某隧道塌方处理施工方案.docx

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某隧道塌方处理施工方案

新建铁路大理至瑞丽线大保段站前工程

（第二标段）

××隧道（DK80+610～+600）段

塌方处理施工方案

编制：

审批：

二〇一一年七月

××隧道DK80+610～+600段

塌方处理施工方案

一、工程概述：

初一铺1××隧道DK80+460～+640段设计为V级A型衬砌，拱部设置超前Φ42小导管，20根/环，3.5m/根，2.0m/环，设置拱墙格栅钢架，1.0m/榀。

采用大瑞隧参（07）02-11图施作。

2011年6月2日现场核对采用台阶法开挖，上台阶掌子面里程DK80+595，下台阶DK80+610。

上午9：

10，施工单位进行下台阶施工，对DK80+610处线路右侧2榀钢架范围进行开挖，开挖揭示围岩为泥岩夹砂岩，泥质胶结，层间存在泥质夹层，节理裂隙发育，并有少量渗水。

开挖后发现上台阶出现裂纹，现场及时组织机械人员撤出，而后，原施作上台阶初期支护钢架背后发生溜坍，约10m3，随后DK80+610～+600段边墙发生变形，逐渐发展至拱顶局部坍落，期间坍方量约30m3，至11：

00，该段拱部发生较大坍方，总量约120m3，拱部形成坍腔长约10m，宽约5m，高5m，坍方物质为砂质泥岩质碎块石，一般直径为30～50cm，最大4m左右。

根据大瑞线站前二标段（2011）第（038）号，制定如下方案

二、施工方案

总体方案为：

先加固DK80+610～DK80+620段围岩，加固完成后处理塌方段DK80+610～DK80+600（原上台阶位置），之后顺序处理初支侵限段DK80+610～DK80+620、塌方段DK80+610～DK80+600下台阶及DK80+600～DK80+595段换拱，此间衬砌紧跟，完成塌方及初支侵限处理。

三、施工工艺和方法

3.1施工顺序

1、加固DK80+610～+620段钢架C、D接头以下围岩；

2、由洞外向洞内运碴，回填DK80+610～+620段至C、D接头位置；

3、加固稳定塌方体；

4、继续加固DK80+610～+620段钢架C、D接头以上围岩；

5、施做大管棚；

6、开挖塌方体，安装钢架，施做套拱（原上台阶）；

7、处理DK80+610～+620初支侵限段、塌方段DK80+610～DK80+600下台阶及DK80+600～DK80+595段换拱，施做仰拱衬砌；

8、处理完毕，正常开挖。

3.2施工工艺及方法

3.2.1围岩加固

对拱墙开裂部分设置Φ42小导管径向注浆加固，间距1.2m×1.2m，4m/根，梅花形布置。

3.2.2回填反压

为稳定围岩，便于塌方处理，需对DK80+610～DK80+620段进行回填反压，目前DK80+610～DK80+620段C、D接头位置已设置I18型钢对称，为防止回填时破坏临时支撑，回填前需对临时支撑进行加固，加固方法为，在单个对称两端三分之一位置，设置竖向称（I14工字钢或φ100钢管）撑与对撑和地面间，对撑纵向排间需设纵向连接（10#角钢），竖撑与对撑、纵向连接件与对撑间应焊接牢固。

回填时将临时支撑埋住即可；

3.2.3塌方体加固

塌方体为松散碴体，目前塌腔处于临时稳定状态情况，为防止处理过程中塌方体坍塌而导致继续塌方，需对塌方体进行加固，加固方法为：

首先在塌方体外露表面喷射C20混凝土5～8cm，混凝土终凝后，垂直查体面施做小导管，小导管间距1米，梅花型布置，单根小导管长3米，小导管管身开花孔，注浆顺序应自下而上。

