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1、 xx鐵路（xx段)XSGZQ2標隧 道 進 口F1富水斷層帶施工方案編制：審核：批準:一、 編制依據1、新建鐵路xx至xx鐵路xx段站前重點工程施工圖。2、雙線隧道復合式襯砌參考圖：圖號:xx汕深隧參05（W）；雙線隧道拱架、施工方法及輔助施工措施參考圖：圖號：xx汕深隧參08(W）。3、國家和鐵道部的適用于本標段的設計施工規范、規程、規則、規定、質量檢驗與驗收標準等。4、 xx鐵路（xx段）XSGZQ-2標實施性施工組織設計。5、 現有的施工技術水平、施工管理水平和機械設備配備能力。6、 DK262+368.98DK262+560段超前地質預報資料。 7、 （1） 2008年9月20日部工2、程設計鑒定中心關于大南山隧道進口施工的會議精神。 （2)2008年9月20日xx鐵路xx有限公司工程部研究有關設計工作的會議紀要。 （3)2008年9月22日xx鐵路xx有限公司工程部研究大南山隧道施工有關問題的會議紀要。二、 編制原則1、貫徹執行國家、鐵道部的有關方針、政策及鐵路客運專線隧道施工規范和驗收標準.2、嚴格按照實施性施工組織設計進行合理編制。3、優先考慮安全、質量的原則。精心組織施工，合理安排工作量和工期，確保無安全、質量事故發生。4、重視大南山隧道的工程地質、水文地質調查及超前地質預報工作，把超前地質預報納入施工工序.建立以地質工作內容為先導、以量測為依據的信息化施工管理體系。3、三、 工程概況大南山隧道全長12697m（DK261+606DK274+303)，為雙線鐵路隧道，總體呈北東走向。大南山隧道地處粵東山區，位于大南山向斜及北西向斷層組內,構造相對簡單,區內主要為燕山期花崗巖體，受區域地質構造影響，斷裂構造很發育,在現有地貌上主要沿長大沖溝發育。區內水文地質條件較復雜，構造裂隙水分布于與隧道交匯的斷裂帶內,對隧道影響很大，施工時易發生突水突泥現象。區內斷裂構造F1位于DK262+470，產狀不清，走向約105，寬度4m7m，長2100m，角礫呈棱角狀，角礫成分為花崗巖、石英巖、輝綠巖，膠結松散。根據設計資料顯示，DK262+505+630段為F1與F-3斷裂及其4、影響帶范圍。四、 施工情況大南山隧道進口開挖至DK262+365時圍巖變差，大南山隧道DK262+365+385開挖揭露的圍巖為花崗巖, 弱風化,巖體破碎,地下水發育，初支后有較大淋水；DK262+385+405已開挖段局部初支混凝土開裂，并伴有較大淋水，監控量測數據顯示變化量較大。DK262+405開始采用CRD工法，右導洞開挖至DK262+411時,掌子面揭露為花崗巖，全風化強風化, 有股狀水流出，整體穩定性差。8月29日,在DK262+411掌子面施作超前鉆孔,鉆至DK262+424.5處時,前方涌水、涌泥壓力增大，無法鉆進。8月31日，DK262+411 掌子面發生涌泥、涌水，掌子面被5、擠出,涌出物為斷層角礫夾砂土狀全風化花崗巖巖體, 判斷掌子面前方為斷層破碎帶及影響帶，根據已開挖地段圍巖揭示、超前地質鉆孔及地表斷層露頭，判斷DK262+35+414為斷層影響帶， DK262+414+424。5為斷層帶，斷層帶物質為斷層角礫夾砂土狀全風化花崗巖巖體及泥狀物.DK262+424。