尾矿库回水隧洞塌方处理方案超前小导管注浆大管棚施工.docx
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尾矿库回水隧洞塌方处理方案超前小导管注浆大管棚施工
尾矿库回水隧洞塌方处理方案（超前小导管注浆、大管棚施工）
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中铁一局二公司伊春鹿鸣钼矿项目
尾矿库回水隧洞塌方段处理方案
编制：
审核：
批准：
中铁一局二公司伊春鹿鸣钼矿项目经理部
2013年1月3日
1、工程概况
2、塌方情况
3、塌方原因分析
4、塌方处理方案
5、下步开挖注意事项
6、塌方段拱顶空洞处理
7、塌方段安全保障措施
尾矿库回水隧洞塌方处理方案
1、工程概况
尾矿库回水隧洞主洞2102m,支洞共10条，长1994.4m,竖井300米。
此次塌方段里程为6+33~6+45，开挖拱顶至地表埋深25m，岩质为中风化花岗岩，软岩，节理较发育，构造破碎，构造带与掌子面成30度角梯形分布，渗水严重且分散，呈线流状。
二、塌方情况
塌方里程为6+33~6+45，长度为12米，宽度沿隧道环向整体坍塌，最高处7米，塌方方量约为220立方，目前仍有少量石块掉落（详见附图）。
掌子面塌方情况
（1）
掌子面塌方情况
（2）
三、塌方原因分析
该段地下水量丰富且分布散，呈下雨状；围岩整体破碎，节理裂隙发育，石质遇水变软或成泥状；且有10cm厚黑泥夹层，夹层呈散体状，无自稳能力，其中有一条80cm~100cm厚构造带，使开挖后围岩失稳而滑塌（见下图）。
四、塌方处理方案
（一）、超前小导管注浆
1、止浆墙
根据塌方情况先对6+33~6+45段塌落围岩采用C25喷射混凝土进行封闭，喷射厚度20~30cm，形成止浆墙。
2、超前小导管
（1）、小导管打设
在拱部打设超前小导管，导管单根长6m，环向间距30cm，外插角3度（见附图），小导管端头2m范围内打设出浆孔，间距10cm，梅花型布设（详见附图）。
（2）、小导管安装
成孔后，将小导管按设计要求插入孔中，或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架上部、中部打入，外露20cm支撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。
3、注浆
注浆采用分层注浆，每层厚度控制在1m左右，待水泥浆强度达到85%后，继续打设超前小导管，如此循环，直至将空腔注满。
采用KBY-50/70注浆泵压注水泥浆，注浆前先喷射混凝土20～30cm厚封闭掌子面，形成止浆盘。
注浆前先冲洗管内沉积物，由下至上顺序进行。
单孔注浆压力达到设计要求值，持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。
注浆施工中认真填写注浆记录，随时分析和改进作业，并注意观察施工支护工作面的状态。
注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。
注浆参数可参照以下数据进行选择：
注浆压力：
0.5～1.0Mpa
浆液初凝时间：
1～2min
水泥：
425号普通硅酸盐水泥
注浆异常现象处理
①串浆时及时堵塞串浆孔。
②泵压突然升高时，可能发生堵管，应停机检查。
③进浆量很大，压力长时间不升高，应重新调整砂浓度及配合比，缩短胶凝时间。
超前小导管施工工艺流程图
（二）、大管棚施工
1、导向墙施工
导向墙由两榀钢格栅组成，套拱由φ22螺纹钢连接，间距0.3米。
钢格栅外缘设150mm壁厚5mm导向钢管。
钢管与钢格栅焊接。
钢格栅各单元由连接板焊接成型，单元由螺栓连接。
导向管数量按拱顶140度范围计算，由套拱中心向两边延伸，共计15根。
导向管安装外插角12度。
2、管棚施工
1）、大管棚采用φ100无缝钢管，起拱线以上半径140度范围布设长管棚，环向间距35cm，长度12m，共15根。
外插角与导向管平行，采用扒碴机送入。
管棚送入前，前段2m范围带尖，打眼，以备注浆（见下图）。
2）、待导向墙强度达到设计要求时进行管棚施工。
管棚利用地质钻机成孔。
成孔后及时清孔并推进钢管，采用塑胶泥封堵孔口。
钢管同一截面的接头数不超过管数的50%。
待全部完成后进行注浆。
3）、浆液配制应在拌浆池内进行，根据其容量大小严格按要求投料并充分搅拌。
4）、配制好的浆液必须经滤网过滤后方可进入注浆泵内，配制的浆液应在规定时间内用完。
5）、注浆时必须有足够的压力来克服地层裂隙阻力才能使浆液扩散充填，达到固结围岩的作用。
若压力太大，注浆过饱，浆液通过裂隙中涌出地表，则迅速用锚固剂或水泥加速凝剂进行堵塞，防止浆液涌出太多，影响注浆效果。
6）、注浆完后管内必须用牛角泵灌注水泥砂浆增加强度，封堵塞应有进料孔和出气孔，当出气孔流出浆液时方可停止注浆。
