隧道帷幕全断面注浆专项施工方案.docx
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隧道帷幕全断面注浆专项施工方案
中铁隧道集团有限公司
蒙华铁路MHSS-3标
中条山隧道
帷幕、全断面注浆
专项施工方案
编制：
复核：
审核：
批准：
中铁隧道集团有限公司
蒙华铁路MHSS-3标段项目经理部三工区
二〇一五年四月
施工组织设计／方案报审表
建设项目名称：
施工标段：
编号：
致：
监理项目部：
我单位根据施工合同的有关规定已编制完成中条山隧道帷幕、全断面注浆工程的专项施工方案，并经我单位技术负责人审查批准，请予以审批。
附件：
中条山隧道帷幕、全断面注浆专项施工方案。
承包单位（章）：
技术负责人：
项目负责人：
日期：
年月日
项目监理机构意见：
项目监理机构（章）：
专业监理工程师：
监理组长/总监理工程师：
日期：
年月日
指挥部意见（需要时）：
指挥部（章）：
部门负责人：
负责人：
日期：
年月日
建设单位批准的实施性施工组织设计，建设单位5份，有关参建单位各1份，均含电子文件。
隧道帷幕、全断面注浆专项施工方案
一、编制依据
（1）蒙西华中铁路股份有限公司以及我隧道局集团公司相关管理制、标准化施工、信息化管理及精细化管理的相关规定和要求；
（2）集团公司、公司各系统部门《项目管理交底》；
（3）中条山隧道施工图；
（4）新建蒙西至华中铁路MHSS-3标标段投标施组；
（5）公司签发的《项目施工调查报告》；
（6）我单位类似工程的施工经验；
（7）目前铁路煤运通道成熟的施工工艺和施工方法。
二、编制原则
（1）贯彻执行国家的方针、政策及相关的工程施工规范、规定，当地政府的相关制度；
（2）确保满足建设单位、监理单位、设计单位管理要求；
（3）严格按照实施性施工组织设计总体安排合理编制，确保履约；
（4）符合国家和地方关于环境保护、职业健康安全、水土资源及文物保护、节能减排的要求；
（5）对本项目职业健康危害主要影响因素进行识别以及采取的措施。
三、工程概况
新建蒙西至华中地区铁路煤运通道重点控制工程MHSS-3标段位于山西省运城市，起讫里程为：
DK614+862.04～DK633+608，全长18.746km，路基工程分布在隧道两端。
中条山隧道线路穿越中条山山脉。
隧道进口端位于运城市盐湖区境内，出口端位于运城市平陆县常乐镇刘卫庄村。
本合同段工程主要为中条山隧道1座，设计为双洞单线隧道。
隧道一般段线间距设计为35m，隧道最大埋深约840m。
隧道左线进口里程DK615＋065，出口里程DK633＋470，左线全长18405m；右线进口里程DK615＋075，出口里程DK633＋485，右线全长18410m，设辅助坑道6座，排水平导1座，盖板涵1座、路基及站场290.96m。
三工区管段为中条山隧道4#、5#斜井以及正洞和平导任务。
工区起讫里程DK628+690～DK630+300，长1610m；正洞DK628+690～DK630+300，为双洞单线隧道，长1610m；4#斜井长1227m，XJK0+00~XJK0+562段由进洞高程516m缓慢降坡至511m，XJK0+562~XJK1+227坡率11.19%；5#斜井长500m，坡度i=9.95；平导PD0+000～PD1+570，长1570m。
四、工程地质及水文地质
4.1.地形地貌
本段可划分为三个地貌类型，以中条山为界，中条山北麓为运城盆地，中条山为构造侵蚀中山区，中条山南麓为构造-侵蚀堆积地貌。
中条山总体走向：
北东段呈北北东向，中段呈北东－北东东向，西南段呈北东向展布，总体为北东南西呈“S”型延伸。
