隧道超前支护施工方案精选.docx
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隧道超前支护施工方案精选
超前支护施工方案
第一章施工场地布置
1.临时通讯
当地通讯条件较好，对外联系采用程控电话和移动电话，保证指挥和联络的通畅。
2.施工用电
天坪寨隧道施工用电采用从地方10KV电源接入供电，由当地电业部门在隧道口安装2台800KVA变压器。
施工队自备400KW发电机两台。
电力线路尽量做到永临结合，确保工程顺利进行.工地用电配有值班室、配电房、变压器房。
其结构采用砖墙预制板屋顶。
隧道动力供电采用三相五线制，动力用Φ150mm2铝芯线，零线和接地采用Φ50mm2铝芯线。
洞内配电箱每90m设一个，作业面和配电箱之间根据用电的负荷情况，用不同规格电缆连接；每个配电箱都设有漏电保护开关。
每个作业台车都设有独立配电箱。
台车本身电路采用固定电缆和固定插座、闸刀相连来满足需要。
作业面照明电压作业地段不宜大于36V，隧道内所有设备均采用防爆设备。
3.施工临时用水
天坪寨隧道进口施工区在旱季时地表水较少,故在K130+700处右侧挖掘一个100m3蓄水池，施工用水可直接抽取，另外在天坪寨隧道进口洞顶45m高差处修建一座100m3高山水池，以保证施工用水。
为保证及满足施工用水的需要，在泵房安装高压水泵2台（1台备用），若工作泵发生故障，备用泵立即启用。
高压水管选用直径为Φ100mm钢管直接进洞，安装在高压风管上部。
生活用水直接在当地居民饮用水池引入。
4.施工供风
根据隧道作业所需风量，配置电动空压机组成空压机站集中供风，共配置7台20m3/min空压机组成两个空压机站。
供风管采用φ150mm供风钢管，管道安装高度为路面上450mm。
空压机房采用磷镁活动板房，配备值班室。
同时设60m3水池2座供空压机循环冷却用水。
为储存风量，缓解风压损失，在主管线上隔段增设风包，在管线最低和末端处加设油水分离器，经常排放高压风管和风包中的积水油污，保证供风质量。
5.施工通风、防尘
为保证是施工安全，必须随时保证通风，每个隧道配备两台110KW风机保证隧道通风需求，防尘采用机械通风、湿式凿岩、喷雾洒水、个人防护等措施。
6.临时设施
6.1施工便道
工程靠近原有长田乡公路和乡村公路。
施工便道前期以借用当地村村通水泥砼道路为主，并通过扩建乡村便道以满足施工运输需要。
6.2办公、生活场地
隧道处设1个施工生活场地，建筑面积2285.7m2，生活区及生产区房屋自建彩钢和磷镁活动板房。
6.3生产场地
生产场地按照便于管理、集中就近、一次规划、分步实施的原则布设，共需修建机械维修间、材料库、变压器房、发电机房、钢筋加工棚、拌和站、空压机房等。
生产用房、生活建筑面积共1589.7m2。
7.砼拌和站
本隧道建设1座JS1000型砼搅拌站,含1台JS1000型双卧轴强制式搅拌机、1台PL1600配料机；1座JS750型砼搅拌站,含1台JS750型双卧轴强制式搅拌机、1台PL1600配料机，3个100吨散装水泥罐。
占地面积2000m2,采用3~4台砼运输车供应到施工现场。
8.弃碴场设置
洞内废碴弃至K130+700右侧15m指定弃碴场，弃碴场弃碴坡脚采用干砌挡墙进行防护，并修建永久排水设施，避免弃碴对环境造成污染。
9.环境保护及污水处理设施
在隧道进口处修建污水池1座，生活垃圾用汽车拉运至指定地点深埋。
油污、粪便必须进行过滤、消解处理。
10.主要临时工程和临时设施数量汇总
序号
名称
单位
数量
备注
1
生产办公生活房屋
m2
1000
彩钢活动板、磷镁板房
2
高压引入线
km
***
3
施工污水处理池
座
1
4
高山水池