5前方地質情況暫不能確切定義，需隨后續施工及超前地質鉆孔揭露情況進一步確定。2008年9月22日xx鐵路xx有限公司工程部研究大南山隧道施工有關問題的會議紀要明確正洞超前預注漿后采用雙側璧導坑法施工。五、 施工方案已開挖段徑向注漿1. 施工工序流程圖 已開挖段仰拱初支封閉掌子面封閉、止漿墻施作超前預注漿6、雙側壁導坑法開挖徑向注漿補強仰拱及填充施工拱墻襯砌圖1 F-1富水斷層帶處理施工工序流程圖2. 施工方法 2.1徑向注漿加固初支不穩定部位對DK262+365+411段已開挖初支部位進行加固圈5m的全斷面徑向注漿加固，確保已施工段安全。注漿孔間距1。2m*1。2m，桿體采用5m長25自進式注漿錨桿,漿液采用水泥、水玻璃雙液漿。表1 大南山隧道全斷面徑向注漿參數表序號參數名稱參數值1注漿加固范圍開挖工作面及開挖輪廓線外5m2縱向范圍DK262+365+4053漿液擴散半徑R=2.0m4注漿速度10110L/min5注漿終壓水壓+（12)MPa6注漿孔數量40個(B=5m）圖2 徑向注漿眼孔布置示7、意圖2.2已開挖段仰拱初支封閉 DK262+385+400段左右側錯開落底，然后及時開挖仰拱,接仰拱拱架,并噴射混凝土封閉成環。仰拱開挖長度每次不超過3榀,以防拱腳懸空過多造成失穩。2.3掌子面封閉,施作止漿墻2.3.1掌子面封閉網噴混凝土10cm封閉上臺階掌子面,兩側各用一根125鋼管將掌子面涌水引排至已襯砌段排水溝。采用6m長超前小導管對掌子面及開挖輪廓線注漿加固，上臺階加固后再逐層按10：3的坡度往下刷,每層高度控制在2米左右，并進行網噴混凝土封閉及超前小導管注漿加固后，再施作下一層。圖3 掌子面開挖平面示意圖2.3。2施作止漿墻2.3。2.1用沙袋做圍堰,攔住涌水，在圍堰中下部安設排水8、管，排除工作范圍以外。2。3.2。2止漿墻設于DK262+405,清理止漿墻位置處的邊墻，對噴射混凝土表面鑿毛，清理干凈,底部清除淤泥和雜物，開挖120cm深基礎。2。3.2.3在止漿墻位置環向和底部施作錨桿連接，錯桿施作兩環,采用22砂漿錨桿，長1m，錨入50cm，環、縱向間距均為1m。2.3.2。4安裝排氣管和排水管（直接接到涌水口），排氣管安設位置要高于排水管,排水管用兩根125鋼管，排氣管用兩根100鋼管,并安裝閘閥。2。3。2。5立模，灌注止漿墻混凝土.止漿墻上部厚2.5米,底部厚3。5米,呈梯形。止漿墻底部超過開挖面0。5米深。止漿墻必須滿足設計要求，以保證注漿效果.注漿過程若止漿9、墻四周出現漏漿、跑漿現象，可采用小導管注漿封堵縫隙。若止漿墻出現開裂，跑漿等現象影響注漿效果,則必須進行補做。止漿墻采用C20混凝土，分三次灌注完成，每次高3.5米左右。排氣管排水管底部圍堰排水管沙袋圍堰圖4 止漿墻施工示意圖2.4超前預注漿采取全斷面超前預注漿方式,對該段地層進行加固堵水改良。本循環全斷面注漿加固里程為DK262+405+435，注漿段縱向長度為30m，全斷面注漿加固范圍為開挖工作面及隧道輪廓線外5m。由于該段曾發生涌泥，故該地層中裂隙比較多，巖層破碎容易造成坍孔,注漿以填充、擠密、劈裂對地層進行加固。第一循環完成后,根據注漿鉆孔探明的地質情況及時調整注漿范圍.全斷面超前預注10、漿設計圖如圖5、圖6、圖7和圖8所示，詳細參數參照xx汕深隧參08(w）-161圖辦理。