206标隧道溶洞地质处理方案.doc

大连市地铁一期工期206标段溶洞处理专项施工方案一、工程概况：大连市地铁一期工程千山路-松江路两站一区间的隧道工程，起讫里程为：CK7+783.239CK9+097.428，全长1.3km。千山路站中心里程为CK7+887.639,起、讫里程分别为CK7+783.239、CK7+956.439，车站总长173.2m。松江路站中心里程为CK9+028.578,起、讫里程分别为CK8+914.828CK9+097.428,车站长度182.6。区间设计范围里程：CK7+956.439CK8+914.828。二、溶洞地段地铁施工的注意事项1、当施工达到溶洞边缘，各工序应紧密衔接，支护和初砌赶前。同时利用探孔或物探作超前预报，设法探明溶洞的形状、范围、大小、填充物及地下水等情况，据以制定施工处理方案及安全措施。2、施工中注意检查溶洞顶部，及时处理危石，当溶洞较大且顶部破碎时，应先喷射混凝土加固，再在靠近溶洞顶部附近打入锚杆，并应设置施工防护栏或钢筋防护网。3、在溶蚀地段的爆破作业应尽量做到多打眼、打浅眼，并控制爆破药量减少对围岩的扰动。防止在一次爆破后溶洞内的填充物突然大量涌入地铁区间，或溶洞水突然袭击区间，造成严重损失。4、在溶洞充填物中掘进，如充填物松软，可用超前支护施工。如填充物为极松散的砾石、块石堆积或流塑状粘土及砂粘土等可于开挖前采用地表注浆，洞内注浆或地表或区间溶洞内注浆相结合加固。如遇颗粒细、含水量大的流塑状土壤，可采用劈裂注浆技术，注入水泥浆或水泥水玻璃双液浆进行加固。5、溶洞未作处理方案前，不要将弃渣随意倾填与溶洞中。因弃渣覆盖了溶洞，不但不能了解其真实情况，反而会造成更多困难。三地铁地质预报监测1、地铁隧道开挖面地质素描：地质预报人员对隧道开挖面的地质状况作如实的调查和编录，采集必要的数据，具体包括：开挖面地层、岩性、节理发育程度、受构造影响程度、围岩稳定状态等进行编录。大连地铁206标段采用TSP203超前地质预报系统2、TSP203超前地质预报系统利用地震波反射原理，方便快速地预报开挖面前方100200m范围内的岩溶、断层破碎带、软弱地层等不良地质情况。工作方法：TSP203地质超前地质预报系统测线布置在开挖面附近的边墙上，它由两个接收器和24个炮孔组成。两个接收孔对称分布在两边墙，接收器孔与第一个炮孔间距1520m，孔深2.0m，孔径4245mm，孔口距隧道底约1.0m，与炮孔等高。当用环氧树脂固定接收器套管时，为了使孔内的水能够流出，接收器孔向上倾斜510；当用水泥砂浆固定接收器套管时，为了利于水泥浆的凝固，接收器孔向下倾斜510。3、24个炮孔等间距分布在边墙两侧，炮孔间距1.5m，深1.52.0m，孔径3538mm，炮孔向下倾斜1520，根据围岩软硬和完整破碎程度以及距接收器位置的远近，每个炮孔装药2050g，炸药最好为高爆速炸药，雷管采用零延期电雷管。4、当正式爆破采集数据时，洞内一切施工必须停止，以确保采集到的数据准确。为使接收器能与周围岩体很好地耦合以保证采集信号的质量，采集信号前至少12h时应将一个保护接收器的接收器套管插入孔内，并用含两种特殊成分的不收缩水泥砂浆使其与周围岩体很好地粘结在一起。每个爆破孔装药量10-40g，根据围岩软硬和完整破碎程度以及距接收器位置的远近而不同。