稳定性差；下伏基岩为太古界桐柏山群黄土寨组（Arh）黑云奥长混合片麻岩，呈强风化～弱风化状， 岩体节理裂隙发育。隧洞走向 125°，片麻理产状 180°∠62°，片麻理走向与洞线交角 35°左右， 进口左侧边坡为顺向坡，开挖状态下易失稳。
2）出洞口边坡稳定性评价
出洞口段地形坡度 10°～20°，隧洞轴线与地形线呈小角度相交。出口处第四系全新统残坡积 物厚小于 3m，主要成分为主要成分为壤土夹碎块石，，结构松散，稳定性差；下伏基岩为下伏基岩 为太古界桐柏山群黄土寨组（Arh）黑云奥长混合片麻岩，呈强风化～弱风化状，岩体节理裂隙发育。 隧洞走向 125°，片麻理产状 140°∠40°，片麻理走向与洞线交角 75°左右，出口边坡为顺向坡， 开挖状态下易失稳。
建议岩土混合边坡在岩土分界处设马道，土质边坡按垂高 6m、岩质边坡按垂高 8～10m 设马道。 永久开挖坡比：第四系堆积物 1∶2.0～1∶2.5；基岩 1∶0.5～1∶1.0。
3.4霞家河隧洞
（1） 工程地质条件
隧洞地处丘陵地貌区，基岩埋深较浅，山坡表层分布厚薄不均的残积碎石土，植被覆盖茂密。隧洞沿线地面高程 114～188m，隧洞穿越山脊处最大高程 188m，隧洞底板最大埋深 90m。隧洞进出口分布于侧斜坡上，隧洞轴线方向与等高线近垂直。隧洞桩号 263+140～263+230m 穿越一冲沟，冲沟高程 120～132m，冲沟内发育渊塘，其中东侧渊塘与隧洞正上方，西侧渊塘距离隧洞轴线 15m。隧洞出口处上方有一条村级公路，与隧洞小角度交叉，仅小型农用车通行，沿线无房屋等建筑物分布。
工程区地表基岩裸露，根据钻孔揭示，结合地质测绘资料，岩土层分布特征如下：
1）第四系全新统冲坡积堆积（Q4el+dl）：黄褐色壤土夹碎石。多分布在隧洞进出口处，厚度一般 0～1.5m。
2）太古界桐柏山群黄土寨组（Arh）：灰白色黑云奥长混合片麻岩。隧洞沿线广泛分布。 工程区属秦岭褶皱系一级构造单元。隧洞位于桐柏—大别中间隆起带（二级）浆溪店—大贵寺复背斜（三级）关门山倒转复式背斜南翼。
根据区域地质资料和本次工作成果，隧洞沿线未发现大的断层和破碎带。片麻理面产状 95°～163°∠26°～53°。
通过勘探和地质测绘揭示工程区主要发育两组节理裂隙：
1）第一组为为顺片麻理面发育裂隙，西面多起伏粗糙，呈闭合状态。
2）第二组为陡倾角裂隙面，面多平直粗糙，呈闭合状态，裂隙面铁锰质渲染，该组裂隙面延伸不长，多在 10～40cm。
隧洞沿线地下水活动轻微，以基岩裂隙水为主，含水量一般较小，且不均衡，主要靠大气降水补给，沟河为其排泄基准面。隧洞开挖过程中可能会有裂隙性渗水现象。
根据钻孔和地质测绘揭示，隧洞范围内岩体（石）呈弱风化～微风化状。两端进出口处局部存 在强风化。
根据区域地质资料及地质调查，隧洞沿线多属低山丘陵区，隧洞所在进口段斜表层覆盖残坡积碎石土，沿线山体斜坡坡度 25～35°，出口处坡度较陡，坡度 35°～40°，植被茂密，区内泥石流、 崩塌及滑坡等不良地质现象不发育。仅表层覆盖层在水流冲击作用下形成水土流失。
（2）隧洞围岩分类
