特殊地質(zhì)地段的施工方案及措施.doc
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2024-01-23
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1、特殊地質(zhì)地段的施工方案及措施14。1一般規(guī)定一般規(guī)定:1.1 當(dāng)隧道通過膨脹土層、軟弱黃土層、含水未固結(jié)圍巖、溶洞、破碎帶、巖爆、流沙以及瓦斯溢出地層時,宜采用輔助方法施工。1。2 施工中應(yīng)經(jīng)常觀察圍巖和地下水的變異情況,量測支護、襯砌的受力情況,注意地形、地貌的變化,防止突然事故的發(fā)生.如有險情,應(yīng)立即分析情況并采取措施,迅速處理.滲漏水地段,應(yīng)先治水。1.3 特殊地質(zhì)隧道,除大面積淋水地段、流沙地段外,均可采取錨噴支護施工。施工時應(yīng)符合下列要求:(1)當(dāng)開挖面自穩(wěn)性很差,難以開挖成形時,應(yīng)在清除危石后盡快在開挖面上噴射厚度不小于5cm的混凝土護面,必要時,可在開挖輪廓線處和開挖面上打設(shè)超前2、錨桿,超前錨桿長度宜大于開挖進尺的3倍。(2)錨噴支護完成后仍不能提供足夠的支護能力時,應(yīng)及時設(shè)置鋼架支撐,加強支護.1。4 不宜采用錨噴支護的地段,應(yīng)采用構(gòu)件支撐,并符合下列要求:(1)支撐應(yīng)有足夠的強度和剛度,能承受開挖后的圍巖壓力。支撐基礎(chǔ)應(yīng)鋪設(shè)墊板。當(dāng)支撐出現(xiàn)變形、斷裂時,應(yīng)立即加固或部分撤換。(2)圍巖出現(xiàn)底部壓力,產(chǎn)生底鼓現(xiàn)象或可能產(chǎn)生沉陷時,應(yīng)加設(shè)底梁.(3)當(dāng)圍巖極為松軟破碎時,必須先護后挖,暴露面應(yīng)采用支撐封閉。(4)根據(jù)現(xiàn)場條件,可結(jié)合管棚或超前錨桿等支護,形成聯(lián)合支撐。(5)支撐作業(yè)應(yīng)迅速、及時。1.5 特殊地質(zhì)地段施工時,不宜采取全斷面開挖。鉆爆設(shè)計時,應(yīng)嚴格控制炮眼數(shù)3、量、深度和裝藥量。1.6 圍巖壓力過大,支撐下沉可能侵入襯砌設(shè)計斷面時,必須挑頂,并按以下方法進行處理。(1)拱部擴挖前發(fā)現(xiàn)頂部下沉,應(yīng)先挑頂后擴挖;(2)當(dāng)擴挖后發(fā)現(xiàn)頂部下沉,應(yīng)立好拱架和模板先灌筑滿足設(shè)計斷面部分的拱圈,該混凝土達到所需強度并加強拱架支撐后,再行挑頂灌筑其余部分;(3)挑頂作業(yè)宜先護后挖。1.7 自穩(wěn)性極差的圍巖宜采取壓注水泥砂漿或化學(xué)漿液加固。1.8 模筑襯砌施工應(yīng)遵守有關(guān)規(guī)定,并符合下列要求:(1)當(dāng)拱腳、墻基松軟時,灌筑混凝土前應(yīng)排凈基底積水,并采取措施加固基底;(2)襯砌混凝土應(yīng)摻早強劑等,提高襯砌的早期承載能力;(3)仰拱施工,應(yīng)在邊墻完成后抓緊進行,使結(jié)構(gòu)盡快封4、閉成環(huán)。1。9 特殊地質(zhì)地段施工方案應(yīng)由設(shè)計、施工主管技術(shù)負責(zé)人共同研究確定。