不良地质工程地段施工方案文档格式.docx
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或者采取一掘一支护，稳步前进，即开挖一循环先喷棍凝土，然后门锚杆、挂网，再喷混凝土至设计厚度，如此循环掘进。
围岩稳定特别差时，爆破后立即喷混凝土封闭岩面，出渣后，再打锚杆、挂网、喷混凝土，必要时安设钢支架（格栅支架）增加支护能力。
⑹衬砌
及时衬砌，混凝土衬砌根据预测位移情况，衬砌净空预留变形后线路调整量，较基本内轮廓加高、加宽设计，变形缝采用柔性结构。
⑺监控量测
初期支护完成后，在拱顶、拱脚及边拱埋设测点进行拱顶下沉和水平收敛量测。
测试元件用圆钢加工而成，每根元件长25cm，锚入初期支护体20cm，外露5cm，以防震动影响量测结果。
水平收敛量测采用收敛仪进行观测。
根据量测结果及时调整工序及预留变形量、开挖进尺等，便于指导施工，确保施工安全。
1.1.1.1.2.塌方处理措施
1.1.1.1.2.1.塌方处理原则
（1）、先加固好端部末破坏的支护或岩体。
（2）、加固处理措施可与永久支护结合。
（3）、塌落物未将洞室堵塞时，应先支护顶部再清除石渣。
（4）、塌落物将洞室堵塞时，宜采用管棚，管棚加注浆或预注浆等方法加固，然后按边开挖边支护边衬砌的方法施工。
（5）、冒顶塌方时，应先将地表陷落洞穴撑固或用不透水土壤夯填紧密，陷穴四周应做好排水设施，防止继续坍塌，塌落物宜采用花管灌浆固结，其开挖方法应进行专项设计。
（6）、有地下水活动时，宜先治水后治塌。
1.1.1.1.2.2.塌方处理措施
不同类型的塌方，选择不同的处理方案，某些情况还需要几种方案综合处理。
根据本工程的特点，对预计可能发生的几种塌方情况，提出以下的措施。
（1）、可能出现的塌方情形
①、裂隙扩张造成的小塌方
此类塌方多发生在轻微风化或裂隙较密集的围岩中，主要是由于开挖和支护方法不当造成，常发生在爆破后的几个小时内，虽然塌方数量不大，但威胁工作面的施工安全，施工中拟用加强锚喷支护。
②、塌方体窄长的小塌方
此类塌方多发生在断层破碎带较窄且两侧岩体比较完整的地段，施工中可采用挑梁法安装钢支撑，然后对塌方处锚喷，挑梁法指将型钢穿过临时架立支撑的顶梁直抵掌子面，形成一排挑梁，在挑梁上架设木垛，填塞洞穴。
③、中等塌方
塌方量较大，塌方范围在10m3左右，多发生在两条相邻、倾向相对的断层带或两种岩层交接带。
在塌方之前，常有掉块现象，其频率及块度随爆破振动烈度、振动频率和地下水活动强度的增加而提高。
在塌方后，常有较稳定的顶板，继续塌方的可能性不大，一般用锚喷法、插筋排架法、护顶法、管棚法等处理。
④、大塌方
该类塌方在100m3以上，塌穴高度在10m以上。
处理措施为：
若塌方堵塞整个导流洞，且对塌方规模和规律还不了解，可采用锚喷法，管棚法等多种处理措施。
（2）、根据现场塌方情况采取的处理方法
由于塌方情况十分复杂，塌方处理也无一定模式，具体要视现场情况研究决定。
但根据以往的施工经验，以便做到未雨绸缪，一旦发生塌方，能够及时采取有效措施，以把损失减到最小，现对以上几种塌方形式提出如下处理方法见表9.9。
表9.9 塌方处理的主要方法表