座
1
5
供水管道
公里
0.5
Ф100钢管（洞外）
6
混凝土拌和站
座
1
7
炸药库房
座
1
（临时炸药加工房）
8
变压器
台
2
800KVA
11.主要机械设备统计表
序号
设备
名称
型号
规格
数量
国别
产地
制造
年份
额定功率
（KW）
生产
能力
备注
1
挖掘机
320
2
小松
2009年
175
1.03m3
2
混凝土集中拌和站
JS1000
1
河南
2009年
60m3/h
3
混凝土集中拌和站
JS750
1
河南
2009年
45m3/h
4
砼运输罐车
FHM6250
4
陕西
2009年
213
6m3
5
侧翻装载机
ZLC50G
4
夏工
2009年
164
3m3
6
发电设备
JFK100-400
2
重庆
2009年
120-400
7
电动空压机
DVY20
7
咸阳
2009年
20m3/min
8
超前地质预报钻孔设备
TGP206
2
北京
2009年
9
隧道监控设备
TMIGS
2
北京
2009年
10
整体式隧道衬砌台车
68t/9m
2
广东
2009年
27.5Kw
9m全液压
11
隧道通风机
TZ63-12.5
2
天津
2009年
110
1800m3/min
12
轴流通风机
DSD62-Ⅱ
2
南昌
2009年
220
2600m3/min
13
多功能隧道作业台车
T-15
2
广东
2009年
钻孔深度5.2m
14
自卸汽车
红岩金刚
4
重庆
2009年
232
20T
14
气腿式凿岩机
7655
2
沈阳
2009年
66.7J
15
混凝土输送泵
HBT60C
2
武汉
2009年
75Kw
60m3/h
16
湿式喷射机
TK-961
2
重庆
2009年
10m3/h
17
砂浆拌和机
HJ250
2
山东
2009年
250L
18
变压器
800KVA
2
广州
2009年
800KVA
19
风镐
G10A
12
沈阳
2009年
20
风钻
YT-28
20
天水
2009年
12.材料准备
①、钢材：
钢材准备在通川区达州钢铁集团有限责任公司购买。
②、粗集料：
根据我部多方调查，粗集料决定在宣汉县七里乡磊鑫碎石厂采购。
③、细集料：
根据施工图建议，我部决定采用机制砂与陕西安康河砂掺配使用。
④、水泥：
料场确定为达州市利森水泥厂。
⑤、施工用水：
采用沿线河流、溪沟、水库、井水作为施工用水。
第二章超前支护施工方法
（1）、超前小导管注浆支护施工
超前小导管（25552m）施工前用喷射砼封闭掌子面，然后施做小导管形成一定厚度的加固圈后，进行开挖等作业。
超前小导管注浆支护用于Ⅳ级围岩浅埋地段及Ⅴ级围岩段，作为施工辅助措施。
超前小导管采用φ42mm，壁厚4mm，单根长450cm的无缝钢管。
在拱部120°范围内布置，环向间距30cm或40cm，搭接长度不小于1.0m。
10～14°外插角交替布置，Ⅴ浅、Ⅴ加强、Ⅴ加强封类围岩段每环45根，Ⅴ空类围岩段每环47根，Ⅴ、Ⅴ封、Ⅳ浅类段围岩段每环34根，开挖之前沿开挖轮廓线外10cm施作，采用YT-28风动凿岩机钻孔后安装超前小导管并与钢架焊接固定。
采用KBY30/120注浆泵进行注浆作业，注入水泥浆，注浆压力一般为0.5～1.0MPa，施工中根据现场实验确定合理的注浆参数。
小导管在构件加工厂制作，前端做成尖锥形，管壁上每隔10cm交错钻眼,眼孔直径为8mm，呈梅花型布置，尾部30cm不钻注浆孔作为止浆段。
风动凿岩机钻孔后，将小导管按设计要求插入孔中，围岩软弱地段用游锤或凿岩机直接将小导管沿型钢钢架中部打入，尾部与钢架焊接到一起，共同组成预支护体系。
注浆前先喷射混凝土5～10cm封闭掌子面作止浆墙，当单孔注浆量达到设计量时，结束注浆。
