梅花山隧道出口F7断层施工方案Word文档下载推荐.docx
《梅花山隧道出口F7断层施工方案Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《梅花山隧道出口F7断层施工方案Word文档下载推荐.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
5m超前帷幕注浆
φ89洞身长管棚+套打φ50小导管
Ⅴb
3
DK229+260～+240（影响带20m）
二、超前地质预报情况
1、HSP声波反射法探测
根据中铁西南科学院地质预报单位7月5日“新天心山隧道出口地质预报简报第07期（DK229+380～+310）”报告显示，DK229+360～DK229+310段岩体为中风化花岗岩，发育两组节理，大角度相交，岩体破碎呈碎块状结构，岩体自稳性差，部分地段发育长大不利结构面和次级小断层，节理裂隙切割使岩体破碎，受构造影响此段节理密集带可能成为富水区。
2、超前地质钻探
7月15日至16日在掌子面DK229+360施作三个超前地质钻孔，长度分别为90米（1#孔线左侧拱腰）、60米（2#孔拱部中间）、60米（3#孔线右侧拱腰）。
地质探测情况为DK229+360～+300发育节理裂隙密集带，岩体破碎，钻孔过程中有线状水出露，最大出水量8.5m3/h（2#孔）。
3、地表调查
地表植被发育，地形起伏较大，相对高差20～50米，切割呈U形状，山间冲沟发育，埋深浅。
DK229+330处为乡村水泥公路（宽约3.0米），埋深约32米；
DK229+315为常年流水的河沟（宽约20米）,沟底埋深约21米（沟底淤泥厚约2～3米），如图2。
图2F7断层区域地表
三、存在的风险及对应措施
F7断层存在的风险与对应措施
存在的风险
风险产生的原因
对应措施
备注
坍塌
受断层构造带影响，节理裂隙发育，围岩破碎松散，自稳能力差，隧道开挖后，极易产生上部及侧面塌方。
①注浆预加固；
②加强支护措施；
③短台阶、短进尺、弱爆破。
涌水
地貌形成深切的冲沟，地表汇水面积大，对地下水补给强。
构造作用岩体裂隙发育，对水流有良好的渗透性。
①超前预注浆堵水；
②做好洞内排水措施。
地表塌陷
地表起伏大、埋深浅，岩体破碎。
①超前预注浆加固；
②加强超前支护；
③短台阶、短进尺；
④减震控制爆破。
4
地表透水
地表常年流水的河沟，埋深浅。
①河床采取围堰方式；
②河沟底铺C15砼；
③沟底地表注浆。
四、总体施工方案
按照“地质预报先导、注浆预加固先行”、“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、速反馈”的方针组织施工。
1、以地质为先导，系统做好超前地质预报工作，包括HSP声波反射探测、超前水平探孔、地质素描等，以探明掌子面前方地质与水文情况，为施工决策提供依据，确保施工安全。
2、按照设计要求施作超前周边预注浆与超前帷幕预注浆，以达到注浆堵水、加固围岩的目的。
3、按照设计要求进行超前支护，断层破碎带段施作φ89洞身长管棚+套打φ50小导管超前支护。
4、采用三台阶临时仰拱法施工，严格按照设计要求规范施工。
5、开挖采取减震控制爆破技术，严格控制炮眼深度与装药量，减少对围岩的扰动。
6、做好围岩监控量测工作，加强监测频率，及时反馈信息。
7、仰拱与二衬要紧跟、及时施作，尽早封闭成环。
8、做好洞内施工排水措施。
9、做好施工预防与应急措施。
五、施工方法
1、超前地质钻探
F7断层段超前地质钻探采取长距离超前探孔与短距离加深炮孔相结合的方式。
1）在DK229+360、DK229+310分两次施作长距离超前探孔（钻孔直径125mm），每次探孔长度不少于60米，搭接长度为10米；
探孔布置在拱顶、左右侧拱腰处，孔口距开挖轮廓线2～3米，孔底距开挖线外约5米。
超前探孔布置如图3。
图3超前探孔布置图
2）超前钻孔应装设孔口管（φ108×
5mm热轧无缝钢管），管长3m，前端焊接法兰盘，为防止突发涌水孔口管安设与孔口管配套的高压闸阀。
