©2010-2025 宁波自信网络信息技术有限公司 版权所有
客服电话：4009-655-100 投诉/维权电话：18658249818
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490
关注我们 ：
1、向莆铁路青云山隧道F7断层施工方案 1、工程简介 新建铁路向莆线永泰至莆田段青云山隧道F7断层及其影响带的里程为DK（YDK）500+515-DK500（YDK）+647,其中DK(YDK)500+535-DK(YDK)500+612为主断层地带。其不良地质构造如下： ⑴、断裂构造： 裂隙面弯曲状，呈雁行排列，局部硅化及岩脉充填。经钻孔验证，断层破碎带约57m，以碎裂岩为主，影响带宽度分别为20m、35m.。断层面产状317°∠57°，沿走向长度约800 m，属压扭性断层。该断层裂隙带的裂面紧密，裂隙主要产状：335°∠78°、35°∠78°、266°∠88°，导水性较好。该断
2、层对隧道围岩级别、洞身稳定性影响较大。断层带横穿一水塘和水库，地表水塘与水库可能沿断层破碎带透水，断层导水性较好，渗透系数为0.337m/d，属强富水段，隧道施工可能产生涌水、掉块、坍塌，施工时应加强防范，支护和排水。 ⑵、节理裂隙:节理裂隙主要发育于断层带及其影响带的范围内，裂隙走向与断层走向基本一致，少量与断层走向斜交，裂隙密度一般每米3~6条。断层带影响范围外裂隙不发育，岩石坚硬完整。DK500+117-DK500+647段次石英二长斑岩与流纹岩接触带竖向构造裂隙发育，间距15-30cm，多泥质充填，裂隙密度一般每米4~6条，延伸较长。主要产状：138°∠90°、238°∠90°。
3、⑶、断层破碎带正常涌水量： 对断层破碎带富水程度和可能产生涌水类别进行判定见下表1-1： 表1-1 各断层破碎带正常涌水量计算表 孔号 断层编号 隧道通过含水体的长度（m） 渗透系数（m/d） 隧道涌水量（m3/d） 最大单位涌水量（m3/d.m） 富水 程度 备 注 D46 F7 112 0.337 11167 99.71 强富水 区域断层，与水库有联系 ⑷、隧道围岩级别划分： 见下表1-2。 表1-2 隧道F7断层围岩级别划分一览表 序号 里程 长度（m） 岩芯RQD 岩体完整性指数Kv 围岩质量评价 围岩类别
4、 备注 1 DK500+525-DK500+545 20 差 Ⅳ 左线F7及其影响带 2 DK500+545-DK500+602 57 30 0.76 很差 Ⅴ 3 DK500+602-DK500+637 35 差 Ⅳ 4 YDK500+525-YDK500+545 20 差 Ⅳ 右线F7及其影响带 5 YDK500+545-YDK500+602 57 30 0.76 很差 Ⅴ 6 YDK500+602-YDK500+637 35 差 Ⅳ 2、施工方案及预支护措施 根据设计围岩类
5、别、断层构造、涌水量大小及节理裂隙情况，主要施工方法和辅助施工措施见表2-1。 表2-1 正洞衬砌与施工辅助措施一览表 序号 里程 长度（m） 围岩 类别 支护结构 预支护措施 施工方法 备注 衬砌类型 钢架 设计 超前 小导管 超前 锚杆 注浆 措施 1 DK500+515-DK500+535 20 Ⅳ Ⅳc I16钢架，间距0.8m φ25中空注浆锚杆 3m帷幕注浆 台阶法 左线F7及其影响带 2 DK500+535-DK500+612 77 Ⅴ Ⅴc I18钢架，间距0.6m φ42,壁厚3.5mm长4.5
6、m 5m帷幕注浆 短台阶法 3 DK500+612-DK500+647 35 Ⅳ Ⅳc I16钢架，间距0.8m φ25中空注浆锚杆 3m帷幕注浆 台阶法 4 YDK500+515-YDK500+535 20 Ⅳ Ⅳc I16钢架，间距0.8m φ25中空注浆锚杆 3m帷幕注浆 台阶法 右线F7及其影响带 5 YDK500+535-YDK500+612 77 Ⅴ Ⅴc I18钢架，间距0.6m φ42,壁厚3.5mm长4.5m 5m帷幕注浆 短台阶法 6 YDK500+612-YDK500+647 35 Ⅳ
