某軌道交通隧道不良地質(zhì)洞段施工監(jiān)控方案

某軌道交通隧道不良地質(zhì)洞段施工監(jiān)控方案1.1超前地質(zhì)預(yù)報(bào)隧洞施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法和技術(shù)手段多種多樣，但預(yù)報(bào)內(nèi)容基本上仍處于對巖石界面(斷層及斷層破碎帶、軟弱夾層、不同巖層分界面等)位置的預(yù)報(bào)，目前被廣泛采用的隧洞施工期地質(zhì)超前預(yù)報(bào)方法主要有TSP地震法、地質(zhì)雷達(dá)法、超前地質(zhì)鉆孔法等。本工程為城市市政隧道，隧道經(jīng)過泥巖和砂巖地層、地下水主要有基巖裂隙水、隧道圍巖主要由Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級和局部破碎段組成。由于目前地表勘察技術(shù)的限制，在勘察階段完全查明工程巖體的狀況、特性，準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)可能引起隧道地質(zhì)災(zāi)害的不良地質(zhì)體(帶)的位置、規(guī)模和形態(tài)是有困難的。這將使得隧道施工的風(fēng)險(xiǎn)增加。因此，施工過程需采用綜合性地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)手段加強(qiáng)地質(zhì)工作。1.1.1超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的目的(1)進(jìn)一步查明前期沒有探明、隱伏的地質(zhì)問題，以便針對性地采取預(yù)防措施，避免重大地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。(2)減少施工的盲目性，確保隧道安全快速施工。(3)為開展優(yōu)化設(shè)計(jì)、合理制定施工方案、有效進(jìn)行投資控制提供地質(zhì)依據(jù)。(4)由于銅鑼山中部發(fā)育煤系地層及灰?guī)r段巖溶發(fā)育的不確定性和揭露管道巖溶可能產(chǎn)生大量突泥、涌水而帶來的危害性，施工中必須進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，以減少或避免因煤層瓦斯、突泥、突水、涌水等地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)而造成人員及設(shè)備損傷。同時(shí)為制定施工措施提供必要的參數(shù)，如地下水壓力、水量、管道巖溶的大小、方位以及含煤地層的瓦斯參數(shù)等。1.1.2超前地質(zhì)預(yù)報(bào)資源配置(1)組織機(jī)構(gòu)成立超前地質(zhì)預(yù)報(bào)組，由經(jīng)驗(yàn)豐富的地質(zhì)、物探技術(shù)人員組成，配備先進(jìn)的地質(zhì)、物探設(shè)備。見附圖1超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作組織機(jī)構(gòu)圖。(2)投入的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)儀器設(shè)備本標(biāo)段投入的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)儀器設(shè)備見附表二投入本標(biāo)段的試驗(yàn)和檢測儀器設(shè)備表。1.1.3施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方案及工作布置對此本標(biāo)段隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)采用綜合地質(zhì)預(yù)報(bào)手段，即超前地質(zhì)預(yù)報(bào)以地質(zhì)分析為基礎(chǔ)，充分利用前期勘察資料、采用宏觀預(yù)報(bào)、長距離預(yù)報(bào)與短距離精確預(yù)報(bào)相結(jié)合，物理探測與超前鉆孔相結(jié)合，多種物探方法相互補(bǔ)充相結(jié)合，定性與定量相結(jié)合的綜合地質(zhì)預(yù)報(bào)手段。(1)TSP203+超前地質(zhì)預(yù)報(bào)TSP203+每開挖40m預(yù)報(bào)一次，采取重疊式預(yù)報(bào)，利用重疊部分(不小于10m)對比分析，對每次探測結(jié)果與開挖揭示情況對比分析。經(jīng)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和室內(nèi)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析處理。得出不良地質(zhì)體性質(zhì)、規(guī)模、發(fā)育位置；巖石彈性波波速等預(yù)報(bào)成果。(2)超前地質(zhì)探孔A超前預(yù)報(bào)、探孔作業(yè)流程圖如附圖2地質(zhì)預(yù)報(bào)、探孔作業(yè)流程所示。B超前地質(zhì)鉆孔原理：超前地質(zhì)鉆孔是利用水平鉆機(jī)在隧道工作面進(jìn)行水平鉆探獲取地質(zhì)信息的一種地質(zhì)超前預(yù)報(bào)方法，是對其他預(yù)報(bào)手段探測到的不良地質(zhì)體的確認(rèn)。C超前地質(zhì)鉆孔布置：超前地質(zhì)鉆孔的位置、孔深、數(shù)量等由地質(zhì)人員根據(jù)其他預(yù)報(bào)手段獲得的成果并結(jié)合工作面附近的地質(zhì)情況綜合分析確定。D成果資料：超前地質(zhì)鉆孔由地質(zhì)技術(shù)人員進(jìn)行地質(zhì)編錄和孔內(nèi)必要的測試后，整理得到超前探孔成果，內(nèi)容有：鉆孔柱狀圖，描述地層、巖性、節(jié)理裂隙特征，鉆孔過程中有價(jià)值的信息，圍巖完整性評價(jià)；出水位置，孔內(nèi)水量、水壓、水溫等，隧道預(yù)測涌水量，水量大于1L/s的出水點(diǎn)出水點(diǎn)檔案。(3)地質(zhì)雷達(dá)探測法現(xiàn)場探測:作為短距離精確預(yù)報(bào)，地質(zhì)雷達(dá)探測的具體布置根據(jù)其它預(yù)報(bào)手段的預(yù)報(bào)結(jié)果確定，一般在每個(gè)工作面布置四條水平測線即可。資料整理及成果：雷達(dá)記錄應(yīng)清晰，反射波形、同相軸明顯，不合格的記錄應(yīng)重測。對合格的記錄應(yīng)根據(jù)記錄的情況進(jìn)行必要的處理如：編輯、濾波、增益、褶積、道分析、速度分析和消除背景干擾等，求得時(shí)間剖面。在時(shí)間剖面中應(yīng)標(biāo)出探測對象的反射波組，確定反射體的形態(tài)和規(guī)模。解釋確定反射體的位置、形態(tài)，推斷其充填情況。必要時(shí)應(yīng)制作模型進(jìn)行反演解析。