貴廣鐵路隧道可能突水涌泥地段施工方案

1、新建貴陽至廣州鐵路工程XXXX標段x ,嫡道可能突水涌泥地段專項施工方案編制：審核：審批：xxxx局集團貴廣鐵路工程指揮部2011年1月1工程概況1.2可能涌水突泥地段1. TOC o 1-5 h z 3施工方法及溶洞處理方案 2涌水、突泥的預防及處理措施 2. HYPERLINK l bookmark5 o Current Document 涌水、突泥段支護方案3.積極開展超前地質預報工作5.4隧道工程涌水突泥應急預案 6.應急物資與裝備保障6.應急預案6.xx隧道可能突水涌泥地段專項施工方案1工程概況xx隧道隧區(qū)屬中低山地貌區(qū)，地形起伏較大，河流、道路蜿蜒曲，沖溝發(fā)育。進 口段多呈 7 型

2、溝，地勢陡峭，出口屬低山緩坡地貌。測區(qū)地面標高350750rg相 對高差100300卬自然坡度一般2050。坡頂、坡面普通覆蓋坡殘積土層，植被發(fā) 育較好，多開墾為旱地、良田，呈現(xiàn)出層層梯田的狀美景觀，部分地帶樹木茂盛。在河 谷、河谷坡腳多見基巖出露，山脊上局部見有基巖露頭。隧道進口位于貴州省從江縣獨 洞鄉(xiāng)倫洞村，出口位于從江縣宰告村，進口位于321國道北部15km的溝谷內，需要通 過321國道與外界聯(lián)系。該隧道進口段位于平曲線R=9000rmf偏曲線上，出口段位于平曲線R=12000mE偏 曲線上，其他位于直線上。初期支護為錨噴支護，復合式襯砌。進口為端墻式洞門，出 口為端墻式洞門。洞內采用無

3、磴軌道，進口洞內設25m無磴軌道過渡段，出口采用無磴 軌道，無磴軌道結構高度66cm隧道兩側設置救援通道，救援通道尺寸為1.5m*2.2m （寬*高）。2可能涌水突泥地段測區(qū)出露地層主要為上覆第四系全新統(tǒng)坡殘積層（Qdl+el）粉質黏土，下伏地層為： 二疊系上統(tǒng)合山組上段（Rh2）灰?guī)r夾白云質灰?guī)r、泥灰?guī)r（偶夾硅質巖），合山組下段 （Pzh1）頁巖夾硅質巖，二疊系下段茅組（Rm灰?guī)r，震旦系下統(tǒng)富祿組（Zf）長石 石英砂巖、頁巖及砂巖，震旦系下統(tǒng)長安組上段（乙c2）含礫泥質砂巖、長石石英和砂 質泥巖，長安組下段（Zd）砂質泥巖、頁巖，上板溪群拱洞組上段（Ptbg2）為板巖和 千枚巖。測區(qū)內構造線

4、主要為北北東向，巖層走向一般為北北東向，受線路左側發(fā)育的區(qū)域 性譬洞斷層影響，段內次級構造較發(fā)育，主要發(fā)育有一向斜和xx斷層及貫洞逆斷層。段內地表多為干燥堅硬粉質黏土，山高坡陡，不利于大氣降雨的積留和對地下水的 補給。測區(qū)地表徑流主要為位于隧道進、出口端的小河流，及位于隧道南、北側的小溪 流。隧道區(qū)山體呈東西延伸走向，成為南北地表水的分水嶺，隧道頂部為眾溪流發(fā)育地， 溪流流向漸離隧道區(qū)。隧道區(qū)地下水主要為洞身范圍內的基巖裂隙水，裂隙水具有分布 不均勻、水量較小的特征，主要由大氣降雨補給。其中斷層帶及節(jié)理裂隙發(fā)育、巖體破 碎，有利于地下水的聚集與運移，地下水較發(fā)育，水量較豐富。隧道出口段D2K2

