内仓坞隧道断层段专项施工方案.docx

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内仓坞隧道断层段专项施工方案

新建九景衢铁路江西段

站前工程JQJXZQ-5标

（DK128+400～DK185+050）

内仓坞隧道断层段专项施工方案

中交二公局九景衢铁路JQJXZQ-5标项目部

二〇一五年三月

新建九景衢铁路江西段

站前工程JQJXZQ-5标

（DK128+400～DK185+050）

内仓坞隧道断层段专项施工方案

编制：

审核：

批准：

中交二公局九景衢铁路JQJXZQ-5标项目部

二〇一五年三月

内仓坞隧道断层段专项施工方案

一、编制依据及原则

 1.1编制依据

1.1.1新建九景衢铁路施工图（JQJXZQ-5标）隧道设计图纸。

1.1.2《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10415-2003）。

1.1.3《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）。

1.1.4《客货共线铁路隧道工程施工技术指南》（TZ203-2008）。

1.1.5《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10303-2009）。

1.1.6施工现场勘查资料和现场环境条件。

1.2编制原则

1.2.1全面落实质量、安全、工期、投资效益、环境保护、技术创新“六位一体”的管理要求，严格执行管理标准化、施工规范化的原则。

1.2.2实事求是，施工方案力求经济、适用、可行。

1.2.3采用架子队管理组织施工，推行标准化管理工程，做到安全、优质、文明、高效。

2、工程概述

2.1工程概况

内仓坞隧道全长3521m，位于景德镇市浮梁县湘湖镇双凤村和西安村境内，起讫桩号DK133+120～DK136+641，为双线隧道，该隧道Ⅴ级围岩长度601m，占隧道总长度的17.1%;Ⅳ级围岩长度880m，占隧道总长度的25%;Ⅲ级围岩长度2040m,占隧道总长度的57.9%。

DK134+310-DK134+330段、DK134+495-DK134+504段、DK134+565-DK134+593段为断裂破碎带，施工时易发生坍塌，掉块等地质问题，隧道施工时应及时支护。

根据设计地质，受F2、F3断层的影响，局部可能发生围岩变形，构造带岩体破碎，易导水，施工时需加强超前预报工作，增强支护及防排水措施，受F4、F5断层的影响，原岩结构构造已大部分破坏，围岩破碎，施工中加强超前地质预报工作，增强支护及防排水措施。

三、工程重难点分析

根据物探结果DK134+310-DK134+330段、DK134+495-DK134+504段、DK134+565-DK134+593段为断裂破碎带，施工时易发生坍塌，掉块等地质问题，隧道施工时应及时支护。

