隧道岩溶专项施工方案Word格式.docx
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精心组织、严格管理、文明施工，在方案的编制上力争把施工对周围环境的影响降低到最低限度，并制定出详细的文明施工和环保措施，严格执行“三同时”：
同时设计、同时施工、同时投入使用，把环境保护与水土保持工作与工程安全、质量和进度放在同等位置管理。
5）力求施工方案的适用性、先进性相结合的原则
结合本管段工程特点，搞好劳力、材料、机械的合理配置，推广“四新”技术，采用成熟可靠、先进的施工方法和施工工艺，力求施工方案的适用性、先进性相结合，做到施工方案科学适用、技术先进，确保实现设计意图。
6）施工过程标准化原则
本项目实施过程中将严格落实“六位一体”和坚持“高标准、讲科学、不懈怠”管理要求，以施工质量安全为核心，依据项目管理理论和系统工程理论，按照先进性、系统性、统一性、文化性的要求，以机械化、工厂化、专业化、信息化等现代化手段为支撑，强推“架子队”管理模式；
以管理制度标准化、人员配置标准化为基础，强化现场管理标准化和过程控制标准化，全面实现建设管理标准化的目标。
二、工程概况
2.1线路概况
1）本隧道位于晋城市泽州县，进口里程为DK302+700,出口里程为：
DK316+121，全长13421m。
珏山隧道线平面位置见下图所示。
2.2主要技术标准
本标段为新建太原至焦作铁路山西段正线，线路的主要技术标准如下：
⑴铁路等级：
高速铁路；
⑵正线数目：
双线；
⑶设计行车速度：
250km/h；
⑷线间距：
4.6m；
⑸最大坡度：
一般20‰，困难30‰；
⑹最小曲线半径：
一般3500m，困难3000m；
⑺牵引种类：
电力；
⑻列车类型：
动车组；
⑼到发线有效长度：
650m；
⑽列车运行控制方式：
自动控制；
⑾调度指挥方式：
综合调度集中。
2.3主要工程内容和数量
2.3.1主要工程内容
本隧道位于晋城市泽州县，进口里程为DK302+700,出口里程为：
其中Ⅴ级围岩共1586m，占隧道总长的11.82%；
Ⅳ级围岩3230m，占隧道总长24.06%；
Ⅲ围岩共4688m，占隧道总长34.92%；
Ⅱ级围岩3917m，占隧道总长29.18%。
隧道进口～DK303+923.01802段位于直线段上；
DK302+923.01802～DK305+628.44600段位于r=5000m左偏曲线上。
DK305+628.44600～DK315+417.01558段位于直线上。
DK315+417.01558～隧道出口段位于r=4500m左偏曲线上.
隧道进口～DK308+000段位于17‰的下坡；
DK308+000～DK315+200段位于9.5‰的下坡。
DK315+200～隧道出口段位于6‰的下坡。
辅助坑道共设置3座斜井，其中珏山隧道1#斜井长976m，采用双车道无轨运输。
珏山隧道2#斜井长1001m，采用双车道无轨运输。
珏山隧道3#斜井长963m，采用双车道无轨运输。
斜井与隧道平面示意图如下。
2.3.2主要工程数量
本隧道分工区主要工程数量
工程名称
斜井长度m
正洞长度m
开挖m³
混凝土m³
喷射砼m³
钢筋t
钢支撑t
珏山进口
1760
232890.230
51614.067
12374.950
1051.051
1110.274
珏山1#斜井
976
3470
435301.000
83408.548
12454.505
1177.045
551.185
珏山2#斜井
1001
2910
380744.980
78505.439
19468.020
1617.888
1816.606
珏山3#斜井
963
3110
406233.970
83909.789
19548.286
1732.600
珏山出口
2042
278434.100
62566.637
17029.968
2084.797
