2022年貴廣鐵路隧道可能突水涌泥地段施工方案.docx
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2023-04-20
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1、精選word文檔 下載可編輯新建貴陽(yáng)至廣州鐵路工程 XXXX 標(biāo)段x隧道可能突水涌泥地段專項(xiàng)施工方案編制:審核:審批:局集團(tuán)貴廣鐵路工程指揮部2011 年 1 月目錄1工程概況 .12可能涌水突泥地段 .13施工方法及溶洞處理方案 .23.1涌水、突泥的預(yù)防及處理措施 .23.2涌水、突泥段支護(hù)方案 .33.3積極開(kāi)展超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作 .54隧道工程涌水突泥應(yīng)急預(yù)案 .64.1應(yīng)急物資與裝備保障 .64.2應(yīng)急預(yù)案 .6xx 隧道可能突水涌泥地段專項(xiàng)施工方案1 工程概況隧道隧區(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(jìn)口段多呈“ V”型溝,地勢(shì)陡峭,出口屬低山緩坡地貌。測(cè)區(qū)地2、面標(biāo)高 350750m,相對(duì)高差 100300m,自然坡度一般 20 50。坡頂、坡面普通覆蓋坡殘積土層, 植被發(fā)育較好,多開(kāi)墾為旱地、良田,呈現(xiàn)出層層梯田的狀美景觀,部分地帶樹(shù)木茂盛。在河谷、河谷坡腳多見(jiàn)基巖出露,山脊上局部見(jiàn)有基巖露頭。隧道進(jìn)口位于貴州省從江縣獨(dú)洞鄉(xiāng)倫洞村,出口位于從江縣宰告村,進(jìn)口位于 321 國(guó)道北部 15km的溝谷內(nèi),需要通321 國(guó)道與外界聯(lián)系。該隧道進(jìn)口段位于平曲線 R=9000m右偏曲線上,出口段位于平曲線 R=12000m左偏曲線上,其他位于直線上。初期支護(hù)為錨噴支護(hù),復(fù)合式襯砌。進(jìn)口為端墻式洞門,出口為端墻式洞門。洞內(nèi)采用無(wú)碴軌道,進(jìn)口洞內(nèi)設(shè) 25m無(wú)碴軌道3、過(guò)渡段,出口采用無(wú)碴軌道,無(wú)碴軌道結(jié)構(gòu)高度 66cm。隧道兩側(cè)設(shè)置救援通道,救援通道尺寸為 1.5m*2.2m (寬* 高)。可能涌水突泥地段dl+el測(cè)區(qū)出露地層主要為上覆第四系全新統(tǒng)坡殘積層( Q4)粉質(zhì)黏土,下伏地層為:二疊系上統(tǒng)合山組上段( P2h2)灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r(偶夾硅質(zhì)巖),合山組下段(P2h1)頁(yè)巖夾硅質(zhì)巖,二疊系下段茅口組( P1m)灰?guī)r,震旦系下統(tǒng)富祿組( Z1f )長(zhǎng)石石英砂巖、頁(yè)巖及砂巖,震旦系下統(tǒng)長(zhǎng)安組上段( Z1c2)含礫泥質(zhì)砂巖、長(zhǎng)石石英和砂質(zhì)泥巖,長(zhǎng)安組下段( Z1c1)砂質(zhì)泥巖、頁(yè)巖,上板溪群拱洞組上段( Ptbg2)為板巖和千枚巖。測(cè)區(qū)內(nèi)構(gòu)造線主要4、為北北東向,巖層走向一般為北北東向,受線路左側(cè)發(fā)育的區(qū)域性譬洞斷層影響,段內(nèi)次級(jí)構(gòu)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(nèi)地表多為干燥堅(jiān)硬粉質(zhì)黏土,山高坡陡,不利于大氣降雨的積留和對(duì)地下水的補(bǔ)給。測(cè)區(qū)地表徑流主要為位于隧道進(jìn)、出口端的小河流,及位于隧道南、北側(cè)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,1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(nèi)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(bǔ)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(yùn)移,地下水較發(fā)育,水量較豐富。隧道出口段 D2K273+295、0+774.84為可溶巖分布地段,可溶巖被頁(yè)巖或粘土(洞口附近)覆蓋,地下水在線路兩側(cè)山凹中有出露,形成一連串水井,可見(jiàn)該段巖溶及巖溶水發(fā)育。段內(nèi)發(fā)育xx斷層及貫洞逆斷層,破碎帶寬 1530m,斷層導(dǎo)水性好,斷層附近巖體破碎,圍巖穩(wěn)定性差,開(kāi)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(yīng)引起足夠重視。