7、Ⅳc I16钢架，间距0.8m φ25中空注浆锚杆 3m帷幕注浆 台阶法 3、主要施工工艺及施工方法 3.1隧道开挖 隧道DK（YDK）500+515-DK（YDK）500+647段属F7断层及其影响带，该段地质较复杂，属强富水段，围岩稳定性差，易掉块、坍塌。DK（YDK）500+515-DK（YDK）500+647段拟采用台阶法施工。以“短进尺、弱爆破、强支护、适时衬砌”为原则，加强施工监控量测，确保施工安全。 3.1.1隧道开挖方法 表3-1 隧道开挖施工方法一览表 作业地段 开挖施工方法 Ⅳ级围岩 台阶法开挖 钻爆法 Ⅴ级围岩地段 短台阶法
8、开挖或 弧形开挖预留核心土法 钻爆法或机械直接开挖 （1）Ⅳ级围岩地段 Ⅳ级围岩段采用台阶法施工，采用光面爆破施工，上台阶采用人工持YT-28型风枪钻眼作业、下台阶采用多功能台架钻眼作业。 Ⅳ级围岩地段开挖前，采用φ25中空注浆锚杆进行超前支护，对岩体进行预加固，待拟开挖岩体达到一定强度后再开始开挖。 上台阶开挖距离不超过4m前，实施下台阶开挖，下台阶设计开挖每循环进尺3.0m～3.5m，下台阶一次落底开挖。 上台阶每循环进尺2.0m，下台阶设计开挖每循环进尺3.0m。仰拱与掌子面的距离不超过35m。 Ⅳ级围岩钻爆所采用2号岩石硝胺炸药，有水地段采用乳化防水炸
9、药，药卷直径采用φ32，周边眼采用高效能控制爆破劈裂管耦合连续装药，其余眼采用集中装药，炮眼堵塞采用水压爆破技术堵塞,非电毫秒雷管起爆，电雷管引爆。施工中根据地质变化不断调整爆破参数，以取得良好的光爆效果。 Ⅳ级围岩台阶法爆破炮眼布置见图3-1。 Ⅳ级围岩台阶法开挖主要技术经济指标见表3-2。 图3-1 Ⅳ级围岩台阶法爆破炮眼布置图及爆破参数表 表3-2 Ⅳ级围岩台阶法光面爆破主要技术经济指标表 序号 项目 单位 数量 上台阶 下台阶 1 开挖断面积 m2 47.93 42.2 2 预计每循环进尺 m 2.0 3.0 3 每循环爆破石方 m3
10、95.9 126.6 4 炮眼总数 个 97 121.2 5 炸药用量 Kg 112.5 127.3 6 比钻眼数 个/m2 2.2 2.1 7 比装药量 Kg /m3 1.27 1.05 （2）Ⅴ级围岩地段 Ⅴ级围岩段采用短台阶法或采用弧形开挖预留核心土法施工。Ⅴ级围岩地段开挖前，采用φ42超前小导管进行超前支护，对岩体进行预加固，待拟开挖岩体达到一定强度后再开始开挖。 采用短台阶法施工时，上下台阶距离不超过5m，在设有超前支护的措施情况下，每循环进尺1.0m，并且在下一循环开挖之前必须完成设计要求的初期支护，下台阶开挖后及时施作边墙初期支护和
11、仰拱，永久仰拱与下台阶开挖面距离不大于35m。上台阶采用人工持风枪钻眼作业、下台阶采用多功能台架或人工持风枪钻眼作业。 上台阶开挖4～5个循环后，实施下台阶开挖，下台阶的开挖进度均落后于上台阶1-2倍的隧道跨径，下台阶一次落底开挖。 上台阶设计开挖每循环进尺1.0m ，即每开挖一循环，立即进行拱部围岩初期喷砼封面（5cm），打设拱部径向锚杆，挂钢筋网后喷射拱部砼支护。上台阶采用YT-28型风枪进行钻眼孔作业。下台阶设计开挖每循环进尺1.5m～2.5m，下台阶开挖后及时施作边墙初期支护和永久仰拱。 Ⅴ级围岩钻爆采用2号岩石硝胺炸药，有水地段采用乳化防水炸药，药卷直径周边眼采用φ25，其他炮
12、眼采用φ32，周边眼采用高效能控制爆破劈裂管耦合连续装药，其余眼采用集中装药，炮眼堵塞采用水压爆破技术堵塞,非电毫秒雷管起爆，电雷管引爆。施工中根据地质变化不断调整爆破参数，以取得良好的光爆效果。爆破设计图见图3-2。上、下半断面爆破参数见见表3-3和表3-4。 图3-2 Ⅴ级围岩爆破设计图 表3-3 上半断面爆破参数表 周边眼间距E（cm） 抵抗线 W（cm） 眼深 （m） 辅助眼间排距（cm） 线装药密度 （kg/m） 最大段控制药量（kg） 30 50 1.5 80-90 0.15-0.25 ≯4.5 表3-4 下半断面爆破参数表 周边眼间距
13、E（cm） 孔排距（m） 眼深（m） 线装药密度（kg/m） 最大段控制药量（kg） 40 0.8-0.9 2 0.2-0.3 ≯4.5 3.1.2隧道开挖施工工艺 (1)施工工艺 施工工艺流程见图3-3。 施工准备、测量放线 钻 孔 装 药 爆 破 出碴 初期支护 排烟、清危 下一工序 下一循环 图3-3 开挖施工作业流程图 (2)施工注意事项 1）放样布眼：台车或人工钻眼开始前，测量员根据钻爆设计图，采用多功能隧道及线路测量系统（Leica DT300/700/1100）精确测定开挖断面轮廓及
