九岭山隧道断层破碎带及节理密集带专项施工方案

1、中铁十九局集团蒙华铁路中铁十九局集团蒙华铁路 MHSS-7MHSS-7 标段标段 九岭山隧道断层破碎带九岭山隧道断层破碎带及节理密集带专项施工方案及节理密集带专项施工方案编 制 人： 审 核 人： 技术负责人： 单位负责人： 中铁十九局集团蒙华铁路 MHSS-7 标段项目经理部 二一六年二月二十七日目目 录录1.1.编制依据编制依据 .12.2.编制原则编制原则 .13.3.编制范围编制范围 .24.4.工程概况工程概况 .24.14.1 设计概况设计概况.24.24.2 工程地质条件工程地质条件.24.34.3 水文地质条件水文地质条件.55.5.九岭山隧道断层破碎带及节理密集带施工原则九岭

2、山隧道断层破碎带及节理密集带施工原则 .86.6.九岭山隧道断层破碎带及节理密集带专项施工方案九岭山隧道断层破碎带及节理密集带专项施工方案.96.16.1 断层破碎带及节理密集带总体施工方案断层破碎带及节理密集带总体施工方案.96.1.16.1.1 超前帷幕注浆施工施工方法及工艺超前帷幕注浆施工施工方法及工艺.126.1.26.1.2 径向注浆施工方法及施工工艺径向注浆施工方法及施工工艺.186.1.36.1.3 超前小导管施工超前小导管施工.206.1.46.1.4 锚喷初期支护锚喷初期支护.266.1.56.1.5 监控量测监控量测.346.26.2 劳动力组织劳动力组织.356.36.3

3、 机械设备配置机械设备配置.356.46.4 质量控制要点质量控制要点.366.56.5 安全措施安全措施.366.66.6 软岩变形的预测及施工措施软岩变形的预测及施工措施.367 7 施工安全保证措施施工安全保证措施 .377.17.1 软弱破碎围岩地段隧道塌方的安全防范措施软弱破碎围岩地段隧道塌方的安全防范措施.377.27.2 断层破碎带涌泥、涌水的安全防范措施断层破碎带涌泥、涌水的安全防范措施.377.37.3 节理密集带节理密集带.387.47.4 其他安全保证措施其他安全保证措施.387.4.17.4.1 重视劳动保护工作重视劳动保护工作.387.4.27.4.2 劳动保护用品配

4、备劳动保护用品配备.387.4.37.4.3 完善劳动安全卫生设施完善劳动安全卫生设施.388.8.成立九岭山隧道施工安全应急小组成立九岭山隧道施工安全应急小组.398.18.1 施工安全应急小组施工安全应急小组: :.398.28.2 应急安全小组职责：应急安全小组职责：.398.38.3 施工风险管理职责施工风险管理职责.409.9. 安全应急预案安全应急预案.409.19.1 应急预案的方针与原则应急预案的方针与原则 .409.29.2 危险源分析危险源分析.409.39.3 应急方案应急方案.409.3.19.3.1 预防坍塌、掉块预防坍塌、掉块.419.3.29.3.2 高处坠落高处

5、坠落.429.3.39.3.3 机械伤害机械伤害.429.3.49.3.4 突、涌水突、涌水.439.3.59.3.5 断层破碎带、节理密集带断层破碎带、节理密集带.439.49.4 应急物资应急物资.449.59.5 应急电话应急电话.44中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案1九岭山隧道断层破碎带及节理密集带专项施工方案1.1.编制依据编制依据蒙西华中铁路九岭山隧道指导性施工组织设计; 集团公司近年来铁路、高速公路等类似施工经验、施工工法、科技成果; 集团公司为完成本标段工程拟投入的施工管理、专业技术人员及机械设备等资源；蒙华铁路九岭山隧道设计和施组优化研讨会会议纪要及斜井变

6、更设计会议纪要； 蒙西至华中铁路岳阳至吉安段招、投标文件。 其他适用的规范和规定。2.2.编制原则编制原则遵循设计文件的原则。遵循“安全第一、预防为主、综合治理” 、 “管生产必须管安全”的原则。严格按照铁路施工安全操作规程，从制度、管理、方案、资源方面编制切实可行的施工方案和措施，确保施工安全。遵循节约资源和可持续发展的原则。遵循科学、经济、合理的原则。遵循引进、创新、发展的原则。遵循“六位一体”管理的原则。中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案2遵循施工生产与环境保护同步规划，同步建设，同步发展原则。3.3.编制范围编制范围新建蒙西至华中地区铁路煤运通道重点控制工程 MHSS