圖5 全斷面超前預注漿孔開孔平面布置圖圖6 全斷面超前預注漿縱剖面圖7 全斷面超前預注漿C-C終孔斷面交圈圖圖8 全斷面超前預注漿AA（BB)補孔斷面交圈圖2。4.1注漿參數全斷面超前帷幕注漿參數見表2。表2 全斷面超前預注漿參數表序號參數名稱參數值備注1加固范圍縱向30m徑向工作面及開挖輪廓線外5m2漿液擴散半徑2.0m3注漿終壓34MPa4注漿孔直徑915注漿速度5110 L/min6終孔間距23m7注漿方式前進式分段長度35m8注漿孔數量128個9孔口管L=3.0m，108mm,壁厚5mm2.4.2注11、漿材料注漿材料以普通水泥（或HSC超細水泥）水玻璃雙液漿為主，水泥單液為輔.漿液配比參數如表3示。表3 漿液配比參數表序號名稱漿液配比備 注W：C（水灰比）C:S(體積比）水玻璃3135Be；42。5R以上普通硅酸鹽水泥1水泥水玻璃雙液漿（0.81）：11： （0。31)2水泥單液漿(0。61)：12。4。3注漿順序全斷面鉆孔注漿施工本著“先外后內,先上后下”的原則采取間隔跳孔方式進行,對地層進行充填、擠密、劈裂注漿加固。2。4。4注漿工藝因該段地層涌水涌泥極為嚴重，為了避免因泥砂的大量流失引起地表沉降，擬采取前進式分段注漿工藝，鉆一段、注一段依次往前推進。全斷面超前預注漿前進式分段注漿工藝流12、程圖如圖9所示。不好不好前進式分段注漿測量放線、標注鉆孔位置鉆機及平臺車就位固定鉆孔方向確定鉆110鉆孔至3m深度安設108孔口管及閘閥，注雙液漿配制漿液補孔注漿鉆設90鉆孔5m第一分段長度注漿第二個分段長度鉆孔第二分段長度注漿好繼續注漿結束該孔鉆孔注漿施工效果檢查好結束整體注漿效果檢查配制漿液圖9前進式分段注漿工藝2.4。5注漿結束標準a。單孔注漿結束標準單孔注漿以定量定壓相結合。定量標準：注漿量根據類似地層空隙率,每米注漿量控制在0.20.3m3，當注漿量達到設計注漿量的1.52倍，壓力仍然不上升，可采取調整漿液配比縮短凝膠時間或進行間歇注漿等工藝壓力達到設計終壓,結束該孔注漿；定壓標準：13、注漿終壓暫定為34Mpa，注漿過程根據漿液擴散情況并結合注漿量大小對注漿壓力終值進行驗證，確定合適的注漿終壓力.單孔注漿壓力達到設計終壓并維持10min以上可結束該孔.b.全段結束標準設計的所有注漿孔均達到注漿結束標準,無漏注現象。按總注漿孔的510%設計檢查孔，檢查孔滿足設計要求。2.4.6注漿效果檢查及評定a檢查孔注漿結束后，在注漿薄弱區域鉆設檢查孔,檢查孔數量按設計注漿孔數量的510考慮，檢查孔要求不涌泥、涌砂，全斷面涌水量小于1m3/d.m，否則應補孔注漿。b.漿液填充率反算通過統計總注漿量，反算漿液對空隙填充率，漿液填充率達到70以上。2.4。7注漿施工1）在注漿時漿液可能會流向已開14、挖部分的初支背后，從而引起初支的變形,因此在注漿開始以前應對距離掌子面30米范圍內的初期支護的拱部進行徑向回填注漿加固，同排小導管之間的間距為1米，相鄰兩排的間距為1米,且呈梅花形布置，待其加固結束以后在開始全斷面注漿。2）孔位標定。按設計在掌子面上將開孔位置用紅油漆標出。采用羅盤確定注漿外插角,調整鉆機滿足設計鉆孔方向要求.3）鉆孔作業。鉆機采用低壓力、慢鉆速,采用110mm的鉆頭開孔，鉆深3m，穿透止漿墻后退出鉆桿，安裝孔口管。4）安裝孔口管。