3.2.4大管棚施做

3.2.4.1根据四方纪要要求，在DK80+615处，既距塌方位置大里程边缘5米位置，施做大管棚，管棚长20m/根，环向间距40cm，共25根，施作角度根据现场实际情况调整，注浆采用水泥浆，利用大管棚对前方塌方段进行探测，如探测到空腔松散体应采用水泥注浆固结。

3.2.4.2大管棚的加工制作

管棚采用φ89热轧无缝钢管加工；钢管前段3.0m范围内不钻注浆孔，其余部分钻注浆孔，孔径8mm，孔间距15cm，呈梅花形布置。

相邻两道孔口方向交错45°角；管尖长20cm，先用氧焊切除缺口，在加工成尖端，并进行焊接。

管棚尾段和止浆板，止浆板上设15cm长带丝口的注浆尾管。

大管棚管加工详见下图：

3.2.4.3钻孔与顶进

采用JL-6000钻机钻孔，为便于安装钢管，钻头直径采用Φ118mm。

管棚顶进采用装载机和管棚机钻进相结合的工艺，用装载机在人工配合下顶进钢管。

3.2.4.4配制浆液

水泥浆的搅拌在高速搅拌机内进行，严格按照施工配合比进行投料，水泥浆的浓度一般控制在1:

08～1:

1。

配置好的浆液存放在由低速搅拌器的储浆罐内，防止浆液由于存放时间稍长产生沉淀、离析等现象。

3.2.4.5注浆

注浆顺序原则上遵循着“先下后上”、“跳孔注浆”、“由稀到浓”的原则。

为防止串浆和跑浆，利用分浆器，同时灌注四个小导管。

注浆孔位要准确，定位偏差小于5cm，孔底偏差不大于孔深的1%至2%。

顶管施工作业过程中会使管内混入一些碎石和碎屑，在注浆施工前用高压风水进行吹洗。

注浆设备采用高压注浆泵，注水泥浆，注浆压力一般为0.5～1.0Mpa。

拌浆时严禁纸屑等杂物混入浆液，拌好的浆液要经过过滤，未经过滤的浆液严禁进入泵体，以防堵塞。

注浆过程中，要时刻注意泵口及孔口的压力变化情况，发现问题及时处理。

做好钻孔、注浆纪录，为分析注浆效果提供依据。

注浆结束后，要彻底的清洗泵体和管路，以保证下次注浆安全顺利进行。

注浆施工过程中如发现掌子面漏浆，及时用麻布进行封堵。

注浆施工质量保证：

注浆施工作业中，浆液注入的压力是一个最为关键的现场施工过程控制因素。

根据流量计显示的孔口压力变化可以判断注浆施工的基本发展状况，并及时采取相应措施。

若压力逐渐上升，但达不到设计要求的压力，原因是：

浆液浓度低、凝胶时间较长、浆液在碎石中形成劈裂脉或者是部分浆液溢出，适度加大浆液浓度、短时间间隔注浆。

若注浆开始后压力不上升，甚至出现初始压力呈下降的趋势，此时采取大浓度浆液和较低注入速度，如果情况无改变，则先停止注浆。

若注浆压力上升后突然下降，表明浆液从注浆管周围溢走，或者是注入速度过大，扰动碎石岩层，或遇到空隙薄弱部位。

此时适度降低注入速度。

若压力反复升降，但总趋势呈上升态势，原因是：

由于注浆浆液的凝胶时间较短，此时适度调长浆液凝胶时间。

若压力上升很快，而注入速度上不去，原因是：

表明注浆岩层较为密实或者浆液的凝胶时间太短。

若压力有规律上升，即使达到容许压力时，注浆速度也比较正常，这表明注浆施工作业是成功的。

若压力上升后又下降，然而后来压力又再度上升，并达到设计的要求值。

可以认为是成功的。

3.2.5护拱施做

在确定松散碴体已被管棚注浆浆体固结稳定后，采用人工配合机械进行开挖，开挖工法采用三台阶法开挖，循环进尺应小于80cm,开挖轮廓应大于设计出轮廓1米，以便于施做护拱，开挖后立即对岩面进行初喷，初喷后依开挖轮廓面安装钢架，挂设钢筋网，施做径向小导管注浆，喷射混凝土。