测区内海拔在400～1358m，相对高差为800～950m，总体地形南高北低，中等切割深度，局部切割强烈。
山谷多呈V字型或U字型，分水岭以北地势陡峻，以南相对较平缓。
4.2.地层岩性
本段主要位于运城盆地、中条山隆起带和中条山南麓堆积区，主要出露太古界、下元古界、震旦系、寒武系、第三系、第四系地层和晚远古代、燕山期侵入岩。
隧道通过的地层有太古界、下元古界、震旦系、寒武系、第三系、第四系地层和晚元古代侵入岩。
4.3.地质构造
序号
围岩分级
左线长度（延米）
右线长度
（延米）
比例（左线）
比例（右线）
1
Ⅱ
3300
3300
17.9%
17.9%
2
Ⅲ
4765
4745
25.9%
25.8%
3
Ⅳ
4255
4275
23.1%
23.2%
4
Ⅴ
5585
5590
30.3%
30.4%
5
Ⅵ
500
500
2.8%
2.7%
测区地处新华夏构造体系中部运城多字型构造带中，该构造展布于河津、新绛以南到芮城至平陆的中间地带，包括河津～新绛一段汾河谷地、峨嵋隆起、运城沉降带、中条山西南段隆起和三门峡沉降带。
这些一级隆起和沉降呈雁行式排列，生成了彼此联系的统一整体，中部运城多字型构造总体呈北北东走向。
表1-1中条山隧道围岩级别情况表
4.4.地震动参数
测区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.35g。
4.5.水文地质
根据区内地形、地貌和岩性构造条件，同时遵循气象、水文特征整体性原则，区内可分为三个水文区划单元，即运城盆地水文区（Ⅰ）、中条山基岩水文区（Ⅱ）和中条山南麓水文区（Ⅲ）。
中条山基岩水文区（Ⅱ）可细分为基岩裂隙水文亚区（Ⅱ1）和碳酸盐岩岩溶水亚区（Ⅱ2）。
中条山南麓水文区（Ⅲ）可细分为承压水亚区（Ⅲ1），浅层潜水亚区（Ⅲ2），黄河高阶地亚区（Ⅲ3），黄河低阶地、河漫滩亚区（Ⅲ4）。
其中黄河高阶地亚区（Ⅲ3），黄河低阶地、河漫滩亚区（Ⅲ4）位于隧道出口外侧。
隧道出口段通过浅层潜水亚区（Ⅲ2）；地下水主要靠大气降水补给；地下水对混凝土结构无侵蚀性。
DK628+690～DK633+470（4780m）正常涌水量36500m3/d。
最大涌水量无设计。
五、施工进度指标
进度指标
项目
正洞（m/月）
斜井（m/月）
平导（m/月）
周边帷幕注浆
30
40
40
全断面帷幕注浆
30
40
6、施工工艺
帷幕注浆工艺流程图
帷幕注浆工艺流程图
七、施工方案
设计提供注浆措施拟采用全断面超前注浆、全断面帷幕注浆、局部帷幕注浆三种措施相结合，工艺基本相同，作业面钻孔上下范围较大，需要在仰拱初支与仰拱二衬跟进后施工。
7.1.注浆方案选择原则
施工中根据超前地质预报等措施和设计院提供地质资料综合分析隧道围岩的工程地质条件，岩体完整性，岩溶发育情况，涌水位置、水量、水压及岩体的综合渗透系数等情况来合理选择注浆方案。
（1）地层极其松散破碎或者为断层泥，隧道开挖后掌子面无法自稳；超前探水孔单孔出水量>60L/min；探水孔水压>1.0MPa采取全断面帷幕注浆。
（2）隧道局部断面为胶结较差的半胶结地层或局部断面围岩节理裂隙较发育或比较破碎，其余部位围岩比较完整；超前探水孔单孔出水量25~60L/min；探水孔水压0.5~1.0MPa段可适当调整钻孔数量和范围，采用局部帷幕注浆的方案。
中条山隧道正洞设计具体注浆措施及相应里程见下表：
序号
起始里程
终止里程
长度（m）
辅助措施
部位
1
DK620+525
DK620+535
10
全断面帷幕注浆
左线
2
DK620+535
DK620+735
200
全断面帷幕注浆
左线
3
DK620+735
DK620+745
10
全断面帷幕注浆
左线
4