14、炮眼位置，并以红漆标定，其误差不超过5cm。 2）定位钻孔：钻孔时，使用激光准直仪控制开挖方向和开挖轮廓线。钻杆与隧道轴线保持平行，按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼高，钻孔误差要控制在3cm和5cm以内。钻工先熟悉炮眼布置图，熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，由丰富经验的老钻工司钻，专人指挥，以确保周边眼的外插角准确，尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm。同时，根据眼口位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上。 3）清孔：装药前，用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。 4）装药：装药采用分片分组、
15、自上而下进行，严格按照钻爆设计图确定的装药量装药，雷管“对段号入孔”。炮孔用炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。 5）爆破器材：爆破使用炸药根据岩石强度选用不同猛度爆速的炸药，有水地段及周边眼选用乳化炸药，其余均用2号岩石硝铵炸药。采用塑料导爆管非电起爆。 6）联结起爆网路：起爆网路为复式网路，以保证起爆的可靠性和准确性。联结时注意：导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数相同；引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处网路联好后，有专人负责检查。 7）瞎炮的处理：发现瞎炮，首先查明原因。如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可；但此时的接头尽量靠近炮
16、眼。如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮，参照有关隧道爆破安全操作规程处理。 8）爆破参数调整：根据检测的情况适时调整爆破参数，为下一循环光面爆破提供理想的参数。 9）周边眼的装药结构: 周边眼用φ25×200小药卷，不偶合装结构，不偶合系数一般取1.4～2.0范围以内。其余炮眼用φ40×500药卷周边眼的装药结构。 3.1.3隧道钻爆控制措施及工艺标准 按“一标准、两要求、三控制、四保证”原则进行光面爆破施工。 “一标准”，即一个控制标准。 “两要求”，即钻眼作业要求和装药联线作业要求。 “三控制”，即控制钻眼角度、深度、密度；控制装药量和装药结构；控制测量放线精度。
17、四保证”，即搞好思想保证，端正态度，纠正“宁超勿欠”等错误思想；搞好技术保证，及时根据爆破实际情况调整钻爆设计参数；搞好施工保证，落实岗位责任制，组织QC小组活动，严格工序自检、互检、交接检；搞好经济保证，落实经济责任制。 装药作业采取定人、定位、定段别，做到装药按顺序进行；装药前，所有炮眼全部用高压风吹洗；严格按爆破设计的装药结构和药量施作； 严格按设计的联接网络实施，控制导爆索的连接方向和连接点的牢固性。 本段隧道开挖工艺标准见表3-5所示。 表3-5 隧道光爆控制标准表 序号 项 目 软岩 1 平均线性超挖量（cm） 15 2 最大线性超挖量（cm）
18、 25 3 两炮衔接台阶最大尺寸（cm） 15 4 半眼残痕率（%） ≥60 5 炮眼利用率（%） 100 3.2超前支护措施 本段可能采取的超前支护设计有φ42超前小导管、φ25中空注浆锚杆和帷幕注浆等形式。 3.2.1 φ42超前小导管支护 (1)施工工艺流程 见图3-4。 施工准备 钻孔打小导管 设备准备 管材加工 材料准备 机具准备 地质调查 注浆设计 现场试验 效果检查 制定施工方案进入施工 浆液选择 配比试验 注浆参数 喷混凝土封闭掌子面
19、 注 浆 注浆站布置 浆液配置 安孔口止浆塞 连接止浆管 开 挖 图3-4 超前小导管施工工艺流程图 (2)施工方法 采用现场加工小导管，小导管采用外径φ42mm，厚度为3.5mm的热轧无缝钢管，钢管长度为3.5m，除尾部预留100cm作为止浆段外，其余管壁四周按15cm间距梅花形钻设φ10mm注浆孔。为了便于超前小导管插入围岩内，钢管前端做成尖锥状，尾部焊上箍筋。见图3-5。 φ6mm加劲箍 100cm φ50mm普通焊管 15cm