每施做三米，安装初支钢架，在钢架内侧（隧道净空侧）安装3cm厚木板做为护拱模板，用型钢及钢管固定木板，之后浇筑1米厚C25混凝土护拱，在护拱强度达到设计强度70%后拆除模板，进行下一循环开挖。

3.2.6DK80+620～+610段侵限小于5cm部分的处理

测量班将侵限具体部位及数值标于初支面上，工人利用开挖台架做为侵限处理平台，用风镐凿除初支砼，凿除过程应保证初支面平顺平整。

3.2.7换拱施工

对于侵限大于5cm的部分需进行换拱处理。

根据测量成果确定

换拱部位，对确定更换的钢架，在保留部分的端部施作φ22锁定锚杆，锚杆长4m（或根据实际情况确定），锁定锚杆与锁脚锚杆施做方法相同。

然后人工用风镐凿除钢架之间的喷混凝土，凿除厚度应满足设计的初支厚度。

拆除顺序由下到上，逐次进行，当开挖到符合要求的断面后，对开挖面进行初喷，用气割割除钢架间连接钢筋和钢架，然后分阶段将提前制好的钢架安装到位，接头如不在原设计位置，可采用帮焊的形式连接钢架主筋。

钢架安装后按设计要求施做钢筋网、系统锚杆、锁脚锚杆、喷射混凝土等作业，换拱作业每循环不得超过一榀，每次换拱前拆除相应的临时支撑。

DK80+610～DK80+595段因已变更为Ⅴ级C型衬砌，所以原钢架必须全部拆除。

3.2.6衬砌施工

DK80+620～DK80+595段侵限、塌方段，每处理处理完成7～9米时，即施做一模衬砌，衬砌小里程端部距下一步处理部位应预留2～3米侵限、塌方处理作业空间，衬砌混凝土达到一定强度，再进行下一段落换拱，施工下一段二衬。

3.2.7超前小导管及围岩加固小导管施做

小导管的加工制作：

小导管采用φ42钢管加工，导管的管口位置设φ6mm钢筋加强环；钢管前段1.0m范围内不钻出浆孔，其余部分每隔15cm在环向钻四个孔，眼径10mm。

相邻两道孔口方向交错45°角；管尖长20cm，先用氧焊切除缺口，在加工成尖端，并进行焊接，钢管尾部焊接15cm长带丝扣的6分管尾管。

钻孔与顶进：

采用YT-28风枪钻孔，施工中采用自制的钻杆连接套进行接长施

小导管加工详见图1。

图1注浆小导管加工图

工。

钻头直径比管径大3～5mm。

采用带冲击的YT-28风钻将小导管穿入孔中。

用高压风将钢管内的砂石吹出，清孔干净后用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙。

配制浆液：

水泥浆的搅拌在高速搅拌机内进行，严格按照施工配合比进行投料，水泥浆的浓度一般控制在0.5～1。

配置好的浆液存放在由低速搅拌器的储浆罐内，防止浆液由于存放时间稍长产生沉淀、离析等现象。

注浆参数：

注浆压力1～2MPa，扩散半径0.7～0.8m。

单孔注浆量：

单孔注浆量和围岩的孔隙率有关，可用下式估算，通过试验确定。

Q=π·R2·L·n·β

式中:

