大連地鐵溶洞處理方案,結(jié)合案例

1、 大連市地鐵一期工程204標(biāo)段溶洞處理專項施工方案 大連地鐵一期工程204標(biāo)段溶洞處理專項施工方案中鐵九局集團大連地鐵一期工程第204標(biāo)段項目經(jīng)理部2010年5月10日目錄一工程概況1二溶洞地段地鐵施工的注意事項3三地鐵地質(zhì)預(yù)報監(jiān)測3四基本對策及處理方案54.1基本對策54.2處理方案54.3根據(jù)溶洞所處位置不同具體措施如下：5五安全、質(zhì)量保證措施135.1安全保證措施135.2質(zhì)量保證措施135.2資源配備14第六章 應(yīng)急預(yù)案146.1安全搶險領(lǐng)導(dǎo)組織機構(gòu)156.2突發(fā)事件搶險救援職責(zé)。15一工程概況大連市地鐵一期工程南關(guān)嶺鎮(zhèn)站-南關(guān)嶺站區(qū)間的隧道工程，起訖里程為：DK39+493.801D

2、K40+951.924，區(qū)間全長1458.813米，其中204標(biāo)段主要施工任務(wù)為DK40+093.801-DK40+951.024，全長857.223米；區(qū)間正線施工中，超前支護小導(dǎo)管外徑42.3mm，小導(dǎo)管注漿為1:1水泥水玻璃漿，初期支護，錨桿長3000mm傾角為10度，錨桿采用42，系統(tǒng)錨桿加掛鋼筋網(wǎng)噴射砼支護，周圈掛鋼筋網(wǎng)6150mm*150mm，噴射C25混凝土厚度30cm。大連地區(qū)石灰?guī)r層分布有較多的溶洞，溶洞距離地面較淺，一般距離地面20m以內(nèi)，針對溶洞不同的地地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，采用不同的措施進行處理。二溶洞地段地鐵施工的注意事項1. 當(dāng)施工達(dá)到溶洞邊緣，各工序應(yīng)緊密銜接，支護

3、和襯砌趕前。同時利用探孔或物探作超前預(yù)報，設(shè)法探明溶洞的形狀、范圍、大小、填充物及地下水等情況，據(jù)以制定施工處理方案及安全措施。2. 施工中注意檢查溶洞頂部，及時處理危石，當(dāng)溶洞較大且頂部破碎時候，應(yīng)先噴射混凝土加固，再在靠近溶洞頂部附近打入錨桿，并應(yīng)設(shè)置施工防護欄或鋼筋防護網(wǎng)。3. 在溶蝕地段的爆破作業(yè)應(yīng)盡量做到多打眼、打淺眼，并控制爆破藥量減少對圍巖的擾動。防止在一次爆破后溶洞內(nèi)的填充物突然大量涌入地鐵區(qū)間，或溶洞水突然襲擊區(qū)間，造成嚴(yán)重?fù)p失。4. 在溶洞充填體中掘進，如充填物松軟，可用超前支護施工。如填充物為極松散的礫石、塊石堆積或流塑狀粘土及砂粘土等可于開挖前采用地表注漿，洞內(nèi)注漿或地

4、表和區(qū)間溶洞洞內(nèi)注漿相結(jié)合加固。如遇顆粒細(xì)、含水量大的流塑狀土壤，可采用劈裂注漿技術(shù)，注入水泥砂漿或水泥水玻璃雙液漿進行加固。5. 溶洞未作出處理方案前，不要將棄碴隨意傾填與溶洞中。因棄碴覆蓋了溶洞，不但不能了解其真實情況，反而會造成更多困難。三地鐵地質(zhì)預(yù)報監(jiān)測地鐵隧道開挖面地質(zhì)素描：地質(zhì)預(yù)報人員對隧道開挖面的地質(zhì)狀況作如實的調(diào)查和編錄，采集必要的數(shù)據(jù)，具體包括：開挖面地層、巖性、節(jié)理發(fā)育程度、受構(gòu)造影響程度、圍巖穩(wěn)定狀態(tài)等進行編錄。大連地鐵204標(biāo)段采用TSP203超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)TSP203超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)利用地震波反射原理，方便快速地預(yù)報開挖面前方100200m范圍內(nèi)的巖溶、斷層破碎帶、