提交以下資料：測線布置圖；原始記錄；時(shí)間剖面；解析參數(shù)和解析結(jié)果。(4)地質(zhì)素描與編錄A地質(zhì)素描與編錄內(nèi)容地層巖性:地層地質(zhì)時(shí)代、巖層厚度、層間結(jié)合程度、巖層產(chǎn)狀、巖性、巖石硬度、風(fēng)化程度等。地下水的特征:出水點(diǎn)位置、水量、水壓、水溫、水色、懸浮物(泥砂等)測定；出水點(diǎn)和地質(zhì)環(huán)境的關(guān)系；與地表相關(guān)氣象、水文觀測；洞內(nèi)涌水與地表徑流、降雨的關(guān)系；必要時(shí)進(jìn)行水樣分析。B工作成果根據(jù)專職地質(zhì)工程師地質(zhì)素描和編錄得到地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、不良地質(zhì)、水文地質(zhì)特征等，判定圍巖完整性和圍巖分級，結(jié)合勘察、地質(zhì)調(diào)查取得的地質(zhì)資料預(yù)測隧道前方地質(zhì)條件。(5)綜合地質(zhì)分析A工作內(nèi)容根據(jù)對以上超前地質(zhì)預(yù)報(bào)結(jié)果，綜合分析工作面圍巖的巖性、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和地下水情況，判斷工作面前方圍巖的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)特征，并依此提出工程措施建議和下一步預(yù)報(bào)方案。將工作面出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)面，通過幾何作圖進(jìn)行預(yù)報(bào)。通過作圖確定隧道拱頂、邊墻不穩(wěn)定塊體規(guī)模，提出處理意見。根據(jù)開挖段圍巖的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)特征進(jìn)行預(yù)報(bào)結(jié)果的驗(yàn)證，提出是否修改預(yù)報(bào)方法及參數(shù)的意見。根據(jù)開挖段及工作面水文地質(zhì)情況，詳細(xì)分析具體位置和情況，并提出注漿止水方案的建議。B報(bào)告提交即時(shí)報(bào)告:當(dāng)?shù)刭|(zhì)工程師發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況發(fā)生變化時(shí)，即刻以口頭或書面的形式向總工程師報(bào)告，并積極參與不良地質(zhì)地段工程措施的研究，并從地質(zhì)角度提出合理化意見和建議。日常報(bào)告:當(dāng)每次完成地質(zhì)預(yù)報(bào)工作后，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)提供相應(yīng)資料。最終成果報(bào)告:隧道貫通后提交成冊的最終成果報(bào)告。(6)紅外線探測儀法采用HY-303型探水儀是根據(jù)探測紅外場強(qiáng)的變化來預(yù)測掌子面前方是否有含水體存在。紅外探水平均30m測量一次。紅外探水的特點(diǎn)：一是測速快，基本不占用施工時(shí)間；二是資料分析快，測量完畢即可得出初步結(jié)論，室內(nèi)成果整理及報(bào)告編寫也可在2h內(nèi)完成；三是判斷前方有水無水的準(zhǔn)確率較高。1.1.4超前地質(zhì)預(yù)報(bào)信息化管理(1)信息采集地質(zhì)預(yù)報(bào)由地質(zhì)預(yù)報(bào)組負(fù)責(zé)，其它施工、質(zhì)檢人員予以配合，進(jìn)行資料收集、統(tǒng)計(jì)、分析和編制信息預(yù)報(bào)成果，由主管技術(shù)人員予以復(fù)核，并報(bào)設(shè)建設(shè)相關(guān)方，為變更設(shè)計(jì)、修改施工方法提供依據(jù)。對已揭露的實(shí)際地質(zhì)情況與前期地質(zhì)預(yù)報(bào)內(nèi)容相比較，評估預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)分析、整理的地質(zhì)資料作為施工技術(shù)資料存檔。實(shí)施優(yōu)化設(shè)計(jì)，定期和不定期由建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計(jì)和施工單位論證和審查地質(zhì)預(yù)報(bào)組的預(yù)報(bào)成果及相應(yīng)調(diào)整技術(shù)方案的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。(2)信息反饋通過各種方法真實(shí)地匯總地質(zhì)信息，輸入信息處理系統(tǒng)，進(jìn)行綜合分析、判斷，及時(shí)反饋處理結(jié)，及時(shí)變更設(shè)計(jì)、調(diào)整施工方法和支護(hù)參數(shù)。各項(xiàng)監(jiān)測信息必須在24h內(nèi)將結(jié)果反饋至總工程師處，反饋結(jié)果經(jīng)過總工程師審核，并確定最后的施工方法、方案。1.2隧道不良地質(zhì)洞段施工方法說明11.2.1鉆爆法斷層破碎地段施工方法在施工中對可能遇到的斷層破碎帶及其影響帶，嚴(yán)格按照“早預(yù)報(bào)、管超前、預(yù)注漿、短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測”的原則施工。(1)超前地質(zhì)預(yù)測、預(yù)報(bào)、超前探水采用以TSP203地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)為主的綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，探明掌子面前方工程地質(zhì)、水文地質(zhì)的活動(dòng)態(tài)勢等情況。主要探測斷層壓碎帶地段巖石的強(qiáng)度、巖性、巖層的破碎程度、涌水壓力和涌水量等情況，為正確選擇開挖方法、注漿參數(shù)及采取相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)提供依據(jù)。(2)斷層破碎帶開挖方法斷層破碎帶地段采用超前小導(dǎo)管預(yù)注漿或超前長管棚預(yù)注漿支護(hù)措施，并對圍巖進(jìn)行注漿處理，根據(jù)圍巖條件及監(jiān)控量測資料，合理確定開挖進(jìn)尺，開挖完成后立即初噴并及時(shí)施做錨桿、架立鋼架、噴射混凝土封閉圍巖。根據(jù)圍巖情況采取超前錨桿、鋼拱架、掛網(wǎng)等手段加強(qiáng)支護(hù)。開挖方法采用：Ⅴ級圍巖斷層破碎帶采用弧形導(dǎo)坑留核心土的方法，必要時(shí)可采用中隔墻法、側(cè)壁導(dǎo)坑法，Ⅳ級圍巖采用短臺階法開挖，加強(qiáng)底部施工的措施，有水地段實(shí)行預(yù)注漿加固巖層。