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1、隧道技術交底一、編制依據1、關于進一步明確軟弱圍巖及不良地質鐵路隧道(鐵建設【2010】120號文；2、山西中南部鐵路通道ZNTJ20標隧道設計圖紙；3、山西中南部鐵路通道ZNTJ20標實施性施工組織設計。二二、工工程程概概況況：本標段共有隧道3座，總長3428延米，占線路長度15.4%。其中IV級圍巖966米，V級圍巖998米，合計1964米，占本標段隧道總長的57.3%。三三、地地質質概概況況：韓家旺隧道：隧址區位于魯中隆塊新莆山隆起馬牧池穹斷邊緣，緊鄰沂沭斷裂馬站-蘇村地塹，位于F4鄌郚-葛溝斷裂帶影響區內。根據地質描繪，在隧址東約242m處為一條北偏西200走向的區域性斷裂，破碎帶寬約2、30m，產狀3400600，此斷裂對隧址區的工程地質條件影響不大。地下水主要為基巖裂隙水，受各類風化及地質作用的影響，局部節理裂隙較發育以及斷裂帶附近，基巖破碎，地下水富集，含裂隙水，受大氣降水補給。三三、地地質質概概況況：上峪子隧道：隧道通過區域為沂沭斷裂帶中鄌郚-葛溝斷裂帶影響區。隧址區洞身主要穿越F1斷層。不良地質主要為巖溶及斷裂。斷裂帶內巖性破碎，呈土夾碎粒狀，局部被磨蝕成較光滑的透鏡體及圓餅狀，泥質膠結，大部分巖石結構和構造性質均無法識別，巖層、巖體節理產狀無規律，推測為鄌郚-葛溝斷裂的次生斷裂露頭。隧道進出口及斷裂帶影響區內巖體破碎，邊坡穩定性差。斷裂及其影響帶，巖體破碎，地下水富3、集，巖溶發育，雨季存在涌水、突泥風險。三三、地地質質概概況況：下峪子隧道：隧道通過區域為沂沭斷裂帶中鄌郚-葛溝斷裂帶影響區。斷裂帶內巖性破碎，呈土夾碎粒狀，局部被磨蝕成較光滑的透鏡體及圓餅狀，泥質膠結，大部分巖石結構和構造性質均無法識別，巖層、巖體節理產狀無規律，推測為鄌郚-葛溝斷裂的次生斷裂露頭。隧道進出口及斷裂帶影響區內巖體破碎，邊坡穩定性差。四、施工順序及施工原則順序：1、隧道超前地質預報；2、正洞掘進；3、監控量測。原則：短進尺、弱（不）爆破、強支護、勤量測、緊襯砌、快封閉1.1超前地質預報采用方法近程020m，主要采用地質雷達法和地質調查法，輔以超前鉆孔法和低頻探水法。準確測定斷層破4、碎帶、巖溶、采空區以及含水構造的位置；中程1560m，采用水平超前鉆孔法、陸地聲納法、瑞利波法、紅外地下水探測法。按不同方法相互驗證，判斷斷層破碎、巖溶、采空區、含水構造等的規模及位置。1.1超前地質預報采用方法遠程50200m，地震波法（TRT、TSP法等）、地震波負視速度法、HSP水平聲波剖面法。判斷不良地質構造及影響范圍。以上幾種方法根據實際情況采用一種或幾種綜合使用，用來判定前方的準確地質構造，指導施工。1.1超前地質預報采用方法不論采用哪種或哪幾種方法，必須形成完整的隧道地質素描圖。地質素描隨隧道開挖及時進行，地層巖性變化處、構造發育部位、巖溶發育帶附近等復雜、重點地段每開挖循環應進5、行一次；一般地段1020m一次。1.1超前地質預報采用方法地質素描主要內容：工程地質，包含地層巖性、地質構造、巖溶、特殊地層、人為坑洞、地應力、塌方及有害氣體及放射性危害源存在情況。水文地質，包含地下水分布、出露形態，水質分析，出水點與巖溶、暗河的等的相關關系，地表水與地下水、涌水的關系。圍巖穩定性特征及支護情況。隧道施工圍巖分級。影像資料等。