7、-7 标段九岭山隧道工程。4.4.工程概况工程概况4.14.1 设计概况设计概况新建蒙西至华中地区铁路煤运通道重点控制工程 MHSS-7 标位于江西省宜春市境内，起止里程 DK1680+552.49DK1696+200，正线长度15.648 公里。线路为东南走向。其中九岭山隧道设计为单洞双线隧道， 。进口位于铜鼓县永宁镇小水村附近，出口位于宜丰县黄岗镇坳溪村附近，进出口里程分别为DK1680+696、DK1696+086,全长 15390m。除进口段 30m 和出口段 46m 为有砟轨道外，其余均为无砟轨道。设置 2 座辅助坑道，长度分别为1707m、1607m，均位于线路左侧。隧道进出口洞门

8、均采用双线直切式洞门。4.24.2 工程地质条件工程地质条件本标段地形多为中低山区，山体陡峭，流水侵蚀切割剧烈，地形起伏较大，自然坡度约为 3060，相对高差 1000m 左右，植被发育，多为松树林及灌木丛。山间沟谷呈狭长条状，与线位呈大角度相交，植被发育，多为竹林、松树等，局部被辟为农田和村庄，谷地覆盖层厚度12m，局部厚度较大。其中九岭山隧道经过区域最高山峰的标高为中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案31404.6m，隧道最大埋深约 862m。隧道进口山体地形较缓，自然坡度2535，植被发育。九岭山隧道地质条件复杂，区域有 6 条断层与线路相交，构造特征以压扭性、压性为主；

9、另有节理密集带 4 条。主要不良地质断层破碎带不均匀分化可能发生突水、突泥，坍塌等地质灾害。断裂构造F1 断层：断层于 DK1683+930 附近地面与线路相交，交角约为118，地表表现为狭长条带状山间沟谷，植被发育，多为竹林、松树等。断层为压扭性断裂，走向约 165，倾向南西，倾角约 64。深孔Jz-132-1683850 揭示该断层，产状 25564，孔深 116-124m 范围为断层带，岩体破碎，岩芯呈碎块。根据物探及钻探资料综合分析，推测断层带及影响带宽度约为 140m。F2 断层：断层于 DK1684+760 附近地面与线路斜交，交角约为25，地表表现为沟谷，植被发育，多为灌木、松树

10、等。机动钻孔 Jz-135-1684725 揭示该断层，压扭性断裂，推测断层带及影响带宽度约160m，Jz-132-1684725 揭示该断层，产状 28370，109.5-115.5m 为断层破碎带，节理很发育，岩体极破碎，构造裂隙水较发育，围岩稳定性差；69-215m 为断层影响带。F3 断层：断层于 DK1686+480 附近地面与线路斜交，交角约为126，物探 EH-4 揭示该断层，压性断裂，断层走向约为 50，倾向北西向，倾角约 67，推测断层带及影响带宽度约 100m，岩体破碎，构造裂隙水较发育，围岩稳定性差。地貌上表现为沟谷。中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案4

11、F4 断层：断层于 DK1691+545 附近地表与线路相交，交角约为104，物探揭示该断层，压扭性断裂，断层走向约为 28，倾向北西向，倾角约 81.5，推测断层带及影响带宽度约 110m，岩体较破碎围岩稳定性较差。F5 断层：即下元坑天宝埚断裂，为区域断裂，断层于DK1692+710 附近与线路相交，交角约为 145，区域、物探揭示该断层，压扭性断裂，断层走向约为 69，倾向南东向，倾角约 58.5，推测断层带及影响带宽度约 180m。Jz-132-1692900 揭示， 196.3-199.8m为断层破碎带，节理很发育，岩体极破碎，构造裂隙水较发育，围岩稳定性差。断层清晰，可见擦痕、阶步

12、。岩体破碎，围岩稳定性较差。地貌上表现为沟谷。F6 断层：即黎源村官山断裂，为区域断裂。断层于DK1694+280 附近与线路相交，交角约为 132，区域、物探揭示该断层，压扭性断裂，断层走向约为 56.5，倾向东北向，倾角约 75，推测断层带及影响带宽度约 90m，带内节理裂隙密集发育，岩体极破碎，围岩稳定性较差。节理密集带地表 DK1687+930DK1688+180 段物探 EH-4 低阻异常带，影响宽度约 250m,带内节理裂隙发育，岩体较破碎。地下水多为基岩裂隙水，发育。地表 DK1690+740DK1690+880 段物探 EH-4 低阻异常带，影响宽度约 140m,带内节理裂隙发