開挖手段上，采取兩種方法，一是在特別軟弱的圍巖段，采用非鉆爆開挖，如利用十字鎬、風(fēng)鎬開挖或利用小型挖裝機(jī)開挖。另一種是采用控制爆破措施，如松動(dòng)爆破、微振動(dòng)爆破等，目的就是盡可能地減小開挖對圍巖的擾動(dòng)。1.2.2TBM施工期斷層處理措施本工程復(fù)合式TBM施工過程中，要經(jīng)過幾處斷層破碎帶。通過掘進(jìn)機(jī)自身配備的BEAM系統(tǒng)和超前鉆機(jī)進(jìn)行超前預(yù)報(bào)，發(fā)現(xiàn)有大的斷層將影響到TBM正常掘進(jìn)時(shí)，提前采取措施應(yīng)對。掘進(jìn)機(jī)主要通過設(shè)備自身配備的超前鉆機(jī)進(jìn)行超前支護(hù)施工來通過斷層破碎帶，超前支護(hù)施工主要有以下幾種方式。1.2.2.1超前錨桿或超前小鋼管支護(hù)超前錨桿和超前小鋼管支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)見附表1。(1)超前錨桿選用早強(qiáng)水泥砂漿錨桿。(2)超前錨桿和超前小鋼管布設(shè)在洞壁拱部，環(huán)向240°范圍內(nèi)。(3)超前錨桿和超前小鋼管縱向兩排的水平投影應(yīng)有不小于100cm的搭接長度。(4)超前錨桿和超前小鋼管應(yīng)與鋼支撐配合使用，其尾端應(yīng)置于鋼支撐腹部或焊接于系統(tǒng)錨桿尾部的環(huán)向鋼筋，以增強(qiáng)共同支護(hù)作用。(5)小鋼管外插角偏差不應(yīng)超過5°，鉆孔偏差不應(yīng)超過100mm。(6)孔眼長度應(yīng)大于小鋼管的長度，鋼管頂入鉆孔長度不應(yīng)小于管長的90%。(7)小鋼管應(yīng)平直，尾部焊箍，頂部成尖錐狀，鉆機(jī)頂入。1.2.2.2超前小導(dǎo)管施工1.2.3巖溶地段施工技術(shù)1.2.3.1巖溶地段處理措施在巖溶地段施工時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)文件有關(guān)資料及現(xiàn)場實(shí)際，查明溶洞分布范圍、類型情況(大小、有無水，溶洞是否在發(fā)育中，以及其充填物)、巖層的穩(wěn)定程度和地下水流情況等，分別以引、堵、越、繞等措施進(jìn)行處理。具體處理方案應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況綜合確定，一般溶洞可根據(jù)不同情況采取如下處理措施。(1)拱部巖溶無水空腔的處理措施①對于隧道開挖中在拱部和邊墻部位揭露的小的溶洞、溶穴，對溶腔所在部位進(jìn)行噴錨掛網(wǎng)支護(hù)，在錨噴支護(hù)前清除溶洞充填物，錨噴支護(hù)溶洞壁，拱部在初期支護(hù)外空腔施作護(hù)拱、并壓注水泥砂漿回填密實(shí)，邊墻部分回填漿砌片石。遇有拱部巖溶無水空腔巖溶處理示意附圖3。②溶洞水的處理：以排為主，堵排結(jié)合。排水采用盲溝將溶洞水引入?yún)^(qū)間排水系統(tǒng)，盲溝以片石碼砌，堵水采用注漿等封堵。③位于隧道邊墻的溶洞若在邊墻外3.0m以內(nèi)，清除原有充填物再用漿砌片石回填密實(shí)；如在邊墻3.0m以上時(shí)，清除原有填充物，緊靠邊墻施作2.0m厚漿砌片石，其余空隙保留。(2)隧道底有充填巖溶的處理措施①對于隧道開挖中隧底揭露的小的溶洞、溶穴，在完全清除溶洞充填物后密實(shí)回填漿砌片石等；若隧底揭露比較大的溶洞時(shí)，采用注漿加固+漿砌片石回填+板梁跨越等綜合處理措施。遇有隧道底有充填巖溶的可按巖溶處理示意附圖11-4及附圖11-5進(jìn)行處理。②溶洞水的處理：以排為主，堵排結(jié)合。排水采用盲溝將溶洞水引入?yún)^(qū)間排水系統(tǒng)，盲溝以片石碼砌，堵水采用注漿等封堵。(4)繞行處理措施施工中遇到一時(shí)難以處理的溶洞時(shí)，可采用迂回導(dǎo)坑繞過溶洞區(qū)，繼續(xù)進(jìn)行隧道施工，再行處理溶洞。1.2.3.2巖溶地段施工注意事項(xiàng)(1)施工前，應(yīng)對地表進(jìn)行詳細(xì)勘查，注意研究巖溶狀態(tài)，估計(jì)可能遇到溶洞的地段；(2)了解地表水、出水地點(diǎn)的情況，并對地表進(jìn)行必要的處理，以防止地表水下滲；(3)當(dāng)施工到溶洞邊緣，各工序應(yīng)緊密銜接。同時(shí)設(shè)法探明溶洞的形狀、范圍、大小、充填物及地下水等情況，據(jù)以制定施工處理方案及安全措施；(4)當(dāng)在下坡地段遇到溶洞時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)備足夠數(shù)量的排水設(shè)備；(5)施工中注意檢查溶洞頂板，及時(shí)處理危石。當(dāng)溶洞較大較高時(shí)，應(yīng)設(shè)置施工防護(hù)架或鋼筋防護(hù)網(wǎng)；(6)在溶蝕地段的爆破作業(yè)，應(yīng)盡量多打眼，打淺眼，并控制藥量；(7)在溶蝕充填體中掘進(jìn)，如充填物松軟，可用超前支護(hù)法施工。如充填物為極松散的礫、塊石堆積或有水，可于開挖前采取預(yù)注漿加固；(8)溶洞未做出處理方案前，不要將棄碴隨意充填于溶洞中；(9)處理情況復(fù)雜的溶洞，要根據(jù)現(xiàn)場具體情況制定安全措施，以確保施工安全。1.2.4煤系地層采空區(qū)洞段施工1.2.4.1煤系地層采空區(qū)的產(chǎn)生由于銅鑼山地層含三迭系上統(tǒng)須家河組(T3xj)煤系地層，多少年來，當(dāng)?shù)鼐用窬偷厝〔?，開巷挖煤，在第一段(T3xj1)和第五段(T3xj5)多有開采，第一段(T3xj1)煤層厚度0.3～0.6m，煤窯開采多為該層。對隧道影響較大的有水冬瓜煤礦采空區(qū)和涂山煤礦采空區(qū)。水冬瓜煤礦開采第一層煤層為T3xj第一段煤層，主巷道高于本隧道軌面約51m，其中南巷道與本隧道相交，順層開挖，采空區(qū)寬約3.0m，位于里程YCK8+953～YCK8+975，對隧道施工影響大。涂山煤礦開采煤層為T3xj第5段煤層,主巷道低于隧道約32m，其中北巷道與隧道相交，順層開挖，采空區(qū)寬約4～5m，位于里程YCK11+239～YCK11+252，對隧道施工影響大。1.2.4.2煤系地層采空區(qū)的危害采煤坑道對隧道的影響主要表現(xiàn)在洞室的存在對圍巖及隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響，洞室自身的穩(wěn)定性和對施工的干擾，以及洞室坍塌及采空區(qū)填充物的處置，以及可能存在的水害、氣害及洞頂?shù)乇沓料莸?。采空區(qū)處于隧道上方時(shí)，發(fā)生坍塌、突涌水的可能性大；采空區(qū)處于隧道下方時(shí)，采空區(qū)的穩(wěn)定性差和易塌陷是隧道的主要威脅。1.2.4.3煤系地層采空區(qū)對隧道施工安全性的認(rèn)識通過我單位多年隧道施工，積累了大量關(guān)于隧道穿過采空區(qū)的施工經(jīng)驗(yàn)。