3）加深炮孔钻探是利用风钻在隧道开挖工作面钻小孔径获取地质信息的一种方法，孔径与爆破孔相同。
每开挖2～3米施作5米长加深炮孔钻探。
2、超前预注浆
施作5m超前周边预注浆（两侧影响带各20米）与5m超前全断面帷幕注浆（断层破碎带80米），以达到注浆堵水、加固围岩目的。
1）采用川桑豹履带式大型钻机钻孔，开孔直径125mm,终孔直径90mm；
装设孔口管（φ108×
5mm热轧无缝钢管），管长3m，前端焊接法兰盘，并安设与孔口管配套的高压闸阀。
孔口管应埋设牢固，孔口管止浆措施采用麻绳缠绕后再顶进孔内，并用锚固剂封闭孔口管与孔壁的缝隙；
注浆时用带法兰盘的注浆管与孔口管连接，如图4。
图4注浆钻孔结构与孔口管安装图
2）每循环钻孔注浆纵向长度30m，开挖25m,保留5m止浆岩盘，必要时设置混凝土止浆墙；
分别在DK229+370、+345、+320、+295、+270开挖掌子面分五次进行钻孔注浆。
超前预注浆布置如图5。
图5超前预注浆布置图
3）注浆范围为开挖断面至开挖轮廓线外5m；
钻孔和注浆顺序由外向内，同一圈孔间隔施工；
超前预注浆采用后退式注浆工艺（若成孔困难、易塌孔时则采用前进式分段注浆）。
4）注浆材料一般采用1:
1普通水泥浆，特殊情况采用水泥+水玻璃双液；
浆液扩散半径2～3米；
注浆终压为注浆处实测水压+1.5MPa。
5）注浆结束标准:
注浆过程中，压力逐渐上升、流量逐渐下降，当注浆压力达到设计终压并稳定10分钟后，即可结束该孔注浆。
6）注浆结束后进行注浆效果检查，未达到设计要求的应进行补注浆；
开挖后若仍出现大量水，应采取径向注浆措施，以满足设计防排水要求。
3、超前支护
1）Ⅲ型超前小导管
DK229+360～DK229+340、DK229+260～DK229+240段施作Ⅲ型超前小导管注浆预支护。
拱部120°
范围内布设双层小导管，采用φ50×
5mm热轧无缝钢管制作成钢花管，钢管外插角分别采用40°
和5～10°
交错布置；
小导管每环48根，单根长5米，环向间距30cm。
小导管配合钢架使用，相邻两排小导管的水平搭接长度不小于1.5米。
2）洞身长管棚
DK229+340～DK229+260段施作φ89洞身长管棚+套打φ50小导管超前支护。
洞身长管棚布置在拱部120°
范围内，80m一次打设。
采用φ89×
5mm热轧无缝钢管制作成钢花管；
每环37根，环向间距中至中40cm，外插角8°
。
3）钢花管注浆
钢花管注浆是对前面超前预注浆的有效补充手段，以提高注浆施工质量，确保施工安全。
注浆材料为1:
1水泥浆，注浆压力0.5～1.0MPa。
4、开挖与爆破方法
1）开挖工法
F7断层段采用三台阶临时仰拱法施工，严格控制台阶开挖长度5～8米，掌子面循环开挖进尺约0.6m（一榀钢架间距），边墙每循环开挖进尺约1.2m（两榀钢架间距）；
中下台阶左右侧错开开挖（错开约2米）。
2）减震控制爆破
开挖爆破采用减震控制爆破技术，严格控制炮眼深度与装药量，尽量减少对围岩的扰动，有效控制浅埋、断层破碎带引起塌方的几率，为隧道安全快速施工创造条件。
减震控制光面爆破的要点是缩短循环进尺，合理选择周边眼布置、装药参数和装药结构，选取适宜的掏槽形式、钻爆参数和起爆顺序，减少爆破震动强度，保证爆破后开挖断面的良好成型，尽量避免对围岩的扰动。
减震控制爆破采取的措施主要有：
①严格控制循环开挖进尺，宜在0.6～0.8m，周边眼采用小直径（φ25mm）乳化炸药，装药结构为空气间隔装药。
②选择合理的掏槽形式和掏槽眼布置是减震控制爆破的关键措施，采用楔形掏槽形式，掏槽眼尽量靠下靠外布置，掏槽区增打减震孔以增加临空面。
③选择合理的非电毫秒雷管起爆间隔时差，为避免地震波叠加作用引起较大震动，非电雷管延迟间隔时差应控制在120ms以上。
④由于埋深浅，严格控制装药量，单段爆破用药量不超过6kg。
⑤采取理论计算与现场试爆相结合的方式，科学做好减震爆破设计。