序号
处理方法
适用条件
主要施工程序
1
喷锚法
小塌方或边拱塌方处理，亦常作为综合治理方法之一处理大塌方
①搭设作业平台；
②清理岩面；
③安装锚杆；
④挂钢筋网；
⑤喷混凝土；
⑥安装预应力锚索（需采用锚索支护时）
2
对顶
支撑法
塌穴面前沿机顶拱发生小塌方以后，边拱和掌子面均无法找到底梁支点位置时的塌方
①加固塌方两端；
②安装钢顶撑；
③塌穴喷锚；
④出渣（塌穴高度大时，重复①～③程序；
⑤分段衬砌；
⑥塌穴回填及加固
3
挑梁法
掌子面前沿顶拱发生小塌方以后，边拱和掌子面均无法找到底梁支点位置时的塌方
①将圆木或型钢穿过原支撑或临时架立支撑的顶梁直低掌子面，形成一排挑梁；
②在挑梁上架设木垛，填塞塌穴；
③出渣
4
插筋
排架法
塌方堵塞全部工作面、塌穴情况不明的大塌方
①紧贴掌子面架设钢支撑；
②在顶拱设计开挖线以外按一定角度（3°
～10°
）钻孔；
③安装钢筋支架形成掌子面超前支护；
④在钢筋支架保护下塌方体出渣；
⑥按①～⑤程序继续施工
5
导洞
灌浆法
埋置深度较大的地下工程塌方
①导洞开挖；
②在导洞内钻孔灌注；
③分段扩大；
④分段衬砌
6
钢管
棚架法
大、中型地下工程大塌方
①水平钻孔；
②埋设钢管；
③在钻孔内和钢管内灌浆（某些情况下可不灌浆）；
④塌方段分段开挖出渣；
⑤塌方段分段衬砌
1.1.1.1.3.地下水活动严重地段施工
1.1.1.1.3.1.地下水处理原则
表9.10地下水处理原则表
项目
原则
总体原则
在保证进度的条件下，“探、排、控、防、堵”
分类
原则
超前处理
（1）根据超前地质预报结果，对有可能对施工人员、设备安全造成较大威胁及对工期造成较大影响的掌子面前方的地下水进行超前处理。
（2）当预计开挖工作面前方有高压大流地下水，而且排放不会影响围岩稳定，经监理人批准采用超前钻孔、开挖导水洞进行排水。
（3）当预计开挖工作面前方有高承压水，且通过排水不能解决该地下水对人员、设备、工程的威胁时，采用超前灌浆进行处理。
（4）超前处理后达到洞室稳定，满足开挖要求，能够保证安全的前提下才能掘进通过。
渗滴水
线状渗水
（1）对于渗滴水型和线状渗水，开挖后在混凝土衬砌前进行有效的封堵。
（2）选择适当的时机处理对该类型的地下水进行注浆处理，注浆封堵后必须满足导流洞衬砌施工和永久运行要求。
富水带
（1）采用超前孔探明地下水活动规律，测定涌水量、压力，防止突然涌水。
（2）尽量截断补给水源，降低地下水位。
（3）对围岩进行灌浆，降低其渗透性或形成帷幕阻水。
（4）利用侧导洞、打探孔或平行支洞排除地下水。
集中涌水
（1）通过后尽快实施封堵处理前期工作（如涌水洞段的围岩加固、大流量涌水的集中引排等），使高压大流量地下涌水达到可控状态。
（2）编制大流量集中涌水详细的引排、堵水方案和施工安全措施、地下水处理进度计划安排等施工措施计划，在地下水处理实施前报监理人审批。
（3）根据施工进度计划和工程实际需要，选择适当的时段对高压大流量地下涌水进行封堵处理。
（4）超前探测：
通过“CT”探测孔对出水构造进行探测，了解出水构造的性质、特点、发育状况。
为布置分流减压孔和封堵灌浆孔进行指导。
地下水排放