1567.176
2.4征地拆迁情况
（1）珏山隧道出口:
中国铁塔公司移动和联通通信基站（2座）待拆除。
2.5主要工程特点
2.5.1外部环境特点
（1）施工协调难度大
珏山隧道位于山西泽州猕猴省级自然保护区内。
同时，按照功能区调整报告的要求，隧道弃砟必须运输至保护区以外，施工协调难度大。
运输道路途经军事管理区，施工协调难度大。
（2）大临设施布设困难
珏山隧道施工便道主要走行于山区，需要新修的进场便道较长，地形复杂，修建难度大，供电供水通信困难。
（3）环水保要求高
线路穿越或经过多处自然保护区和环境敏感点，环境保护、水土保持要求较高。
要严格控制弃碴场、临时工程、隧道等工程施工，减小对环境的影响。
2.5.2工程内部特点
（1）珏山隧道属于全线重点工程，隧道全长13421m，最大埋深270.5m。
围岩性质主要为：
黄土、泥岩、灰岩、砂岩。
隧道洞身先后经过10条断层。
不良地质现象主要有塌方、突水突泥、冻害、地表水土流失、大变形。
（2）隧道下穿村庄附近，下穿晋新高速公里，晋张线等有可能引起地基沉降。
（3）珏山出口存在土石分界，有可能引起洞身偏压可能性。
（4）由于岩层裂隙发育，断层储存在富水的可能性。
（5）2号、3号斜井、正洞出口、洞口地形陡峭，存在落石现象。
2.6自然特征
2.6.1地形地貌
隧道区位于晋城市泽州县金村镇，地貌形态总体属于中山区。
进口地面高程718.34m，出口高程557.61m。
中间地段主要以中山为主，地形切割较浅，其中沟谷发育，海拔在511.93—850之间，最高点位于金村镇东峡村北岭，海拔850m，最低点位于大箕镇东坡沟处，海拔511.93m，相对高差338.07m。
沿线地表多覆盖黄土，局部基岩裸露，地表植被不太发育。
2.6.2工程地质
A、地层岩性
隧道区范围内主要分布地层为细角砾土、新黄土、老黄土、泥岩、砂岩、石灰岩、泥灰岩、角砾状泥灰岩、角砾状石灰岩、白云岩。
B、地质构造
本区位于晋豫两省相邻地区，以晋东南山字形构造为主，山字形构前弧西翼西起曲沃、绛县一带，东翼出省界至辉县、汲县一带，脊柱南起泽州周村，北至泌水沛庄出区界至安泽、长子一线，弧顶在河南济源和泌阳之间，东西长约220km，南北宽约100km，本区位于山字型构造的中、北部。
隧道洞身先后经过10条断层。
2.6.3水文地质
A、地表水
测区内河流不发育，冲沟水流主要受季节性控制，丰水期冲沟内可见水流。
B、地下水
本区地下水主要基岩裂隙水和岩溶水，赋存于裂隙、溶洞、溶隙中，局部水量较丰富，主要分布于古岩溶发育段落，向斜区域，地下水主要接受大气降水补给，地下水水位、水量随季节性变化明显。
雨季水量较大，旱季水量相对较小。
C、隧道涌水量预测
珏山隧道正洞涌水量预测正常涌水量Qcp=32335.96m3/d，最大涌水量Qmax=95045.98m3/d，预测涌水量结果如下表所示：
珏山隧道正洞预测涌水量分段表
起讫里程
长度（m）
段落正常涌水量Qs（m3/d）
段落最大涌水量
Q0（m3/d）
DK302+700～DK303+660
960
479
1408
DK303+660～DK306+200
2540
1720
5057
DK306+200～DK307+400
1200
1183
3478
DK307+400～DK309+100
1700
1674
4921
DK309+100～DK310+800
1840
5407
DK310+800～DK312+700
1900
2047
6018
DK312+700～DK315+600
2900
9618
28272
DK315+600～DK316+121
521
754
2218
合计
辅助坑道预测涌水量结果表
辅助坑道名称
隧道正常涌水量（m3/d）
隧道最大涌水量（m3/d）
1#斜井
990
2909
2#斜井
1619
4760
3#斜井
966
1124
3305
2943
3643
10974
2.6.4气象特征