选择合理的炮眼数量、炮眼间距、单眼装药量、起爆顺序等钻爆参数，炮眼采用线形布孔、线性起爆，提高装药质量和炮口堵塞质量，达到减震目的。
5、初期支护
初期支护严格按照设计要求规范施工，使初期支护形成整体支护体系，控制围岩变形。
支护参数见下表：
初期支护参数表
喷混凝土
φ6钢筋网片
锚杆参数
钢架
施作部位
厚度（cm）
设置部位
网格间距（cm）
类型
环距×
纵距d（m）
长度（m）
纵距（m）
拱墙
23
20×
20
拱部
Φ25中空
1.5×
1.5
3.5
全环
Ⅰ18型钢
仰拱
边墙
Φ22砂浆
1.2
25
4.0
I20a型钢
0.6
1.2×
1.0
初期支护应尽早封闭成环，隧道开挖后立即对开挖面进行初喷封闭，并及时施作。
钢架架立应考虑足够的预留沉降量，钢架之间连接筋按设计布置、焊接牢固，钢架拱脚必须位于坚实基础上不得悬空，钢架连接板必须用高强螺栓螺母连接牢固，按设计要求施作φ50锁脚注浆锚管。
同时加强工序衔接，尽量减少围岩长时间暴露时间。
6、仰拱与二衬紧跟作业
仰拱施工应紧跟掌子面，尽早封闭成环，二衬及时施作。
仰拱开挖前必须完成边墙钢架的锁脚锚管，每循环开挖进尺不大于3米。
施工安全步距：
仰拱初支距掌子面距离不大于35米，二衬距掌子面距离不大于70米。
六、监控量测
1）地表沉降观测与洞外观察
F7断层穿越乡村公路与溪沟段，埋深浅（最浅约20米）。
沿乡村公路、溪沟边埋设地表沉降观测点，在隧道穿越区域横向距离每3～5米布置一个，每天进行2次沉降观测。
每天观察地表是否存在开裂、变形现象。
2）洞内拱顶下沉、净空收敛监测
按设计规范要求做好洞内拱顶下沉、净空收敛监测工作，监控量测点布设断面间距不大于5米，每个断面布设1个拱顶下沉点、3条净空水平收敛测线（每个台阶布设一条），监测频率每天2次。
3）洞内观察
洞内观察可分开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。
开挖工作面观察应在每次开挖后进行地质素描；
已施工地段观察初期支护表面的工作状态。
4）信息反馈
每天及时分析监控量测数据，并及时将监控量测信息反馈施工现场，当发现异常时，立即报告相关单位，调整施工方法、加强支护措施，确保施工安全。
七、洞内排水措施
F7断层为富水区，隧道防排水本着“堵排结合”的原则，通过超前预注浆与径向注浆进行堵水，以控制发生大量涌水的可能性。
隧道采取顺坡排水，在已施作的仰拱前方设置临时集水坑，利用隧道中心排水沟将水引至洞外。
掌子面通过挖水沟将水引至集水坑，同时预备2台11kw（抽水量100m3/h）潜水污水泵，当水量较大时将掌子面的水抽至集水坑。
集水坑配置2台18.5KW（抽水量250m3/h）潜水污水泵（同时预备1台），将水抽至隧道中心排水沟，引至洞外。
八、主要劳动力和设备配置
合理配置劳动力和设备，合理安排工序衔接，缩短循环时间，保证断层带安全快速施工。
主要劳动力配置表
名称
人数
开挖支护班
42
其中开挖24人、立架支护18人
出碴班
8
喷浆班
6
采用阿立瓦湿喷机
二衬班（仰拱）
30
其中防排水、钢筋16人，模板、混凝土14人
5
抽水
专职抽水
综合班
10
配合钻孔、注浆及其它
主要设备配置表
数量（台）
管棚钻机
川桑豹履带式大型钻机
注浆机
2TGZ60/210双液调速高压注浆泵
挖掘机
装载机
侧卸式
出碴汽车
15T
湿喷机
阿立瓦大型湿喷机
九、预防与应急措施
F7断层围岩破碎、埋设浅，强富水区，存在隧道坍塌、涌水的风险，因此施工中应做好隧道防坍塌、防涌水的预防措施和应急措施。
1、预防措施
针对F7断层编制专项施工方案，采取合理正确的施工措施。
施工方案报建设单位组织评审，严格按照批准的施工方案进行施工。
1）加强学习与培训，提高意识与能力
施工前对现场管理人员、班组长、作业人员进行详细的技术交底，并进行施工方案、技术交底培训。
加强施工人员对F7断层可能存在风险的认识，了解风险的成因、发生途径和突发前兆，牢固树立防范、预防和保护意识；