（1）通过超前孔、导水洞等措施排水，卸压降量，保障掌子面正常掘进的施工条件，在不影响掘进的条件下适时进行封堵。
（2）施工排水洞开挖底高程低于同一垂直截面处4#导流洞底高程1.5m，根据本合同及其它合同工程的进展，开挖横向排水洞、排水沟或安装导引钢管，将大涌水从主要工作区或交通要道引开。
1.1.1.1.3.2.地下水控制与封堵措施
（一）地下水超前处理
采用掌子面超前预注浆，可以简化地下水处理工程量。
当排放地下水影响正常施工时，采用掌子面预注浆的方法，利用相邻导流洞或通过开挖侧导洞侧面注浆法加以处理；
根据预报结果，地下水排放对施工人员、设备安全不造成较大威胁时，可采用通过开挖导水洞、钻孔进行排水。
（1）、掌子面超前预注浆
掌子面超前钻孔预注浆的目的是在导流洞围岩周围形成足够体积的水泥结石止水层，最终达到切断通道、封闭水路、固结围岩。
超前预注浆处理方法见图册LHKC-200808-43。
①地下水超前注浆的处理方法
根据超前地质预报和超前勘探孔对掌子面前方存在的一般富水区、富水区、强富水区采用超前注浆处理。
根据富水区的水量不同情况，分别三种处理方式：
◆对高压、大涌水量的富水区进行全断面超前帷幕预注浆堵水施工；
◆对低压、较大涌水量的富水区进行全周边超前帷幕预注浆堵水施工；
◆对较小地下水量进行局部超前预注浆堵水施工；
②地下水超前处理施工方案设计
◆全断面超前预注浆堵水设计、全周边超前钻孔预注浆设计
◇注浆段长度和止浆岩盘厚：
注浆段长度为30m，开挖22m，预留止浆岩盘8m。
◇注浆钻孔布置：
按注浆孔孔底间距3m布置钻孔，注浆堵水范围内分圈布置，根据地质超前预报水压、水量及水源构造类型确定布置孔数。
全断面采用布置4圈钻孔，全周边沿开挖洞边沿周布置1圈钻孔。
掌子面孔位布置尽量分散，适当加大钻孔外插角，增加钻孔施工工作面。
◇注浆方式：
分段钻进、孔口封闭纯压式注浆；
◇注浆压力：
渗水压力+1.5Mpa；
◇注浆量的估算：
式中：
Q-注浆量；
D-注浆范围；
L-注浆段长；
n-岩层裂隙率；
α-浆液在岩层裂隙内的有效充填系数0.3～0.9。
◆局部超前预注浆设计
当超前探孔预报掌子面前方地下涌水量较小时，或有明显的裂隙走向，采用在掌子面沿裂隙走向局部钻孔，对涌水裂隙进行封堵地下水。
③掌子面地下水超前注浆处理施工工艺程序
掌子面地下水超前注浆处理施工工艺程序见下图9-20。
图9-20地下水超前注浆处理工艺流程图
④钻孔
采用XY-2PC型地质钻机钻进，钻孔在排架上施工。
孔口管段采用Φ91mm钻头进行钻进，采用无缝钢管镶注Φ76mm孔口管，长为5-8m，安装孔口防正面突水装置，注浆段钻孔孔径为Φ56mm。
⑤注浆
按先上方后下方或先内圈后外圈、先无水后有水的顺序进行分序施工。
分3个阶段进行施工，注浆采用独立注浆系统或ZJB（BP）-30型高压变频灌浆泵和3SNS高压泵，具体根据吸浆量情况现场综合运用。
◆孔口段施工：
钻至满足孔口管深度后，根据钻进对围岩稳定情况确定一般按5-8m考虑，退出钻具进行压水试验。
孔口管段如吸水率较大时，采取固结灌浆加固该段围岩，然后镶筑孔口管；
孔段吸水率较小时，不进行固结灌浆直接镶筑孔口管。
孔口管镶注采用水泥浆液灌注。