根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008），对隧洞段围岩进行打分，并进行隧洞 围岩分类。得出隧洞围岩分类结果如下表所示。
（3）隧洞围岩稳定性评价
1）262+520～262+550 段
长 0.030km，属Ⅳ类围岩，不稳定。围岩为太古界桐柏山群黄土寨组（Arh）黑云奥长混合片麻 岩，呈强风化～弱风化状，地下水活动轻微。岩体透水率 q=1.86～4.76Lu，为弱透水。隧洞走向 125°， 片麻理产状 160°∠42°，片麻理走向与洞线呈 55°斜交。上覆岩体厚 15～25m，岩体完整程度为 完整性差，围岩稳定性差。建议开挖时喷锚支护，必要时超前支护，全断面混凝土衬砌处理。
2）262+550～263+450 段
长 0.900km，属Ⅲ类围岩，局部稳定性差。围岩为太古界桐柏山群黄土寨组（Arh）黑云奥长混 合片麻岩，呈弱风化～微风化状，地下水活动轻微。岩体透水率 q=1.86～4.76Lu，为微透水。隧洞走向 177°，片麻理产状 95°～120°∠43°～53°，片麻理走向与洞线呈 7°～37°斜交。上覆岩 体厚 23～53m，其中桩号 263+140～263+230m 段隧洞穿越一冲沟，隧洞围岩埋深 23～30m。岩体完整程度为较完整，围岩稳定性较好。建议开挖时喷混凝土或喷锚支护。
3）263+450~263+500 段
长 0.050km，属Ⅳ类围岩，不稳定。围岩为太古界桐柏山群黄土寨组（Arh）黑云奥长混合片麻岩，呈强风化～弱风化状，地下水活动轻微。岩体透水率 q=1.86～4.76Lu，为弱透水。隧洞走向 177°， 片麻理产状 120°∠43°，片麻理走向与洞线呈 37°斜交。上覆岩体厚 24～32m，岩体完整程度为 完整性差，围岩稳定性差。建议开挖时喷锚支护，必要时超前支护，全断面混凝土衬砌处理。
（4）进出口边坡稳定性评价
1）进洞口边坡稳定性评价
进洞口段地形坡度 25°～35°，隧洞轴线与等高线近垂直，洞口开挖底板线位于地面下 15～ 25m，上部为第四系全新统残坡积物，主要成分为壤土夹碎块石，厚度 0～2.0m，稳定性差；下伏基 岩为太古界桐柏山群黄土寨组（Arh）黑云奥长混合片麻岩，呈强风化～弱风化状，岩体节理裂隙发 育，片麻理产状 160°∠42°，为逆向坡，开挖状态下边坡整体稳定性较好，但表层覆盖层及强风 化层存在局部失稳的发生变形破坏的可能性。
2）出洞口边坡稳定性评价
出洞口段地形坡度 35°～45°，隧洞轴线与等高线近垂直。出口处第四系全新统残坡积物厚小 于 3m，主要成分为主要成分为壤土夹碎块石，结构松散，稳定性差；下伏基岩为下伏基岩为太古界 桐柏山群黄土寨组（Arh）黑云奥长混合片麻岩，呈强风化～弱风化状，岩体节理裂隙发育。隧洞走 向 177°，片麻理产状 120°∠43°，片麻理走向与洞线呈 37°斜交，出口右侧边坡为斜交顺向坡， 开挖状态下易失稳。
建议岩土混合边坡在岩土分界处设马道，土质边坡按垂高 6m、岩质边坡按垂高 8～10m 设马道。永久开挖坡比：第四系堆积物 1∶2.0～1∶2.5；基岩 1∶0.5～1∶1.