用地質鉆機根據定位好的位置和角度開孔，開孔直徑110mm，鉆進3m深，退出鉆桿，采用鉆機頂進的方式安裝108mm孔口管（在孔口管距法蘭盤端部50cm15、處纏繞麻絲，成紡錘形狀，纏繞長度不少于50cm），安裝牢固后，進行注雙液漿，直到管口和孔口管周邊全部封堵,停止注漿，拆卸注漿堵頭，安裝相配套的閘閥(見圖10示）.連接件和鉆桿連接螺栓錨固漿液（被擠壓）110鉆孔108孔口管水泥砂漿 圖10 孔口管加工及安裝圖5）進行鉆孔作業,采用90mm的鉆頭鉆進，第一次鉆孔深5米，退出鉆桿，采用注單液漿的方式進行注漿，如出現較大的涌水、漏漿，則注雙液漿，并根據現場情況調節.當達到設計注漿量和注漿壓力后,則結束此段注漿.6）注漿結束后,則繼續進行鉆孔，用鉆機在同一個孔內繼續鉆進，第二次鉆孔深10m，退出鉆桿，并注漿，同上。7)依次循環，當鉆孔達到設計孔深時，則16、退鉆進行注漿,達到注漿結束標準后，則結束本孔的注漿。8)當在鉆進的過程中出現大水時，則應立即退出鉆桿，及時關閉閘閥，防止突水，安裝注漿管路，打開閘閥進行注漿，注漿材料以單液漿為主,根據現場實際情況需要注雙液漿的則注雙液漿。2.4。8注漿施工場地布置全斷面注漿施工時主要采用機械化程度較高的大型鉆機，以提高注漿效率。為保證鉆機的正常工作,要求場地必需平整密實，并根據鉆機的具體高度、作業范圍和注漿孔的設計參數墊設場地。注漿泵和制漿設備安放在對應注漿斷面后方適當位置。2。5雙側壁導坑法施工2。5.1雙側壁導坑法施工工藝流程圖 圖11 施工工藝流程圖2.5。2雙側壁導坑法施工工藝步驟 圖12 雙側壁導坑17、法施工工序橫斷面圖圖13 雙側壁導坑法施工工序縱斷面圖 超前預注漿結束后按雙側壁導坑法開挖。因開挖斷面大（154m2）,左、右側壁開挖均采取分部開挖支護的形式。2。5.2。1、(1）利用上一循環架立的鋼架施作隧道超前支護。（2）弱爆破開挖部。(3)噴8cm厚混凝土封閉掌子面。（4）施作部導坑周邊的初期支護和臨時支護，即初噴4cm厚混凝土和鉆設系統錨桿后，架設I20鋼架，并設鎖腳鋼管。（5）復噴混凝土至設計厚度。2.5.2。2、（1）在至后于部一段距離后，弱爆破開挖部。(2）噴8cm厚混凝土封閉掌子面。（3）導坑周邊部分初噴4cm厚混凝土和鉆設系統錨桿后.（4）架設I20鋼架。（5）復噴混凝土至18、設計厚度.2.5。2。3、（1)利用上一循環架立的鋼架施作隧道超前支護。(2）弱爆破開挖部并施作導坑周邊的初期支護和臨時支護，步驟及工序同.2.5.2.4、弱爆破開挖部并施作導坑周邊的初期支護和臨時支護，步驟及工序同。2。5.2。5、（1）利用上一循環架立的鋼架施作小導管超前支護。(2）弱爆破開挖部.(3)噴8cm厚混凝土封閉掌子面。（4）導坑周邊初噴4cm厚混凝土鉆設系統錨桿后，架設拱部I20鋼架.（5）復噴混凝土至設計厚度.2.5。2。6、（1)利用上一循環架立的鋼架施作小導管超前支護。(2）弱爆破開挖部并施作導坑周邊的初期支護和臨時支護，步驟及工序同。2。5.2.7、（1）弱爆破開挖部.19、(2）噴8cm厚混凝土封閉掌子面。（3）安設I20橫撐。2.5.2。8、（1)弱爆破開挖部。(2）噴8cm厚混凝土封閉掌子面.（3）導坑底部初噴4cm厚混凝土，安設I20鋼架使鋼架封閉成環，復噴混凝土之設計厚度。2。5.2。9、灌注部仰拱及隧底填充（仰拱及隧底填充應分次施作）。2。5.2。10、（1）根據監控量測結果分析,拆除I20臨時鋼架及臨時橫撐。（2）利用襯砌模板臺車盡早一次性灌注部襯砌（拱墻襯砌同時施作）。