5、軟弱地層等不良地質(zhì)情況。工作方法：TSP203地質(zhì)超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)測線布置在開挖面附近的邊墻上，它由兩個接收器和24個炮孔組成。兩個接收孔對稱分布在兩邊墻，接收器孔與第一個炮孔間距1520m，孔深2.0m，孔徑4245mm，孔口距隧道底約1.0m，與炮孔等高。當(dāng)用環(huán)氧樹脂固定接收器套管時，為了使孔內(nèi)的水能夠流出，接收器孔向上傾斜510°；當(dāng)用水泥砂漿固定接收器套管時，為了利于水泥漿的凝固，接收器孔向下傾斜510°。24個炮孔等間距分布在邊墻兩側(cè)，炮孔間距1.5m，深1.52.0m，孔徑3538mm，炮孔向下傾斜1520°，根據(jù)圍巖軟硬和完整破碎程度以及距接收器位置

6、的遠(yuǎn)近，每個炮孔裝藥2050g，炸藥最好為高爆速炸藥，雷管采用零延期電雷管。當(dāng)正式爆破采集數(shù)據(jù)時，洞內(nèi)一切施工必須停止，以確保采集到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。為使接收器能與周圍巖體很好地耦合以保證采集信號的質(zhì)量，采集信號前至少12h時應(yīng)將一個保護接收器的接收器套管插入孔內(nèi)，并用含兩種特殊成分的不收縮水泥砂漿使其與周圍巖體很好地粘結(jié)在一起。每個爆破孔裝藥量10-40g，根據(jù)圍巖軟硬和完整破碎程度以及距接收器位置的遠(yuǎn)近而不同。若地震情況特別復(fù)雜，有時需要在隧洞另一邊墻上也布置一個接收器和24個爆破孔，通過左右邊墻所測資料的對比分析，得出較為準(zhǔn)確的判斷結(jié)果。四基本對策及處理方案4.1基本對策4.1.1 洞穴型、管

7、道型巖溶：回填處理。4.1.2 充填型巖溶：注漿夾固+大管棚進行處理。4.1.3 過水型巖溶：原則上引排維持既有通道方案處治不得隨意對巖溶管道進行堵塞，以免形成水害。4.1.4 大型干溶洞：托梁+板跨方案、型鋼混凝土+板跨方案、鋼管群樁方案、樁基+承臺方案，路基填筑方案、梁跨方案。4.1.5 對巖溶水處理：注漿堵水方案、泄水洞方案，堆積體加固堵水方案、繞避方案。4.1.6 對填充物進行土工試驗，分析其物理力學(xué)特性檢測容重、含水量、孔隙率等，為注漿參數(shù)計算提供依據(jù)。4.1.7 對每種處理方案，都要進行仔細(xì)的計算，施工前在地鐵區(qū)間溶洞處進行溶洞注漿及鉆孔試驗，取得經(jīng)驗數(shù)據(jù)，完善施工方案指導(dǎo)施工。4

8、.1.8遇到大溶洞時，必須請監(jiān)理工程師和設(shè)計單位核查，明確處理方案。并報監(jiān)理批準(zhǔn)后實施。4.2處理方案大連地區(qū)溶洞都較發(fā)育，工程地質(zhì)條件十分復(fù)雜，變化萬千，在地鐵施工中一定要摸清情況，并根據(jù)實際情況采取不同的處理方案，且所采取的處理方案要及時與設(shè)計單位溝通，并取得設(shè)計單位的認(rèn)可。各類溶洞的一些施工處理方法，以及在巖溶地區(qū)施工樁基礎(chǔ)時應(yīng)遵循的一些基本原則。4.2.1針對復(fù)雜的巖溶，加強超前預(yù)測預(yù)報，鎖定風(fēng)險源，是規(guī)避風(fēng)險的基礎(chǔ)。應(yīng)采用搖桿判譯、地質(zhì)測繪、水文調(diào)查，以及物探鉆探、測井等多種技術(shù)手段，準(zhǔn)確判定充填型溶巖，分布的規(guī)模、填充物的類型，地下水情況等。同時必須加強掌子面超強地質(zhì)預(yù)測預(yù)報。4.