Q—单孔浆液注入量（m3）；

R—浆液扩散半径（m）；

L—注浆段长度（m）；

n—岩石空隙率，一般取0.1～0.3；

β—浆液在岩石孔隙中的有效充填系数，一般为0.6～0.9。

注浆：

注浆顺序原则上遵循着“先下后上”、“跳孔注浆”、“由稀到浓”的原则。

为防止串浆和跑浆，利用分浆器，同时灌注四个小导管。

注浆孔位要准确，定位偏差小于5cm，孔底偏差不大于孔深的1%至2%。

顶管施工作业过程中会使管内混入一些碎石和碎屑，在注浆施工前用高压风水进行吹洗。

注浆设备采用高压注浆泵，注水泥浆，注浆压力一般为1～2Mpa。

拌浆时严禁纸屑等杂物混入浆液，拌好的浆液要经过过滤，未经过滤的浆液严禁进入泵体，以防堵塞。

注浆过程中，要时刻注意泵口及孔口的压力变化情况，发现问题及时处理。

做好钻孔、注浆纪录，为分析注浆效果提供依据。

注浆结束后，要彻底的清洗泵体和管路，以保证下次注浆安全顺利进行。

注浆施工过程中如发现掌子面漏浆，及时用麻布进行封堵。

注浆施工示意图见图2。

图2小导管注浆施工示意图

注浆施工质量保证：

注浆施工作业中，浆液注入的压力是一个最为关键的现场施工过程控制因素。

根据流量计显示的孔口压力变化可以判断注浆施工的基本发展状况，并及时采取相应措施。

若压力逐渐上升，但达不到设计要求的压力，原因是：

浆液浓度低、凝胶时间较长、浆液在碎石中形成劈裂脉或者是部分浆液溢出，适度加大浆液浓度、短时间间隔注浆。

若注浆开始后压力不上升，甚至出现初始压力呈下降的趋势，此时采取大浓度浆液和较低注入速度，如果情况无改变，则先停止注浆。

若注浆压力上升后突然下降，表明浆液从注浆管周围溢走，或者是注入速度过大，扰动碎石岩层，或遇到空隙薄弱部位。

此时适度降低注入速度。

若压力反复升降，但总趋势呈上升态势，原因是：

由于注浆浆液的凝胶时间较短，此时适度调长浆液凝胶时间。

若压力上升很快，而注入速度上不去，原因是：

表明注浆岩层较为密实或者浆液的凝胶时间太短。

若压力有规律上升，即使达到容许压力时，注浆速度也比较正常，这表明注浆施工作业是成功的。

若压力上升后又下降，然而后来压力又再度上升，并达到设计的要求值。

可以认为是成功的。

3.3、注意事项

3.3.1、侵限及塌方处理过程中队专职安全员应跟班作业，如遇特殊情况及时预警、组织施工人员撤离；

3.3.2、严格监控量测程序，根据相关要求加密监控量测点及量测频率，及整理量测数据，形成量测成果，如发现异常应及时通知队领导及现场技术员，同时报至工程部、安质部。

3.3.3、侵限及塌方处理严格控制循环进尺，每循环已1榀钢架的距离为限；

3.3.4、管棚施工过程中应做好钻孔记录和注浆记录，以便根据钻孔和注浆情况判断，塌腔情况及注浆效果；

3.3.5、施工过程中应严格控制施工质量，现场技术人员应严格执行旁站制度和交接班制度，每循环各工序均需留取影响资料；

3.3.6、塌方段护拱应加大预留变形量到15cm～20cm;

