1、.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:中鐵一局集團有限公司公園路向東延伸工程項目經理部二 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
2、挖支護參數 .103.3.2監控量測 .11四、質量保證措施.11五、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790
3、m,占總長 44.2%;級圍巖 290m,占總長 16.2%;級圍巖690m,占總長 38.5%;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+974 K1+025段,長約 51m。F2 破碎帶位置在左線里程為K1+300 K1+350段,長約 50m,右線里程為 K1+330 K1+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
4、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8001600m3/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
5、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
6、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
7、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
8、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
9、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(2.5 4)倍,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 0.8:1 1:1,水玻璃濃度模術 2.6 2.8,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
10、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
11、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;I20a 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.20cm 20cm。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
12、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,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
13、,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
14、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。單純的課本內容,并不能滿足學生的需要,通過補充,達到內容的完善教育之通病是教用腦的人不用手,不教用手的人用腦,所以一無所能。教育革命的對策是手腦聯盟,結果是手與腦的力量都可以大到不可思議。