9、2.2 加強注漿材料選擇，機械配套、工藝控制，參數(shù)選取，以及注漿效果的檢查評定，以確保注漿質(zhì)量。4.2.3 保證3m以下完整巖柱厚度是確保安全的一項重要措施。保證3m完整巖柱厚度是巖溶突水的臨界距離。4.2.4涌水量和水壓力是導(dǎo)致突水突泥的兩個重要因素，因此必須建立“降雨量-涌水量-水壓力”水文觀測及分析模型。4.2.5 強化安全管理，加強安全監(jiān)控測量。4.2.6若巖溶存在高壓水，可采取凍結(jié)法等措施進行處理。4.3根據(jù)溶洞所處位置不同具體措施如下：4.3.1針對隧道開挖面（拱腰以上、底板以下）的溶洞發(fā)育深度小于2.0m的地段，及在邊墻發(fā)育出的溶洞，原則上采用回填方式處理。1）溶洞在拱腰以上發(fā)育

10、：采用泵送C10砼回填，未避免回填砼對二次襯砌局部產(chǎn)生過大壓力，根據(jù)溶洞大小，要求在其四周施作約1.2m的間距錨桿，錨桿深入圍巖不小于1.0m。同時，遇到溶洞處及前后5m內(nèi)隧道增加格柵鋼架，間距0.5m/榀。2）溶洞在邊墻處發(fā)育：采用M7.5號漿砌片石回填，厚度不小于1.5m。該處噴射砼和鋼筋網(wǎng)初期支護可取消。同時，遇到溶洞處及前后5m內(nèi)隧道增加格柵鋼架，間距0.5m/榀。3）溶洞在基礎(chǔ)及路面以下發(fā)育：采用M7.5號漿砌片石回填，如有充填物必須挖除。同時，遇到溶洞處及前后5m內(nèi)隧道增加格柵鋼架，間距0.5m/榀。4.3.2針對基礎(chǔ)及路面以下大型溶洞，采用跨越處理方案。1）溶洞在某一方向?qū)挾容^窄

11、：采用鋼筋砼梁跨越，梁高0.51m。施工時注意預(yù)埋110HDPE透水管。2）溶洞發(fā)育相對較寬：采用設(shè)擴大基礎(chǔ)或樁基，并設(shè)鋼筋砼梁跨域。施工時注意預(yù)埋110HDPE透水管。4.3.3針對溶洞高度大于隧道高度時，隧道縱向穿過的情況。1）當(dāng)溶洞為細(xì)長狀時，對于拱部以上溶洞采用噴混凝土+鋼格柵支護，采用漿砌片石回填護拱后，施作二次結(jié)構(gòu)，護拱高度1.01.5米；下部對洞碴回填夯實后依次采用干砌片石、漿砌片石、混凝土回填后施作二次襯砌結(jié)構(gòu)。施工時注意預(yù)埋孔徑110HDP透水管。2）溶洞的寬度和高度均遠(yuǎn)大于隧道斷面時，若溶洞內(nèi)無填充物可采用樁板結(jié)構(gòu)通過，若溶洞內(nèi)有填充物時，先水平施作108×5m超

12、前大管棚貫穿溶洞，環(huán)向間距300mm；拱部采用小導(dǎo)管加固、環(huán)向間距300mm，自管棚間施作，仰角1530°；仰拱和邊墻采用注漿錨管加固；撐子面采用全斷面帷幕超前注漿堵水。然后依次施作初期支護，二次襯砌。4.3.4針對拱腰以上開挖外溶洞深度大于2.0m，溶洞寬度小于隧道開挖面的處理方案。1）溶洞內(nèi)無填充物（或可清除）：采用泵送C25混凝土澆注，最薄厚度不小于500mm，要求兩側(cè)嵌入巖石內(nèi)不小于500mm，并施作1.2m間距的錨桿，錨桿深入圍巖不小于1.5m。以上施作完后再施作原結(jié)構(gòu)的噴射混凝土和鋼筋初期支護等。施工時注意預(yù)埋孔徑110HDP透水管。2）溶洞內(nèi)有填充物：先水平施作42&#