20、 图3-5 注浆小导管加工图 小导管按设计环向间距为40cm，外插角控制在5°～10°范围内插入拱部围岩内，纵向相邻两排的水平投影搭接长度不小于100cm。小导管安设采用钻孔打入法，即先按设计要求钻孔，钻孔直径比钢管直径大3-5mm，然后将小导管穿过钢架，用锤击或钻机顶入，顶入的长度不小于钢管总长度的90%，并用高压风将钢管内的杂物吹出。超前小导管施工方法见图3-6。 图3-6 超前小导管施工方法示意图 超前小导管以紧靠开挖面的型钢拱架为支点，打入钢管后注浆，形成管架支护环。 小导管安设后，用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙，必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土，以防止
21、工作面坍塌。 注浆：采用注浆泵压注水泥浆。小导管注浆采用水泥砂浆，其水灰比为0.5～1（重量比），注浆压力控制在1.0_2.0Mpa，围岩空隙率为5%。 注浆前进行压水试验，检查机械设备是否正常，管路连接是否准确，为加快注浆速度和发挥设备效率，可考虑采用群管注浆（每次3-5根）。注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化，分析注浆情况，防止堵管、跑浆、漏浆。做好注浆记录，以便分析注浆效果。注浆时设专人注意压力表，防止在发生管路堵塞时未及时停机引起管路压力过高破裂或摆动而引起的危害。在转移注浆管时，必须首先关闭注浆机，管咀不得对准人。注浆量达到设计注浆量和注浆压力达到设计终压时可结束注
22、浆。 3.2.2 φ25中空锚杆支护施工 超前锚杆采用φ25中空注浆锚杆，每根长3.5m，搭接长度不小于1.0m，超前锚杆外插角10～20°，环向间距为40cm。 （1） 施工工艺 见图3-7 φ25中空锚杆支护施工工艺流程图。 锚杆钻机就位 钻锚杆孔 锚孔位测量放样 锚杆孔冲洗 准备注浆材料 注浆设备就位 锚孔成孔检查 搅拌砂浆 安装锚杆体、加垫板拧扣 注 浆 锚杆抗拔力检查 锚杆竣工验收 锚杆制作 各项工前准备 图3-7 φ25中空锚杆支护施工工艺流程图 （2）施工方法
23、1）布孔钻眼 钻孔前先标定钻孔位置，按设计要求将孔位用红漆标识在掌子面上，YT28型凿岩机钻孔，钻孔保持顺直，并注意外插角。锚杆如需加长，可用联结套进行联结，然后通过钻机钻进，直至设计深度。锚孔深比杆长30～70mm。孔深误差不大于2.5%。 （2）清孔 杆体钻进至设计深度后，用水和空气洗孔，直至孔口返水或返气，方可将钻机和连接套卸下，卸下钻机。安装止浆塞，将其安装在锚孔内离孔口25cm处。特殊情 况如注浆压力较大或围岩太破碎，也可用锚固剂封孔。然后安装垫板及螺母，临时固定杆体。 （3）注浆 锚杆采用先插后注式水泥浆，排气注浆法注浆。将装好长锚头的中空锚杆送入钻孔，送入时要边旋转
24、边送入。长锚头端套装有孔塑料环卡，以固定锚杆，锚杆外部用止浆塞将锚杆挤紧。注浆前先注水检查排气管是否畅通，然后检查浆液质量。注浆确保浆液注满孔体，水灰比控制在0.45～0.5:1，注浆压力控制在0.3～0.8MPa，注浆压力达到设计及规范要求，待排气管溢出浓浆液时停止注浆。 待浆液强度达到70%后，套上拱形垫板，用规定扭矩旋紧球形螺母。锚杆垫板的安装必须与锚杆垂直。 （4）施工要点 ①锚孔位置准确、方向准确，锚孔平直畅通，高压风清孔彻底。 ②在合格的孔中安装锚头、锚杆，安装止浆塞、垫板、螺母。注浆前检查排气孔畅通，注浆必须连续不间断，待排气孔有浆液流出和注浆压力达到设计压力后方可结束
25、以保证浆液注满孔体。 ③止浆塞安装牢固，锚垫板安设与锚杆垂直，并与初喷砼面密贴紧压。 （5）技术保证措施 ①锚杆位置准确：锚杆孔开孔前做好测量工作，严格按设计要求布孔并做好标记，施工中开孔偏差及钻孔角度不得大于规范要求，以充分发挥锚杆的作用。 ②钻孔方向正确：钻孔圆而直，并使钻孔方向与岩面垂直。锚杆钻设尽量采用锚杆台车进行钻设，用凿岩机钻设必须设置导向架，以保证钻设方向的准确性；钻进时先采用短钻杆进行定向钻设，再换装长钻杆进行钻进。 ③清孔必须彻底：钻孔完成后必须用高压风或高压水冲洗锚杆孔，确保孔内不留石粉或其它影响砂浆与孔壁固结的杂物。 ④排气管要畅通：当采用双管顶推活塞式注浆