若地震情况特别复杂，有时需要在隧洞另一边墙上也布置一个接收器和24个爆破孔，通过左右边墙所测资料的对比分析，得出较为准确的判断结果。四基本对策及处理方案1、基本对策 洞穴型、管道型岩溶：回填处理。 充填型岩溶：注浆夹固+大管棚进行处理。过水型岩溶：原则上引排维持既有通道方案处治不得随意对岩溶管道进行堵塞，以免形成水害。大型干溶洞：托梁+板跨方案、型钢混凝土+板跨方案、钢管群桩方案、桩基+承台方案，路基填筑方案、梁跨方案。 对岩溶水处理：注浆堵水方案、泄水洞方案，堆积体加固堵水方案、绕避方案。对填充物进行土工试验，分析其物理力学特性检测容重、含水量、孔隙率等，为注浆参数计算提供依据。对每种处理方案，都要进行仔细的计算，施工前在地铁区间溶洞处进行溶洞注浆及钻孔试验，取得经验数据，完善施工方案指导施工。遇到大溶洞时，必须请监理工程师和设计单位核查，明确处理方案。并报监理批准后实施。2、处理方案大连地区溶洞都较发育，工程地质条件十分复杂，变化万千，在地铁施工中一定要摸清情况，并根据实际情况采取不同的处理方案，且所采取的处理方案要及时与设计单位沟通，并取得设计单位的认可。各类溶洞的一些施工处理方法，以及在岩溶地区施工桩基础时应遵循的一些基本原则。针对复杂的岩溶，加强超前预测预报，锁定风险源，是规避风险的基础。应采用摇杆判译、地质测绘、水文调查，以及物探钻探、测井等多种技术手段，准确判定充填型溶岩，分布的规模、填充物的类型，地下水情况等。同时必须加强掌子面超强地质预测预报。加强注浆材料选择，机械配套、工艺控制，参数选取，以及注浆效果的检查评定，以确保注浆质量。保证3m以下完整岩柱厚度是确保安全的一项重要措施。保证3m完整岩柱厚度是岩溶突水的临界距离。涌水量和水压力是导致突水突泥的两个重要因素，因此必须建立“降雨量-涌水量-水压力”水文观测及分析模型。强化安全管理，加强安全监控测量。若岩溶存在高压水，可采取冻结法等措施进行处理。3、根据溶洞所处位置不同具体措施如下：溶洞发育深度小于2.0m的地段采用回填处理（1）溶洞在拱腰以上发育：采用泵送C10砼回填，未避免回填砼对二次衬砌局部产生过大压力，根据溶洞大小，要求在其四周施作约1.2m的间距锚杆，锚杆深入围岩不小于1.0m。同时，遇到溶洞处及前后5m内隧道增加格栅钢架，间距0.5m/榀。（2）溶洞在边墙处发育：采用M7.5号浆砌片石回填，厚度不小于1.5m。该处喷射砼和钢筋网初期支护可取消。同时，遇到溶洞处及前后5m内隧道增加格栅钢架，间距0.5m/榀。（3）溶洞在基础及路面以下发育：采用M7.5号浆砌片石回填，如有充填物必须挖除。同时，遇到溶洞处及前后5m内隧道增加格栅钢架，间距0.5m/榀。针对基础及路面以下大型溶洞，采用跨越处理方案。（1）溶洞在某一方向宽度较窄：采用钢筋砼梁跨越，梁高0.51m。施工时注意预埋110HDPE透水管。（2）溶洞发育相对较宽：采用设扩大基础或桩基，并设钢筋砼梁跨域。施工时注意预埋110HDPE透水管。针对溶洞高度大于隧道高度时，隧道纵向穿过的情况。（1）当溶洞为细长状时，对于拱部以上溶洞采用喷混凝土+钢格栅支护，采用浆砌片石回填护拱后，施作二次结构，护拱高度1.01.5米；下部对洞碴回填夯实后依次采用干砌片石、浆砌片石、混凝土回填后施作二次衬砌结构。施工时注意预埋孔径110HDP透水管。