裂隙产状：

258°∠60°，间距0.3米，可见延长1.2米，近水平状，密闭，间距0.3-0.5米，延伸长约2-3米。

四、施工部署 

4.1各类管理目标 

4.1.1安全管理目标 

坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，建立健全安全管理组织机构，完善安全生产保证体系。

杜绝安全特别重大、重大、大事故，杜绝死亡事故，防止一般事故的发生。

消灭一切责任事故，确保人民生命财产不受损害。

创建安全生产标准工地,实现“四无”、“一控制”、“一达标”。

4.1.2环境保护目标 

执行国家《环境保护法》、《水土保持法》和地方政府有关规定，在施工过程中严格按国家和地方政府有关规定及设计要求做好环保、水保工作，防止水土流失。

4.2 组织机构 

由项目经理牵头成立“断层安全快速掘进”领导小组。

组长：

项目经理  

副组长：

项目总工 、生产副经理

组员：

各部室负责人 

4.3 指标选择及工期安排 

循环进尺：

Ⅳ—1.0m,（拱架1.0m/榀）Ⅴ—0.8m（拱架0.8m/榀） 循环时间：

12h 

五、施工方案 

坚持“短进尺、弱爆破、强支护、快循环”的施工原则，地质预报超前，监控量测紧跟。

做好突水、突泥应急预案，确保安全、快速通过断层及其影响带。

六、地质超前预报方法 

6.1 TSP、地质雷达及超前水平钻孔

中期预报：

采用TSP203技术和陆地声纳技术相结合，预报80—100m的位置范围的不良地质、位置、范围和对隧道的影响长度，对地下水情况、围岩等级进行中距离的预报预测。

现场操作根据实际地质情况做适当调整。

地质雷达探头可探测掌子面前方20m范围内是否有断层破碎带等，在施工中作为短距离预报，并复核与对比TSP预报结果，及时跟进掌子面；红外探水仪主要用于探测掌子面前方20m范围内地下水是否存在，施工中，每循环掘进开始前应首先探明前方是否存在地下水，在根据预报结果采取相应措施；超前水平钻采用多功能地质钻机钻孔，根据钻孔速度等预测掌子面前方围岩稳定状况；施工中以上地质预报方法综合运用，准确把握掌子面前方围岩状况及富水情况。

其中超前水平钻采用多功能快速钻机（RPD-150C）,于断层影响带前50米钻孔预测，钻孔3个，深度不小于30米。

6.2加长炮孔

加强超前探孔勘探工作，该段每循环进尺0.8m，每次开挖作业时在拱部中央及边墙两侧各打设一个加深炮孔做为检查孔，检查孔深6m，根据钻孔时有无卡钻等情况判断围岩情况，并根据检查孔出水情况判断围岩含水情况，若单孔出水量大于2.5L/min·m，应停止开挖作业，待超前注浆止水后且出水量小于0.2 L/min·m后方可进行开挖作业。

七、开挖及支护

 7.1 超前支护 

支护采用2种支护方式，根据TSP及超前水平钻孔结果对围岩判别，如围岩级别与设计不符，则上报监理、设计院、业主和项目部，四方会勘决定施工工法，如相符：

Ⅳ级和Ⅴ级围岩采用超前小导管预支护。

1、小导管安设一般采用钻孔打入法，即先按设计要求钻孔，钻孔直径比钢管直径大3～5mm，然后将小导管穿过钢架，用锤击或钻机顶入，顶入长度不小于钢管长度的90%，并用高压风将钢管内的砂石吹出;

2、小导管安装后，用塑胶泥风度孔口及周围裂隙，必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土，以防止工作面坍塌；

3、隧道的开挖长度应小于小导管的预支护长度，预留部分作为下一次循环的止浆墙；

4、需进行预注浆时，注浆前应进行压水试验，检查机械设备是否正常，管路连接是否正确，为加快注浆速度和发挥设备效率，可采用群管注浆（每次3～5根）；

5、注浆量达到设计注浆量或注浆压力达到设计终压时可结束注浆；

6、注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化，分析注浆情况，防止堵管、跑浆、漏浆。

做好注浆记录，以便分析注浆效果；

7.2 开挖 

（1）开挖方式采用YT-28型风动凿岩机钻孔，钻孔直径φ40mm, 本隧道按新奥法原理组织施工，并要根据不同围岩级别及周边环境选择相应工法，应根据监控量测结果，适时施作二次衬砌。