1.2超超前前地地質質預預報報的的目目的的：通過超前地質預報，可以了解和判斷掌子面前方一定距離內不良地質的性質、位置、寬度和影響隧道的長度，由此判斷地下水情況、圍巖級別和對施工的影響，進而達到以下目的：1.2超超前前地地質質預預報報的的目目的的：a、為制6、定施工方案和措施提供可靠的參數，如地下水壓力、水量、不良地質的位置、大小及規模等；b、為隧道施工安全，避免或最大限度的降低施工過程中突泥、涌水、塌方等災害，從而不受或少受損失奠定了基礎；c、為隧道在安全條件下實現快速施工、減小風險創造了條件；1.2超超前前地地質質預預報報的的目目的的：d、準確的地質預報可以減少施工中的盲目性，減少事故發生率，減少很多不必要的安全措施，從而降低了工程投資；e、為設計變更提供地質依據；f、為編制竣工文件提供地質資料。1.3地地質質超超前前預預報報監監測測內內容容：a、不良地質預報及災害地質預報：預報掌子面前方一定范圍內有無突水、突泥、巖爆及有害氣體等，并查明其范圍7、規模、性質，提出施工措施或建議；b、水文地質預報：預報洞內突涌水量的大小及其變化規律，并評價其對環境地質、水文地質的影響；1.3地地質質超超前前預預報報監監測測內內容容:c、斷層及其破碎帶的預報：預報斷層的位置、寬度、產狀、性質、充填物的狀態，是否為充水斷層，并判斷其穩定程度，提出施工對策；d、圍巖類別及其穩定性預報：預報掌子面前方的圍巖類別與設計是否吻合，并判斷其穩定性，隨時提供修改設計、調整支護類型、確定二次襯砌時間的建議等。2、正正洞洞掘掘進進洞口V級圍巖加強地段采用三臺階臨時仰拱法施工。V級圍巖采用三臺階法施工。、級圍巖采用臺階法施工。2、正洞掘進隧道支護情況說明表三臺階臨時仰拱法a8、：利用上一循環架立的鋼架做隧道的超前支護。b：弱爆破開挖部。c:施作部導坑周邊的初期支護，即初噴4cm厚混凝土，架立工20初支鋼架，焊接縱向連接鋼筋(焊接在初支鋼架外側，間距1.0m，長度0.75m)，鉆打鎖腳錨管(錨管與初支鋼架連接，采用22mm鋼筋與錨管組成井字架焊接圈)；同時架立工20臨時鋼架(與初支鋼架連接采用寬高厚=27024016mm的鋼板和連接螺栓)，焊接縱向連接鋼筋(焊接在臨時鋼架外側，間距1.0m，長度0.75m)，噴射15cm厚臨時仰拱混凝土。初支鋼架外側安放鋼筋網片并點焊連接鋼筋網(縱6、環8，間距2020cm)。d：鉆設系統錨桿長度3.5m，間距1.21.0(環向縱向)9、，梅花形布置，拱部11根中空注漿錨桿，邊墻10根砂漿錨桿，后復噴混凝土至設計厚度25cm。2、正洞掘進、正洞掘進超前a：在滯后部一段距離后，弱爆破開挖部。b:施作部導坑周邊的初期支護，即初噴4cm厚混凝土，架立工20初支鋼架，焊接縱向連接鋼筋(焊接在初支鋼架外側，間距1.0m，長度0.75m)，鉆打鎖腳錨管(錨管與初支鋼架連接，采用22mm鋼筋與錨管組成井字架焊接圈)；同時架立工18臨時鋼架(與初支鋼架連接采用寬高厚=27024016mm的鋼板和連接螺栓)，焊接縱向連接鋼筋(焊接在臨時鋼架外側，間距1.0m，長度0.75m)，噴射15cm厚臨時仰拱混凝土。初支鋼架安放鋼筋網片并點焊連接鋼筋網(10、縱6、環8，間距2020cm)。d：鉆設系統錨桿長度3.5m，間距1.21.0(環向縱向)，梅花形布置，邊墻10根砂漿錨桿，后復噴混凝土至設計厚度25cm。2、正洞掘進、正洞掘進a:在滯后部一段距離后，爆破開挖部。b:施作部導坑周邊的初期支護，即初噴4cm厚混凝土，架立工20初支鋼架，焊接縱向連接鋼筋(焊接在初支鋼架外側，間距1.0m，長度0.75m)，鉆打鎖腳錨管(錨管與初支鋼架連接，采用22mm鋼筋與錨管組成井字架焊接圈)；同時架立工18臨時鋼架(與初支鋼架連接采用寬高厚=27024016mm的鋼板和連接螺栓)，焊接縱向連接鋼筋(焊接在臨時鋼架外側，間距1.0m，長度0.75m)，噴射1511、cm厚臨時仰拱混凝土。初支鋼架安放鋼筋網片并點焊連接鋼筋網(縱6、環8，間距2020cm)。d：鉆設系統錨桿長度3.5m，間距1.21.0(環向縱向)，梅花形布置，拱部11根中空錨桿，邊墻10根砂漿錨桿，后復噴混凝土至設計厚度25cm。