组织学习与培训，掌握各种预防技术和处理技术，提高对隧道紧急突发事件的预防能力、应急能力和处理能力。
2）加强地质超前预报
施工过程中要详细了解工程地质资料，掌握地质成因、组成方式、断层规模、以及地质变化趋势等。
坚持以地质为先导的原则，加强超前地质预报，做好HSP、超前水平钻探、加深炮孔、地质素描等工作，时刻掌握地质情况，异常地质及时上报相关单位。
3）超前预加固
开挖前严格按设计要做好超前预注浆，以达到注浆堵水、加固围岩的目的。
4）采取减震控制爆破开挖
在进行开挖爆破时，必须采用减震控制爆破技术，严格控制爆破规模，遵循“短进尺、少装药、多段别、弱爆破”的原则，科学谨慎地进行爆破设计。
5）加强监控量测
加强洞内外观察、地表沉降、拱顶下沉、净空收敛等项目的监测，及时分析数据反馈施工现场。
6）严格管理、科学施工
严格按设计施工方法规范施工，加强标准化施工管理，严格遵守
“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、速反馈”的方针施工。
2、成立应急抢险救援领导小组
项目部成立以项目经理（刘冬雯）为组长，党工委书记（蒋启顺）、副经理（张志坚、陈俊义、彭泽武）、总工（尹晨）为副组长，各部门负责人、机械服务站站长、现场领工员、安全员、班组长、医护人员与小车司机为组员的应急抢险救援领导小组。
应急抢险领导小组下设办公室，办公室设在安质部，安质部长（陈务实）任主任。
应急抢险领导小组设四个专业工作小组：
事故救援组、物资设备保障组、医疗救护组、后勤保障组。
3、应急抢险救援措施
编制隧道防坍塌、防涌水应急预案，施工前组织相关人员进行应急预案演练。
1）应急准备
①报警系统及通讯设备：
电话、手机、对讲机、扩音喇叭;
②应急照明设施及机具：
备用电线、电缆、电灯、手电筒、应急提灯、移动配电箱等;
③其它材料：
氧气、乙炔、木材、型钢拱架、铁锹、撬棍、麻绳、口哨、救生衣、排水管等;
④抢救机械：
挖掘机、装载机、汽车、指挥车、运输车辆、混凝土喷射机、潜水泵、抽水机等;
⑤伤员急救设备：
伤员担架、急救箱、氧气袋、药品等。
2）事故报告及应急响应
事故发生后，现场施工员或作业人员应立即向应急救援领导小组组长（或副组长）报告，并在事故现场周围设置警戒线，安装安全警示牌，保护事故现场。
应急救援领导小组组长接到报警后，应立即启动应急预案，各专业工作小组立即按预案规定的职责开展应急救援工作；
同时将现场情况向局指挥部、建设单位等单位报告。
3）应急预案启动
①人员到位：
应急救援的四个专业工作小组人员，应以最快的速度赶扑事故地点，开展各自负责的救援工作。
②应急物资调配到位：
事故发生后，应按预定的抢险机械、机具、防护备品、材料等抢险物资迅速组织调配到位，为救援行动做好准备工作。
③现场指挥到位：
应急指挥人员应迅速到达事故地点，制定、研究救援方案，指导救援工作。
4）救援行动
①人群紧急疏散
应急小组组长接到警报后，立即安排保卫疏散组负责人及时组织事故现场人员按次序撤离到安全地带。
②事故现场救援方案
事件发生第一时间，救援抢险小组人员应紧急出动，组织人力、机械设备进行抢险，清点人数、抢救受伤人员或被困人员、清理坍方体、组织抽排水等各项工作。
③紧急医疗救护
对抢救受伤人员先进行紧急医疗救护，然后立即就近送往当地医院进行抢救。
④警戒与交通管制
对事故现场进行保护，设置警戒范围，预留车辆及救援人员、指挥人员、事故调查人员进出通道，保证道路交通畅通，杜绝无关人员进入施工现场。
⑤事态控制
事故现场应尽量控制不扩大影响范围，并对施工现场进行监控，防止事态进一步升级。
⑥技术支持
事故救援组成员应对事故提出救援处理方案，在救援过程中出现新情况时，作出切实可行的救援方案和技术方案，以保证救援工作顺利进行，保证救援人员的安全。
4）应急恢复
应急抢险救援结束后，及时进行现场清理、解除警戒、善后处理。
5）事故调查与总结评审
配合相关单位做好事故调查工作，对应急抢险救援工作进行总结评审。
升级会员 