DK625+400
DK625+410
10
全断面超前注浆
左线
5
DK625+410
DK625+635
225
全断面超前注浆
左线
6
DK625+635
DK625+645
10
全断面超前注浆
左线
7
DK628+690
DK628+840
150
周边帷幕注浆
左线
8
DK629+280
DK629+480
200
全断面超前注浆
左线
9
DK629+480
DK629+735
255
全断面超前注浆
左线
10
DK629+885
DK629+980
95
全断面超前注浆
左线
11
DK629+980
DK630+381
401
全断面超前注浆
左线
12
DK630+381
DK630+700
319
全断面超前注浆
左线
13
DK630+700
DK631+040
340
周边帷幕注浆
左线
14
DK620+535
DK620+735
200
全断面帷幕注浆
右线
15
DK625+400
DK625+410
10
全断面超前注浆
右线
16
DK625+410
DK625+635
225
全断面超前注浆
右线
17
DK625+635
DK625+645
10
全断面超前注浆
右线
18
DK628+690
DK628+840
150
周边帷幕注浆
右线
19
DK629+280
DK629+480
200
全断面超前注浆
右线
20
DK629+480
DK629+735
255
全断面超前注浆
右线
21
DK629+885
DK629+980
95
全断面超前注浆
右线
22
DK629+980
DK630+381
401
全断面超前注浆
右线
23
DK630+700
DK631+040
340
周边帷幕注浆
右线
合计
4111
中条山隧道斜井、平导设计具体注浆措施及相应里程见下表：
序号
起始里程
终止里程
长度（m）
辅助措施
部位
1
ⅣXJK0+410
ⅣXJK0+370
40
全断面帷幕
4号斜井
2
ⅣXJK0+320
ⅣXJK0+000
320
全断面帷幕
3
ⅤXJK0+395
ⅤXJK0+080
315
全断面帷幕
5号斜井
4
PXJK0+890
PXJK1+110
220
周边帷幕
平导
5
PXJK1+240
PXJK1+390
150
周边帷幕
合计
1045
施工注浆实施方案可根据超前地质预测预报及揭示的地质条件予以调整。
7.2.超前帷幕注浆
根据围岩条件不同选取不同的注浆方法，分别有全孔一次性注浆、分段前进式注浆，分段后退式注浆，在施工时根据钻孔状况可灵活选取。
全孔一次性注浆方式主要用于围岩条件较好，裂隙较均匀地层，施工工艺流程如下：
施工准备→施工止浆墙→测量布孔→孔口管段钻孔安装→钻孔至设计深度→安装注浆系统→注浆。
分段前进式注浆主要用于裂隙发育难以成孔岩层，即自孔口开始钻进一段，注浆一段，直至孔底，分段长度一般3~5m，施工工艺流程如下：
施工准备→施工止浆墙→测量布孔→孔口管段钻孔安装→第一段钻孔5m→第一段注浆→分段钻孔注浆。
分段后退式注浆主要用于局部发育可以成孔岩层，即一次性钻孔完毕，自孔底向外分段设置注浆塞注浆，分段长度一般3~5m，施工工艺流程如下：
施工准备→施工止浆墙→测量布孔→孔口管段钻孔安装→钻孔至设计深度→分段安装注浆塞注浆。
7.2.1.注浆钻孔布置
注浆钻孔的布置，根据注浆范围、注浆段长、单个注浆钻孔的作用范围，岩层裂隙发育情况，含水层分部情况和钻孔作业要求而定，超前预注浆孔长短结合并呈伞形辐射状布置。
帷幕注浆钻孔布置示意图见下图
7.2.2.超前预注浆注浆段长及止浆岩
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