5、73+290 +774.84為可溶巖分布地段，可溶巖被頁巖或粘土（洞口附近）覆蓋，地下水在線路兩 側山凹中有出露，形成一連用水井，可見該段巖溶及巖溶水發(fā)育。段內發(fā)育xx斷層及貫洞逆斷層，破碎帶寬1530m斷層導水性好，斷層附近巖體破 碎，圍巖穩(wěn)定性差，開挖易發(fā)生掉塊、塌方現(xiàn)象，由于斷層地段具富水條件，可能發(fā)生 突水現(xiàn)象，施工應引起足夠重視。3施工方法及溶洞處理方案本隧道施工可能會遇到巖溶地段，當遇到巖溶地段時，應根據(jù)設計文件有關資料及 現(xiàn)場實際，查明溶洞分布范圍情況（大小、有無水，溶洞是否發(fā)育，以及其填沖物）、 巖層的穩(wěn)定情況和地下水流情況（有無長期補給來源、雨季水量有無增長）等分別以引、 堵

6、、越、繞等措施進行處理。涌水、突泥處理原則：以堵為主，限量排放。涌水、突泥的預防及處理措施一般隧道在地下水發(fā)育的斷層破碎帶或可能出現(xiàn)涌水、突泥地段，隧道開挖可能引 起涌水、突泥、采取“以堵為主，限量排放”的原則，通過超前預注漿控制地下水流量， 保證施工安全。施工采用小導管注漿對隧道四周及學子面圍巖進行固結堵水，注漿加固 范圍嚴格按設計要求。并加強初期支護防拱部及掌子面失穩(wěn)坍塌。對注漿盲區(qū)、注漿后 的巖面滲漏水應采用小導管法補注漿（見表3.1）。表3.1巖溶隧道技術對策表序號項目技術對策1巖溶預報定性預測；洞內超前鉆孔預報；隧底預探預報2巖溶地下水處理方案暗溝排水方案；涵洞、泄水洞排水方案；滲溝

7、、鋪砌排水 方案及注漿堵水方案3小型溶洞處理方案漿砌封閉、回填壓實；護拱防護；換填片石、加強襯砌； 隧道底板梁4規(guī)模較大 溶洞處理 力殺支頂加固支承墻加固；支承柱加固；拱橋支頂加固；挖孔樁支頂加 固跨越簡支梁跨越；棧橋跨越；拱橋跨越；邊墻拱跨越；整體浮 放、支托跨越5巖溶隧道 施工開挖（同軟弱 圍巖相似）微震爆破技術；預加固、短進尺、弱爆破、強支護、勤測 量、快襯砌的方針對于xx隧道水量不大，含泥量低的地段，可采用以排為主，或先排后堵的施工方 法：主要采用6m超前地質鉆孔進行排水降壓，在涌水量減小后，采用施工期間的疏導 方法。涌水、突泥段支護方案隧道防排水原則對于與地表存在良好水力聯(lián)系，地下水

8、發(fā)育、具有較強富水性的斷層及其影響帶： 采用“以堵為主，限量排放”的原則，采用超前預注漿或徑向注漿等手段，降低圍巖滲 透系數(shù)，控制地下水流失。其他地段采用“防、排、堵、截結合，因地制宜，綜合治理”的原則，保證施工、 結構、設備和行車安全?？傮w技術對策及處理原則施工過程中嚴格遵循綜合預報，先探后掘；排堵結合，綜合治理；全程跟蹤，突出 重點；預案在先，規(guī)避風險；試驗先行，快速決策；安全第一，確保進度的原則。根據(jù)施工期間洞壁圍巖出水形式，制定施工階段具有快速決策性的參考基準，對滲 滴水、線狀滲水和高壓集中涌水采取超前周邊注漿、徑向注漿、定點注漿等不同方式進 行處理。根據(jù)類比分析，施工期洞壁圍巖出水形