4. 不良地质对隧洞施工的影响
4.1破碎断层对隧洞施工影响
破碎断层是隧洞施工中常见的不良地质，是造成隧洞塌方的最主要原因，也是突泥突水、甚至岩爆等诸多隧洞施工地质灾害总祸根之一，所以破碎断层的调查在地质调查中占突出重要的地位。
4.2涌水对隧洞施工影响
在隧洞施工中，地下水的作用非常活跃。本身可造成隧洞涌水，可软化岩石，增大围岩变形；降低结构面的内聚力，造成不利组合岩块的塌落，甚至引起大的塌方；加剧构造岩、风化岩、破碎岩、粘土砂及泥加块石类溶填充物活动性，引起隧洞塌方、泥石流、岩溶涌突水泥灾害。
4.3本标段隧洞不良地质情况
本标段设计隧洞共四座，隧洞情况见下表：
根据勘察设计单位初步勘察文件，本标段四座隧洞围岩均为混合片麻岩，为中硬岩；围岩类型为Ⅲ类、Ⅳ类，Ⅳ类围岩不稳定，Ⅲ类围岩局部稳定性差；进、出口边坡易存在开挖边坡稳定性问题。隧洞处于地下水位之下，隧洞岩石渗透性较小，不存在大的涌水问题。
5.不良地质隧洞施工方案
5.1隧洞进、出口施工方案
为保证进洞安全，隧洞进、出口段采取管棚加固的措施进洞。进、出口管棚长度各15m。 管棚设置在管顶 120°范围内，采用Φ108 无缝钢管，环向间距 40cm，倾角 1°，单管长度 20m，搭接长度 5m。长管棚采用长 2m、厚 1m 的 C25 混凝土套拱作为管棚导向墙，套拱在洞外施做，内设 5 榀 I18 工字钢，工字钢上预埋Φ133 无缝钢管作为管棚导向管，管棚灌浆采用 P.O42.5 普通硅酸盐水泥浆，注浆压力及注浆量根据现场试验确定。
5.2隧洞超前地质预报
为保证隧洞施工安全，优化设计、实现信息化施工，施工期间实施全隧超前地质预测预报，将其纳入正常施工工序进行管理。超前地质预测预报工作，核实和预测掌子面前方的地质条件，以便及时调整工程措施，确保施工及结构安全。
全隧洞以地质调查法为基础，超前钻孔为主进行综合超前地质预报。地质调查法包括隧洞地表补充地质调查和隧洞内地质素描。
（1） 地表调查：地层、岩性在隧洞地表的出露及接触关系，特别是标志层的熟悉和确认。
（2） 洞内地质素描：包括开挖工作面地质素描和洞身地质素描。主要内容为：地层岩性、地质构造、地下水等。
（3） 超前地质钻孔：采用单孔水平取岩芯钻探法，超前探测20～30m，验证中近距离物探超前探测的异常地段。每25m一循环，每孔30m，钻孔是否取芯根据不同地质条件确定。
（4） 加深炮眼：即加深炮眼超前探测，利用在隧洞开挖工作面上的炮眼钻孔来探测前方围岩的地质情况，在每一循环钻设炮眼时布设3～5钻孔加深3m以上为探测孔。
（5） 超前地质预报资源配置：成立超前地质预报小组，组长由项目部总工担任，隧洞队技术负责人负责超前地质预报的日常管理；隧洞地表补充地质调查、隧洞内地质素描、超前地质钻孔、加深炮眼探测安排专人负责管理实施。施工中认真分析、研究超前地质预报成果，及时将超前地质预报成果与监理、勘察设计、建设单位反馈，并对超前地质预报成果及数据的真实性负责。
5.3监控量测
为了掌握围岩在开挖过程中的动态信息和支护结构的稳定状态，提供有关隧洞施工全面、系统的信息资料，为评价和修改支护参数，力学分析及二次衬砌施作时提供信息依据，确保施工安全和支护结构的稳定。在施工中，监控量测是施工过程中必须的施工程序。对围岩支护系统的稳定状态进行监测，是确保施工安全、指导施工程序、便利施工管理的重要手段。
5.3.1洞内施工期变形监测