本标段气候属于暖温带半湿润大陆性季风气候，四季分明，昼夜温差大，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，降水量多集中在七、八月份，季风气候明显，按对铁路工程影响的气候分区焦作－晋城为温暖地区，高平－晋中为寒冷地区。
2.6.5土壤最大冻结深度
本标段土壤最大冻结深度0.37m。
2.6.6地震动参数
根据GB18306—2015《中国地震动参数区划图》以及《太原至焦作客运专线地震安评报告》，结合实地调查情况，地震参数里程划分如下：
DK302+647.55～DK327+199.91地震动峰值加速度为0.05g（VI度）
2.6.7不良地质
（1）滑坡
滑坡多发育在沟谷两侧斜坡上，可形成滑坡群、大型滑坡、小型滑坡、滑塌、溜塌等。
线路通过应根据不同的滑坡规模选择合理的措施，对于滑坡群、大型滑坡必须避让，对于小型滑坡、滑塌、溜塌优先避让，其次考虑工程治理措施。
（2）崩塌落石
沿线山区出露有泥岩、砂岩、石灰岩、页岩等地层，受构造运动的影响，节理裂隙发育，岩体完整性差，加之差异风化，临空面易发生崩塌落石。
（3）岩溶
隧道区遇洞率为50%，线溶率1.65~12.85%，属于岩溶中东发育区。
河谷侧壁稳定分布岩溶发育带。
随着地壳抬升，河流下切沟谷在侧壁分布向岩体侵蚀迹象，经调查该岩溶位置大部分位于奥陶系中统下马家沟组（O2X）底部角砾状灰岩薄层状泥灰岩。
该隧道岩溶界面高程约为560m，影响幅度20m，影响范围高程为580m~540m，范围内岩溶发育，分部里程DK313+342~DK316+080。
2.7交通运输情况
沿线交通以公路为主，主要运输道路有：
二广高速、晋新高速、国道G207、晋张线及部分乡村道路。
三、施工准备
本标段所处地区岩溶发育。
珏山隧道施工在部分岩溶地段。
设计岩溶段加固采用钻孔注浆地基加固方法。
在地质加固处理前，岩溶地基处理按“先探后灌，探灌结合”的原则进行，钻孔应统一编号，利用30%注浆孔作为补充勘探孔进一步查清岩溶发育情况，勘探孔宜均匀布置，具体布置按设计图进行，勘探孔底遇有溶洞时应钻入洞底不小于2米，补充勘探结果报设计单位，以便进一步明确岩溶地基处理措施。
在未确定岩溶地基处理措施前不得进行岩溶注浆施工。
施工前应做好相应的准备工作。
1、组建注浆施工班组，明确人员分工及职责；
2、组织机械设备人员进场，并进行设备及水电的安装调试；
3、对全体施工人员进行技术质量安全环保交底及培训，明确施工工艺质量标准，落实进度计划计保证质量安全措施；
4、组织原材料分批进场数量，以满足正常施工进度为准，材料检验单，出厂证明应齐全完备；
其中土源是在当地采选的表层腐殖土，用工程车运至施工现场；
5、试验室对进场材料进行取样检验。
四、拟投入的人员及机械设备
每个岩溶灌浆工点拟投入人员表
序号
工种
人数
备注
1
现场管理
2
技术负责
3
班组长
4
钻机工
5
浆液配制搅拌工
6
司泵
7
电工
8
普工
9
记录员
总计
19
每个岩溶灌浆工点拟投入机械设备表
设备名称
型号
单位
数量
钻机
无锡30型
台
2
拌浆机
SM-200
搅拌式贮存桶
SS-400
只
4
液压注浆泵
SYB50/50
3
流量压力自动记录仪
SPQ-850
总计
15
五、施工工艺及方法
5.1注浆工艺
岩溶注浆施工主要工艺流程见“岩溶注浆施工工序流程图”。
5.2工艺要点及技术措施
①施工准备
施工场地预先平整，并沿钻孔位置开挖沟槽和集水坑。
在每次注浆施工前，对钻机、注浆泵、拌浆机等机械进行检查、调试、维修，使其保持良好的状态。
②定孔位
根据设计要求由测量班准确放出注浆孔位置：
布控按设计采用正方形布置，以左中线上的桩位控制点，向两侧延伸，最外侧要加固设计要求边界。
③钻机与注浆设备就位
注浆孔位标定后，移动钻机至钻孔位置。
钻机就位后，用倾斜尺、水平尺等工具调整钻机角度，使得钻机呈水平，安装牢固，定位稳妥。