（2）溶洞的宽度和高度均远大于隧道断面时，若溶洞内无填充物可采用桩板结构通过，若溶洞内有填充物时，先水平施作1085m超前大管棚贯穿溶洞，环向间距300mm；拱部采用小导管加固、环向间距300mm，自管棚间施作，仰角1530；仰拱和边墙采用注浆锚管加固；撑子面采用全断面帷幕超前注浆堵水。然后依次施作初期支护，二次衬砌。针对拱腰以上开挖外溶洞深度大于2.0m，溶洞宽度小于隧道开挖面的处理方案。（1）溶洞内无填充物（或可清除）：采用泵送C25混凝土浇注，最薄厚度不小于500mm，要求两侧嵌入岩石内不小于500mm，并施作1.2m间距的锚杆，锚杆深入围岩不小于1.5m。以上施作完后再施作原结构的喷射混凝土和钢筋初期支护等。施工时注意预埋孔径110HDP透水管。（2）溶洞内有填充物：先水平施作423.5m超前小导管，间距300mm。开挖采用预裂爆破，施作格栅，间距500mm，注意钢架基脚处适当扩挖，保证基础锁脚锚杆，辅钢筋网，施作二次衬砌。施工时注意预埋110HPE透水管。五安全、质量保证措施1、安全保证措施1)对所有施工人员开展安全思想教育，树立“安全第一，预防为主”的思想。建立健全安全施工制度、规程和操作细则和组织机构，对每一项工序进行施工方案和安全技术措施交底工作。 2)所有现场施工人员挂牌上岗并配备齐安全防护用品。施工时在明显位置树立施工安全标志牌，实施井口24小时值班制度严禁非生产人员进入施工场地。 3)施工人员下井前，应将井内积水抽干，并向井内送高压风5分钟以上，待井内污蚀空气排出后，方可下人施工。抽水时井内不得留人。 4)施工人员上下井应采用钢爬梯及随竖井开挖安装的步行梯。 5)吊放物品用的电动葫芦、钢丝绳及吊桶等在使用前要仔细检查，消除一切安全隐患。 6)地铁区间内照明使用36V安全电压、带罩灯泡照明。 10)进行严格的施工监挖量测，信息化施工。按设计要求进行地面沉降观测、洞顶位移检测、洞两侧位移及应力检测锁以及周边房屋和管线监测。2、质量保证措施1)对所有施工人员，定期进行质量教育，牢固树立“百年大计，质量为本”的观念，在施工中坚持“谁施工谁负责”的原则。 2)在施工中严格实行“三检制”。工序交接必须有班组间的交接检查，上道工序不合格的不能进行下一道工序施工，班组自检合格后，由质检员进行复检，并填写质检评定表；隐蔽工程必须在内部检查合格后，再报监理工程师及设计单位检查，监理检查合格后才能进行下一道工序的施工。 3)把好原材料进场关，严格执行进场报检、抽样检验试验工作，不合格的材料不准进场使用。 4)施工测量实施三级复核制度，并配合监理进行检核，以确保结构位置准确、尺寸准确。 5)砼采用合格的预拌砼。喷砼配合比根据试验室提供理论配合比后，及时试喷取样送检，以便及时调整，做出合理的施工配合比。 6)及时作好质量检查记录，收集并整理各种质量保证资料。3、资源配备投入主要机械及物资储备序号设备名称规 格 型 号数量备注1工程钻机XY-150冲击钻机4台2潜水泵扬程大于35m2台3发电机100KVA、120KVA2台4高喷台车XP-30B1台5灌浆泵HB-802台6空压机P-0.8MPa，Q-6m3/min1台7泥浆泵BW-1502台8配套排水管400250m9配套排水管100500m106t0.461122中空注浆锚杆t2.5 12连接角钢（10/8#）t1.05 13连接板16mmt0.6 1442小导管t2.23 15砂包个3016片石t10