7）、注浆结束后应对注浆效果及时检查，若未达到设计要求时，应补充孔再注浆。
8）、注浆时，首先以初压注浆，然后在终压下进行注浆并保持1～2min终压再卸荷，达到超前加固的目的。
注浆过程中，对浆液应不停搅动，避免沉淀分层，影响浆液浓度。
注浆完成4h内不得进行爆破作业。
9）、严格控制配合比和浆液凝胶时间，初选配合比后，用胶凝时间控制调节配合比，并测定注浆结实体的强度，选定最佳配合比。
10）、注浆过程中，严格控制注浆压力，终压必须达到设计强度要求，并稳压，保证浆液的渗透范围。
11）、注浆过程中专人记录，完成后检验注浆效果，不合格者进行补注。
注浆达到设计强度后方可进行开挖作业。
5、下步开挖注意事项
为了保证下步开挖安全，支护采用I20a工字钢，每榀工字钢间距50cm，连接筋采用φ22钢筋，环向间距30cm，钢筋网片采用φ6.5双层网片，每循环打设超前小导管，环向间距20cm，并及时注浆。
由于I20a工字钢自身强度要求，半径太小造成工字钢变形，无法施作以1.8m为半径的拱架，现提出以下请求：
将原设计拱部内矢距1.8m变更为1.3m，加长直墙长度，拱顶标高不变（详见大样图）。
六、塌方段拱顶空洞处理
对塌方空洞体采用珍珠岩回填，回填完成后注浆固结，确保施工安全，具体施工如下：
1、在初期支护拱部每3米预留一个50*50cm矩形口，为回填珍珠岩做准备。
2、在回填珍珠岩的同时预留两根注浆管（一根用来注浆，一根作为回浆管，确保注浆饱满），注浆管距离围岩20cm，回浆管距离围岩10cm。
3、待珍珠岩及注浆管施工完毕后，将预留口封闭，开始注浆，直至回浆管出现回浆方可停止注浆。
七、塌方段施工安全保障措施
（一）安全管理制度
1、施工队设置专职安全员经常深入施工现场进行检查，首先做好上岗人员的安全教育，提高大家的安全意识，对于违章作业及时进行制止；及时发现问题并提出有效的解决措施，并监督实施。
2、提供安全防护用品，规范各类安全警示标志、防护设施。
加强安全检查验收，督促作业人员按规定正常佩带安全帽和使用安全防护用品。
有针对性地将各类安全警示标志悬挂于施工现场各相应部位，发挥其警示、警告作用。
3、班组长带领班组员工严格执行安全操作规程，遵守劳动纪律，制止“三违”行为。
4、作业前，要对拟用机具、设备、防护用具及作业环境进行安全检查，施工作业人员不得随意拆除各类安全警示标志、安全防护设施和安全防护装置，对造成事故的，要依照相关办法追究其责任。
5、操作工人自觉遵守安全生产规章制度、操作规程，执行安全技术交底，服从安全管理人员的管理，按规定佩带个体防护用品。
做到不伤害他人，不伤害自己，不被他人伤害。
6、对因违章操作、盲目蛮干或不听指挥而造成事故和经济损失承担直接责任。
7、建立进出洞登记制度，杜绝非施工人员进入洞内。
（二）、突发事件应急措施
1、观测预警：
施工时安排专人对施工现场进行观测，确保在第一时间确认险情，提前发出预警提示，及时撤离现场施工人员至安全地方。
2、联络通讯：
建立起畅通的联络通讯网络，班组长、安全员、现场负责人及时电话联络，及时采取措施。
3、人员部署：
成立以施工负责人为第一责任人的塌方抢险及处理的组织机构，配置足够的应急抢险人员、设备，由施工技术部门制定应急的抢险预案，做到组织得力，分工明确，责任到人。
岗位
姓名
职责
项目经理
文功
全面负责
安全总监
于少柏
施工现场安全
总工程师
张鹏刚
编制技术方案及现场实施情况
技术主管
张云
现场安全质量管理控制
技术员
苌庆
施工现场安排实施
4、设备及材料的部署：
1）、抢险设备：
搅拌机、注浆泵、材料运输车、扒渣机、装载机、风钻、生活应急车等。
2）、监测设备：
全站仪、精密水准仪、塔尺、钢尺等。
3）、抢险材料：
钢管、小导管、水泥、型钢、钢筋、速凝剂、砂石料、木材等。
5、应急处理的步骤及方法
1）、发生坍塌事故，由掌子面领班作业人员及时向现场主管汇报，有人员受伤时，同时拨打急救电话，现场主管根据现场情况及时启动应急预案，同时向上级部门汇报。
2）、及时撤出工作面施工人员及机械设备。
3）、根据事故发生情况，统一步署应急预案的实施工作，应急指挥中心紧急调用全项目内可用于抢险的机具设备、物资、人员、资金投入抢险工作。
4）、判断是否有二次坍塌的可能，确认围岩基本稳定后，组织人员和设备进洞进行工程抢险。
（三）、预防措施
1、加强施工管理，严格按照标准化，规范化作业。
施工中要经常分析土质的变化，围岩参数，遇到可疑情况即使分析，不得冒进，遵循“管超前，严注浆，短开挖，强支护，快封闭，勤测量”的施工工艺,及时测量，及时反馈，及时支护，及时封闭。
2、开挖进行爆破时，要严格控制爆破规模，遵循“短进尺，少装药，多段别，弱爆破”的原则，使爆破振动速度降到安全范围内，防止二次坍塌。
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