施工過程中發(fā)現(xiàn)設(shè)計與實際情況不符時,施工單位應(yīng)會同有關(guān)方面共同研究,作出必要的修改膨脹性圍巖:2.1 隧道通過膨脹性地層時,應(yīng)對圍巖的壓力和流變情況進入調(diào)查、量測、掌握圍巖變形及壓力的增長特性.2.2 宜采用短臺階或中央導(dǎo)坑法開挖,但開挖分部不宜過多。2.3 應(yīng)緊跟開挖盡快對圍巖施加約束。可用錨噴及鋼架或格柵聯(lián)合支護;膨脹壓力很大時,可在隧道底部打設(shè)錨桿,亦可在隧道頂部一定范圍內(nèi)打入斜向超前錨桿和小導(dǎo)管,形成閉合環(huán)。斜向錨桿的外斜角度、桿長、間距、范圍應(yīng)按規(guī)范規(guī)定執(zhí)行.噴射混凝土層宜采用鋼纖維混凝土,提高噴層的抗拉和5、抗剪能力。2。4 鋼架支撐宜采用可縮性結(jié)構(gòu)。支撐的制作與安裝應(yīng)符合下列規(guī)定: (1)支撐的可縮接頭,根據(jù)位移量確定,可設(shè)23個。 (2)接頭的伸縮,應(yīng)根據(jù)隧道最大控制位移計算確定,每個拉接頭最大伸縮量不宜大于100 mm. (3)可縮接頭的滑動阻力.可按鋼架支撐承受軸向力的1/2進行計算。 (4)當(dāng)采用鋼管制作支撐時,應(yīng)設(shè)灌漿孔.可縮接頭收縮合攏后,管內(nèi)應(yīng)用噴射混凝土封閉。2。5 襯砌的拱部與側(cè)墻宜同時施工,仰拱應(yīng)盡早完成.仰拱與側(cè)墻連接處應(yīng)盡可能做成圓弧狀,襯砌與圍巖應(yīng)密貼。2.6 當(dāng)圍巖壓力極大,其變形速率難以收斂時,應(yīng)在上臺階或中央導(dǎo)坑的底部行先修筑臨時混凝土仰拱,待變形基本收斂后,開挖6、下部臺階,拆除臨時仰拱,并盡快灌筑永久性襯砌和仰拱。黃土:3。1 黃土圍巖隧道施工應(yīng)符合下列要求:(1)調(diào)查黃土中構(gòu)造節(jié)理的產(chǎn)狀與分布狀況.對因構(gòu)造節(jié)理切割而形成的不穩(wěn)定部位加強支護。(2)宜采用短臺階開挖方法或分部開挖法(留核心法)。初期支護應(yīng)緊跟開挖面施作。(3)做好地表水截排工作,雨水不得漫溢于洞口仰坡和邊坡面。(4)施工中應(yīng)遵循“短開挖、少擾動、強支護、及時密貼、勤量測”的原則。(5)當(dāng)隧道覆蓋層淺、地表有下沉可能時,應(yīng)按規(guī)范中有關(guān)防止地表下沉的輔助方法治理。3.2 黃土圍巖隧道宜采用復(fù)合式襯砌,開挖以后鋼支撐、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土和錨桿作初期支護,必要時宜采用超前錨桿、管棚支撐加固圍巖7、.3。3 施工中洞內(nèi)應(yīng)完善排水設(shè)施,保持路面干燥。當(dāng)?shù)叵滤枯^大時,應(yīng)在洞內(nèi)采用井點降水法降低地下水位。或在洞外隧道開挖線兩側(cè)設(shè)深井降水。溶洞:4.1 隧道通過巖溶地區(qū),當(dāng)發(fā)現(xiàn)地表有以下情況時,可初步判斷其巖層中存在溶洞、暗河。(1)四周匯水的洼地內(nèi),發(fā)現(xiàn)在落水洞、漏斗或天然豎井存在;(2)落水洞、漏斗呈帶狀分布地段;(3)地面塌陷和草木叢生以及冬季冒氣等地段;(4)地表水消失或附近有出水點(泉眼)的地段。4.2 應(yīng)根據(jù)設(shè)計文件有關(guān)資料,進一步查明溶洞分布范圍、類型、巖層的完整穩(wěn)定程度、充填物和地下水流情況等,據(jù)以確定施工方法.對尚在發(fā)育或穿越暗河、水囊等地質(zhì)條件極復(fù)雜的巖溶區(qū),應(yīng)查明情況,填8、重選定施工方案.