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1、東洲新城隧道高水壓斷裂破碎帶施工方案富陽市公園路向東延伸（大橋路-高爾夫路）工程第一標段東洲新城隧道高水壓斷裂破碎帶施工方案編制： 復核： 審核： 二O一五年九月目 錄一、工程概況3二、工程地質3三、斷層破碎帶施工方案43.1超前地質預報43.2注漿堵水加固53.2.1全斷面帷幕注漿堵水53.2.2全斷面周邊預注漿堵水53.2.3局部斷面預注漿堵水53.2.4局部斷面排水63.2.5預注漿參數63.2.6預注漿結束標準63.2.7堵水注漿效果檢查73.2.8東洲新城隧道全斷面（帷幕）超前注漿圖73.3隧道開挖支護及二襯施工103.3.1開挖支護參數103.3.2監控量測11四、質量保證措施112、五、安全保證措施12東洲新城隧道高水壓斷裂破碎帶施工方案一、工程概況東洲新城隧道0+7051+600左右線單洞合計1790m，設計為雙洞機動車雙向六車道，兩隧進口端間距為11.75m，為小凈距隧道。隧道開挖斷面級圍巖117、級圍巖130136、級圍巖140143，線路設計標準：二級城市隧道，雙向六車道；設計時速50km/h；暗挖隧道建筑限界三車道段單洞凈寬13.5m，車道限高 4.5m，檢修道凈空2.5m。二、工程地質隧道巖性主要為中風化、微風化花崗閃長巖和石英砂巖，洞口有粘土夾碎石覆蓋層。洞身穿越地質級圍巖790m，占總長44.2%；級圍巖290m，占總長16.2%；級圍巖690m，占總長33、8.5%；明洞20m，占總長1.1%。并穿越F1、F2等不良地質斷裂帶，F1破碎帶位置在左線里程為K0+925K0+965段，長約40m；在右線里程為K0+974K1+025段，長約51m。F2破碎帶位置在左線里程為K1+300K1+350段，長約50m，右線里程為K1+330K1+390段，長約60m。根據設計地質，F1斷層破碎帶主要已充填粘土為主，其余為灰巖、白云質灰巖成分的斷層角礫，碎裂巖。受F1斷層的影響，巖體較破碎，呈碎石狀壓碎結構，圍巖穩定性較差，拱頂易坍塌、側壁不穩，處理不當會造成大的坍塌，隧道出水形式為線狀、淋雨狀、涌水，流量約400700m3/d，多雨季節流量約80016004、m3/d。F2斷層破碎帶巖性主要為巖溶角礫巖，灰巖、白云質灰巖成分的碎裂巖，受F2斷層及大裂縫影響，巖體破碎較破碎，圍巖穩定性較差，破碎帶內水量相對集中，開挖時可能會有滲水狀、線狀、小股狀出水，局部淋雨狀，核部破碎帶可能出現較大的涌流、涌泥及坍塌現象，處理不當會造成大的坍塌，流量約400700m3/d，多雨季節流量約8001600m3/d。三、斷層破碎帶施工方案由于斷層破碎帶地存在涌水、涌泥及發生大規模隧道坍塌的危險，為確保施工過程中不發生安全事故，順利通過斷層破碎帶，有效降低施工階段發生地質災害所引發的風險，特制定以下施工方案。首先采用綜合超前地質預報系統（主要采用TSP203及地質雷達）進5、行超前地質預測預報，結合地質勘測資料和地質素描對前方地質進行綜合判斷，根據判斷結果確定是否注漿和采取哪種注漿方案，以及后續開挖過程中采取什么樣的輔助措施，開挖過程中加強對開挖后的地段進行監控量測，根據量測結果指導后續施工。