参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。
开挖之前试挖掌子面，无明显渗水时，即可进行开挖作业。
小导管注浆工艺流程见图2。
开挖之前试挖掌子面，无明显渗水时，即可进行开挖作业。
（2）、药卷锚杆施工
超前支护Ф22药卷锚杆（79599m）在Ⅳ级围岩浅埋段及Ⅴ级围岩段按拱部120度范围内布置，环向间距40cm，长度L=4.5m，搭接长度不小于1.0m。
5～10°外插角交替布置，Ⅳ、Ⅳ封类围岩段每环25根、Ⅳ停类围岩段每环34根，开挖之前沿开挖轮廓线外10cm施作，采用YT-28风动凿岩机钻孔后安装药卷锚杆管并与钢架焊接固定风动凿岩机钻孔后安装药卷锚杆管并与钢架焊接固定。
风动凿岩机钻孔后，检查其孔深，应与杆体长度配合恰当，使用专业工具将药包推入孔内，中途药包不得破裂，锚杆杆体插入孔内长度不得
短于设计长度的95%，插入时应注意旋转，使药包充分搅拌，尾部与钢架焊接到一起，共同组成预支护体系。
药卷锚杆施工工艺流程见下图：
第三章隧道特殊段处理措施
对于本隧道施工的断层破碎带、塌方、涌水、溶洞突水、突泥、富集瓦斯段隧道、富水地段不良地质地段，采取以下相应的处理措施。
第一节断层破碎带的初期支护
本隧道围岩较破碎，裂隙较发育施工期间早期压力大、围岩变形快，自稳时间短，初期支护的早期强度不能满足围岩自稳要求，采用超前小导管注浆，快速止水加固。
在开挖面沿拱墙按纵向间距3m，环向间距0.4m，孔深4.5m，外插角15°钻孔。
采用φ42mm（壁厚3.5mm）无缝花管，前端呈锥形，尾部焊加劲箍，打入钻孔。
连接双液压注浆泵，采用30号水泥注浆，注浆压力为0.5～1.0Mpa。
浆液配制应先经试验室测定凝胶时间。
钻孔直径应较钢管直径大20mm，用胶泥将导管周围封堵。
压浆孔口的压力应严格控制在允许限制内，分段予注浆应有不小于1m的达接长度，注浆至开挖前的时间间隔4～8h，开挖循环必须留下一定长度的止浆墙，防止下一次注浆时孔口跑浆。
用超声波探测仪检查注浆效果。
超前小导管注浆支护完成后，开挖初期支护随开挖工作面采用喷混凝土。
第二节塌方处理
（1）、预防塌方施工措施
预防隧洞施工坍塌，首先作好地质预报，选择相应的安全合理的施工方法和措施，现场施工时，主要遵照以下要点：
先排水、短进尺、弱爆破、强支护、快衬砌、勤检查、勤量测。
随时掌握围岩变形数据，仔细观测每次爆破的围岩情况，并进行认真分析，如发现问题要及时采取措施，防患于未然。
（2）、处理塌方的方法及步骤
①深入现场观察研究，分析塌方原因，弄清塌方规模、类型及发展规律，核对塌方段的地质构造和地下水活动状况，尽快制定切实可行的塌方处理方案；
②对一般性塌方，在塌顶暂时稳定之后，立即加固塌体四周围岩，及时支护结构物，托住顶部，防止塌穴继续扩大；对于较大塌方或冒顶，还应妥善处理地表陷坑。
③有地下水活动的塌方，应先治水，再治塌方；
④认真制订塌方处理中的安全措施，认真组织塌方处理专业队伍，充分保证处理塌方的必须器材设备供应。
（3）、塌方处理方法
不同类型的塌方，选择不同的处理方案。
某些塌方还需综合处理才能达到目的。
对于一般的塌方，采用锚喷法进行处理，其处理程序如下：
①排除淋水，用φ19mm钢管插入排水孔内30～60cm，钢管与岩面用棉纱封紧，再用1：
1水泥砂浆（加速凝剂）堵在棉纱外面，在钢管出口套塑料管，沿洞侧悬挂，将淋水导入排水沟内；
②喷早强砼，封闭补平岩面，厚2～5cm；
③按间距0.6×0.8m梅花形埋设锚杆（采用φ22螺纹钢），长3.0m，外露0.1m；
④挂网，网格20×20cm，与岩面密贴并与锚杆头焊接；
⑤喷第二次早强砼，厚8～10cm；