施工方法及溶洞處理方案本隧道施工可能會(huì)遇到巖溶地段,當(dāng)遇到巖溶地段時(shí),應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)文件有關(guān)資料及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際,查明溶洞分布范圍情況(大小、有無(wú)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(wú)長(zhǎng)期補(bǔ)給來(lái)源、雨季水量有無(wú)增長(zhǎng))等分別以引、堵、越、繞等措施進(jìn)行處理6、。涌水、突泥處理原則:以堵為主,限量排放。3.1 涌水、突泥的預(yù)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(kāi)挖可能引起涌水、突泥、采取“以堵為主,限量排放”的原則,通過(guò)超前預(yù)注漿控制地下水流量,保證施工安全。施工采用小導(dǎo)管注漿對(duì)隧道四周及掌子面圍巖進(jìn)行固結(jié)堵水, 注漿加固范圍嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求。并加強(qiáng)初期支護(hù)防拱部及掌子面失穩(wěn)坍塌。對(duì)注漿盲區(qū)、注漿后的巖面滲漏水應(yīng)采用小導(dǎo)管法補(bǔ)注漿(見(jiàn)表 3.1)。表 3.1巖溶隧道技術(shù)對(duì)策表序號(hào)項(xiàng)目技術(shù)對(duì)策1巖 溶 預(yù) 報(bào)定性預(yù)測(cè);洞內(nèi)超前鉆孔預(yù)報(bào);隧底預(yù)探預(yù)報(bào)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、鋪砌排7、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(shí);護(hù)拱防護(hù);換填片石、加強(qiáng)襯砌;隧道底板梁規(guī)模較大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4固溶洞處理簡(jiǎn)支梁跨越;棧橋跨越;拱橋跨越;邊墻拱跨越;整體浮方案跨越放、支托跨越2巖溶隧道開(kāi)挖(同軟弱微震爆破技術(shù);預(yù)加固、短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、勤測(cè)5施工圍巖相似)量、快襯砌的方針對(duì)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(zhì)鉆孔進(jìn)行排水降壓,在涌水量減小后,采用施工期間的疏導(dǎo)方法。3.2 涌水、突泥段支護(hù)方案3.2.1隧道防排水原則對(duì)于與地表存在良好水力聯(lián)系,地下水發(fā)育8、具有較強(qiáng)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(yù)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(jié)合,因地制宜,綜合治理”的原則,保證施工、結(jié)構(gòu)、設(shè)備和行車安全。3.2.2總體技術(shù)對(duì)策及處理原則施工過(guò)程中嚴(yán)格遵循綜合預(yù)報(bào),先探后掘;排堵結(jié)合,綜合治理;全程跟蹤,突出重點(diǎn);預(yù)案在先,規(guī)避風(fēng)險(xiǎn);試驗(yàn)先行,快速?zèng)Q策;安全第一,確保進(jìn)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?zèng)Q策性的參考基準(zhǔn),對(duì)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(diǎn)注漿等不同方式進(jìn)行處理。根據(jù)類比分析,施工期洞壁圍巖出水形式主要9、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,其注漿封堵采取為充填 ( 塞) 式注漿,具體處理原則見(jiàn)表 3.2 。表 3.2 不同類型涌水的處理原則涌水涌水特點(diǎn)處理原則類型滲滴水涌水量少、水壓力低不考慮注漿處理或在洞身開(kāi)挖過(guò)后型出水再進(jìn)行后注漿處理,以不影響掘進(jìn)進(jìn)度。線狀一般出現(xiàn)在斷層、破碎帶或節(jié)理裂根據(jù)預(yù)測(cè)涌水量,作周邊注漿和定滲水隙發(fā)育洞段,雖其涌水壓力不高,但涌點(diǎn)注漿處理。3水面大,對(duì)洞內(nèi)施工也有一定的影響。高壓集力爭(zhēng)在涌水點(diǎn)未揭露前進(jìn)行注漿封涌水量大、壓力高、突發(fā)性強(qiáng)、危中涌水堵。采用超前注漿措施,在靜水條件下害性大,一旦揭露后再行封堵費(fèi)時(shí)較多封堵。3.2.310、徑向注漿施工注漿孔按 1m1m梅花型布置,孔深 5m,孔徑 42mm。邊墻及拱頂巖面少量出水時(shí),采用單液注漿。水泥漿的水灰比為 0.5 1.0 ,注漿漿液由稀到濃逐級(jí)變換,即先注稀漿,然后逐級(jí)變濃至 1.0 為止。若滲、滴水量大面廣時(shí),采用 TGRM特種漿液注漿止水, TGRM特種漿液從廠家購(gòu)置成品,按要求密封存放,以防老化和固結(jié)。