◆地下水构造段：
孔口管镶注并满足强度要求后安装孔口防突水装置钻孔揭露地下水构造带，退出钻具对地下水构造带进行注浆处理。
◆下一开挖循环的止浆岩盘施工：
待地下水处理浆液结石达到一定强度后，继续钻进至设计孔深，退出钻具进行压水试验并对该段钻孔进行固结灌浆。
该段钻进主要有两个目的：
一是检查对该地下水注浆效果，二是保证下一开挖循环的止浆岩盘。
◆Ⅰ序孔注浆：
先采用0.5：
1纯水泥浆灌注，灌注一定时间后，如吸浆量无明显变化，可改用灌注水泥水玻璃浆液或膏状浆液，水泥水玻璃浆液或膏状浆液的凝胶时间通过试验确定。
对于Ⅰ序孔中所揭穿的高压大流量地下水，可通过泵送大排量的水泥砂浆或在水泥浆中加入石粉灌注，必要时加通过泵送水溶性聚胺酯，以达到快速封堵地下水在孔中的出水通过，使其变动水为静水灌注。
◆Ⅱ序孔注浆：
主要是对Ⅰ序孔注浆进行加强，对吸浆量较小的孔进行化学浆液灌注，保证封堵地下水周围细微裂隙。
当压力变化时是改变浆液浓度，还是改变浆液凝结时间来满足最终压力的要求，根据现场情况而定。
◆质量检查：
通过钻孔注浆过程中的压水试验检查，其合格标准为下一轮爆破开挖循环进尺，不发生总量大于20L/s的地下水，具体可根据现场实施情况做优化调整。
（2）利用相邻洞室或通过开挖侧导洞侧面注浆法
导流洞施工中，1#、2#导流洞两洞互为导洞，对于部分出水构造，结合实际情况根据已开挖导流洞揭露的地质构造和超前地质预报成果，分析开挖导流洞的出水构造带，通过注浆处理，达到在导流洞围岩周围形成止水层，最终达到切断通道、封闭水路、固结围岩的目的，采用通过相邻的导流洞侧面注浆或开挖侧导洞进行侧面注浆处理。
①施工程序
本施工方法的主要施工程序为：
开挖侧导洞→孔口段钻孔→镶注孔口管、安装孔口装置→注浆段钻孔→简易压水试验→钻孔冲洗→注浆（变换水灰比、压力、浆材等）→关闭高压闸阀闭浆、封孔。
②开挖侧导洞
根据相邻侧导洞揭露的地下水构造、涌水压力、流量，确定侧导洞开挖位置、开挖断面尺寸，并且保证开挖导洞断面尺寸满足注浆要求。
③孔位布置及钻孔深度
根据地下水管道或裂隙构造情况确定注浆范围进行孔位布置，布孔范围及数量保证覆盖导流洞开挖线上的出水带，钻孔深度能够保证止浆岩盘满足导流洞开挖要求。
该方案施工特点是钻孔深度大，特别是通过相邻导流洞注浆，由于两条导流洞间中心间距为60m，并且需要保证一定的浆液隔离距离，因此钻孔深度达80m。
④钻孔注浆
该超前预注浆施工方法及施工程序同掌子面超前预注浆。
（3）开挖分流导水洞法
①导水洞开挖
为了不影响掌子面正常掘进，对开挖工作面前方的高压大流量地下水采取开挖导水洞进行排水。
开挖导洞前对该段进行全面系统的物探和超前钻孔，根据该段围岩地质情况，对掌子面后方洞段进行局部加固，然后进行导水洞开挖。
②导水洞的后期处理
导水洞开挖连通水源点后，将掌子面前方的高压大流量地下水通过导水洞进行排放。
掌子面正常掘进，强行通过高压大流量地下水后在掌子面与排水洞出口间设置挡水围堰，避免出水倒流影响掌子面施工，并对高压大流量涌水进行可控排放、封堵。
其处理方法见高压大流量管道集中出水中的“开挖分流导水洞”法。
（二）渗滴水和线状渗水封堵
此类地下水在开挖后混凝土衬砌前进行有效封堵。