四、质量控制措施

4.2二衬混凝土施工质量保证措施

二衬混凝土水平分层进行灌捣，厚度为30～40cm，且依次连续灌注。

如因故中途停灌，灌注面整理成水平面，严格禁止斜面接缝。

严格控制混凝土塌落度，自由倾落高度不得超过2m。

适当振捣，既要防止振捣不足，也要防止振捣过量，以砼不再下沉、表面开始泛浆、不出现气泡为度。

浇注砼坚持动态质量控制和“三方值班制”（分项工程施工负责人、技术人员和试验人员），人、机、料、工齐备，如有一环节不具备，质检工程师不得签开盘令。

预埋件安装牢固，确保预埋件位置正确，保护层符合设计要求。

4.3砼、模板工程质量保证措施

砼粗骨料使用分级连续级配，力学性能、针片状颗粒和粉尘含量符合规范要求；砂子含泥量符合规定。

4.1质量保证框图

在浇筑现场对每批砼进行坍落度检测，控制坍落度误差，并记入

施工记录，保证检测的频率，试件组数达到规范要求。

拌合按照配合比施工，严格计量标准，拌和采用有自动计量装置的拌合站完成。

4.4、钢筋保护层厚度控制措施

按照设计保护层厚度加工高强度防老化塑料垫块，安装牢固。

钢筋绑扎丝端头严防朝外侵入保护层。

施工中振动棒不得靠近垫块，防止震脱、移位。

4.5、钢架加工和安装控制措施

钢架加工严格按照技术交底进行，割除的钢架与加工的钢架长度相一致，安装时接头要密切，螺栓紧固，钢架连接处加设背钢板并焊接密切牢固。

4.6、喷混凝土控制措施

喷射混凝土施工时，要求一人操作，一人旁站值班，保证混凝土喷射密实，没有空洞，表面平整，过高部位及时铲除，不足部位及时补平。

五、安全保证措施

5.1安全目标

坚持“安全第一，预防为主”的方针，建立健全安全管理组织机构，完善安全生产保证体系，杜绝安全特别重大、重大、大事故，杜绝死亡事故，防止一般事故的发生。

消灭一切责任事故，确保人民生命财产不受损害。

创建安全生产文明标准工地。

5.2建立安全保证体系

建立项目部和施工队两级安全保证体系。

项目部设专职安全长和安全检查部，队和班组设专职安全员，主抓安全工作。

项目部成立以项目经理为组长的安全管理领导小组；各施工队成立以队长为组长的安全管理小组，设专职安全长，班组为兼职安全员。

安全长具体负责安全工作，组织实施对项目的安全管理，保证安全工作贯穿于施工全过程。

充分发挥各专职安全人员的监督作用。

5.2安全施工管理制度

5.2.1本项目实行安全生产三级管理，一级管理由项目经理负责，二级管理由各级专职安全监察人员负责，三级管理由班组长负责，并在各作业点设共青团安全监督岗。

安全保证体系框图

5.2.2工程项目施工前，按照铁道部有关文件规定，结合施工内容签订针对性强的《施工安全协议书》，明确双方各自的安全责任。

严格执行施工安全协议书和批准的施工计划，遵守安全规定，互相监督，协调配合，尽职尽责，堵塞漏洞，消除不安全因素。

5.2.3实行安全生产责任制，层层签订安全责任状，建立与经济挂钩的激励约束机制。

突出安全管理重点，划分安全责任区，明确各级岗位职责，做到纵向到底、横向到边，调动安全生产的积极性和自觉性，全面实现安全责任目标。

5.2.4组织全体施工人员进行各种安全教育，做到一人不漏，使每个人掌握隧道施工的基本安全知识，经考核合格后方可上岗工作。

5.3关键工序安全措施

5.3.1隧道开挖安全保证措施

对参加施工的人员进行安全教育，从事操作机械的人员，必须经过专业培训和考试，取得合格证后，方予上岗。

隧道软弱段开挖过程中，为确保施工安全，严格控制循环进尺，及时施作支护体系。

同时加强围岩的监控量测，关注围岩变形情况，使所有不安全因素均处于受控状态中。

5.3.2装碴与运输安全保证措施

各种运输设备严禁人料混装，洞内运输设立专职联络员；进入隧道的内燃机械与车辆，选用带净化装置的柴油机；装载料具时，不超出装载限界，装运型钢钢架、钢管等长料具时，捆扎牢固。