2、正正洞洞掘掘進進弱爆破開挖部。灌注部仰拱及隧道底部填充（仰拱和隧道底部填充應分次施作），預留核心土的挖出時間。根據監控量測結果分析，待初期支護收斂穩定后，利用襯砌模板臺車一次性澆注部襯砌。3、監控量測隧道監控量測項目根據工程特點、規模和設計要求綜合選定。量測項目有必測項目和選測項目兩大類。必測項目在采用噴錨構筑法施工時必須進行；選測項目根據工程規模、地質條件12、隧道埋深、開挖方法及其他要求進行選擇。必測項目選測項目地表沉降觀測淺埋隧道地表沉降測點應在隧道開挖前布設。地表沉降測點和隧道內測點應布置在同一里程斷面。地表沉降點縱向間距注：H0隧道埋深；B隧道最大開挖寬度約11.2m地表沉降點橫向間距地表沉降點橫向間距為25m。在隧道中線附近測點應適當加密，隧道中線兩側量測范圍應不小于H0+B。，地表沉降橫向測點布置示意圖量測范圍25mH0453、監控量測拱頂下沉測點和凈空變化測點應布置在同一斷面上。拱頂下沉測點原則上設置在拱頂軸線附近。必測項目監測斷面間距凈空變化量測測線數3、監監控控量量測測1)圍巖量測頻率：分拱頂下沉量測和水平凈空變化量測。拱頂下沉量13、測與水平凈空變化量測的量測頻率宜相同。應根據位移速度和開挖工作面距離選擇較高的一個量測頻率。3、監監控控量量測測拱頂下沉量測與凈空變化量測量測頻率（位移速度）3、監控量測、監控量測拱頂下沉量測與凈空變化量測頻率（距開挖面距離）B為隧道開挖寬度，約11.2m3、監監控控量量測測淺埋地段隧道地表下沉量測，斷面布置宜與洞內水平凈空變化和拱頂下沉量測斷面在同一橫斷面內。橫斷面方向在隧道中心及兩側間距25m施設下沉測點，每斷面711個測點。監測范圍應在隧道開挖影響范圍之外。3、監控量測、監控量測雙線隧道初期支護極限相對位移（%）3、監監控控量量測測雙線隧道初期支護極限相對位移（%）3、監控量測拱腳水平相14、對凈空變化指兩拱腳測點間水平凈空變化值與其距離之比；拱頂相對下沉指拱頂下沉值減去隧道下沉值后與原拱頂至隧底高度之比。墻腰水平相對凈空變化極限值可按拱腳水平相對凈空變化極限值乘以1.11.2后采用。3、監控量測根據位移變化速度，當拱腳水平相對凈空變化速度大于1020mm/d時，表明圍巖處于急劇變形狀態；當變化速度小于0.2mm/d時，可以認為圍巖達到基本穩定。淺埋和特淺埋地段應加強初期支護的強度和剛度，嚴格控制變形發展。3、監控量測各項監控量測作業均應持續到變形基本穩定后23周。120號文強制規定：隧道拱頂下沉和凈空變化的量測斷面間距:級圍巖不得大于10m、級圍巖不得大于5m。監控量測數據處理數15、據處理包括監測資料的整理、計算和分析。每次觀測后應立即對原始觀測數據進行校核和整理，包括原始觀測值的校驗、物理量的計算、填表制圖，誤差處理、異常值的剔除、初步分析等，并將校驗過的數據輸入數據庫。數據的計算分析包括以下內容：1.拱頂下沉、凈空收斂的位移量，繪制時態曲線；必測項2.圍巖壓力與支護間解除壓力值，繪制時態曲線和斷面壓力分布圖；選測項3.初期支護、二次襯砌應力（應變）值，繪制時態曲線，反算結構內力并繪制斷面內力分布圖；選測項4.地表沉降值，繪制橫向和縱向時態曲線；必測項數據的計算分析5.孔隙水壓力值，繪制孔隙水壓力的時態曲線及孔隙水壓力與深度的關系曲線；選測項6.爆破振動速度，繪制振動速16、度與測點至震源距離關系曲線。選測項通過數據的計算分析，采用經驗類比法或理論分析法對工程安全性評價。工程安全性評價應根據位移管理等級進行。位移管理等級工程對策五、安全步距關于進一步明確軟弱圍巖及不良地質鐵路隧道設計施工有關技術規定的通知鐵建設【2010】120號文明確規定如下：為進一步加強軟弱圍巖及不良地質鐵路隧道設計施工技術措施,確保軟弱圍巖及不良地質鐵路隧道施工安全,針對當前隧道施工存在的突出問題,現對軟弱圍巖及不良地質鐵路隧道設計施工提出如下技術規定,請認真貫徹執行。