（1）、灌浆设计
①渗滴水灌浆设计
布孔方式：
渗滴水以出水点为中心在周围布置注浆孔钻进斜孔穿过出水结构进行灌注水泥浆，钻孔深度为6-8m；
灌浆方式：
孔口卡塞纯压式灌浆；
灌浆压力：
②线状渗水灌浆设计
根据出水分布沿裂隙两侧各布置2排注浆孔，对岩体结构面进行有针对性的布孔，使钻孔尽量与岩体结构面相交。
孔排距为2m，两排孔交错布置，钻孔孔深根据地层情况及钻孔角度控制在6-8m。
（2）、钻孔灌浆施工
①钻孔
采用XY-2PC型地质钻机回转钻进或YXZ-10A型液压潜孔钻机配冲击器潜孔钻进，底板钻孔采用钻机直接安置在导流洞底板钻孔，对于边墙和顶拱的钻孔通过钻孔灌浆台车钻孔，钻孔孔径为Φ56mm-Φ76mm。
施工时按分序加密的原则进行处理，先施工Ⅰ序孔，Ⅰ序孔又兼作汇流孔，将分散的渗滴水汇流到钻孔中，集中流出，待裂隙进行凿槽嵌缝处理后，再施工Ⅱ序孔。
②注浆
施工时首先钻取Ⅰ序孔，钻孔穿过岩体结构面将裂隙出水归流，然后对漏水裂隙进行凿槽，先用棉纱、麻刀等对缝嵌塞，再用快凝砂浆将槽填平。
施工中根据实际情况如果具备条件，采取在灌浆前先喷一层不小于8cm的混凝土层封闭，混凝土喷层中掺加能适应于散渗滴水围岩壁喷射的外加剂。
待裂缝砂浆达到一定强度后，采用卡塞连接灌浆机具进行注浆，灌浆塞卡于岩面下0.5-1.5m位置，以便利用表面岩层作为止浆岩盘。
根据裂缝贯通情况，如果串浆较严重，采取多孔同时灌注，Ⅰ序孔灌注达到结束标准后关闭闸阀进行闭浆，待浆液达到一定强度后，钻取Ⅱ序孔进行加密注浆封堵。
注浆采用3SNS灌浆泵为主，独立注浆系统中6m3/h泵为辅。
灌浆浆液的选择：
针对水压很低，流量也较小的渗滴水形地下水，灌注以水泥浆液为主，膏状浆液或水泥水玻璃浆液为辅；
针对线状渗水，流量一般均较小，水压力较低时，可采用渗滴水相同的原则施灌；
压力较大的线状渗水，可采用稳定性好的膏状浆液灌注Ⅰ序孔，当灌注膏状浆液长时间吸浆量无明显变化时，可改用水泥水玻璃浆液或水溶性聚胺酯等化学浆液。
③质量检查：
采用XY-2PC型地质钻机钻取Φ76mm检查孔进行流量检测，每30m长渗漏水洞段在堵水灌浆完成后，残余渗漏水总量不大于3L/s，单点集中出水点不大于0.5L/s。
具体可根据现场堵水灌浆实施情况进行调整，以满足导流洞喷混凝土或混凝土衬砌施工条件和施工质量为最终标准。
1.1.1.2.施工质量保证措施
（1）、灌浆工程开工前，对灌浆施工设备、材料、人员等的配备情况进行检查。
对灌浆记录人员及操作人员进行业务培训，合格后方能上岗。
（2）、本工程设置质量工作领导小组，项目经理任小组组长，项目总工任副组长，具体负责本工程的质量管理工作。
质检员、技术员、班组长等所有施工人员均要明确质量责任。
（3）、按照质量体系文件建立程序化的质量保证制度并有效实施，确保施工过程，尤其是关键工序和特殊过程始终处于有效控制之中，以预防不合格工序的产生。
（4）、严格执行本工程的技术要求及严格按照《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148-2001进行施工。
（5）、灌浆工程属隐蔽工程，由经验丰富的专业工程师负责本项目的施工，以健全质量保证体系。