探查溶洞時,應(yīng)有安全措施。4。3 巖溶地段隧道可采取以下幾種措施處治:4.3。1 引排水(1)遇到暗河或溶洞有水流時,宜排不宜堵,應(yīng)在查明水源流向及其與隧道位置的關(guān)系后,用暗管、涵洞、小橋等設(shè)施渲泄水流或開鑿泄水洞將水排除洞外。 (2)當(dāng)巖溶水流的位置在隧道頂部或高于隧道頂部時,應(yīng)在適當(dāng)距離處,開鑿引水斜洞(可引水槽)將水位降低到隧底標(biāo)高以下,再行引排。當(dāng)隧道設(shè)有平行導(dǎo)坑時,可將水引入平行導(dǎo)坑排出。4.3.2 堵填 (1)對已停止發(fā)育、跨徑較小、無水溶洞,可根據(jù)其與隧道相交的位置及其充填情況,采用混凝土、漿砌片石或干砌片石予以回填封閉;或加深邊墻基礎(chǔ),加固隧道底部。 (2)當(dāng)隧9、道拱頂部有空溶洞時,可視溶洞的巖石破碎程度在溶洞頂部采用錨桿加固,并加設(shè)隧道護拱及拱頂回填的辦法處治.4.3.3 跨越 (1)當(dāng)溶洞較大較深,不宜采用堵填封閉的方法,或充填物松軟不能承載隧道結(jié)構(gòu)時,可采用梁、拱跨越.跨越的梁端或拱座應(yīng)置于穩(wěn)固可靠的巖層上,必要時灌筑混凝土進行加固。遇特大溶洞時,可采取明洞結(jié)構(gòu)形式. (2)當(dāng)溶洞很大,地質(zhì)情況復(fù)雜時,隧道襯砌可采用拉桿拱、邊墻梁結(jié)構(gòu);有條件進,可采用錨索對溶洞與隧道連接處進行加固,錨索應(yīng)為全長末膠結(jié)的自由錨索。4。3.4 繞行 在巖溶區(qū)施工,個別溶洞處理耗時且困難時,可采取迂回導(dǎo)坑繞過溶洞,繼續(xù)進行隧道前方施工,并同時處治溶洞,以節(jié)省時間,加快10、施工進度.繞行開挖中,應(yīng)防止洞壁失穩(wěn).4。4 溶洞地段施工應(yīng)符合下列要求:4.4。1 鑿眼機鉆進速度較快時,可能已達到溶洞邊緣,應(yīng)觀察水情變化及裂隙溶蝕程度,當(dāng)滲水及溶蝕程度有所增大時,應(yīng)對掘進、支撐、排水等工作加以妥善安排。4.4。2 當(dāng)達到溶洞邊緣,施工各工序應(yīng)緊密銜接。當(dāng)采取下導(dǎo)坑引進時,邊墻基礎(chǔ)應(yīng)堅固,對小溶洞應(yīng)填實;對大溶洞可采取本節(jié)14。4。3.3款的措施處理。上部工序應(yīng)抓緊,盡快作好襯砌。4。4.3 在溶洞充填體中開挖,當(dāng)充填物較松軟時,可用插鈑法(如工型鋼或槽型鋼等)施工,并注意預(yù)留沉落量。當(dāng)充填物為石塊堆積時,可在開挖前預(yù)壓砂礫及水泥砂漿加固.4。4。4 施工中對溶洞頂部應(yīng)經(jīng)11、常檢查,及時處理危石.當(dāng)溶洞較高且頂部破碎時,應(yīng)先噴射混凝土加固,再在靠近溶洞頂部附近打入錨桿,并設(shè)置鋼筋和支架。4。4.5 在巖溶地段爆破,應(yīng)盡量做到多打眼,打淺眼,并控制藥量.4。4.6 當(dāng)反坡施工遇到溶洞時,應(yīng)準(zhǔn)備足夠數(shù)量的排水設(shè)備.4。4.7 當(dāng)判斷有巖溶水時,應(yīng)利用超前探水鉆孔作涌水預(yù)報,探明開挖面前方幾米到幾十米的水情,防止突水事故的發(fā)生。4.4.8 溶洞內(nèi)不得任意拋填隧道開挖棄渣。4.5 遇采空區(qū)時,應(yīng)采取弱爆破,強支護,謹慎開挖。4.4條執(zhí)行.塌方:5。1 塌方地段應(yīng)加強預(yù)報工作.