机械装碴时，断面满足装载机械安全运转，设置专人指挥，以免机械碰断电线或碰坏已做好的初期支护，确保安全。

在洞口处设置缓行标志，必要时安排人员指挥交通。

洞内的车辆、施工机械、模板台车等，在外缘设置低压红色闪光灯，组成限界显示设施。

运输车辆在使用前详细检查，不带病工作。

行驶车辆保持一定间距，洞内道路加强养护。

洞内倒车与转向，做到开灯、鸣笛或有人指挥。

5.3.3初期支护施工安全保证措施

施工期间，现场施工负责人会同技术人员对各部支护进行定期检查。

在不良地质段，每班责成专人检查。

加强监控量测，当发现量测数据有突变或异变时，立即通知现场负责人，采取应急措施或通知施工人员撤离危险地段。

锚杆的质量、长度，喷砼的质量、厚度，以及钢架的安装位置、间距等严格按设计施工。

若已锚地段有较大变形或锚杆失效，立即在该地段增设加强锚杆，长度不小于原锚杆长度的1.5倍。

用于临时支护的立撑底面采用临时锁定措施进行锁定。

喷层的异常裂缝作为主要安全检查内容，喷层面要平顺，以免应力集中，出现喷层开裂。

5.3.4衬砌施工安全保证措施

衬砌台车作业地段距开挖作业面拉开适宜的距离，台车下的净空保证车辆能顺利通过，并悬挂明显的缓行标志。

台车上不堆放料具及其它杂物，砼两端挡头板安装牢固。

拆除砼输送软管或管道时，先停止砼泵的运转。

5.3.5隧道内用电安全保证措施

隧道供电电压，动力机械电压采用380V，成洞地段照明采用220V，工作地段照明采用36V。

由变压器出来的低压，设置配电箱，箱上加锁，钥匙由电工掌管。

220V照明线使用防潮绝缘导线，动力线采用橡皮电缆输送。

衬砌后安设瓷瓶与横担固定在边墙上，并做到顺直、美观，绝缘良好。

5.3.6通风与防尘

施工中的通风符合国家或部现行铁路隧道设计和施工规范的要求。

隧道内的空气成份每半月取样分析一次，含尘量每月检测一次。

施工时的通风，设专职人员管理。

无论通风机运转与否，严禁人员在风管的进出口附近停留，通风机停止运转时，人员不靠近通风软管行走和在软管旁边停留，不将任何物品放在通风管或管口上。

5.3.7保证人身安全的措施

①、所有职工上岗前进行安全培训,并进行考核,不合格不准上岗。

②、上班前由工班长进行班前安全讲话，宣读注意事项。

③、进入施工场必须佩带安全帽，穿软底鞋，有专人检查，发现违纪者，一律重罚。

④、专人负责生产、生活用电，定期进行安全巡查，严禁私拉电线，使用违规电器。

六、环境保护和文明施工措施

6.1环境保护和文明施工框图

项目经理部设环境保护领导小组，项目经理任组长，书记任副组长，各部室领导及工程队长为成员，全面负责该工程的环境保护工作。

6.2健全环保管理机制

强化环保管理，健全环保管理机制，定期进行环保检查，及时处理违章事宜，并与当地的环保部门建立工作联系，接受社会及有关部门的监督。

6.3加强环保教育

加强环保教育，宣传有关环保政策，强化职工的环保意识，使保护环境成为参建职工的自觉行为。

6.4废物处理

对施工用的废物采取运输到指定地点集中处理，不污染草地及环境。

尽量减少树木采伐。

施工废水、生活废水采用沉淀池、化粪池等方式处理，清洗集料或含有油污的废水采用集油池的方式处理，不得污染水源及耕地。

施工地点要防治噪音污染。

施工便道经常洒水，防止车辆通过时尘土飞扬。

文明施工保证体系框图

6.5保护生态

施工中注意保护自然和生态，不得随意拆堵水利设施，保护好河渠，不污染水源。

严格落实其它环保措施，保护溪流水质和空气环境

6.6处理有害物质

对有害物质（如燃料、油料、废炸药、旧材料、垃圾等）要通过焚烧或其它措施处理后运至业主和监理工程师认可的地点进行掩埋，以防泄露，造成对动物、植物的损害。

6.7做好现场施工人员的卫生防护工作。