④钻进
将钻杆对准所标孔位，开孔直径110mm（开孔直径不能小于设计要求）。
开孔时要轻加压、慢速、大水量，防止将孔开斜。
注浆孔应统一编号，注明施工次序，跳钻施工，首先在两侧外缘进行注浆，再在中部进行，中间孔一方面作为两侧孔注浆效果的检查孔，又作为下一道工序的注浆孔，在两侧进行注浆时，也必须采用间隔注浆法，以提间注浆效果，也不能全部钻完后再注，以免引起孔位窜浆，增加注浆难度和清孔工作量，沿线路方向每100米设一帷幕区域，先进行帷幕孔钻孔注浆，再进行帷幕内部钻孔注浆，为防止覆盖土层塌孔，土层范围内钻孔套管跟进，并固结在基岩上。
加固深度不能小于设计深度，若施工过程中遇溶洞，应钻至溶洞底板下1.0m。
钻进过程中注意观察地层变化，详细作好钻孔记录每个注浆孔垂直偏斜率、孔位偏差、钻孔倾角、钻孔深度、钻孔时间等）。
注浆孔施工执行《铁路工程地质钻探规程》。
岩溶注浆施工工艺流程图
⑤注浆施工
A.试泵
开泵前先将搅拌桶中加满清水，三通转芯阀调到回浆位置，待泵吸水正常时，将三通回浆口慢慢调小，泵压徐徐上升，当泵压达到预定注浆压力时，持续二、三分钟不出故障，即可结束。
B.安装注浆管和止浆塞
钻孔完毕，进行清孔检查，在确认没有坍孔和探头石的情况下，方可下管。
否则，必须用钻机进行扫孔。
注浆套管外露的长度不小于0.3m，以便连接孔口阀门和管路，嵌入基岩大于0.5m，用M15水泥砂浆（或用水泥与水玻璃混合浆）固结,并将孔口套管四周捣实封闭,防止浆液从套管周围冒出,影响注浆效果。
注浆管安放好后，在注浆管管口加上孔口盖，以防止杂物进入。
C.压水试验
用1.5～2倍于注浆终压对系统进行压水试验检查；
检查管路系统能否耐压，有无漏水；
检查管路连接是否正确；
检查设备机况是否正常；
使设备充分热身。
试运转时压水压力由小逐渐增大到预定注浆压力，并持续15min。
D.浆液配制
进场注浆材料必须符合要求，注浆用水应是可饮用的河水、井水或其他清洁水，水泥采用普通硅酸岩水泥，水泥标号为PO42.5。
水泥应保持新鲜，一般不应超过出厂日期三个月，受潮结块不得使用，水泥的各项指标由实验室现场抽样检验。
施工中采用的水玻璃波美度为38°
～43°
Be，模数2.4～3.0。
a纯水泥浆：
水灰比0.8:
1～1:
1的纯水泥浆用于全填充岩溶及岩溶孔土层部分注浆。
b水泥砂浆：
水：
水泥：
砂=（0.8~1.0）：
1.0：
1.0，用于无填充物的大溶洞。
c水泥水玻璃浆：
溶岩连续灌浆15t不见仍不见灌浆压力上升或吸浆量下降及地表冒浆等情况，采用提高浆液浓度或双液压浆措施。
双液压浆时采用水泥浆与水玻璃之体积比1：
0.08实验人员负责现场监督浆液的拌合并进行抽样检测，以保证浆液的拌制质量。
d注浆压力及顺序
注浆压力一般基岩中为不小于0.1～0.3MPa，岩土界面附近逐步加大到0.3～0.5MPa。
注浆孔施工应自隧道两侧向线路中心的顺序进行，先两侧后中间，以保证注浆质量。
注浆施工按照《注浆技术规程》（YBJ44-92）有关规定与设计要求进行。
⑥结束注浆
当注浆达到下列标准之一时，可结束该孔注浆：
A.注浆孔口压力维持在0.2MPa左右或者逐渐上升到0.4MPa，吸浆量不大于40L/min，维持30min。
B.冒浆点已出注浆范围外3～5m时。
C.注浆钻孔基岩完整，或多次注浆，孔口压力超过1.5MPa。
D.单孔注浆量达到平均注浆量的1.5～2.0倍，且进浆量明显减少时。
⑦提管、回填
注浆完成后应立即拔管，若拔管不及时，浆液会把注浆管凝固住而造成拔管困难。
拔出管后留下的孔洞，及时用水泥砂浆封孔。
5.3注浆效果检查
岩溶注浆完毕后，我们通过4种方式进行注浆效果的检查：
①压浆前后遵循《铁路工程物理勘探规程》（TB10013-2004）采用瞬态面波法进行探测。
根据注浆前后瞬态面波VR特征的变化对比，确定注浆效果较好确实起到加固地基的效果。
②根据注浆前后钻孔试验的单位长度吸水量对比，检查注浆效果。