26、法，在注浆前，检查排气管是否通畅，防止注浆空洞，确保密实。 （6）确保注浆饱满措施 ①双管注浆法止浆塞安装牢固，确保能承受锚杆及注满锚杆孔内砂浆的重量； ②排气管必须确保插入锚杆孔底，排气孔未出浆前，不得停止注浆；止浆塞在砂浆具有一定强度后方可拔出，拔出时注意不得扰动锚杆。 （7）锚杆防腐蚀技术保证措施 ①中空锚杆镀锌，厚度不低于设计厚度； ②在注浆中添加阻锈剂，延迟锚杆的腐蚀； ③添加阻锈剂只是一种附加的措施，在砂浆密实度得到保证时，砂浆越密实，钢筋阻锈剂的防护效能就越高。 3.2.3帷幕注浆施工 青云山隧道穿过F7断层，F7断层为裂隙密集带，以碎裂岩为主，节理裂隙发育，岩
27、体碎裂，局部硅化伴随岩脉充填，围岩稳定性差；断层带横穿一水塘和水库，地表水塘与水库可能沿断层破碎带透水，实测渗透系数0.337m/d，具有强富水性，预测涌水量11167m3/d。若隧道防排水措施不当，隧道涌水的排放可能会使地下水水位下降和形成疏干漏斗，在构造发育地带及透水层，如地表水与地下水存在水力联系，可能因地下水通道被疏通而使含水层渗透性增大，导致洞顶地表水塘、水库、井泉枯竭。 根据超前地质预报,发现前方地下水发育，隧道开挖可能引起突水涌泥或地下水、地表水流失，采取“以堵为主，限量排放”的原则，通过超前预注浆控制地下水流量。 运用新奥法原理，沿隧洞开挖轮廓线（含底部）按轴向辐射状布孔（
28、开挖面中心也布孔），进行全断面全封闭深孔注浆固结止水，使隧洞周边及开挖面形成一个堵水帷幕（加固区），切断地下水流通路，保持围岩稳定，增强施工安全。 （1）钻孔设备 选用管棚钻机造孔。按孔径要求采用金刚石钻头或硬质合金钻头。水泵的工作压力按施工图纸的要求选定，并保证在所有压力下都有足够的供水量，保证压力稳定、出水均匀、工作可靠。 （2）钻孔要求 ①钻孔的孔位、深度、孔径、钻孔顺序和孔斜等按施工图纸要求执行。 ②在钻孔过程中，进行孔斜测量，并采取措施控制孔斜。 ③钻孔过程中，遇岩层、岩性变化，发生掉钻、坍孔、钻速变化、回水变色、失水、涌水等异常情况详细记录。 ④钻孔遇有洞穴、塌孔或掉
29、块难以钻进时，停止钻进进行注浆孔扫孔，先进行灌浆处理，再行钻进。如发现集中漏水或涌水，查明情况、分析原因，经处理后再行钻进。 ⑤钻孔结束，会同监理工程师进行检查验收，检查合格，并经监理工程师签认后，进行下一步操作。 （3）灌浆孔布置 ①加固圈3m注浆 每一环注浆长度为27m，开挖24m，保留3m止浆岩盘，必要时设置混凝土止浆墙。浆液扩散半径为2～3m，孔底间距3～4m布置，扩散半径2m，孔底间距3m。每一环共设5环63个孔，注浆开孔半径不小于110mm，终孔直径不小于91mm，孔口管采用φ108mm，壁厚5mm热轧无缝钢管，管长3m。 ②加固圈5m注浆 每一环注浆长度为30m，开挖
30、25，保留5m止浆岩盘，必要时设置混凝土止浆墙。浆液扩散半径为2～3m，孔底间距3～4m布置，扩散半径2m，孔底间距3m。每一环共设6环95个孔，注浆开孔半径不小于110mm，终孔直径不小于91mm，孔口管采用φ108mm，壁厚5mm热轧无缝钢管，管长3m。 钻孔布置见图3-8。 图3-8 注浆孔横、纵面布置图 (4）灌浆孔钻孔 ①灌浆孔的开孔孔位符合施工图纸要求，呈梅花形布置，因故变更孔位征得监理工程师同意，并记录实际孔位。 ②钻孔方向按施工图纸要求确定，钻孔时必须保证孔向准确。 ③灌浆孔的施钻按灌浆程序，分序分段进行
31、进行钻孔作业时，所有钻孔统一编号，并注明各孔的施工次序。 ④在钻孔过程中，作好钻孔操作的详细记录，并对钻孔冲洗水、钻孔压力、芯样长度及其它能充分反映岩石或混凝土特性的因素进行监测和记录。 （5）制浆 ①拟采用就近在灌浆工作面设简易移动制浆站制浆系统供浆。使用高速搅拌机制浆，纯水泥浆液的搅拌时间不少于30s。浆液在使用前过筛，从开始制备至用完的时间宜小于4h，否则不能再用。加入掺合料和外加剂的浆液搅拌时间以及自制备到用完的时间通过试验确定。 ②拌制细水泥浆液，加入减水剂和采用高速搅拌机，高速搅拌机转速大于1200r/min，搅拌时间通过试验确定。细水泥浆液从制备至用完的时间小于2h，否