3.1超前地質預報主要采用TSP203超前地質預報技術對前方圍巖地質進行地質探測，根據TSP203超前地質預報結果和地勘資料進行對前方100米范圍內圍巖情況進行判段，在現場施工條件未能達到TSP203超前地質預報的施工條件時，則先采用地質雷達對前方25米范圍內圍巖地質進行探測，然后根據以上幾種探測手段所探測的結果對前方圍巖進行綜合判定。3.2注漿堵水加固施工過程中遇大量涌、突6、水情況時，應結合超前地質預報報告、地質素描資料綜合分析，查明掌子面前方地下水分布狀況及水量情況后，采取以“防、排、堵、引相結合”的施工措施，根據不同的情況，分別采用全斷面帷幕注漿、全斷面周邊注漿、局部斷面注漿等注漿方式，將地下水盡可能封堵在圍巖內，集中排放，通過隧道二次襯砌防排水系統排出洞外，以確保施工及結構的安全。3.2.1全斷面帷幕注漿堵水當隧道穿越的厚度較大（不小于30m）的軟塑狀斷層破碎帶、大型溶洞軟塑狀充填體，2/3探水孔出水，總水量大于10m3/h時，采用全斷面帷幕注漿堵水。注漿范圍為開挖輪廓線外6m，注漿段長度按31米設計，分三環實施，第一環22個注漿孔，孔深15m，第二環22個7、注漿孔，孔深22m，第三環61個注漿孔，孔深31m，全斷面共布設105個注漿孔。3.2.2全斷面周邊預注漿堵水當隧道通過巖溶地層及非巖溶地層界面、厚度較小（小于30m）的斷層破碎帶、溶蝕裂隙，任一探水孔流量2m3/h，總水量小于10m3/h時，采用全斷面周邊注漿堵水。注漿范圍為開挖輪廓線外6m，注漿段長度一般按31米設計，分三環實施，第一環22個注漿孔，孔深15m，第二環22個注漿孔，孔深22m，第三環50個注漿孔，孔深31m，全斷面共布設94個孔。3.2.3局部斷面預注漿堵水當隧道通過灰巖地區，斷面內局部發生涌、突水時，采用局部斷面注漿堵水。注漿范圍為開挖輪廓線外6m，注漿段長度一般按31米8、設計，分三環實施，第一環10個注漿孔，孔深15m，第二環10個注漿孔，孔深22m，第三環14個注漿孔，孔深31m，全斷面共布設34個孔。3.2.4局部斷面排水當隧道開挖掌子面只有12處涌突水，且流量不大時，應采取排水為主的施工措施。采用80鉆頭成孔，孔深30m，先把涌水暫時排出，后與二次襯砌防排水系統相結合，排出洞外。3.2.5預注漿參數一個注漿段完成后留10m不開挖，作為下一階段的止漿巖盤。注漿孔自掌子面沿開挖方向，以隧道中軸為中心呈傘狀布置，注漿孔前段暗設764套管,采用80鉆頭成孔，后續注漿段采用60鉆頭成孔。注漿孔孔底間距不大于3m，漿液擴散半徑為2m，注漿壓力為靜水壓力（2.54）倍9、，注漿材料采用水泥、水玻璃雙液漿，漿液濃度應根據地質及水文條件進行調整。初擬為：C：S（體積比）=1：（0.61.0），水泥漿水灰比0.8:11:1,水玻璃濃度模術2.62.8,水玻璃濃度為35Be。注漿壓力初擬1.72.6Mpa。注漿前在止漿墻內埋80無縫鋼管為孔口管，孔口管長3m，孔口外露2030cm。3.2.6預注漿結束標準單孔注漿壓力達到設計終壓并繼續注漿10min以上，可結束本孔注漿，單孔注漿量與設計注漿量基本相同，結束時的進漿量在20L/min以下時可結束本孔注漿。3.2.7堵水注漿效果檢查一個注漿段的全部注漿孔注漿完成后，在主要出水點附近設置至少5個檢查孔，測孔內涌水量，一般每孔10、每延米涌水量大于0.15L/min或局部孔涌水量大于3L/min的應追加鉆孔注漿，再次壓注直到達到設計要求為止。