以前所發有關規定、規范與此有矛盾的,以本規定為準。五、安全步距洞口工程1.隧道洞口應嚴格執行“早進晚出”原則。加強洞田段超前17、支護和邊仰坡防護設計,埋深較淺的隧道洞口段應采用明洞或半明半暗法進洞。2.隧道洞口邊仰坡工程應自上而下逐級開挖支護,及時完成洞口邊仰坡加固、防護及防排水工程。五、安全步距3.隧道洞口應按設計完成超前支護后,方可開始正洞的施工。洞口段應及時形成封閉結構,嚴禁采用長臺階施工。五、安全步距超前地質預報4.施工圖階段經評估為高風險和極高風險的軟弱圍巖及不良地質隧道,超前地質預報的責任主體單位為設計單位,其超前地質預報工作由設計單位負責組織實施。其他隧道超前地質預報的責任主體單位為施工單位,超前地質預報由施工單位專業人員實施。五、安全步距5.巖溶及富水破碎斷層隧道,超前地質預報應采用以水平鉆探為主的綜合18、方法。6.軟弱圍巖及不良地質隧道應由設計單位進行專項超前地質預報設計,及時收集分析預報資料,完善設計方案并指導施工。五、安全步距隧道開挖7.隧道、級圍巖地段、隧道淺埋、下穿建筑物及鄰近既有線地段施工開挖應按照爆破安全規程采用控制爆破,或采用非爆破方法。五、安全步距8.軟弱圍巖隧道、級地段采用臺階法施工時,應符合以下規定:(1)上臺階每循環開挖支護進尺、級圍巖不應大于1榀鋼架間距,級圍巖不得大于2榀鋼架間距(2)邊墻每循環開挖支護進尺不得大于2榀。五、安全步距(3)仰拱開挖前必須完成鋼架鎖腳錨桿,每循環開挖進尺不得大于3m。(4)隧道開挖后初期支護應及時施作并封閉成環,、級圍巖封閉位置距離掌子面19、不得大于35m。五、安全步距初期支護9.雙線、級圍巖隧道采用臺階法施工時,必須設置鎖腳錨桿(管)等控制拱(墻)腳位移的措施。雙線級圍巖隧道采用臺階法施工時應設置橫向臨時支撐或臨時仰拱,臨時支撐采用型鋼,縱向每2榀設1處；（圖紙已設計的，按照施工圖施做；施工圖沒有設計的，以本規定要求強制執行。）五、安全步距監控量測12.隧道監控量測應按現行鐵路隧道監控量測技術規程(TB10121-2007)的規定建立等級管理、信息反饋和報告制度。13。隧道監控量測應作為關鍵工序納入現場施工組織。監控量測必須設置專職人員并經培訓后上崗。對周邊建筑物可能產生嚴重影響的城市鐵路隧道,應實施第三方監測。五、安全步距1420、.隧道拱頂下沉和凈空變化的量測斷面間距:級圍巖不得大于10m、級圍巖不得大于5m。15.隧道淺埋、下穿建筑物地段,地表必須設置監測網點并實施監測。地表沉降觀測；16.當拱頂下沉、水平收斂速率達5mm/d或位移累計達1OOmm時,應暫停掘進,并及時分析原因,采取處理措施。五、安全步距17當采用接觸量測時,測點掛鉤應做成閉合三角形,保證牢固不變形。二次襯砌18。軟弱圍巖及不良地質鐵路隧道的二次襯砌應及時施作,二次襯砌距掌子面的距離:級圍巖不得大于90m,、級圍巖不得大于70m。六、存在問題目前的隧道施工，安全形勢不容樂觀，要減少安全事故，首先要降低人的不安全意識，從主觀上去重視隧道施工安全。從技術角度來說，應注意一下幾點：1.開挖后及時初噴封閉巖面，防止巖面進一步風化；已施工的三座隧道都沒有進行初噴封閉；2、初支鋼架背后懸空。超欠挖未控制好，隧道超挖，發現背后填塞片石或漿砌片石，存在空隙；超挖部分應采用同級混凝土回填密實。六、存在問題3.鎖腳錨管安設不規范，長度不夠，未注漿，鎖腳錨管與初支鋼架只采用點焊，受力點面積小，未與初支鋼架有效連接。應采用22鋼筋與錨管組成井字架焊接圈形成有效焊接。4.臨時仰拱施做不規范；臺階長度不符合施工圖要求，噴混凝土厚度不足。5.系統支護施做不規范；環向應沿隧道斷面法線方向打入。