岩体表面变形是隧洞开挖后其应力形态变化的直观反映，对于地下工程的稳定能提供较可靠的信息，也比较容易施测，故此进行隧洞施工期现场变形监测时量测相对位移值，即量测内空收敛变形。施工期现场监测实施的主要目的，在于掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈、指导施工作业；了解支护结构的作用和效果；确保工程施工安全和经济性；将监测的成果反馈于设计与施工过程中。
本工程施工监测方案按照隧洞前期地质勘探结果，在隧洞相应位置埋设预埋件，预埋件的长度根据需要加工，连接件与预埋件进行焊接，并使销钉孔方向垂直于洞壁，布置示意图如图5.3-1：

图5.3-1 变形监测点布置示意图
本工程隧洞均为Ⅲ、Ⅳ类围岩，围岩完整性总体一般，局部裂隙发育。变形监测断面按照分段控制的原则，Ⅲ类围岩洞段每隔30～50m设置一个变形监测断面，Ⅳ类围岩洞段每隔10～30m设置一个变形监测断面，在开挖近掌子面的设计断面上埋设测点，测点按照下图进行布置（见图5.3-2），量测采用数显收敛仪。并在Ⅲ、Ⅳ类围岩的不良地质洞段紧跟掌子面布置若干个变形监测断面，以掌握围岩和支护的变形动态信息。

图5.3-2 Ⅲ、Ⅳ类围岩监测点布置图
5.3.2 变形监测频率
变形监测频率应根据测点距开挖面的距离及位移速度分别按表5.3.1和表5.3.2确定。由测点距开挖面的距离决定的监控量测频率和又位移速度决定的监控量测频率之中，原则上采用较高的频率值。出现异常情况或不良地质时，应增大监控量测频率。
表5.3.1 按距开挖面距离确定的变形监测频率
监控量测断面距开挖面距离（m）
监控量测频率
（0～1）B
2次/d
（1～2）B
1次/d
（2～5）B
1次/（2d～3d）
>5B
1次/(7d)
注：B表示隧洞开挖宽度

表5.3.2 按位移速度确定的监控量测频率
位移速度（mm/d）
监控量测频率
≥5
2次/d
1～5
1次/d
0.5～1
1次/（2d～3d）
0.2～0.5
1次/（3d）
<0.2
1次/（7d）
5.3.3 变形监测方法及数据处理
1 首先在测点处牢固的埋设预埋件;预埋件长度根据需要加工，连接件与预埋件的连接，应使销钉孔方向铅直。
2 检查予埋测点有无损坏、松动并将测点灰尘擦净。
3 打开收敛计钢尺摇把，拉出尺头挂钩放入测点孔内，将收敛计拉至另一测点，并将尺架挂钩挂入测点孔内，选择合适的尺孔，将尺孔销插入与联尺架固定。
4 调整调节螺母，仔细观察，使塑料窗口上的刻线对在张力窗口内标尺上的两条白线之间（每次应一致）。
5 记下钢尺在联尺架端时的基线长度与数显读数。为提高量测精度，每次基线应重复测三次取平均值。当三次读数极差大于 0.05mm 时，应重新测试。
6 测试过程中，若数显读数已超过 25mm ，则应将钢尺收拢（换尺孔） 25mm 重新测试，两组平均值相减，即为两尺孔的实际间距，以消除钢尺冲孔距离不精确造成的测量误差。
7 记录数据、时间、温度、尺孔位置和测点编号。
8 一条基线测完后，应及时逆时针转动调节螺母，摘下收敛计，打开尺卡收拢钢带尺，为下一次使用作好准备。
9 记录数据有三项内容，包括数显读数；钢卷尺使用长度及测点附近气温。一般情况下读数取三次平均值，三次读数的偏差应小于 0.05mm。
10 收敛变形观测的记录数据有三项内容，包括数显读数；钢卷尺使用长度及测点附近气温。一般情况下读数取三次平均值，三次读数的偏差应小于 0.05mm。
5.4超前小导管