運(yùn)用施工動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬系統(tǒng)，以隧道初期支護(hù)的內(nèi)力、安全系數(shù)和位移，以及圍巖塑性區(qū)大小作為判據(jù)，通過有限差分模型對采空區(qū)距離隧道拱部不同高度、隧道拱頂部位采空區(qū)不同大小對隧道安全性影響進(jìn)行分析，從而評價(jià)采空區(qū)對隧道施工安全性的影響。一般研究認(rèn)為，隧道施工安全性受采空區(qū)與隧道頂部距離影響大。當(dāng)此距離大于30m時(shí)，采空區(qū)對隧道施工安全性影響很小，塑性區(qū)分布在隧道、采空區(qū)周圍很小區(qū)域；當(dāng)此距離小于30m時(shí)，必須考慮采空區(qū)對隧道施工安全性的影響。在采空區(qū)和隧道拱部凈間距為2.5m的情況下，當(dāng)采空區(qū)小于1.5m×1.5m時(shí)，采空區(qū)對隧道施工安全性影響不大。當(dāng)采空區(qū)大于2m×2m時(shí)，采空區(qū)對隧道施工安全性影響很大，隧道施工其拱部已不能自穩(wěn)，必須采取強(qiáng)的預(yù)加固措施。由于該隧道地質(zhì)復(fù)雜，采空區(qū)對隧道的安全性影響要綜合各方面因素全方面考慮，采取預(yù)控措施，確保隧道施工和運(yùn)營安全。1.2.4.4采空區(qū)位置的判斷全隧道存在3處采空區(qū)，對隧道有影響的有2處，分別為水冬瓜煤礦和涂山煤礦，由于年份較早，巷道進(jìn)入煤層后開采無規(guī)律性，導(dǎo)致空腔分布不均，較難通過初步勘察確定采空區(qū)具體分布區(qū)域和大小，必須在施工中采取綜合地質(zhì)超前預(yù)報(bào)方法，探測隧道掌子面一定區(qū)域內(nèi)采空區(qū)的精確位置，確保隧道施工安全。(1)綜合地質(zhì)超前預(yù)報(bào)方法采用地質(zhì)雷達(dá)每20m～40m進(jìn)行一次探測預(yù)報(bào)，每完成一個(gè)施工循環(huán)對掌子面進(jìn)行一次現(xiàn)場地質(zhì)描述；每15m～30m進(jìn)行一次紅外探測，對探測出的地質(zhì)異常帶，寧可信其有，不可信其無；采用超前水平鉆探的方法進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證孔每25m一個(gè)循環(huán)，30m/孔，當(dāng)超前物探及驗(yàn)證孔確認(rèn)有煤時(shí)，增加不少于3個(gè)φ108超前鉆孔，進(jìn)一步確認(rèn)煤層厚度、煤層位置、巖體破碎程度。形成長-中-短預(yù)報(bào)距離相結(jié)合，即中長距離(20m～40m)與近距離(5m)鉆孔相結(jié)合，物探預(yù)報(bào)與地質(zhì)預(yù)報(bào)相結(jié)合，微觀地質(zhì)與宏觀地質(zhì)相結(jié)合。施工期間建立瓦斯監(jiān)測、報(bào)警和施工通風(fēng)系統(tǒng)，稀釋和排出洞內(nèi)瓦斯，防治瓦斯積累。當(dāng)超前物探及驗(yàn)證孔初步分析為采空區(qū)時(shí)，臨近預(yù)測采空區(qū)10m時(shí)，利用超前水平鉆孔(要求穿透采空區(qū)進(jìn)入基巖)，對采空區(qū)充填、坍塌、瓦斯積聚的情況進(jìn)行探察，當(dāng)采空區(qū)積聚瓦斯時(shí)，利用并加密鉆孔進(jìn)行排放；通過地質(zhì)超前預(yù)報(bào)確定涌(突)水、突泥地段的準(zhǔn)確位置及規(guī)模大小后，保留不小于5m的安全距離，采用全液壓鉆機(jī)向工作面鉆眼，使泥和水有控制的排出，避免突水突泥情況的發(fā)生。(2)瓦斯監(jiān)控量測施工期間在建立瓦斯巡回監(jiān)測制度的同時(shí)，加強(qiáng)鉆眼過程中及裝藥前和放炮后的瓦斯檢測，并對隧道頂部、頂部超挖的空洞、避車洞和電氣開關(guān)附近加強(qiáng)檢測，以防瓦斯局部超限和機(jī)械及電氣開關(guān)防爆性能下降產(chǎn)生火花而引起瓦斯爆炸。在掘進(jìn)臺車和復(fù)合式TBM上安裝瓦斯檢測報(bào)警儀，當(dāng)工作面瓦斯?jié)舛却笥?%時(shí)，禁止裝藥、放炮和掘進(jìn)；瓦斯?jié)舛却笥?.5%時(shí)，撤人撤電，持續(xù)通風(fēng)。建立瓦斯監(jiān)測、報(bào)警和施工通風(fēng)系統(tǒng)。(3)監(jiān)控量測在穿越煤系地層采空區(qū)域時(shí)，做好監(jiān)控量測工作，能有效避免施工時(shí)的盲目性。通過對圍巖參數(shù)的描述，可以分析出圍巖自身所處的穩(wěn)定狀態(tài)，從而進(jìn)一步確定支護(hù)參數(shù)，指導(dǎo)施工，預(yù)防隧道地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。1.2.4.5煤系地層采空區(qū)施工方法(1)采空區(qū)施工作業(yè)流程在煤系地層采空區(qū)施工中可能出現(xiàn)瓦斯突出、涌(突)水、坍塌等問題，施工作業(yè)流程見附圖11-6煤系地層采空區(qū)處理工序流程圖。(2)煤層采空區(qū)位于隧道下方的處理當(dāng)煤層采空區(qū)位于隧道下方時(shí)，關(guān)鍵在于對隧底的加固，在未揭穿采空區(qū)前，隨時(shí)注意采空區(qū)與隧道的相對位置，確保施工安全，避免造成采空區(qū)的坍塌。當(dāng)揭穿采空區(qū)頂板后，采空區(qū)未坍塌充填時(shí)，采用拋填片石及鋼花管對基底壓漿加固的處理措施。如果采空區(qū)已坍塌充填，且隧底距離采空區(qū)底板小于3m時(shí)，在隧道開挖后清除隧底煤層采空區(qū)填充物，并采用C20混凝土回填，回填時(shí)基礎(chǔ)嵌入基巖內(nèi)50cm。如果已被坍塌的土石填充的采空區(qū)底板距離隧道底部大于3m時(shí)，采取對隧道基底進(jìn)行注漿加固。采用φ75鋼花管壓注水泥漿進(jìn)行加固，鋼花管按縱橫向間距1m，梅花形布置，管壁厚5mm，管壁上鉆注漿孔，孔徑10mm～16mm，孔間距為15cm～20cm，尾部1m～1.5m范圍內(nèi)不留注漿孔，作為止?jié){段。注漿終壓1.0MPa～1.5MPa。施工時(shí)注意基底注漿采用鉆孔，且應(yīng)鉆至煤層采空區(qū)底部直至基巖，安設(shè)注漿管注漿完畢后，鋼花管留置孔內(nèi)；若采空區(qū)深度大于10m，則采用鋼管樁結(jié)構(gòu)，樁長不超過10m，嵌入基巖不小于50cm。(3)煤層采空區(qū)位于隧道中部的處理在未揭開煤層采空區(qū)前，先進(jìn)行超前探測，對未坍塌充填但有水的地段，采取鉆孔排水的方式放水，對已經(jīng)坍塌充填的地段，采取超前支護(hù)，有水時(shí)采取超前注漿固結(jié)堵水等手段加固。