待注漿孔眼及設(shè)備準(zhǔn)備就緒后,開(kāi)啟漿液,倒入注漿池,并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)壓注完畢。注漿壓力控制在 0.5 1.0MPa。首先在出水點(diǎn)處用風(fēng)鉆打孔并在孔口埋設(shè)一根 2580 的鋼管做引水管,埋進(jìn)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(diǎn)四周鉆 m深11、注漿孔,預(yù)埋注漿管,注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(shí)先注外圈孔后注內(nèi)圈孔,逐漸縮小封閉圈,最后關(guān)閉引水管口閥門。注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)與壓注效果判定基準(zhǔn),單孔結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)為單孔進(jìn)漿量小于 20L min。3.2.4隧道突涌水施工技術(shù)措施利用 TSP2003地質(zhì)預(yù)報(bào)、地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)、紅外線探水儀預(yù)測(cè)、不良地質(zhì)段超前水平鉆孔等措施。及時(shí)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(yīng)的處理措施。超前鉆孔一旦鉆到地下水,立即停鉆,并實(shí)施灌漿,按照注一段鉆一段的前進(jìn)式注漿方式實(shí)施,直至鉆到設(shè)計(jì)深度12、,將超前鉆孔與超前預(yù)注漿納入同一個(gè)工序來(lái)實(shí)施。前后兩次超前探孔保證有最小 5m搭接長(zhǎng)度,后一次鉆孔至少前 5m在前一次的注漿巖盤內(nèi)。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(jié)圈以外。做好注漿效果的檢查工作,按規(guī)定實(shí)施檢查孔,做到先檢查再開(kāi)挖。為提高注漿效果,在漿液中加入 TGRM特種灌漿材料。4超前地質(zhì)預(yù)報(bào)出涌水量不大,可能是滲滴型出水情況時(shí),先開(kāi)挖通過(guò)后再進(jìn)行灌漿止水。對(duì)于部分涌水點(diǎn),隧道開(kāi)挖后起初涌水量不大,但若不采取措施封堵,會(huì)逐漸增大涌水量甚至轉(zhuǎn)化成突水災(zāi)害而影響正常的施工生產(chǎn),13、 因此,對(duì)達(dá)不到規(guī)定的涌水點(diǎn)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充灌漿封堵是防突水的重要措施之一。當(dāng)隧道揭露線狀滲水時(shí),因其水壓力并不高,單點(diǎn)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(dāng)出現(xiàn)高壓集中涌水時(shí),外水壓力較大,流速較快,采用“分流卸壓”方案。在地下水補(bǔ)給區(qū)與涌水點(diǎn)之間實(shí)施分流,水量較小時(shí)設(shè)置分流鉆孔,以減小高壓集中涌水的外水壓力,再調(diào)整漿液膠結(jié)時(shí)間對(duì)滲水點(diǎn)實(shí)施灌漿,最后采用“關(guān)閘”形式封堵。當(dāng)揭露出水量相對(duì)較小的高壓集中涌時(shí)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(tái)車或管棚鉆機(jī)鉆孔,孔口安裝導(dǎo)流管和閥門,便于控制。分流導(dǎo)管安裝完成后,截取部分巖溶或裂隙水從導(dǎo)流管排出14、,使原涌水點(diǎn)水量減小,然后再實(shí)施注漿。3.3 積極開(kāi)展超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作由于隧道地質(zhì)復(fù)雜,施工可能存在著涌水、突泥、斷層帶產(chǎn)生流變等災(zāi)害。對(duì)地質(zhì)進(jìn)行超前探測(cè),作出準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)是施工的重點(diǎn)及關(guān)鍵。隧道施工過(guò)程的地質(zhì)超前預(yù)報(bào)預(yù)測(cè),主要是根據(jù)地表和已經(jīng)開(kāi)挖的隧道的地質(zhì)調(diào)查和各種探測(cè)方法取得的資料, 以及地質(zhì)推斷法預(yù)測(cè)開(kāi)挖工作面前方一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)圍巖的工程地質(zhì)條件。如:地面地質(zhì)調(diào)查法、洞身地質(zhì)素描法、鉆速測(cè)試法、綜合物法、平導(dǎo)先行法、鉆探孔法、涌水量觀測(cè)、有害氣體預(yù)測(cè)、巖體結(jié)構(gòu)面量測(cè)和圍巖變形觀測(cè)。物探測(cè)試主要有 TSP法、地質(zhì)雷達(dá)法。