每道工序严格执行施工质量班组自检、施工队复检、专职质检员终检的“三检”制度，经监理工程师签字验收后，进行下一道工序。
（6）、在施工中严格按设计施工图纸、监理工程师批准的施工措施和有关规范组织作业。
现场施工中，接受监理工程师的监督和指导，上道工序未完成，下道工序不得施工，保证每道工序符合质量要求。
（7）、从工艺和工序上把关，从放点、钻孔、钻孔冲洗、压水试验到灌浆封孔，严格控制各道工序的质量，建立预防为主，纠正为辅的质量管理体系。
（8）、钻孔过程中，严格控制孔向，发现孔偏及时采取措施纠偏，要保证钻孔孔深，孔底残留要满足规范要求；
灌浆过程中，严格控制浆液比重，灌浆压力，屏浆时间等，遇到特殊情况，及时与监理人和设计人员取得联系，并在原始记录上如实记录。
（9）、在灌浆过程中，严格控制压水和灌浆压力，裂隙冲洗、压水试验和灌浆过程中均应认真进行抬动观测，以防混凝土衬砌破坏及混凝土盖板抬动，并将观测成果报监理工程师，抬动值超过设计值时立即停止施工，上报监理工程师共同研究处理措施。
（10）、灌浆材料要满足灌浆质量要求，各种水泥必须具有出厂合格证和检验报告单。
灌浆用水泥要求新鲜，受潮结块的水泥不准使用；
出厂时间超过三个月的水泥经检验合格后方可使用。
（11）、对灌浆机进行及时维修和保养，保证在施工过程中均处于良好的工作状态，避免因突然停机对工程质量的影响。
（12）、根据监理工程师的指令，在相关位置布设检查孔，如果有不合格的孔段，及时补孔灌浆，直到合格为止，并且及时分析原因，总结经验。
（13）、按招标文件和规范要求，认真做好各项报表的原始记录工作，并按要求及时进行汇总与分析整理在施工过程中提交以下各项施工质量资料：
①各种原始记录及各项汇总成果图表；
②钻孔和灌浆工程各项目完成工程量和累计工程量；
③灌浆工程原材料试验和质量检验成果；
④钻孔岩芯取样试验成果；
⑤灌浆工程的质量检查与评定记录；
⑥检查孔记录与成果表。
1.1.1.3.施工安全保证措施
（1）、高空作业安全措施
本标段洞周钻孔灌浆作业主要在钻灌台车和施工排架上进行，高空作业安全问题比较突出。
各种钻灌台车上外侧设安全防护栏杆和施工上下爬梯，以确保安全施工。
排架作业面满铺马道板，设置防护栏杆和安全网，作业面至地面搭建的爬梯上设置扶手；
在排架作业面上作业的人员，均系安全带、挂安全绳。
（2）、洞内安全用电措施
电线电缆及用电设备采取措施防潮，避免短路、漏电等引起安全事故。
各种电缆线、照明线有序铺设；
按作业机组设配电柜，规范化用电接线；
对供电用电系统进行经常检查、维护和更换，确保施工用电安全。
另外，须特别注意钻灌台车和施工排架上的安全，对台车和排架做好接地保护；
用电线路严禁与钢架管直接接触，特别是防止临建装卸、设备搬移及施工操作过程中物件与电线碰撞及擦伤电缆，以防漏电。
（3）、交叉作业安全措施
做好开挖爆破安全防护，加强交叉作业的相互协调；
加强钻孔灌浆施工与出碴运输之间的防护，注意灌浆施工与混凝土浇筑的相互影响；
不向其它工序制造危险源。
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