揭開煤層采空區(qū)后，在隧道襯砌邊墻兩側(cè)施作厚度為2m的M10漿砌片石護(hù)墻，護(hù)墻外側(cè)采用土石回填，厚度為3m；當(dāng)采空區(qū)位于隧道斷面上部時(shí)，在隧道拱部施作70cm厚C25混凝土護(hù)拱，并將加強(qiáng)支護(hù)的格柵拱架也打入護(hù)拱內(nèi)，護(hù)拱上鋪砌片石緩沖層，并預(yù)留注漿孔注漿。(3)煤層采空區(qū)位于隧道頂部的處理采空區(qū)位于隧道頂部，在未揭穿前超前探測揭示的情況屬于未坍塌充填時(shí)，采取的處理方式與前述采空區(qū)位于隧道中部的處理方式一樣。當(dāng)揭示的采空區(qū)屬于坍塌充填時(shí)，采取超前注漿固結(jié)、堵水，防止突水、突泥，然后采用臺階法開挖，超前小導(dǎo)管注漿預(yù)支護(hù)，并在施工中全環(huán)架設(shè)格柵拱架。(4)復(fù)合式TBM通過采空區(qū)采取的措施水冬瓜煤礦采空區(qū)主巷道高于本隧道軌面約51m，其中南巷道與本隧道相交，對復(fù)合式TBM通過該段施工影響大。由于煤礦開采無序，具體巷道分布無規(guī)律，施工中采取綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法，結(jié)合采空區(qū)安全性分析和實(shí)際地質(zhì)情況，判定采空區(qū)具體位置和處置方法。對于處于隧道上方、與隧道一定距離的采空區(qū)，采取小導(dǎo)管注漿等方式，嚴(yán)防突泥、涌(突)水事故發(fā)生。對復(fù)合式TBM掘進(jìn)施工影響大的采空區(qū)，采取在1#斜井增設(shè)施工支洞的措施，通過支洞直接到達(dá)需要處理的采空區(qū)，按照鉆爆法采空區(qū)處理方法進(jìn)行治理，待采空區(qū)處理完畢后，再進(jìn)行復(fù)合式TBM施工和通過。支洞布置見附圖11-71#斜井施工支洞布置示意圖。1.2.4.6煤系地層采空區(qū)安全措施銅鑼山隧道作為穿越煤礦采空區(qū)的高風(fēng)險(xiǎn)隧道，地質(zhì)情況極其復(fù)雜，施工中不可預(yù)見因素多，針對煤系地層采空區(qū)施工要全面強(qiáng)化安全控制，配備必要的安全生產(chǎn)設(shè)備和有效規(guī)避施工風(fēng)險(xiǎn)，達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。(1)電視監(jiān)控系統(tǒng)在隧道各洞口和復(fù)合式TBM操作室(自帶)內(nèi)配置有線電視監(jiān)控器，根據(jù)工程進(jìn)展增加屏數(shù)。在隧道內(nèi)采空區(qū)作業(yè)工點(diǎn)合適位置安裝攝像頭，由監(jiān)控值班員24h觀察施工情況，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)上報(bào)處理，避免發(fā)生安全事故。(2)警報(bào)系統(tǒng)在采空區(qū)作業(yè)工點(diǎn)適當(dāng)位置安裝警報(bào)器，洞內(nèi)值班員加強(qiáng)檢查和巡視，各工班負(fù)責(zé)人提高施工安全警覺性，一旦發(fā)生緊急情況，立即拉響警報(bào)器，通知洞內(nèi)所有施工作業(yè)人員迅速撤離。(3)應(yīng)急照明系統(tǒng)準(zhǔn)備專門的發(fā)電機(jī)作為備用電源；在隧道采空區(qū)附近每隔一定距離(20m或30m)安裝應(yīng)急燈，采用電池供電，可持續(xù)供電1h，保證緊急照明。(4)逃生系統(tǒng)為保證采空區(qū)發(fā)生坍塌時(shí)，隧道內(nèi)的作業(yè)人員能夠及時(shí)安全撤出，必須配備逃生設(shè)備和工具。采用大直徑鋼筋(Φ28)或普通鋼管(D40)焊制逃生爬梯，置于采空區(qū)處置現(xiàn)場附近。同時(shí)開挖用的鉆爆臺車、鋪設(shè)防水板的簡易臺車以及襯砌臺車作為坍塌時(shí)的臨時(shí)逃生避險(xiǎn)設(shè)備。1.2.4.7鉆爆法煤層及瓦斯地段施工措施(1)隧道施工控制瓦斯限值及超限處理措施隧道中煤(巖)層中涌出濃度的大小是危險(xiǎn)程度的標(biāo)志,施工中必須將瓦斯?jié)舛瓤刂圃诎踩南拗狄詢?nèi)。隧道施工控制瓦斯限值及處理措施見附表11-2：(2)煤層瓦斯預(yù)報(bào)首先利用地質(zhì)調(diào)查與地質(zhì)素描手段，確定隧道揭露煤系地層的大致里程，在通過TSP203進(jìn)一步確定煤層發(fā)育的位置，然后采用掌子面素描、單孔超前水平鉆孔等方法更加準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)掌子面前方30m范圍內(nèi)煤層的位置及厚度，水平鉆孔需采用水循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆，否則易引起火災(zāi)和爆炸，并鉆取巖芯。(3)超前探測鉆孔施工措施①超前探測組鉆探前做好煤層取樣并配合孔內(nèi)瓦斯測試等各項(xiàng)工作，鉆探中每一回次取進(jìn)尺為20cm~30cm，如遇到卡鉆、突快慢等異?，F(xiàn)象，則及時(shí)提鉆鑒定巖芯。在鉆進(jìn)過程中，配合瓦斯監(jiān)測員檢測孔口空氣中的瓦斯?jié)舛?。②注意掌握并收集鉆探過程中可能出現(xiàn)頂鉆、夾鉆、噴孔等瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象。當(dāng)遇瓦斯逸出時(shí)，配合試驗(yàn)組及時(shí)測試瓦斯涌出量及瓦斯壓力，同時(shí)做好超前鉆孔記錄。③超前探測一般采用濕式鉆機(jī)，禁止采用沖擊鉆進(jìn)，當(dāng)進(jìn)入煤層或煤線地層取樣時(shí)采用干鉆。④在距離煤層15～20m（垂直距離）的開挖面打超前鉆孔1個(gè)，初探煤層位置。⑤在距離初探煤層位置10m（垂直距離）處的開挖面打3～4個(gè)超前探孔，并取煤芯（巖芯），根據(jù)各孔見煤、出煤點(diǎn)探測開挖工作面前方煤層位置，計(jì)算煤層厚度、傾向、走向與隧道走向的關(guān)系。⑥當(dāng)鉆孔瓦斯初散放放速度或濃度度達(dá)到或超過過規(guī)定安全最最小值時(shí)，可可根據(jù)設(shè)計(jì)或或現(xiàn)場要求增增加超前鉆孔孔數(shù)量進(jìn)行鉆鉆孔瓦斯抽放放，直到達(dá)到到安全施工標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。1.2.4.8TTBM施工針對瓦斯斯等有害氣體體的措施(1)整機(jī)采用傳感器加加密設(shè)計(jì)，在在原有設(shè)計(jì)上上增加了7個(gè)傳感器布布置于刀盤后后部、側(cè)護(hù)盾盾、風(fēng)道等關(guān)關(guān)鍵部位，傳傳感器信號于于設(shè)備主供電電系統(tǒng)互鎖。(2)整機(jī)采用防爆設(shè)計(jì)計(jì)，電氣系統(tǒng)統(tǒng)關(guān)鍵部位如如電機(jī)、接觸觸開關(guān)、斷路路器、燈具等等均達(dá)到Ⅰ類礦井下防防爆等級標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。