預(yù)測(cè)時(shí)根據(jù)地質(zhì)條件的不同,采用一種或幾種方法組合綜合預(yù)報(bào),以工程地質(zhì)法15、(包括圖析法及地質(zhì)素描法)進(jìn)行超前宏觀預(yù)報(bào)為前提,結(jié)合 TSP203超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)、地質(zhì)雷達(dá)等綜合手段,分長(zhǎng)期預(yù)報(bào)、中期預(yù)報(bào)、短期預(yù)報(bào)三個(gè)階段對(duì)隧道巖體特征、斷層、涌水等不良工程地質(zhì)進(jìn)行超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。對(duì)物探異常區(qū)采用鉆孔進(jìn)行驗(yàn)證,以便指導(dǎo)施工。地質(zhì)素描:棋盤石隧道 3#橫洞采用全斷面地質(zhì)素描,填寫施工地質(zhì)圍巖級(jí)別判定卡,建立地質(zhì)素描管理臺(tái)帳。地質(zhì)素描過(guò)程中發(fā)現(xiàn)地質(zhì)出現(xiàn)異常情況,可能影響施工安5全時(shí),立即采用相應(yīng)的施工技術(shù)措施。地質(zhì)雷達(dá)法:采用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行地質(zhì)超前預(yù)報(bào),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(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行短期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。及16、時(shí)的對(duì)掌子面前方地質(zhì)情況做出判斷小型含水?dāng)鄬悠扑閹Оl(fā)育,對(duì)施工影響較小?;诖伺袛?,我部及時(shí)的進(jìn)行了施工調(diào)整,采用必要的超前長(zhǎng)鉆孔施工技術(shù)措施,迅速組織人員進(jìn)行掘進(jìn)施工。TSP203探測(cè)法: TSP203是最新一代智能型預(yù)報(bào)儀,傳感器能采集不同方向的地震信號(hào),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(dòng)得出圖像和結(jié)果。鑒于此種方法探測(cè)距離遠(yuǎn),能更好的指導(dǎo)施工,我部在 3#橫洞擬采用此種方法進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)隧道工程涌水突泥應(yīng)急預(yù)案4.1 應(yīng)急物資與裝備保障項(xiàng)目部根據(jù)隧道突水涌水情況儲(chǔ)備高壓力注漿設(shè)備、大馬力抽水機(jī)、排污泵、電纜、 200 焊接鋼管、42 超前注漿小導(dǎo)管、水泥、鋼木17、支撐、方木、編織袋器具等,配備應(yīng)急救援器材、設(shè)備。保障部負(fù)責(zé)物資裝備的檢驗(yàn)、保養(yǎng)、維修工作,監(jiān)督應(yīng)急物資的儲(chǔ)備情況、掌握應(yīng)急物資的生產(chǎn)加工能力儲(chǔ)備情況,保證各種應(yīng)急資源處于良好的備戰(zhàn)狀態(tài)。4.2 應(yīng)急預(yù)案當(dāng)事故的評(píng)估達(dá)到應(yīng)急預(yù)案啟動(dòng)條件時(shí),即 3#橫洞出現(xiàn)大量涌水、突泥時(shí),立即向應(yīng)急預(yù)案組長(zhǎng)項(xiàng)目經(jīng)理上報(bào),組長(zhǎng)給現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急救援隊(duì)發(fā)出啟動(dòng)預(yù)案的指令,施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急救援隊(duì)?wèi)?yīng)立即指揮各應(yīng)急救援組根據(jù)當(dāng)時(shí)的情況立即采取相應(yīng)的應(yīng)急處置措施或進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)搶救,同時(shí)要以最快的速度進(jìn)行報(bào)警、并上報(bào)局指揮部,各應(yīng)急救援組接到指令后,要立即趕赴事故現(xiàn)場(chǎng),組織、實(shí)施搶救排險(xiǎn),并隨時(shí)貫徹執(zhí)行項(xiàng)目部針對(duì)險(xiǎn)情作出的決策。救援結(jié)束后,救援領(lǐng)導(dǎo)組宣布響應(yīng)終止,之后事故調(diào)查組開(kāi)展事故調(diào)查取證,善后工作組開(kāi)展善后處理工作。項(xiàng)目部根據(jù)應(yīng)急救援實(shí)施過(guò)程對(duì)重大危險(xiǎn)源應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行補(bǔ)充改進(jìn),并根據(jù)規(guī)定向局指揮部上報(bào)詳細(xì)的事故報(bào)告。6
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