處理塌方前,應(yīng)詳細調(diào)查其范圍、形狀、塌穴地質(zhì)構(gòu)造,查明其誘發(fā)原因和塌方類型,據(jù)此確定處理方案。5。12、2 隧道塌方后,應(yīng)先加固未塌方地段,防止塌穴擴大。5。3 塌方規(guī)模較小時,首先加固塌體兩端洞身,并盡快施作噴射混凝土或錨噴聯(lián)合支護封閉塌穴頂部和側(cè)部,然后清渣.在保證安全的前提下,亦可在塌渣上架設(shè)施工臨時支架,穩(wěn)定頂部,然后清渣。臨時支架待灌筑襯砌混凝土達到要求強度后方可拆除。 5.4 當(dāng)塌方規(guī)模很大,塌渣體完全堵死洞身時,宜采用先護后挖的方法。在查清塌穴規(guī)模大小和穴頂位置后,可采用管棚法或注漿固結(jié)法穩(wěn)固圍巖體和渣體,待其基本穩(wěn)定后,按先上部后下部的順序清除渣體,亦可用全斷面法按短進尺、弱爆破、早封閉的原則開挖塌體,并盡快完成襯砌.5。5 塌方冒項,在清渣前應(yīng)支護陷穴口,地層極差時,在陷穴口附13、近地面應(yīng)打設(shè)地表錨桿,洞內(nèi)可采用管棚支護和鋼架支撐。5。6 在塌方處,模筑襯砌背后與塌穴洞孔周壁必須緊密支撐。當(dāng)塌方較小時,可用漿砌片石或干砌片石將其充填;當(dāng)塌穴較大時,可用漿砌片石回填,厚度宜為2m,其以上空間應(yīng)采用鋼支撐等頂住穩(wěn)固圍巖;特大塌穴應(yīng)作特殊處理.襯砌厚度應(yīng)按松散體荷載計算確定。5.7 塌方地段防排水除遵守本規(guī)范10章有關(guān)規(guī)定處,尚應(yīng)遵守下列規(guī)定:(1)對于地表沉陷和裂縫,應(yīng)采用不透水土夯填密實,并開挖截水溝,防止地表水下滲到塌穴和塌渣體內(nèi);(2)塌方冒頂時,應(yīng)在陷穴口地表四周挖溝排水,并設(shè)棚遮蓋穴頂,防止雨水流入。陷穴口填標(biāo)高應(yīng)高出地面并封口。5。8 巖爆引起塌方時,應(yīng)采取以下14、措施:(1)迅速將人員和機械,撤至安全地段;(2)采用磨擦型錨桿進行支護,增大錨桿的初錨固力;(3)采用鋼纖維噴射混凝土,抑制開挖面拱部圍巖的剝落;(4)采取掛鋼筋網(wǎng),必要時可用鋼支撐加固;(5)充分作好巖爆現(xiàn)象觀察記錄;(6)可采取聲波探測,加強巖爆預(yù)報工作.流沙:6。1 施工中應(yīng)調(diào)查流沙特性、規(guī)模,了解地質(zhì)構(gòu)成、貫入度、相對密度、鑿徑分布、塑性指數(shù)、地層承載力、滯水層分布、地下水壓力和透水系數(shù)等,并制訂處治方案。6。2 在流沙地段開挖隧道,可采取以下治理措施:(1)加強防排水工作,防止沙層稀釋和挾走沙粒,必要時采取井點法降低地下水位,其集水管可用加氣砂漿充填。(2)將泥水抽排至洞外。當(dāng)隧道15、很長時,可在洞內(nèi)合適位置設(shè)時蓄泥水池,將泥水在該池內(nèi)經(jīng)處理沉淀后抽出洞外,池內(nèi)沉積的淤泥定期清除.(3)采用化學(xué)藥液注漿固結(jié)圍巖時,注劑可采用懸浮型或溶液型漿液.(4)應(yīng)自上而下分部開挖,先護后挖,邊挖邊密封,遇縫必緒。流沙出現(xiàn)后,盡快用板材封閉開挖面.(5)可采用工字型鋼支撐或木支撐,設(shè)置底梁,支撐的上下、縱橫均應(yīng)連接牢固。架設(shè)拱架時,拱腳應(yīng)用方木或厚板鋪墊。支撐背面應(yīng)用木板或槽型鋼鈑遮擋,嚴防流沙從支撐間逸出.(6)在流沙逸出口附近較干燥圍巖處,應(yīng)盡快打入錨桿或施作噴射混凝土層,加固圍巖,防止逸出擴大。