(3)在通過上述區(qū)段時(shí)時(shí)，配備專職職的安全人員員，利用高精精度CJG10光干涉瓦斯斯監(jiān)測儀進(jìn)行行人工監(jiān)測，保保證人員、設(shè)設(shè)備的安全。(4)選擇合理的掘進(jìn)參參數(shù)，減小對對周邊巖石擾擾動(dòng)。(5)為防止瓦斯溢出聚集集，在煤層分界線線兩側(cè)各300m范圍內(nèi)均均采用耐腐蝕蝕防水氣密性性全封閉C50鋼筋混凝土土管片，并確確保管片接縫縫處的密封效效果，在掘進(jìn)機(jī)通通過時(shí)，同步步注漿快速跟跟進(jìn)，通過后后隧道內(nèi)繼續(xù)續(xù)進(jìn)行人工監(jiān)監(jiān)測。(6)增強(qiáng)風(fēng)機(jī)通風(fēng)能力力，在通過煤煤系地層帶時(shí)時(shí)變頻通風(fēng)機(jī)機(jī)頻率提高10個(gè)百分點(diǎn)，增增大隧道內(nèi)供供風(fēng)量。(7)在設(shè)備上設(shè)置逃生生通道及應(yīng)急急照明系統(tǒng)，隧隧洞每隔50～100m安裝裝一盞應(yīng)急照照明燈，在斷斷電情況下提提供隧洞照明明。制定逃生生預(yù)案，發(fā)生生瓦斯報(bào)警立立即組織人員員撤離。1.2.4.9TTBM施工針對采空區(qū)涌水的的措施(1)本工程復(fù)合式TBBM通過兩處煤煤礦采空區(qū)，采采空區(qū)巷道內(nèi)內(nèi)長年年年積積水，易發(fā)生生涌水、透水水現(xiàn)象。將安安排專人對排排水量進(jìn)行巡巡察、測量。(2)設(shè)備關(guān)鍵部位如電電機(jī)、配電柜柜、液壓泵站站等加裝防水水罩；設(shè)備配配有漏電保護(hù)護(hù)器，在洞內(nèi)內(nèi)因涌水短路路或人員觸電電短路后電源源自動(dòng)保護(hù)跳跳閘。(3)建立健全大涌涌水逃生預(yù)案案，發(fā)生涌水水立即啟動(dòng)預(yù)預(yù)案。(4)TBM上層設(shè)設(shè)有緊急避險(xiǎn)險(xiǎn)間及逃生通通道，當(dāng)遇到到突涌水事故故時(shí)，通過通通道進(jìn)入緊急急避險(xiǎn)間自救救或等待緊救救援。(5)采取“以堵為為主，限量排排放”的原則，進(jìn)進(jìn)入采空區(qū)前前利用設(shè)備自自帶的BEAM超前地質(zhì)預(yù)預(yù)報(bào)系統(tǒng)對前前方地下水進(jìn)進(jìn)行不間斷的的監(jiān)測，到達(dá)達(dá)富水段時(shí)運(yùn)運(yùn)用超前鉆機(jī)機(jī)設(shè)備向前方方進(jìn)行帷幕注注漿堵水。必必要時(shí)運(yùn)用鉆鉆爆法迂回至至刀盤前部人人工處理。1)超前鉆孔帷幕注漿漿超前鉆孔帷幕注漿漿的目的是在在隧洞圍巖周周圍形成足夠夠體積的水泥泥結(jié)石止水層層，最終達(dá)到到切斷通道、封封閉水路、固固結(jié)圍巖。施施工時(shí)利用設(shè)設(shè)備上的超前前鉆機(jī)進(jìn)行鉆鉆孔施工。超前帷幕注漿具體體流程如附圖8所示2)側(cè)向開挖導(dǎo)洞該方案適用于超前前開挖的分流流導(dǎo)水洞、揭揭露地下水后后復(fù)合式TBM無法通，出水水點(diǎn)是涌水量量很大且沿洞洞壁結(jié)構(gòu)面發(fā)發(fā)生劈裂的高高壓集中涌水水等類型的封封堵處理。先先利用分流導(dǎo)導(dǎo)水洞排水卸卸壓，再擇時(shí)時(shí)灌漿封堵。①施工程序該方案的施工順序序?yàn)椋簭木蜻M(jìn)進(jìn)機(jī)側(cè)面開挖挖導(dǎo)洞→用三通水管管罩住出水點(diǎn)點(diǎn)→安裝導(dǎo)流彎彎管→澆筑一期堵堵頭混凝土關(guān)關(guān)閉低壓蝶閥閥，安裝堵水水導(dǎo)洞鋼管→打開低壓蝶蝶閥，安裝三三通罩水管發(fā)發(fā)蘭蓋→澆注二期堵堵頭混凝土→一期、二期期堵頭回填灌灌漿→該段隧道周圍巖固固結(jié)灌→漿關(guān)閉DN500低壓蝶閥，澆澆筑三期堵頭頭第一段，三三期堵頭第一一段回填、固固結(jié)灌漿→澆筑三期堵堵頭第二段，回回填灌漿→關(guān)閉高壓閘閘閥，折除DN200高壓鋼管和和低壓鋼管。②分流導(dǎo)水洞開挖首先在突涌水部位位后方開挖橫橫向排水洞將將地下水集中中引排向掘進(jìn)進(jìn)機(jī)后部。然然后對突涌水水部位進(jìn)行擴(kuò)擴(kuò)挖，使突涌涌水部位有一一個(gè)良好的施施工環(huán)境，擴(kuò)擴(kuò)挖深度滿足足后期澆筑二二期混凝土堵堵頭。在地下水補(bǔ)給區(qū)與與引水隧洞涌涌水點(diǎn)之間開開挖分流導(dǎo)洞洞分流卸壓，導(dǎo)導(dǎo)水洞開挖斷斷面尺寸為((寬×高)3m×3m，采用鉆鉆爆法開挖。③澆筑一期、二期混混凝土堵頭在分流導(dǎo)水洞過水水前，在導(dǎo)水水洞出口及突突涌水之間澆澆筑縱向和橫橫向圍堰，防防止導(dǎo)流洞出出水倒流。導(dǎo)導(dǎo)水洞開挖連連通水源點(diǎn)后后，將掘進(jìn)機(jī)機(jī)前方的高壓壓大流量地下下水通過導(dǎo)水水洞進(jìn)行排放放。分流導(dǎo)水水洞內(nèi)利用三三通罩水管罩罩住出水點(diǎn)安安裝導(dǎo)流彎管管及四通管，在在四通管后連連接DN500的低壓鋼管管并安裝低壓壓蝶閥，在四四通管上連接接兩跟DN200高壓鋼管，在在后期澆筑的的三期混凝土土的后方安裝裝高壓閘閥，關(guān)關(guān)閉低壓蝶閥閥及高壓閘閥閥澆筑一期堵堵頭混凝土堵堵頭。之后通通過高壓閘閥閥安裝DN200高壓導(dǎo)水鋼鋼管，導(dǎo)水洞洞出口安裝DN350低壓鋼管。打開低壓蝶閥，將將地下水從導(dǎo)導(dǎo)水洞內(nèi)排除除，在隧洞邊邊墻安裝三通通罩水管法蘭蘭盤進(jìn)行二期期堵頭混凝土土澆筑。對一一期、二期堵堵頭混凝土進(jìn)進(jìn)行回填灌漿漿。④鉆孔灌漿采用XY-2型地質(zhì)鉆鉆機(jī)回轉(zhuǎn)鉆孔孔，固結(jié)灌漿漿孔根據(jù)注水水情況設(shè)定，鉆鉆孔孔徑為Φ56mm-Φ76mm，鉆鉆孔深入圍巖巖13m。灌漿漿采用“自上而下、孔孔口卡塞灌漿漿法”施工，灌漿漿段長按3mm、5m、5m劃分。鉆孔達(dá)到灌漿深度度后，退出鉆鉆具下設(shè)注漿漿管并卡塞，采采用孔口卡塞塞灌漿法對引引水隧洞涌水水點(diǎn)與分流導(dǎo)導(dǎo)水洞之間的的圍巖進(jìn)行水水泥漿液灌注注對于灌漿施施工中的裂隙隙出水采取雙雙液漿液、化化學(xué)漿液進(jìn)行行封堵，提高高涌水點(diǎn)洞段段圍巖的強(qiáng)度度。⑤澆筑三期混凝土堵堵頭固結(jié)灌漿完成后關(guān)關(guān)閉低壓蝶閥閥，在一期混混凝土后澆筑筑三期混凝土土堵頭第一段段，并對堵頭頭進(jìn)行回填灌灌漿和二期堵堵頭圍巖的固固結(jié)灌漿。澆澆筑三期混凝凝土堵頭第二二段及該部位位的回填灌漿漿處理。關(guān)閉閉高壓閘閥，折折出DN350、DN500鋼管。