9、式主要有滲滴水、線狀滲水和高壓集中涌水 三種形式。不論何種形式均屬溶蝕裂隙涌水，具注漿封堵采取為充填（塞）式注漿，具體 處理原則見表3.2。表3.2不同類型涌水的處理原則涌水涌水特點處理原則滲滴水 型出水涌水量少、水壓力低不考慮注漿處理或在洞身開挖過后 再進行后注漿處理，以不影響掘進進度。線狀 滲水一般出現(xiàn)在斷層、破碎帶或節(jié)理裂 隙發(fā)育洞段，雖具涌水壓力/、高，但涌根據(jù)預測涌水量，作周邊注漿和定 點注漿處理。水面大，對洞內施工也有一定的影響。高壓集 中涌水涌水量大、壓力高、突發(fā)性強、危 害性大，一旦揭露后再行封堵費時較多力爭在涌水點未揭露前進行注漿封 堵。采用超前注漿措施，在靜水條件下 封堵。

10、徑向注漿施工注漿孔按Irnix 1m梅花型布置，孔深5m孔徑42mm邊墻及拱頂巖面少量出水時，采用單液注漿。水泥漿的水灰比為0.51.0,注漿 漿液由稀到濃逐級變換，即先注稀漿，然后逐級變濃至1.0為止。若滲、滴水量大面廣 時，采用TGR聃種漿液注漿止水，TGRIW種漿液從廠家購置成品，按要求密封存放， 以防老化和固結。待注漿孔眼及設備準備就緒后，開啟漿液，倒入注漿池，并在規(guī)定時 間內壓注完畢。注漿壓力控制在0.51.0MPa首先在出水點處用風鉆打孔并在孔口埋設一根2580的鋼管做引水管，埋進深 度不小于2m外露巖面不小于30cm管口安裝閥門；然后在出水點四周鉆5 m深注漿 孔，預埋注漿管，注

11、漿管外露端突出巖面不小于20cm以便與注漿泵聯(lián)接。第一次注 漿之前，先噴射混凝土封閉巖面，噴射混凝土厚度不小于10cm以起到止?jié){墻的作用。 注漿時先注外圈孔后注內圈孔，逐漸縮小封閉圈，最后關閉引水管口閥門。注漿結束標 準與壓注效果判定基準，單孔結束標準為單孔進漿量小于20L/min。隧道突涌水施工技術措施(1)利用TSP2003!質預報、地質雷達探測、紅外線探水儀預測、不良地質段超前 水平鉆孔等措施。及時了解和掌握前方地下水情況，并根據(jù)地下水含量制定相應的處理 措施。(2)超前鉆孔一旦鉆到地下水，立即停鉆，并實施灌漿，按照注一段鉆一段的前進 式注漿方式實施，直至鉆到設計深度，將超前鉆孔與超前預

12、注漿納入同一個工序來實施。 前后兩次超前探孔保證有最小5mjf接長度，后一次鉆孔至少前5mft前一次的注漿巖盤 內。在水壓、水量較大的情況下，采用分層泄水減壓、分層注漿的方式，即下層管注漿、 中層管放水和中層管注漿、上層管放水，逐層抬水把水排擠到拱頂以上規(guī)定的止水固結 圈以外。做好注漿效果的檢查工作，按規(guī)定實施檢查孔，做到先檢查再開挖。(3)為提高注漿效果，在漿液中加入TGR聃種灌漿材料。(4)超前地質預報出涌水量不大，可能是滲滴型出水情況時，先開挖通過后再進行 灌漿止水。對于部分涌水點，隧道開挖后起初涌水量不大，但若不采取措施封堵，會逐 漸增大涌水量甚至轉化成突水災害而影響正常的施工生產(chǎn)，因