13、215;3.5m超前小導(dǎo)管，間距300mm。開挖采用預(yù)裂爆破，施作格柵，間距500mm，注意鋼架基腳處適當(dāng)擴挖，保證基礎(chǔ)鎖腳錨桿，輔鋼筋網(wǎng)，施作二次襯砌。施工時注意預(yù)埋110HPE透水管。4.3.5巖溶水的處理1）泄水洞對巖溶水的處理原則是以排為主，截、堵、排、防相結(jié)合的綜合處理措施。為防止巖溶水突然襲擊，施工中要采用超前鉆孔探測，預(yù)備足夠的抽水設(shè)備。當(dāng)隧道巖溶水較大時，泄水洞是達(dá)到排除巖溶水，降低地下水位，保持隧道干燥的有效手段，泄水洞應(yīng)位于地下水來向的一側(cè)。若巖溶涌水量大，給隧道施工造成了很大困難。因此在線路左側(cè)設(shè)一泄水洞，泄水洞與隧道之間溶洞段采用75號漿砌片石回填，并及時加固上部，按間

14、距1m加設(shè)22砂漿錨桿，掛8鋼筋網(wǎng)噴射混凝土，噴層厚度為12cm。若工期限制，在泄水洞未施工完成前，為保證隧道正常施工，采用臨時排水措施，于兩側(cè)邊墻處設(shè)鋼支架，鋼支架上用150mm鋼管過水，并對部分地段襯砌進行深孔注漿，設(shè)錨桿、鋼軌以加強襯砌。通過處理，隧道便能順利通過該段溶洞。2）涵洞排水若隧道橫穿一溶洞，溶洞左右兩側(cè)高差約在5m左右，巖溶水線路一側(cè)流向線路另一側(cè)，在另一側(cè)溶洞盡頭有垂直流下的水流流入溶縫，水流量較小。為保證巖溶水暢通，在隧道底部設(shè)1-1.0m鋼筋混凝土圓涵，涵洞出入口周邊至隧道邊墻外緣用100號漿砌片石回填密實。處理后，隧道內(nèi)應(yīng)該較為干燥。 五安全、質(zhì)量保證措施5.1安全保

15、證措施1)對所有施工人員開展安全思想教育，樹立“安全第一，預(yù)防為主”的思想。建立健全安全施工制度、規(guī)程和操作細(xì)則和組織機構(gòu)，對每一項工序進行施工方案和安全技術(shù)措施交底工作。 2)所有現(xiàn)場施工人員掛牌上崗并配備齊安全防護用品。施工時在明顯位置樹立施工安全標(biāo)志牌，實施井口24小時值班制度嚴(yán)禁非生產(chǎn)人員進入施工場地。 3)施工人員下井前，應(yīng)將井內(nèi)積水抽干，并向井內(nèi)送高壓風(fēng)5分鐘以上，待井內(nèi)污蝕空氣排出后，方可下人施工。抽水時井內(nèi)不得留人。 4)施工人員上下井應(yīng)采用鋼爬梯及隨豎井開挖安裝的步行梯。 5)吊放物品用的電動葫蘆、鋼絲繩及吊桶等在使用前要仔細(xì)檢查，消除一切安全隱患。 6)地鐵區(qū)間內(nèi)照明使用3

16、6V安全電壓、帶罩燈泡照明。 10)進行嚴(yán)格的施工監(jiān)挖量測，信息化施工。按設(shè)計要求進行地面沉降觀測、洞頂位移檢測、洞兩側(cè)位移及應(yīng)力檢測鎖以及周邊房屋和管線監(jiān)測。5.2質(zhì)量保證措施1)對所有施工人員，定期進行質(zhì)量教育，牢固樹立“百年大計，質(zhì)量為本”的觀念，在施工中堅持“誰施工誰負(fù)責(zé)”的原則。 2)在施工中嚴(yán)格實行“三檢制”。工序交接必須有班組間的交接檢查，上道工序不合格的不能進行下一道工序施工，班組自檢合格后，由質(zhì)檢員進行復(fù)檢，并填寫質(zhì)檢評定表；隱蔽工程必須在內(nèi)部檢查合格后，再報監(jiān)理工程師及設(shè)計單位檢查，監(jiān)理檢查合格后才能進行下一道工序的施工。 3)把好原材料進場關(guān)，嚴(yán)格執(zhí)行進場報檢、抽樣檢驗試