側(cè)導(dǎo)洞排水結(jié)構(gòu)如如附圖9所示。11.2.5高壓涌水水、突泥地段段的技術(shù)措施施(1)處理原則：綜合預(yù)預(yù)報(bào)，先探后后掘的原則；；完善基準(zhǔn)，大大堵小排的原原則；安全第第一，確保進(jìn)進(jìn)度。(2)報(bào)警系統(tǒng)當(dāng)涌水、突泥發(fā)生生時(shí)，為了保保證各個(gè)工作作面的施工人人員能夠及時(shí)時(shí)撤離，洞內(nèi)內(nèi)建立統(tǒng)一的的報(bào)警系統(tǒng)，并并根據(jù)危險(xiǎn)程程度的不同，確確定預(yù)警等級級，根據(jù)預(yù)警警等級的不同同，確定不同同的報(bào)警信號號，報(bào)警信號號要能夠明確確辨別，防止止由于信號辨辨別不清，造造成撤離的混混亂。(3)處理方法①滲漏水的處理：開開挖中洞內(nèi)滲滲水面積較小小時(shí)，采用鉆鉆孔安裝草繩繩、橡膠管將將水集中匯流流引入TBM排水系統(tǒng)；；地下水較豐豐富或滲水量量較大時(shí)，采采用超前注漿漿的方法阻水水。②在掌子面涌水、突突泥早期，為為了控制涌水水量和水壓力力，在掌子面面附近配備足足夠的堵漏材材料，如快凝凝、早強(qiáng)水泥泥，鋼釬、木木楔等，當(dāng)巖巖石裂隙或巖巖溶管道涌水水量不大時(shí)可可直接采用麻麻絲膠泥封堵堵，涌水量大大時(shí)，采用錘錘頭打入纏有有麻絲膠泥的的木楔或鋼釬釬封堵，為了了降低涌水速速度，在距離離掌子面一定定距離10～20m砌筑砂袋墻墻，加快泥砂砂淤積，減少少出水口和涌涌水量，砂袋袋墻的寬度一一般超過5mm。③承壓水的處理：當(dāng)當(dāng)預(yù)計(jì)開挖工工作面前方有有承壓水且排排放不會影響響圍巖穩(wěn)定時(shí)時(shí)，利用超前前鉆孔排水；；如危及施工工安全，則采采取超前注漿漿進(jìn)行處理。進(jìn)行超前預(yù)注漿施施工時(shí)，將TBM刀盤適當(dāng)后后退，在掌子子面后方和刀刀盤之間利用用鉆孔和注漿漿設(shè)備完成注注漿作業(yè)。初初步確定每一一超前預(yù)注漿漿段為20m。先鉆注布布置在隧洞頂頂拱上的注漿漿孔，后鉆注注隧洞兩測孔孔，最后鉆注注底板孔。為為此，確定預(yù)預(yù)注漿鉆灌順順序自上而下下、由外向內(nèi)內(nèi)。全段注漿漿完成后，待待凝1d，然后進(jìn)行行開挖作業(yè)。主要注漿參數(shù)包括括：注漿漿液液：水泥-水玻璃漿，水水泥標(biāo)號為42.5級；膠凝時(shí)時(shí)間：根據(jù)壓壓水試驗(yàn)確定定。凝膠時(shí)間間通過外加劑劑調(diào)節(jié)。當(dāng)壓壓力變化時(shí)是是改變漿液濃濃度，還是改改變漿液凝結(jié)結(jié)時(shí)間來滿足足最終壓力的的要求，根據(jù)據(jù)現(xiàn)場情況而而定。注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：進(jìn)進(jìn)漿量小于550L/min，并達(dá)達(dá)到設(shè)計(jì)壓力力后穩(wěn)定10min，檢查查孔的吸水量量每米小于11L/min。超前預(yù)注漿處理地地下水是建立立在超前地質(zhì)質(zhì)預(yù)報(bào)基礎(chǔ)上上的。針對高高壓地下水要要提前準(zhǔn)備好好遭遇突發(fā)性性涌水的施工工預(yù)案。1.2.6石膏巖巖地質(zhì)段施工工措施.1石膏巖地質(zhì)質(zhì)段在隧道內(nèi)內(nèi)的分布銅鑼山隧道在灰?guī)r巖段穿越2處石膏巖，每每處各6m范圍，YCK100+031～YCK100+035和YCK100+611～YCK100+615采用V-3型襯砌類型型，石膏巖地地質(zhì)段均位于于隧道鉆爆法法施工段。1.2.6.2石石膏巖地層的的特點(diǎn)(1)易溶性。石膏-硬硬石膏一般具具有強(qiáng)可溶性性，巖溶化現(xiàn)現(xiàn)象發(fā)育。(2)膨脹性。在水的作作用下具有吸吸水結(jié)晶膨脹脹性，導(dǎo)致地地質(zhì)體變形，造造成工程破壞壞，據(jù)相關(guān)資資料，硬石膏膏水化后體積積一般增加30%～33%，最大可達(dá)63%，線性延伸10%，膨脹系數(shù)0.244，膨脹力805KPPa。(3)腐蝕性。膏巖中的的酸性特征對對混凝土的腐腐蝕主要表現(xiàn)現(xiàn)在酸與水泥泥石中的Caa(OH)22發(fā)生中和反反應(yīng)生成可溶溶性的鈣鹽．．破壞了水泥泥石中的堿度度，使水化硅硅酸鈣等其它它水化產(chǎn)物自自行分解．而而且鹽酸還能能直接與這些些水化物反應(yīng)應(yīng)生成可溶性性鈣鹽．使單單位體積內(nèi)CCa(OH))2和CSH(BB)含量減少少?；炷量卓紫堵试龃螅αW(xué)性能劣化化。酸還可以以與混凝土中中的某些成分分發(fā)生反應(yīng)生生成非凝膠性性物質(zhì)或易溶溶于水的物質(zhì)質(zhì)，使混凝土土產(chǎn)生由外及及內(nèi)的逐層破破壞。另外，酸酸還可以促使使水化硅酸鈣鈣和水化鋁酸酸鈣的水解．．從而破壞了了孔隙結(jié)構(gòu)的的膠凝體，使使混凝土的力力學(xué)性能劣化化。1.2.6.3石石膏巖地質(zhì)段段施工方法石膏巖地質(zhì)段施工工始終貫徹“控制變形、保保護(hù)基底、適適時(shí)襯砌”的原則，堅(jiān)堅(jiān)決杜絕“先放后抗”的傳統(tǒng)理念念。(1)超前預(yù)注漿1)帷幕注漿。銅鑼山山隧道石膏巖巖地質(zhì)段若為為富水膏溶角角礫巖地段，采采用開挖前全全斷面帷幕注注漿。全斷面面預(yù)注漿，注注漿孔采用地地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔孔，灰漿機(jī)拌拌制漿液，壓壓漿機(jī)進(jìn)行注注漿。注漿固固結(jié)范圍為開開挖洞室輪廓廓線外3.55m以內(nèi)的圍圍巖。單孔注注漿漿液擴(kuò)散散半徑為4mm，注漿壓力力一般控制在在0.5～1.0Mpa。2)超前小導(dǎo)管預(yù)注漿漿對于無水石膏巖地地段開挖，拱拱部采用小導(dǎo)導(dǎo)管注漿預(yù)加加固的措施，確確保隧道開挖挖的安全。小導(dǎo)管采用Φ422熱軋鋼管，長長3.5m，管管壁四周按115cm間距距梅花型鉆設(shè)設(shè)Φ8mm注漿孔孔，環(huán)向每米米3根，縱向每2榀格柵打一一環(huán)，縱向水水平搭接長度度1.5m，施施工外插角10°～15°。漿液采用用超細(xì)水泥漿漿，水泥漿水水灰比(重量比)1：1，注漿壓力力一般為0.8Mppa，施工中根根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)驗(yàn)確定合理的的注漿參數(shù)。(2)開挖與支護(hù)采取短臺階法施工工，上臺階視視情采用人工工或機(jī)械開挖挖或預(yù)裂爆破破、預(yù)留核心心土，正洞加加臨時(shí)仰拱，下下臺階機(jī)械開開挖或微震控控制爆破，錨錨噴網(wǎng)鋼架支支護(hù)。