对于受地质构造影响严重的洞段，开挖临空后的数小时内可能剥落或局部坍塌，应先进行超前支护，再进行初期支护。根据地质勘探成果，对隧洞围岩不稳定的Ⅳ类洞段，采取局部超前支护措施。超前支护措施采用注浆小导管，沿隧洞纵向在拱顶 120°范围布置小导管。小导管沿隧洞轴线方向每 3m 布置一排，沿拱的环向布置间距为 50cm，单根管长 4m，搭接长度 1m，钢管沿拱的环向外插角为 5~15°。小导管注浆采用 P.O42.5 普通硅酸盐水泥浆，注浆压力及注浆量根据现场试验确定。
6.不良地质地段隧洞施工安全技术措施
本标段不良地质隧洞施工应注意以下安全措施：
1） 施工中加强地质预报工作。认真进行超前地质预报和超前探水，杜绝突水。通过超前地质预报、施工中地质素描、炮眼钻进速度变化、炮孔出水异常现象对前方地质情况作出判断，制定相应的施工方法和合理的支护参数，围岩变形增大时加强支护。地质不良地段按照“早预报、深钻探、先治水、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的原则施工。
2） 开挖过程中，遵循“短进尺，弱爆破，强支护，勤量测，早封闭”的原则，尽量减少对围岩的扰动，开挖完毕及时做初期支护，加强监控量测频率，及时封闭成环，确保围岩稳定。
3） 施工过程中，加强隧洞施工组织管理，确保工序衔接，以监控量测，超前地质预报信息为依据，科学组织，合理安排，确保施工安全。
4） 施工过程中，对照设计文件和流动情况进行调查和量测，据以确定施工对策。对工程地质和水文地质应心中有数，并做好人、机、物、财计划、科技手段与工程措施准备。
5） 认真做好防排水工作，首先要防止出现因工程用水漏水与排放污水不畅，及时进行仰拱及基底封闭，防止泥水及满洞泥泞，墙脚浸泡造成滑塌。认真做好隧洞及地表范围内积水引排，确保隧洞施工安全。
6） 开挖尽量采取措施，使其一次成型，以便初期支护及早封闭成环，采用全断面施工，以免分部过多，由于爆破造成围岩多次扰动。施工中要多打眼、少装药、强支护、速封闭、紧衬砌。
7） 施工支护采用喷锚支护。紧跟开挖面进行。
8） 施工中逐段核实围岩级别，若与设计不符，及时提出变更。
9） 建立完善的洞内施工收敛变形量测体系，加强监控量测，为施工提供及时、准确的信息，及时对指导施工的技术方案进行调整，保证施工安全进行。
10） 施工中如发现工作面有大量涌水时，立即令工人停止工作，撤至安全地点。
7.应急预案
7.1应急原则
①突发事件应急工作，遵循“安全第一，预防为主，综合治理”的安全生产方针，贯彻统一领导、分级管理、反应及时、措施果断、依靠科学、加强合作的原则。
②项目部定期、经常对可能发生的突发灾情的事故源进行检查、处理，尽可能降低发生的可能性，并召集相关人员进行谈论、研究预案，将相关应急物资、设备、设施准备就绪。
7.2应急机构
项目部成立应急组织机构，配备充足的应急外资，成立应急救援小组。应急小组人员名单、联系电话如下：

姓名
职务
联系电话
职责
韦利军
项目经理
13140085757
总指挥
邵锡鹏
项目副经理
13997861213
副总指挥
孟北方
项目总工
15225190980
副总指挥
邓志亮
安全负责人
13526549694
现场抢救组
邵株松
安全部
13797885739
事故调查组
鲁新峰
物资部
15516620266
物资保障组
陈亚军
办公室
13526888684
后勤保障组
冯未丽
档案管理
13137115957
对外宣传组

7.3险情报告制度
在施工过程中一旦遇到险情由应急领导小组成员调度及时准确的向上级领导及相关部门汇报。

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