17、驗工作，不合格的材料不準(zhǔn)進場使用。 4)施工測量實施三級復(fù)核制度，并配合監(jiān)理進行檢核，以確保結(jié)構(gòu)位置準(zhǔn)確、尺寸準(zhǔn)確。 5)砼采用合格的預(yù)拌砼。噴砼配合比根據(jù)試驗室提供理論配合比后，及時試噴取樣送檢，以便及時調(diào)整，做出合理的施工配合比。 6)及時作好質(zhì)量檢查記錄，收集并整理各種質(zhì)量保證資料。5.2資源配備投入主要機械及物資儲備序號設(shè)備名稱規(guī) 格 型 號數(shù)量備注1工程鉆機XY-150沖擊鉆機4臺2潛水泵揚程大于35m2臺3發(fā)電機100KVA、120KVA2臺4高噴臺車XP-30B1臺5灌漿泵HB-802臺6空壓機P-0.8MPa，Q-6m3/min1臺7泥漿泵BW-1502臺8配套排水管40025

18、0m9配套排水管100500m106t0.461122中空注漿錨桿t2.5 12連接角鋼（10/8#）t1.05 13連接板16mmt0.6 1442小導(dǎo)管t2.23 15砂包個3016片石t10第六章 應(yīng)急預(yù)案6.1安全搶險領(lǐng)導(dǎo)組織機構(gòu)為了保證大連地鐵一期工程204標(biāo)段的施工安全，對施工過程中可能遇到的突發(fā)事故，設(shè)置嚴(yán)密有效的監(jiān)測系統(tǒng)，做好預(yù)防工作，一旦出現(xiàn)苗頭，能夠及時、迅速、有效搶險，將險情控制在最小范圍，將損失減少到最低程度，防止事故的發(fā)展擴大。特成立應(yīng)急搶險領(lǐng)導(dǎo)小組，組織機構(gòu)如下：組長：董玉明副組長：高巖副組長：年吉銘后勤供應(yīng)組：馬合成搶險救援組：于偉醫(yī)療搶救組：孫慶良技術(shù)保障組：劉

19、嘉物資保障組：盛玉金救援設(shè)備組：吳云現(xiàn)場警戒組：周志順6.2突發(fā)事件搶險救援職責(zé)。（1）搶險救援領(lǐng)導(dǎo)小組職責(zé)1)組長董玉明：接到突發(fā)事件應(yīng)急救援險情報告后、首先用電話向上級領(lǐng)導(dǎo)匯報，同時撥打“120” 急救和“119”火警電話，告知傷員人數(shù)和傷者受傷部位及事故地點、聯(lián)系電話，并指揮突發(fā)事件搶險領(lǐng)導(dǎo)小組成員立即啟動緊急救助預(yù)案。2) 副組長高巖，：按項目經(jīng)理指令及現(xiàn)場報告的情況，負(fù)責(zé)小組成員和搶險救援小分隊人員正確有序地組織搶險救援同時做好與外界的協(xié)調(diào)工作。3)副組長年吉銘，：按項目經(jīng)理指令及現(xiàn)場報告的情況，召集搶險領(lǐng)導(dǎo)小組成員按照預(yù)案分工實施搶救工作。4)現(xiàn)場警戒組組長周志順：負(fù)責(zé)組織現(xiàn)場安保

20、人員進行警戒，維護現(xiàn)場秩序。并負(fù)責(zé)與當(dāng)?shù)嘏沙鏊〉寐?lián)系，取得公安部門的支援。同時負(fù)責(zé)與配合搶險和提供救援的單位取得聯(lián)系，通報突發(fā)事件求得援助。5)技術(shù)保障組組長劉嘉：負(fù)責(zé)在技術(shù)方面制定有效的搶救方案，并妥善安排組織搶險救援。6)救援設(shè)備組組長吳云：負(fù)責(zé)組織機械人員，啟動應(yīng)急搶險救援備用的發(fā)電機、抽水機、通風(fēng)機、起重機、電氣焊機、滅火器等機械設(shè)備。7)搶險救援組：于偉：負(fù)責(zé)指揮救援隊長組織搶險隊員到事件現(xiàn)場搶救傷員或搶險工作。8)醫(yī)療搶救組組長孫慶良：負(fù)責(zé)及時聯(lián)系 “120”或“119”急救電話，報告事故地點及傷員受傷情況，并安排護送傷員到醫(yī)院。9)物資保障組組長盛玉金：負(fù)責(zé)組織人員對突發(fā)事件搶險所需物資保障供應(yīng)，