塌方段通过锚喷处理基本稳定后，再采用管棚法施工工艺通过该洞段。
施工过程中严格控制进尺，采用控制爆破，以保持围岩不受过分扰动和减少因爆破造成的局部应力集中，保证岩面规整，为锚喷支护创造条件。
同时利用管棚管对不良地质洞段进行固结灌浆，加固围岩和止水，使围岩达到稳定。
塌方非常严重的部位，为防止四周岩体松动后产生更大规模的塌方，应在锚喷支护完成后对塌方段进行砼浇筑，然后对洞顶孔穴进行回填和灌浆处理。
塌方处理方法见下图：
图11、塌方段处理施工示意图
第三节涌水处理
本合同受段隧道断裂带影响，围岩裂隙和次级断裂发育，岩体渗透性相对较强，可能出现小规模涌水。
对于施工中的涌水，应事先根据设计文件对隧道可能出现涌水的地段进行详细的调查、分析，雨季渗水主要采用引、排、堵方案。
施工中分别根据
具体情况，采用超前钻孔或辅助坑道排水、超前小导管预注浆、超前围岩预注浆堵水、井点降水及深井降水等施工措施。
第四节溶洞处理
本隧道地质条件极其复杂，隧道洞身通过广泛分布的可溶岩地层，岩溶发育强烈，水文地质及地质条件复杂。
岩溶地段主要可能遇到的工程问题是：
岩溶及岩溶突水、突泥。
根据大量隧道岩溶处理的工程实践，岩溶处理遵循“以疏为主、堵排结合”的原则进行处理。
对隧道穿过可溶岩与非可溶岩接触带等地段，预计地下水较大，根据实际情况采用“以堵为主，限量排放”的原则，达到堵水有效、防水可靠、经济合理的目的。
岩溶处理主要以注浆加固、封堵、充填封闭、输导、跨越等措施，施工时根据不同岩溶形态、规模、充填物情况、含水情况和地下水活动情况、地质情况等综合确定处理方案。
1）、排水
①当暗河和溶洞有水流时，宜排不宜堵。
在查明水源流向及其与隧道的位置关系后，用暗管、涵洞、小桥等设施，渲泄水流，或开凿池水洞，将水排出洞外。
②当水流的位置在隧道上部或高于隧道时，应在适当距离外，开凿引水斜洞（或引水槽），将水位降低到隧道底部位置以下，再行引排。
2）、堵填
①对已停止发育，径跨较小，可根据其与隧道相交的位置及其充填物情况，采用混泥土，浆砌片石或干砌片石予以回填堵封，根据地质情况决定是否需要加深边墙基础。
②拱以上空溶洞，可视溶洞的岩石破碎程度采用喷锚支护加固，或加设护拱及护顶的办法处理。
③当隧道边墙部分遇到较大、较深的溶洞，不宜加深边墙基础时，可在边墙部位或隧道底部以下筑拱跨越；
④当隧道中部及底部遇到深狭的溶洞时，可可加强两侧边墙基础，并根据情况设置桥台架梁通过；
⑤溶洞上大下小，且有部分充填物时，可将隧道顶部的充填物清除，然后在隧道底部标高以下设置钢筋混泥土横梁及纵梁，横梁两端嵌入岩层；
⑥隧道穿越大溶洞，情况较为复杂时，可根据情况，以边墙梁及行车梁通过。
岩溶地段隧道施工注意事项：
a、施工前，应对地表进行详细勘察。
注意研究岩溶状态，估计可能遇到溶洞的地段；
b、了解地表水、出水点的情况，以防止地表水下渗；
c、当施工达到溶洞边缘，各工序应紧密衔接。
如采用下道坑引进，则应将上部工序赶前。
同时设法探明溶洞的形状、范围、大小、充填物及地下水等情况，据以制定施工处理方案及安全措施；
d、当在下坡地段遇到溶洞时，应准备足够数量的排水设备；
e、施工中注意检查溶洞顶板，及时处理危岩。
当溶洞较大较高时，应设置施工防护架或钢筋防护网；
f、在溶洞地段的爆破作业，应尽量做到多打眼、打钱眼，并控制装药量；
g、在溶洞充填物体中掘进，如充填物松软，可用超前支护法施工。
如充填物为极松散的砾石、块石堆积或有水，可于开挖前采取预注浆加固；
h、溶洞未做出处理方案前，不要将弃渣随意填于溶洞中；
i、处理情况复杂的溶洞，要根据现场具体情况制定安全措施，以确保施工安全。
合确定注浆孔布置，注浆方式可视具体情况采用孔口管前进式注浆或止浆塞后退式注浆，其余注浆施工有关参数基本同前述。