仰拱快快速封閉成環(huán)環(huán)，適時(shí)襯砌砌，無軌運(yùn)輸輸。針對石膏巖的特殊殊地質(zhì)特性，在在上臺階開挖挖完成后，為為了控制圍巖巖變形、確保保施工安全，及及時(shí)施作臨時(shí)時(shí)仰拱。同時(shí)時(shí)根據(jù)圍巖變變形情況，適適時(shí)增設(shè)卡口口梁、臨時(shí)地地梁等綜合措措施，抑制圍圍巖變形和圍圍巖失穩(wěn)。初期支護(hù)施工時(shí)在在拱部150°范圍預(yù)埋φ42注漿管，壁壁厚3.5mmm，長500mmm，環(huán)、縱縱向間距為1.0×6..0m。當(dāng)初初期支護(hù)閉合合成環(huán)一定長長度后，及時(shí)時(shí)對初襯背后后回填注漿加加固。采用C25鋼纖維噴射射混凝土。(3)隧道基底處理隧道基底采用Φ2200mm混混凝土樁進(jìn)行行加固處理，保保證基底承載載力，確保結(jié)結(jié)構(gòu)安全?；炷翗妒┕げ捎糜妙A(yù)制靜壓法法，其布置形形式見附圖10。下臺階落底按0..5m左右的的步距實(shí)現(xiàn)，從從而做到每次次落底后即可可進(jìn)行一環(huán)樁樁的施工。施工前根據(jù)設(shè)計(jì)的的地基處理范范圍繪制樁位位平面布置圖圖，并根據(jù)每每根樁的樁號號標(biāo)于圖上，施施工現(xiàn)場同樣樣按布置圖將將樁號標(biāo)出，確確保現(xiàn)場樁號號在樁位平面面布置圖上對對號入座，避避免樁孔的重重打、漏打。樁位中心線與樁底底高程嚴(yán)格滿滿足設(shè)計(jì)要求求，灌注后樁樁中心與設(shè)計(jì)計(jì)中心的偏差差小于5cmm，壓入后測測量壓入深度度與樁頂標(biāo)高高。每環(huán)混凝土樁鉆孔孔時(shí)，首先進(jìn)進(jìn)行中間樁孔孔的鉆挖，然然后再鉆挖兩兩側(cè)的樁孔；；樁體混凝土土灌注時(shí)，則則從兩側(cè)向中中部跳躍灌注注，每環(huán)樁的的鉆孔與灌注注順序見附圖11-11?；炷翗对陬A(yù)制場場集中預(yù)制，確確保達(dá)到設(shè)計(jì)計(jì)強(qiáng)度。靜壓壓過程中保證證沖擊力統(tǒng)一一且方向垂直直。一環(huán)樁施工完成后后，立即進(jìn)行行落底開挖，除除去表層虛碴碴，掛網(wǎng)、噴噴射混凝土及及架立鋼架，完完成環(huán)向支護(hù)護(hù)的封閉。(4)施作仰拱封閉成環(huán)環(huán)根據(jù)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)據(jù)，圍巖在仰仰拱封閉前收收斂變形較大大，且發(fā)展速速度快，很難難穩(wěn)定，而施施作了仰拱后后圍巖與支護(hù)護(hù)很快趨于穩(wěn)穩(wěn)定。石膏巖巖地段施工，及及時(shí)施作仰拱拱封閉成環(huán)尤尤為關(guān)鍵。為了不影響前方的的掘進(jìn)與支護(hù)護(hù)施工，仰拱拱部位的圍巖巖采用挖掘機(jī)機(jī)跳槽開挖，每1～2m一組，上設(shè)仰拱棧橋，以滿足正常通車需要，最后立模灌注仰拱混凝土。(5)結(jié)構(gòu)防水采用結(jié)構(gòu)自防水及及于初期支護(hù)護(hù)與二襯間全全斷面鋪2..0mm厚單單掛式單面自自粘防水卷材材。二襯施工工縫采用水泥泥基滲透結(jié)晶晶型涂料、鋼鋼邊橡膠止水水帶、遇水膨膨脹止水膠及及多次注漿管管等綜合措施施。(6)泡沫混凝土初期支護(hù)和二次襯襯砌之間設(shè)一一道厚約200cm的泡沫沫混凝土，起起到緩沖的作作用。泡沫混凝土是通過過發(fā)泡機(jī)的發(fā)發(fā)泡系統(tǒng)將發(fā)發(fā)泡劑用機(jī)械械方式充分發(fā)發(fā)泡，并將泡泡沫與水泥漿漿均勻混合，然然后經(jīng)過發(fā)泡泡機(jī)的泵送系系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)澆澆施工或模具具成型。具有有整體性能好好、低彈減震性性好、防水性能強(qiáng)強(qiáng)、耐久性能好好、生產(chǎn)加工方方便、環(huán)保性能好好、施工方便、可泵性好等優(yōu)點(diǎn)。(7)二次襯砌二襯混凝土灌筑時(shí)時(shí)在拱頂預(yù)埋埋一根Φ42鋼管，長10000mm，縱縱向間距6mm，對二襯背背后回填注漿漿，預(yù)埋方式式同初支，注注漿壓力適當(dāng)當(dāng)。石膏巖地段按照適適時(shí)襯砌的原原則進(jìn)行二次次襯砌施工，即即根據(jù)圍巖監(jiān)監(jiān)控量測資料料，在圍巖和和初期支護(hù)變變形基本穩(wěn)定定后進(jìn)行二次次襯砌，二次次襯砌施工前前先鑿除臨時(shí)時(shí)仰拱。如圍圍巖變形發(fā)展展加快或不能能趨于穩(wěn)定，出出現(xiàn)安全隱患患的情況時(shí)，及及時(shí)加強(qiáng)初期期支護(hù)，以確確保隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)與施工安全全。二次襯砌采用整體體式模板臺車車襯砌，混凝凝土采用自動(dòng)動(dòng)計(jì)量拌合站站集中拌合，混混凝土輸送車車運(yùn)輸，泵送送入模。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，石石膏巖地段二二次襯砌采用用C40防腐蝕鋼筋筋混凝土。(8)施工防排水由于石膏巖具有遇遇水強(qiáng)度很快快降低，極易易崩解軟化的的特性，所以以石膏巖地段段施工中對水水的處理極為為重要。水的的來源分兩種種，一種是地地下水、另一一種是施工用用水。防排水水采用“以堵為主，限限量排放”的原則。1)地下水處理開挖前先進(jìn)行帷幕幕注漿，防止止透水層中的的地下水向石石膏巖地段中中流動(dòng)，隔絕絕地層，使其其不產(chǎn)生水壓壓的變化。必必要時(shí)在鄰近近交接處的透透水層中設(shè)置置排水孔；開開挖后立即噴噴混凝土，封封閉洞壁和掌掌子面，封閉閉透水層通向向石膏巖的通通路，隔絕石石膏巖與空氣氣中水分接觸觸；按設(shè)計(jì)要要求施作防水水層、軟式透透水管盲溝，同同時(shí)認(rèn)真處理理好施工縫和和變形縫；嚴(yán)嚴(yán)格按防腐蝕蝕混凝土設(shè)計(jì)計(jì)施工，確保保二次襯砌抗抗?jié)B性系數(shù)符符合設(shè)計(jì)要求求。2)施工用水處理由于采取鉆爆施工工，鉆孔時(shí)需需要使用大量量的水，因此此，施工時(shí)嚴(yán)嚴(yán)格控制用水水量；增加排排水設(shè)施，在在掌子面附近近設(shè)置集水井井或坑，挖排排水溝將水及及時(shí)排至非石石膏巖地段，嚴(yán)嚴(yán)禁漫流。.4防環(huán)境水對對混凝土侵蝕蝕技術(shù)措施首先依據(jù)相關(guān)水質(zhì)質(zhì)分析規(guī)程進(jìn)進(jìn)行環(huán)境水的的水質(zhì)分析，以以確定其對混混凝土是否有有侵蝕性，有有侵蝕性的根根據(jù)侵蝕類型型采取相應(yīng)的的技術(shù)措施。1)選擇低水化熱、低低鋁酸鈣含量量的礦碴水泥與