6。3 流沙地段開挖邊墻馬口,其長度不得大于2m,并應(yīng)采取措施防止拱圈兩側(cè)不均勻下沉.拱16、部和邊墻襯砌混凝土的灌筑應(yīng)盡量縮短時差,盡快形成封閉環(huán)。瓦斯底層:7.1 瓦斯溢出地段,應(yīng)預(yù)先確定瓦斯探測方法,并制訂瓦期稀釋措施、防爆措施、緊急救援措施等。7.2 瓦期地層宜采用超前導(dǎo)坑法開挖,探查瓦斯種類和含量,并稀釋瓦斯?jié)舛龋瑫r加強通風(fēng)。7。3 鉆爆作業(yè)必須遵守下列規(guī)定: (1)在煤層或有瓦斯巖層中,不允許打40cm以下的淺眼,任何炮眼最大抵抗線不得小于30cm; (2)打眼時應(yīng)采取濕式鑿巖,嚴禁干式鑿巖; (3)應(yīng)使用毫秒電雷管和安全炸藥,并采取電力起爆; (4)爆破電閘應(yīng)安裝在新鮮風(fēng)流中,并與開挖面保持200m左右距離; (5)應(yīng)采用連續(xù)裝藥方式,雷管安放在最外一節(jié)炸藥中,不得使用17、裸露藥包.7.4 瓦斯地層施工必須采取下列安全措施: (1)預(yù)先對各有關(guān)人員進行專門訓(xùn)練,經(jīng)考試合格確認其已掌握有關(guān)防止瓦斯爆炸方面的技術(shù)操作知識后,方可擔(dān)任防爆工作。 (2)裝渣運輸使用的金屬器機和車輛不得與渣體撞擊,鏟裝前必須將石渣洗濕,防止磨擦和碰擊火花。 (3)通風(fēng)用的風(fēng)筒、風(fēng)道、風(fēng)門和風(fēng)墻等設(shè)施,必須按規(guī)定制作,保持密閉,防止漏風(fēng)和松動塌落,施工中應(yīng)派專人維修和保養(yǎng)。禁止頻繁開啟風(fēng)門,確保風(fēng)流穩(wěn)定. (4)風(fēng)機用電應(yīng)單獨供給,當(dāng)其它電源因瓦斯超限而切斷時,風(fēng)機電源必須能正常供電。 (5)組織工地救護組,進行專門搶救訓(xùn)練.備齊急救和搶險設(shè)備,并指定專人保管,經(jīng)常保持其良好狀態(tài),不得挪做18、他用. (6)隧道內(nèi)嚴禁使用明火照明,不得帶入易燃物品.7。5 瓦斯檢測手段可采用瓦斯遙測裝置、定點報警儀和手持式光波干涉儀。應(yīng)重點檢測下列地點: (1)開挖面及其附近20m范圍內(nèi)的風(fēng)流中; (2)斷面變化交界處上部,導(dǎo)坑上部,襯砌與未初砌交界處上部以及襯砌臺車內(nèi)部等容易積聚瓦斯的地方; (3)局扇20m范圍內(nèi)的風(fēng)流中; (4)總回風(fēng)流中; (5)各洞室和通道; (6)機械、電氣設(shè)備及其開關(guān)附近20m范圍內(nèi); (7)巖石裂隙、溶洞和采空區(qū)瓦斯溢出口; (8)局部通風(fēng)不良地段; (9)技術(shù)負責(zé)人指定的檢測地點。7.6 應(yīng)加強瓦斯檢查制度,在鉆眼、裝藥、放炮前及放炮后四個五一節(jié)上搞好瓦斯巡回檢測工作。瓦斯檢查應(yīng)按下列規(guī)定執(zhí)行: (1)導(dǎo)坑內(nèi)瓦斯含量在0.5以下時,每隔0。5h到1h檢查一次,0。5以上時,應(yīng)隨時檢查,不得離開開挖面,發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時報告; (2)當(dāng)發(fā)現(xiàn)瓦斯含量在2時,應(yīng)加強通風(fēng)稀釋,在瓦斯含量降到允許值后,才可進入檢查; (3)瓦斯檢查人員工作時應(yīng)有安全防護裝備。