在钻孔注浆后，单位长度吸水量小于注浆前吸水量4%左右。
③钻孔检查。
检查孔数为注浆孔数量5%计，取芯后发现浆液充填密实。
5.4注意事项
①施工前查明隧道附近的岩溶情况及成因（如岩溶类型，发展规律，有水情况，溶洞顶板厚度及岩石破碎程度等），以便采取有效措施。
②对隧道下危害性大的岩溶必须将处理经过、施工方法及发现问题采取的措施等，随时记入工程日志簿中，以备查考。
③隧道附近岩溶的处理，根据设计检算决定，严格按设计要求处理。
⑤当岩溶中遇有软弱填充物质时，视情况加以清除，同时将岩溶表层的风化破碎层凿除再砌筑片石或灌注混凝土。
⑥在有水岩溶的出入口，禁止弃碴堵塞。
同时做好排水措施，准备好排水设备，以免造成质量事故。
⑦对有水岩溶采取疏导措施，不得任意堵塞其出口。
⑧注浆管线固定，不宜过长，一般为30～50m，以防压力损失。
⑨注浆孔应跳孔施钻,不得全部钻孔完成后再注浆,以免孔位串浆.注浆孔施工应自隧道中心的顺序进行，先两侧后中间，以保证注浆质量。
⑩当出现串浆或地表返浆,采取间歇注浆方式,间隔时间30到60分钟。
六、注浆管理流程
根据《大西铁路客专公司工程建设项目隧道注浆管理办法》中规定，隧道工程注浆按照动态设计进行管理，采取“先批准、后实施，五方确认，第三方审价”的原则予以控制，根据地质勘察、超前地质预报和现场揭示的地质情况，及时调整注浆预设计。
对施工图明确规定的注浆段落，在隧道开挖接近注浆段落时，由施工单位填写变更建议书报公司指挥部，公司指挥部组织四方现场会商，设计单位进行地质核对，若核对结果与施工图地质不一致，差别较大时，应调整原预设计处理方案，办理变更设计。
对超前地质预报或开挖揭示出溶腔、隧底或周边探查出溶腔、采空区等后，施工单位填写变更建议书报公司指挥部，由公司指挥部组织召开四方会议形成会商记录，根据会商结果，由设计单位对隧道溶岩、断层破碎带、采空区（洞穴）等进行探查，探明并确定隧道岩溶、断层破碎带、采空区等的范围、深度、预计空间大小，根据探明的情况，编制专项注浆预设计处理方案，并经施工图审核单位审查同意后，方可实施。
每个注浆连续段（含堵水、岩溶、断层破碎带、采矿区等）注浆处理结束后一周内，施工单位及时组织施工资料整理，编制注浆总结报告（文件），按附表7的格式报送监理、设计、施工图审核单位签认盖章后上报建设单位指挥部。
注浆施工前，由我单位负责在工艺试验前3日书面通知监理和设计单位，设计、监理单位参加注浆工艺试验。
我部负责做好工艺试验记录。
若需修订注浆施工参数时需及时通知设计、监理单位当日确认。
注浆过程中，现场技术人员进行旁站，监督、检查、进行必要的影像资料记录，并按照注浆结束条件同监理一同确认注浆效果。
注浆结束后，我部按照设计要求的质量检验手段如采取物探、钻芯、注水试验等方法进行注浆效果的验证。
并邀请监理单位见证、旁站，做好影像记录。
我部及时将岩溶区超前地质预报、周边及隧底探查资料报设计、监理单位。
注浆前开展工艺试验，制定施工方案报批并组织实施，按附表5格式每周五报公司指挥部。
对注浆所用的材料应单独管理，并建立台账。
注浆过程及时收集和整理注浆施工记录、注浆孔位竣工图、影像记录、检验记录等，做好过程原始记录等资料。
编制注浆总结报告文件上报。
隧底为可溶岩的隧道及永久斜井均需进行隧底岩溶探查，相关要求及原则如下：
1.隧底岩溶探查主要为地质雷达和地震映像两种方法，其中，ⅡⅢ级围岩采用两种方法相互印证探查，ⅣⅤ级围岩采用地震映像法探查。
地质雷达应采用天线频率小于等于100MHz的仪器（同时保证探查深度的要求），地震映像地震点间距2m。
2.隧底岩溶探查于隧道仰拱或底板施工完成约2km后开始施做。
3.每种方法各布置3条测线，其中，测线1位于距左侧排水沟边约1m处，测线2位于距右侧排水沟边约1m处，测线3位于距中心排水
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