32、则不能再用。 ③集中制浆站制备水灰比为0.5：1的纯水泥浆液，输送浆液流速为1.4~2.0m/s。 ④浆液温度保持在5～40℃，低于或超过此标准的视为废浆，若用热水制浆，水温不得超过40℃。 （6）灌浆施工 注浆顺序由外向内,同一圈孔间隔注浆。灌浆压力至少比渗水压力大1.5MPa（或是渗水压力的1～2倍）。灌浆管塞入岩0.5～1.5m，以便利用表面岩层作为止浆岩盘，并在灌浆前先喷一层厚度不小于8cm的混凝土层封闭，混凝土喷层中可以掺加能适应于散渗淋水围岩壁喷射的外加剂，如XPM外加剂。 灌浆材料采用水泥浆。水泥采用强度等级为42.5普通硅酸盐水泥，特殊需要时，可采用超细水泥或特殊注浆
33、材料。 选取3～5个孔作为检查孔，以判断注浆效果。堵水灌浆的合格标准为每30m长渗漏水洞段在堵水灌浆完成后，单点集中出水点不大于2.5L/s，隧道开挖后渗漏水总量不大于0.2L/s。具体可根据现场堵水灌浆实施情况进行调整，以满足隧道喷混凝土或混凝土衬砌施工条件和施工质量为最终标准。 3.3初期支护 3.3.1喷射混凝土 (1)施工工艺流程 喷射混凝土采用湿喷混凝土工艺。 湿喷混凝土施工工艺流程见图3-9。 细集料 粗集料 合成纤维 水 泥 水 搅拌机 喷射机 喷 嘴 受喷面 空气压缩机 速凝剂 采用稀薄流方式 稠密
34、流方式 图3-9 湿喷混凝土施工工艺流程 (2)施工方法 材料选用：选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥；细骨料选用细度模数大于2.5的硬质洁净中粗砂，使用时含水率不大于6%；粗骨料选用粒径不大于10mm的连续级配碎石或卵石，喷射混凝土的骨料级配要求见表5-7；化验合格的拌合用水；外加剂的选用须经监理工程师批准，其初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min。 表5-7 喷射混凝土用骨料级配要求表 项目 通过各种筛径的累计重量百分数(%) 0.6mm 1.2mm 2.5mm 5mm 10mm 15mm 优
35、17～22 23～31 35～43 50～60 73～82 100 良 13～31 18～41 26～54 40～70 62～80 100 合成纤维：改性聚酯纤维，单丝长6-20mm，抗拉强度≥400MPa，直径6-20μm，弹性强度≥4.5GPa，极限伸长率16-35%，碱液处理后标准条件下抗拉强度、弹性模量保持率≥95%。 喷射施工前认真检查受喷面，做好以下几项工作：检查受喷面尺寸、几何形状是否符合设计要求；清除开挖面的石渣和堆积物；对欠挖部分及所有开裂、破碎、出水点、崩解的破损岩石进行清理和处理；用高压水或风冲洗、清扫岩面；埋设喷射厚度检查钎；对施工机械设备、
36、风、水管路和电线等进行全面检查和试运行。 喷射混凝土作业分段分片一次进行，按先墙后拱、自下而上的顺序进行。喷射时，喷嘴垂直受喷面做反复缓慢的螺旋形运动，螺旋直径约20～30cm，若受喷面被钢筋网或格栅（工字钢）钢架覆盖时，可将喷头稍加倾斜，但不小于70°，以保证混凝土喷射密实。 喷混凝土一般分二次施喷完成，第一次喷射5cm混凝土后，施作系统锚杆、工字钢架，再复喷至设计厚度。后一层在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再喷射时，先用风水清洗喷层面。 喷射作业紧跟开挖工作面，混凝土终凝至下一循环放炮时间不小于3h。 严格执行喷射机操作规程：连续向喷射机供料；保持喷射机工作风压稳定；完成或因
37、故中断喷射作业时，将喷射机和输料管内的积料清除干净。 喷射混凝土的回弹率控制不大于15%。 喷射混凝土终凝2小时后，进行喷水养护(气温低于5℃时，不得喷水养护)，养护时间不少于7天。当周围的空气湿度达到或超过85%时，经监理工程师同意，可自然养护。 有水地段喷射混凝土采取下列措施： 洞壁设置泄水孔，边排水边喷混凝土。同时增加水泥用量，改变配合比，喷混凝土由远而近逐渐向涌水点逼近，然后在涌水点安设导管，将水引出，再向导管附近喷混凝土。 当岩面普遍渗水，可先喷砂浆，并加大速凝剂掺量，保证初喷后，再按原配比施工。当局部出水量较大时采用埋管、凿槽、树枝状排水盲沟措施，将水引导疏出后，再喷混凝