止水注浆方式包括超前帷幕注浆、后注浆、局部注浆、补注浆等四种方式。
注浆工艺与初支相同。
第四章安全措施
瓦斯隧道施工管理,要坚决贯彻“安全第一，预防为主，依靠科学，综合管理”的方针，施工中的各项管理工作必须在此方针的基础上做到科学、简便、严密、系统。
②选择具有专业资质的单位进行超前地质预报，我部已经将选择的具有专业资质的单位上报，正等待业主审批。
③并且建立安全管理网络，对瓦斯的管理实行三级管理制：
a、建立公司瓦斯检测中心,负责检查监督瓦斯检测,煤层突出危险性预测和防突措施效果检查以及瓦检仪的定期鉴定工作;
b、建立项目安保科,组织对隧道进行瓦斯检测工作;
c、设专人日夜实施瓦斯检测和通风防爆工作。
进行职工安全教育及上岗培训:
a、凡从事瓦斯隧道工作的干部、工人都必须进行瓦斯的安全技术培训，并经考试合格后发给《安全工作合格证》。
未经培训世界形势培训未取得合格证人员，班干部不许指挥生产，工人不准上岗作业；
b、电工、爆破工、瓦斯检测人员，电器设备防爆检查员及仪器、仪表校正人员和突出措施效果检查人员等特别作业人员，必须经地方劳动局、煤矿矿务局等有关部门培训，取得合格证后，方准上岗。
”
c、调换工种人员及参与技术革新的有关人员，必须重新进行安全技术培训。
所有洞内机电设备,不论移动式或固定式都必须采用安全防爆类型.进风巷道中采用安全照明灯,在工作面或回风巷中,必须采用矿用防爆型照明灯。
禁止洞内电气设备接零，检修和迁移电气设备必须停电进行，不准带电作业。
普通型携带测量仪表只准在瓦斯劳动保护浓度1%以下地点使用。
瓦斯隧道供电,须采用双回路直供电源线路。
经由地成架空线路引入隧道中心的供电线路，须在隧道洞口外安设避雷装置。
由于地面直接铺入隧道的轨道，露天架空引入（出）的管理，都必须在隧道附近将金属不小于两处的良好的集中接地。
每月必须测定一次接地电阻值。
洞内使用的各种机电设备，必须安设自动检测报警断电装置。
工作人员进入隧道前,必须进行登记和接受洞口值班人员进入隧道前,必须进行登记和接受洞口值班人员的检查,不准将火柴、打火机、损坏的烊灯及其它易燃物品带入洞内。
严禁穿化纤衣服进洞。
进洞实习或参观人员,应先进行有关防治瓦斯劳动保护安全常识的学习,并遵守有关防爆知识。
建立安全施工的各项作管理制度，细化到每个工序，每一作业程序，做到全标准化。
使之作业人员有章可循，不给违章者留下一点空隙。
第五章环、水保措施
1、严格按设计规划使用用地，施工临时设施在满足工程需要的前提下尽量少占农田、耕地，各种临时房屋采用活动板房搭建，采取因地制宜、简单方便的原则就近设置。
施工便道利用原有乡村道路，保护原有植被。
2、拌合场等高噪音高粉尘生产设施远离居民生活区，施工场地周围排水通畅，并充分考虑其对原地面排水的影响。
3、施工场地及生活区设固定的垃圾场，施工场地的遗弃物、废油等集中进行预处理后，采用专用车辆运输至指定地点填埋。
污水须经集中净化处理后排出。
4、施工水土保持措施
施工前先做好防水设施，进动迁做好洞门及洞口仰坡、边坡的防护工程和天沟的排水工程，洞内排水经处理后达标排放，不能污染溪沟。
便道施工不随意开挖，以免造成水土流失。
5、弃渣场水土保持措施
弃渣场选址依据设计文件规划。
选择在天坪寨隧道出口右侧荒山沟内，避开了大面积汇水地带的滞留谷地。
并且砌筑片石挡渣墙，并预留泄水孔，渣底设排水管道。
工程完工后，场地平整并复土，种草植树。
弃渣不随意堆放，在制定弃渣场进行处理。
天坪寨隧道DW07合同段
左线长1840米
右线长1866米
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