2.5。2。11、左、右側壁相錯15m，拱部開挖支護滯后側壁5m,仰拱開挖距掌子面不大于40m。2。5。3安全保證措施2。5.3。1、注漿后開挖應堅持“弱爆破、短進尺、強支護、早封閉20、勤量測的原則;2。5。3。2、盡量采用人工開挖,減少對圍巖的擾動；、工序變化處之鋼架（或臨時鋼架）設鎖腳鋼管，以確保鋼架基礎穩定。2.5。3。4、鋼架之間縱向連接鋼筋及時施作并連接牢固；、施工過程中每次拆除臨時支護時應加強量測，一次拆除長度不超過10m,以確保施工安全;2。5。3。6、施工中，應按有關規范及標準圖的要求,進行監控量測,及時反饋結果,分析洞身結構的穩定，為支護參數的調整提供依據;2。5。3.7、從DK262+405開始，視滲水情況施工加固圈5m的全斷面徑向注漿補強.四、資源配置1、設備及材料配置表4 超前預注漿主要機械設備配套及材料表類別器具名稱型號、規格數量單位備 注鉆孔注漿21、設備鉆機鉆注一體化鉆機2臺注漿機KBY-50/704拌漿桶自制6個止漿塞錐形橡膠止漿塞100個主要材料水泥HSC超細水泥50t42.5R普通硅酸鹽水泥800t水玻璃3135Be700m3麻絲100公斤錨固劑300公斤表5 雙側壁導坑法主要機械設備配置表序號名稱型號單位數量備注1挖掘機小松PC200臺12挖掘機小松PC220臺13裝載機小松A380臺24自卸汽車北奔臺55砼噴射機成都巖豐臺46全自動拌合站臺12、人員配置（按三班制）表6 超前預注漿人員配置表序號工種每班人數職責1技術人員1對注漿施工負責，協助監測工作2工班長1協助注漿工程師，負責勞動安排及注漿3制漿3負責制漿及漿液配制4機修工122、負責排除機械故障和管路的清洗5司機2負責鉆機的操作6司泵1負責注漿泵的操作7輔工3協助司機做好鉆孔工作,并負責注漿工作8合計14表7 雙側壁導坑法人員配置表序號工種每班人數職責1技術人員1負責現場技術指導，協助監測工作2工班長1負責勞動安排及組織3開挖立拱10負責導坑開挖、架立拱架4噴漿15負責導坑噴漿5司機6負責出碴6雜工4負責文明施工及勤雜7合計37五、 質量保證措施1、注漿前先進行注漿現場試驗,或增設試驗段，通過現場試驗在實際施工中根據具體情況及時調整注漿參數,以獲得較好的注漿加固效果；2、配制漿液嚴格按照制漿要求按順序投料，不得隨意增減數量;為避免水泥漿中有雜物而引起堵管，在儲漿桶上安23、設濾篩對拌制的漿液進行過濾。3、水泥漿攪拌好放入儲漿桶后，在吸漿過程中要不停地攪動,防止漿液沉淀，影響注漿效果。4、注漿過程中遇到突然停電時，要立即拆卸下注漿膠管，用高壓水沖洗干凈管內的漿液；5、注漿過程中，若地層吸漿量很大時，注漿壓力長時間不上升，可通過調整漿液配比，縮短漿液凝膠時間,以達到控制注漿范圍的目的；6、注漿過程中，如注漿壓力突然上升,立即停止注漿泵工作，打開泄漿閥泄壓，找明原因后再決定該孔是否繼續注漿，如是管路堵塞，則清除故障后繼續注漿，如管路未堵塞，接管注漿時仍舊出現壓力突然上升，可結束該孔注漿;7、注漿過程中,如發生其它孔串漿,可關閉該串漿孔繼續注漿，但若發生頻繁時，應加大鉆24、孔與在注漿孔的間隔或鉆一孔注一孔,減少串漿現象；8、注漿過程中，如跑、漏漿現象嚴重時，可通過間歇注漿技術或通過調整漿液配比縮短凝膠時間的方法進行封堵,但若無效時，可暫停該孔注漿，分析原因,采取其它措施；9、注漿過程中,要保持注漿管路暢通,防止因管路堵塞而影響注漿結束標準的判斷，注漿連接件、注漿變頭應經常清洗干凈，注漿結束后，一定要清洗管路，清洗完以后，把注漿管從注漿法蘭盤上拆掉，并及時把注漿法蘭盤從孔口管上拆掉，以便下一次掃孔；10、采用后退式分段注漿時，鉆桿要保持勻速轉動，并按設計分段注漿長度和注漿量進行退鉆。