13、此，對達不到規(guī)定的涌水 點及時進行補充灌漿封堵是防突水的重要措施之一。(5)當隧道揭露線狀滲水時，因其水壓力并不高，單點出水量也有限，一般情況下 考慮周邊鉆孔水泥單漿液封堵。當出現(xiàn)高壓集中涌水時，外水壓力較大，流速較快，采 用“分流卸壓”方案。在地下水補給區(qū)與涌水點之間實施分流，水量較小時設置分流鉆 孔，以減小高壓集中涌水的外水壓力，再調整漿液膠結時間對滲水點實施灌漿，最后采 用“關閘”形式封堵。(6)當揭露出水量相對較小的高壓集中涌時水，采用鉆孔的方式分流泄壓，根據(jù)涌 水量大小決定鉆孔孔徑及數(shù)量，采用液壓鉆孔臺車或管棚鉆機鉆孔，孔口安裝導流管和 閥門，便于控制。分流導管安裝完成后，截取部分巖

14、溶或裂隙水從導流管排出，使原涌 水點水量減小，然后再實施注漿。積極開展超前地質預報工作由于隧道地質復雜，施工可能存在著涌水、突泥、斷層帶產(chǎn)生流變等災害。對地質 進行超前探測，作出準確的預報是施工的重點及關鍵。隧道施工過程的地質超前預報預 測，主要是根據(jù)地表和已經(jīng)開挖的隧道的地質調查和各種探測方法取得的資料，以及地 質推斷法預測開挖工作面前方一定長度范圍內圍巖的工程地質條件。如：地面地質調查 法、洞身地質素描法、鉆速測試法、綜合物法、平導先行法、鉆探孔法、涌水量觀測、 有害氣體預測、巖體結構面量測和圍巖變形觀測。物探測試主要有TSP&、地質雷達法。 預測時根據(jù)地質條件的不同，采用一種或幾種方法組

15、合綜合預報，以工程地質法(包括 圖析法及地質素描法)進行超前宏觀預報為前提，結合TSP203S前地質預報系統(tǒng)、地 質雷達等綜合手段，分長期預報、中期預報、短期預報三個階段對隧道巖體特征、斷層、 涌水等不良工程地質進行超前預測預報。對物探異常區(qū)采用鉆孔進行驗證，以便指導施 m o地質素描：棋盤石隧道3徽洞采用全斷面地質素描，填寫施工地質圍巖級別判定 卡，建立地質素描管理臺帳。地質素描過程中發(fā)現(xiàn)地質出現(xiàn)異常情況，可能影響施工安全時，立即采用相應的施工技術措施。地質雷達法：采用地質雷達進行地質超前預報，該方法可以探查斷層及破碎帶、大 節(jié)理、巖脈、陡傾角巖體分界線，以及巖溶、洞穴等。巖溶發(fā)育情況應用地

16、質雷達進行 短期超前地質預報。及時的對學子面前方地質情況做出判斷一一小型含水斷層破碎帶發(fā) 育，對施工影響較小?；诖伺袛?，我部及時的進行了施工調整，采用必要的超前長鉆 孔施工技術措施，迅速組織人員進行掘進施工。TSP20探測法：TSP203是最新一代智能型預報儀，傳感器能采集不同方向的地震 信號，能根據(jù)地震反射波判斷發(fā)射截面的三維幾何形態(tài)，經(jīng)電腦分析，自動得出圖像和 結果。鑒于此種方法探測距離遠，能更好的指導施工，我部在3碘洞擬采用此種方法 進行超前地質預報4隧道工程涌水突泥應急預案應急物資與裝備保障項目部根據(jù)隧道突水涌水情況儲備高壓力注漿設備、大馬力抽水機、排污泵、電纜、 6200焊接鋼管、小42超前注漿小導管、水泥、鋼木支撐、方木、編織袋器具等，配備 應急救援器材、設備。保障部負責物資裝備的檢驗、保養(yǎng)、維修工作，監(jiān)督應急物資的 儲備情況、掌握應急物資的生產(chǎn)加工能力儲備情況，保證各種應急資源處于良好的備戰(zhàn) 狀態(tài)。應急預案當事故的評估達到應急預案啟動條件時，即3#黃洞出現(xiàn)大量涌水、突泥時，立即