3.2.8東洲新城隧道全斷面（帷幕）超前注漿圖現場施工圖3.3隧道開挖支護及二襯施工隧道開挖施工時嚴格按照“管超前、短進尺、弱爆破、強支護、勤量測”的原則進行組織施工，開挖初支施工完畢后，加強仰拱距掌子面、二襯距掌子面的步距控制，及時施做仰拱和二襯施工，合理安排二次襯砌盡快封閉成環，確保現場施工安全。3.3.1開挖支護參數雙層注漿小導管超前支護，小導管直徑42mm，單根長4.5m、環向間距0.4m,縱向間距3m。循環進尺控制在1m以內，爆破時采用微弱爆破，C25噴射砼26cm；I2011、a工字鋼鋼拱，間距0.75m；25中空注漿錨桿間距7575，單根長4.5m；雙層8鋼筋網，間距20cm20cm。3.3.2監控量測開挖過程中嚴格實施監控量測工作，針對監控量測數據及時分析，以真實有效的監控量測數據為指導，根據監控量測結果變化突變時，及時調整現場施工參數。四、質量保證措施應嚴格按照設計參數進行鉆孔。鉆孔孔位及角度偏差符合相關規范規定，若現場鉆孔孔位因為客觀條件限制不能滿足設計要求，應進行移位并進行計算確定參數，必要時應進行補孔。注漿材料應滿足設計要求，嚴禁使用過期結塊的水泥，必要時進行檢驗。漿液配比應符合設計要求，配漿時最大誤差為：水泥、水玻璃、水5%，外加劑1%。漿液攪拌應均勻12、，一般水泥漿攪拌時間為35分鐘，但不得超過30分鐘。未攪拌均勻或沉淀的漿液嚴禁使用。注漿過程中，時刻注意泵壓和流量的變化，若吸漿量很大或壓力突然下降，注漿壓力長時間不上升，應查明原因，如工作面漏漿，可采取封堵措施。如跑漿可通過調換漿液、調整漿液配比，縮短漿液凝膠時間，進行大泵量、低壓力注漿，必要時采用間歇注漿，以達到控域注漿目的。注漿過程中壓力突然升高，應及時查找原因，進行處理，確因漿液凝膠時間過短，則應停水玻璃泵，只注水泥漿，待泵壓恢復正常后再進行雙液注漿。一臺泵發生故障時，應立即換上備用泵繼續注漿。注漿過程中，應保持注漿管路暢通，防止因管路堵塞而影響注漿結束標準的判斷。雙液漿注漿結束后或注13、漿確實需要停較長的時間時，則先停水玻璃泵，后停水泥漿泵，并用清水清洗管路，以防堵管。嚴格進行注漿效果檢查評定，符合要求時才能結束注漿作業。當未達到注漿結束標準時，應進行補孔注漿。五、安全保證措施注漿期間溶洞段至少設兩個量測斷面，嚴格按隧道施工規范加強量測，并加強掌子面周圍初支和襯砌的觀察。注漿管路及連接件必須采用耐高壓裝置，當壓力上升時，要防止管路連接部位爆裂傷人。孔口管、止漿塞要安裝固結牢固，施工期間嚴禁人員站在其沖出方向前方，以防止孔口管、止漿塞沖出傷人。注意機械使用、保養、維修，注意用電安全，經常進行檢查杜絕漏電，并派專人操作和維修，非機電修理人員不得隨意拆卸設備。鉆孔過程中時刻觀察前方地層變化，當遇到高壓水粉細砂層砂子前應做好防范措施，必要時孔口安裝防突裝置，以防止高壓水及鉆桿沖出傷人。臺階上施工時應設防護圍欄，防止人員高空墜落。需高空作業時，應搭設穩固安全的腳手架和施工平臺，防止機翻人傷事故發生。準備好搶險材料，做好搶險準備工作，當開挖施工中當出現流水、流砂時應立即進行封堵作業，以防止施工中大量涌水形成危害，對涌出的泥砂應及時進行清理。若遇大的涌水涌砂災害時，應及時撤出人員和設備。注漿后隧道開挖應按“三快一搶”(快挖、快支、快封閉和搶時間)的原則進行，確保隧道施工安全。 13