11、嚴格按照設計的段長進行分段注漿，不得任意延長分段長度，必要時可進行重復注漿，25、以確保注漿質量；12、鉆孔注漿時，值班工程師應對每個注漿孔所揭示的地質情況進行詳細記錄，并根據地質情況調整注漿參數和注漿工藝,嚴格控制結束標準，保證注漿質量和效果。13、在注漿過程中，應安排專門的人員到地表查看情況以防止漿液冒到地表。14、噴錨支護做到噴料隨拌隨用，時間不超過規定。噴射前清理巖面。厚度較大時分層噴射。嚴格掌握水壓、風壓和噴射距離，作到厚度符合設計和安全要求，表面平順.15、嚴格按照設計、技術交底所規定的參數進行支護，鋼架施工時作到加工正確，間距、傾斜度和垂直度符合要求，鋼架的底腳落在原狀地層；接頭板密貼，上齊連接螺栓。對錨桿的方向、數量和深度進行嚴格控制.六、安全生產保證措施126、施工時項目部應安設有一定排水能力的排水系統,施工中應做好排水準備工作，以防止施工中大量涌水形成危害;準備好搶險材料，做好搶險準備工作；2、鉆孔、注漿人員熟練掌握有關作業規程;禁止在不停機械的情況下進行任何修理；注漿泵及管路內壓力未降至零時，不拆除管路或松開管路接頭,以免漿液噴出傷人;鉆機和注漿泵由專人負責操作，未經同意其他人不得操作；注漿人員在拆管路、操作注漿泵時戴防護眼鏡，以防漿液濺入眼睛；3、注意用電安全，高空作業應有防墜落措施，采用合格電線，并安裝漏電保護裝置，防止漏電,布線、接頭時要做到安全無障； 4、在掃孔過程中，人員撤離到安全地帶，防止由孔口吹出土石塊傷人;5、每一孔注漿完成后，27、先泄壓，再拆管,防止注漿管內高壓傷人；6、鉆孔、注漿上下同時作業時，搭設支架必須牢固，同時支架上必須面鋪木板，以滿足支架上人員和機械設備的安全正常使用;7、鉆機、注漿泵應定期保養，修護，加油;8、注漿期間洞內要加強監測,隨時掌控圍巖變形情況,如發現圍巖變形異常，立即采取措施。9、掌子面應有安全警報系統和通信系統，并配備足夠內力的排水系統和應急材料,防止涌水、突泥，一旦其它掌子面出現險情，立即報警，組織現場人員撤離；10、掌子面應配備滅火設備，預防火災.11、嚴格按設計要求對拱頂下沉、水平收斂等方面進行監控量測，根據量測結果及時采取相應的措施，保證施工安全。12、建立健全應急救援體系,制定完善的28、應急措施，在隧道內發生掉塊坍塌時啟動應急救援體系，確保把災害損失降至最低程度。七、環境保護措施1、及時對掌子面滲水做好“引、排、堵”處理措施,減少由于滲水處理不當造成更大的滲流破壞,從而形成大范圍的“潛蝕”或“流沙現象。2、控制施工注漿使用的漿液泄漏，并對進入隧道排水系統中的注漿廢液做凈化達標處理,避免漿液污染洞外居民的生活、生產用水。3、在水泥攪拌過程中，水泥添加作業規范，攪拌設施保持密閉，防止添加、攪拌過程中大量水泥揚塵外逸。4、施工機械防止漏油，不將機械運轉過程中產生的油污水未經處理就直接排放,或維修施工機械時油污水直接排放。5、施工中產生的污水處理達標后，向指定的地方排放。6、隧道棄碴按指定位置和設計堆放要求，分層堆放，逐層壓實、防護。