（2）施工通风采用管道压入式通风或混合式通风。

（3）在施工过程中应不断总结经验，优化工艺。

加强超前地质预测、预报，加强围岩监控量测管理。

根据量测结果，及时调整预留变形量及支护参数，适时施作二次衬砌，确保隧道安全。

开挖方法的改变，要严格按程序申请设计变更。

隧道施工严格按照“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则进行组织施工。

（4）出砟后及时进行初期支护作业。

7.3支护

根据围岩级别及时进行支护施工 。

隧道复合式衬砌初期支护参数表

衬砌类型

预留变形量

喷射混凝土

钢筋网

锚杆

钢架

部位

厚度（cm）

部位

网格间距（cm）

钢筋规格

部位

间距（m）

长度（m）

部位

钢架类型

间距（m）

Ⅱa

1~3

拱墙

5

—

—

—

拱部

局部

2.5

—

—

—

Ⅱb

1~3

拱墙

5

—

—

—

拱部

局部

2.5

—

—

—

Ⅲa

4~6

拱墙

12

拱部

25×25

Φ6

拱部

1.2×1.5

3.0

—

—

—

Ⅲb

4~6

拱墙

12

拱部

25×25

Φ6

拱部

1.2×1.5

3.0

—

—

—

Ⅲc

4~6

180。

拱部

18

180。

拱部

25×25

Φ6

拱部

1.2×1.5

3.0

180。

拱部

130格栅

1.5

边墙

12

Ⅳa

7~10

拱墙

23

拱墙

20×20

Φ6

拱部

1.5×1.5

3.5

拱墙

160格栅

1.0

仰拱

10

边墙

1.5×1.2

Ⅳb

7~10

拱墙

23

拱墙

20×20

Φ6

拱部

1.5×1.5

3.5

全环

I18型钢

0.8~1.0

仰拱

23

边墙

1.5×1.2

Ⅳc

7~10

全断面

23

拱墙

20×20

Φ6

拱部

1.5×1.5

3.5

全环

I18型钢

0.8

边墙

1.5×1.2

Ⅴa

10~15

全断面

25

拱墙

20×20

Φ6

拱部

1.5×1.5

4.0

全环

180格栅

0.8

边墙

1.2×1.0

Ⅴb

10~15

全断面

25

拱墙

20×20

Φ6

边墙

1.2×1.0

4.0

全环

I20a型钢

0.6

Ⅴc

10~15

全断面

28

拱墙

20×20

Φ6

边墙

1.2×1.0

4.0

全环

I22a型钢

0.6

1、喷射混凝土终凝2h后，应按施工技术方案及时采取有效措施进行养护，养护时间不少于14d。

2、喷射混凝土冬期施工时，作业区的气温和混合料进入喷射机的温度均不应低于5°C。

3、喷射混凝土表面应密实、平整，无裂缝、脱落、漏喷、露筋、空鼓和渗漏水，锚杆头钢筋无外露。

4、钢筋进场时，必须对其质量指标进行全面检查并按批抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验，《钢筋混凝土用钢》（GB1499）的规定和设计要求。

5、半成品、成品锚杆的类型、规格、性能等应符合设计要求。

6、锚杆安装的数量应符合设计要求。

7、砂浆的强度等级、配合比应符合设计要求。

8、系统锚杆应在喷射混凝土完成后施工，安装时必须设置垫板，垫板与基面密贴。

9、钢筋网所使用的钢筋的品种、规格等应符合设计要求。

10、钢筋网的安装位置应符合设计要求，并与锚杆或其他固定装置联结牢固。

钢筋网的混凝土保护层厚度不得小于3cm。

11、钢筋网应在岩面喷射一层混凝土后再铺挂，底层喷射混凝土的厚度不得小于4cm，钢筋网搭接长度应为１～２个网孔，允许偏差为±50mm

12、制作钢架所用型钢进场检验必须按批抽取试件作力学性能（屈服强度、抗拉强度和伸长率）工艺性能（冷弯）试验，其质量必须符合验标和设计要求。

13、型钢钢架的弯制应符合设计要求。

钢架的结构尺寸应符合设计要求。

14、钢架安装不得侵入二次衬砌断面，底部不得有虚碴，相邻钢架及各节钢架间的连接应符合设计要求。

15、沿钢架外缘每隔2m应用钢楔或混凝土预制块与初喷层顶紧，钢架与初喷层间的间隙应采用喷射混凝土喷填密实。

八、监控量测

 8.1监控点布设

监控量测点严格按照设计布设，在拱腰及边墙各设一对测线进行水平净空收敛观测，水平净空收敛变化量测采用莱卡TCR402全站仪免棱镜模式测定。

监控点在同一断面、同一高程上。

拱顶埋设一个观测点以进行拱顶下沉量测，拱顶下沉量测与净空水平收敛量测在同一竖直量测断面内进行，其量测频率应相同，采用莱卡TCR402全站仪免棱镜模式测定。

8.2 监控量测频率 

拱顶下沉量测与净空水平收敛量测采用相同的量测频率，量测频率根据下表中变形速度和距开挖面距离选择较高的一个量测频率。

监测频率

测试项目类别

序号

量测项目

监测频率

1～15天

16天～1个月

1～3个月

3个月以后

必测项目

1

洞内外观察

每次开