38、土。 3.3.2 砂浆锚杆 隧道边墙系统支护采用砂浆锚杆。锚杆使用φ22螺纹钢筋现场制作，当地下水有侵蚀时，采用防腐锚杆。用手持凿岩机沿开挖轮廓线钻孔，钻孔前先标定孔位，钻孔直径大于锚杆直径15mm，孔深误差不大于5cm。钻孔完毕后用高压风清理孔内杂物。 图3-10 双管注浆示意图 （1）施工方法：采用双管注浆法，也称先插杆后注浆法。钻孔经检查后，将内径4～5mm，壁厚1～1.5mm的PE软塑料排气管沿锚杆全长固定在杆体上，并在孔外留1m左右的PE软塑料管，作为注浆的排气管。将锚杆和排气管插入锚杆孔内，用止浆塞封住孔口，检查排气管是否畅通，将注浆管从止浆塞中间穿入锚杆孔口内位置，然后注
39、浆。随着注浆量增加，孔内气体从细PE管中排出，当排气管内排出浆液后停止注浆，完成双管注浆法施工全过程。详见图3-10。 （2）施工要点： ①排气管要插入孔底； ②注浆压力比较大，止浆塞要安装牢固； ③灌浆工作连继不中断，保证锚杆、砂浆、围岩间的粘结力； ④排气管排出浆液才说明注浆饱满。 ⑤锚杆内砂浆达到设计强度80%后，方可进行锚垫板安装。 3.3.3 中空注浆锚杆 隧道拱部系统支护采用中空注浆锚杆，锚杆使用φ25钢管现场制作，用手持凿岩机沿开挖轮廓线钻孔。其施工工艺及方法与超前中空锚杆基本相同，系统中空注浆锚杆垂直于岩面，梅花形布置。 3.3.4 钢筋网 按设计网格尺寸预
40、先在洞外结构件厂加工成片，洞内焊接形成整体。钢筋网在钢架安装后铺设，钢筋类型及网格间距按设计要求施作。钢筋网根据被支护岩面的实际起伏状铺设，并在初喷混凝土后进行，与受喷面间隙3cm，钢筋网与钢筋网、锚杆、钢架连接筋点焊在一起，使钢筋网在喷射时不晃动。钢筋网安设时应注意：施作前，初喷3～5cm厚混凝土形成钢筋保护层；制作前进行校直、除锈及油污等，确保施工质量。 3.3.5型钢拱架 (1)施工工艺流程 型钢拱架施工工艺流程见图3-11。 初 喷 清除底脚浮碴 标高测量 拱架加工、质量验收 型钢拱架预拼 台架上安装拱架 定位锚杆焊连定位 加设鞍形垫
41、块 安装纵向连接筋 隐蔽工程检查验收 包裹底脚连板 喷混凝土 定位锚杆施工 图3-11 型钢拱架施工工艺流程图 (2)施工方法 钢架按设计共由8个单元组成，各单元用I16或I18工字钢，连接钢板在现场加工场地焊接成型，由运输车运至施工作业点，人工配合机械安装，单元间用螺栓连接。 钢架加工后进行试拼，允许误差：沿隧道周边轮廓误差不大于3cm；螺栓孔眼中心间误差不超过±0.5cm；钢架平放时，平面翘曲小于±2cm。安装前分批按设计图检查验收加工质量，不合格禁用。为保
42、证钢架位置安设准确，钢架架设前均需预先打设定位系筋。隧道开挖时人工在钢架的各连接板处预留钢架连接凹槽。初喷混凝土时，在凹槽处打入木楔，为架设钢架留出连接板位置。钢架按设计位置安设，当钢架和初喷层之间有较大间隙，装设特制的凹型或楔形混凝土垫块。为增强钢架的整体稳定性，将钢架与锚杆焊接在一起。清除干净钢架底脚处浮碴，按设计焊连定位筋及纵向连接筋，段间连接安设垫片拧紧螺栓，确保安装质量。相邻钢架采用φ22钢筋连接，环向间距1.0m，斜向内侧布置，并焊于钢架内翼缘处。钢架纵向间距按设计要求布置。 严格控制中线及标高。钢架采用定位系筋定位，钢架与初喷混凝土间要密贴，空隙处用鞍形混凝土垫块楔紧。要确保初
43、喷质量，钢架在初喷4cm后架立。拱脚支立在基岩上，若悬空，用混凝土块、片石塞紧。拱架安装后保证垂直度，不发生扭曲变形。 4、其他辅助施工措施： 4.1超前地质预测预报 采用TSP203地质预报系统、地质雷达、超前钻孔等综合超前地质预报，探明掌子面前方工程地质、水文地质的活动态势等情况。主要探测断层压碎带地段岩石的强度、岩性、岩层的破碎程度、涌水压力和涌水量等情况，为正确选择开挖方法、注浆参数及采取相应的技术参数提供依据。断层破碎带的超前地质探孔采用水平地质钻机打中长探孔，取芯钻探，并加大探孔数量。按照业主和监理要求，在设计断层影响带超前50m开始进行水平钻孔，每次钻孔按要求布置3个孔，并
44、且搭接8米，直至过断层影响带50m,并且发现围岩整体性好后才停止水平钻孔，再采用地质雷达全程覆盖。 4.2 围岩监控量测 4.2.1隧道拱顶下沉和净空变化的量测对断层破碎带，除按大跨洞室的正常监控量测外，同时重点采取以下措施： 增加对支护体系的内应力测试，随时掌握支护体系受力状态； 增加量测的频率；随时掌握收敛变形情况； 对超前注浆加固效果进行评价； 钻孔布置岩体位移量测系统，以进一步掌握岩体变形情况。 4.2.2隧道拱顶下沉和净空变化的量测断面间距：Ⅳ级围岩10m，Ⅴ级围岩5m。 4.2.3当拱顶下沉、水平收敛速度达5mm/d或位移累计达100mm时，暂定掘进，并及时会同建设
45、设计、监理单位分析原因，采取处理措施。 5安全施工措施 5.1安全施工组织措施 （1）加强施工现场安全监督管理，健全完善机构，配足现场监管人员，完善规章制度，健全机制体系，细化安全措施，落实各级责任。 （2）编制和完善通过F7断层总体施工方案以及危险性较大的分部分项工程等专项施工方案，落实各项施工安全技术措施，加大安全投入，按要求足额提取安全生产费用，加强对施工重点部位和重点环节危险源的检查，发现并及时排查治理隐患。 （3）加强对现场管理人员及施工作业人员的教育培训，提高全体参建人员的安全意识。特殊工种人员经培训后持证上岗。 5.2安全施工技术措施 （1）断层施工严
46、格按照“先探测、管超前、弱爆破、严控水、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、早衬砌”的原则组织施工。 （2）严格按照设计文件规定的开挖方法进行施工，否则应按照变更程序申请改变施工方案。 （3）隧道开挖过程中，应在每次开挖完成后及时观察、描述围岩裂隙结构状况、岩体坚硬程度、出水量大小，同设计情况逐一进行核对，并判断围岩的稳定性。 （4）隧道开挖后应按设计要求的量测项目及频率进行围岩量测，及时反馈量测信息。 （5）隧道开挖后应尽早对围岩进行支护封闭，减少围岩暴露时间。 （6）制定安全施工安全应急预案，日常做好应急物资准备。 （7）及时疏通洞内两侧的排水沟，保证排水畅通。 （8）控制好初支
47、与掌子面、仰拱与掌子面、二次衬砌距掌子面的距离： 做到初期支护紧跟掌子面;仰拱与掌子面距离应控制在35米以内;二衬与掌子面距离:Ⅱ级控制在200米以内，Ⅲ级控制在120米以内，Ⅳ级围岩不超过90m，Ⅴ级围岩不超过70m。 （9） 根据有关地质资料及地质预报信息，对将通过的断层带的围岩岩性、断层带走向、影响范围、涌水情况等进行研究分析，对其对施工的影响做出评估，并提前做出应对技术方案。 （10）喷射混凝土前，要先清除开挖面上的松动岩体、开裂或空鼓的喷射混凝土（复喷时注意），并且人员要远离被清除区域的正下方。 （11）施工期间，尤其是注浆或监控量测中发现支护体系变形、开裂等险情时，应采取补
48、救措施。当险情危急时，应及时将人员或设备撤离危险区。 （12）现场用电安全，照明、高压电力线路的架设应顺直、标准，保证绝缘良好。各种施工机具和电气设备均应设置漏电保护器，确保用电安全。所有电气设备的绝缘状况必须良好，各项绝缘指标达到规定值。 （13）作业中如发生风、水、输料管路堵塞或爆裂时，必须依次停止风、水、料的运输。 5.3物资和设备准备 根据断层破碎带将要采取的施工方案，提前物资计划，提前准备物资设备，是保证安全顺利通过断层带，减小不良地质对工程进度的影响的必要条件，物资设备准备的原则是要确保做到“有备无患”，主要工作内容如下： ⑴、根据断层带影响范围及支护参数确定小导管用量，
49、提前加工； ⑵、型钢拱架提前做出计划，并按设计下料加工成型； ⑶、止水材料、喷射混凝土所用物资材料及各种添加剂准备足量； ⑷、钻孔机械、锚喷机械要运行正常并有备用设备。 6质量保证措施 6.1严格按照设计要求和相关技术规范及验收标准的质量要求按每次施工循环进行检查。 6.2配齐各级质量管理人员，严格执行“三检制度”，保证各工序质量满足设计和验标要求。 7环保措施 7.1施工期间严格执行国家和地方政府下发的有关环境保护的条令、法规以及甲方制定的有关环境保护文件精神，随时接受业主、监理工程师及当地政府环保机构的监督检查。 7.2便道及施工现场要注意洒水防尘，减少对周围环境的破坏。 7.3隧道内加强通风和排烟，确保施工作业面空气比较新鲜，特别是掌子面。 7.4在洞口及拌合站设三级沉淀池，集中处理污水，尽量减少对周边环境的影响。
©2010-2025 宁波自信网络信息技术有限公司 版权所有
客服电话：4009-655-100 投诉/维权电话：18658249818
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490
关注我们 ：