13、育，岩体较破碎。地下水多为基岩裂隙水，中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案5发育。地表 DK1693+830DK1693+980 段物探 EH-4 低阻异常带，影响宽度约 150m,带内节理裂隙发育，岩体较破碎。地下水多为基岩裂隙水，发育。地表 DK1684+170DK1684+480 段物探 EH-4 低阻异常带，影响宽度约 310m,带内节理裂隙发育，岩体较破碎。地下水多为基岩裂隙水，不堪发育。4.34.3 水文地质条件水文地质条件标段施工区地表水以 DK1690+050 处北东向山脊为分水岭，向两侧排泄，分别汇入定江河和锦江。隧道山体冲沟水系较发育，发育有 3 条大型冲沟

14、，常年有流水，树枝状分布，径流条件较好，流量受大气降雨影响较大。标段施工区地下水类型包括第四系孔隙潜水和基岩裂隙水。隧道正洞洞身最大涌水量 40108m3/d。隧址区发育有 3 条大型冲沟，常年流水，按里程顺序叙述如下：DK1684+000 发育有一小型河流，河床可见大量花岗岩孤石，由于长期受水流冲刷，磨圆度好。河流宽约 6m，水深 1-1.5m，水流湍急，流速约为 10m/s,流量 Q=90L/s。DK1684+900 处有两条小溪流交汇于此，溪流经过之处可见大量花岗岩孤石、块石，磨圆度较好。溪流宽约 2-3m，水深 0.5-1m，水流较急，流速约为 5m/s,流量 Q=15L/s。中铁十九

15、局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案6DK1687+600 发育有一河流，河床可见大量花岗岩孤石，由于长期受水流冲刷，磨圆度好。河流宽约 2-3m，水深 0.5-2m，水流湍急，流速约为 8m/s,流量 Q=50L/s。2.地下水隧道区地下水类型包括第四系孔隙潜水和基岩裂隙水，受大气降水补给，向低洼处排泄。由于山体切割强烈，沟谷纵横，地下水径流途径较短，受大气降雨影响较大，局部浅埋及构造带处直接受附近地表溪流短距离补给。孔隙潜水：主要分布于在隧道通过区的沟谷中，含水层主要为第四系坡积或洪积黏性土与碎石类土中，由于含水层厚度极薄，水量很小。基岩裂隙水：主要包括风化裂隙水和构造裂隙水风化裂

16、隙水：隧址区花岗岩不均匀风化现象明显，局部全风化花岗岩厚度大，为良好的含水层，在沟谷等地段，其含水量丰富，风化裂隙水发育。局部全风化花岗岩呈现球状风化囊形态，排水不畅，存在上层滞水可能，其由雨水、融雪水等渗入时被完整基岩隔水阻滞形成，消耗于蒸发及沿隔水层边缘下渗。由于接近地表和分布局限,上层滞水的季节性变化剧烈,一般多在雨季存在,旱季消失。构造裂隙水：隧址区岩性主要为硬质岩，受区域构造影响，断层、节理等构造裂隙发育，在断层破碎带、侵入岩接触带、裂隙密集带及揉皱强烈发育带等储水构造中，构造裂隙水发育，水量较大。中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案7地下水的补给、径流和排泄条件受地

17、形地貌、岩性和地质构造控制。地下水的补给来源主要为大气降水、地表水及周边山地的基岩裂隙水，出露地表的松散含水层主要接受大气降水补给，也受到局部地表水的渗漏和迴水补给。大量降水部分以地表片流形式流向沟谷河流，另部分沿基岩裂隙下渗转变为地下水径流。孔隙水及基岩裂隙水的径流方向基本与地表一致，斜坡洼地地带为地下水的补给、径流区，河谷地带为其排泄区。潜水排泄方式主要表现为地表流和渗流，与地形条件关系密切，即由分水岭沿山坡向沟谷方向流动。很少见泉涌。隧道涌水量及围岩富水程度分区见下表。表 1 九岭山隧道分段涌水量预测汇总表里程范围宽度 m正常涌水量m3/d正常单位涌水量m3/d/m最大涌水量m3/d最大

18、单位涌水量m3/d/m围岩富水程度分区备注DK1680+691DK1680+920229510.22840.37弱富水DK1680+920DK1681+740820780.11280.16弱富水DK1681+740DK1683+76020203140.165110.25弱富水DK1683+760DK1683+9001401338095.5721768 155.48强富水F1 断层DK1683+900DK1685+19012906850.5311150.86弱富水F2 断层DK1685+190DK1685+7405501710.312790.51弱富水DK1685+740DK1686+15041

19、0190.05310.08贫水区DK1686+150DK1686+4701006856.85111511.15强富水F3 断层DK1686+470DK1687+930146010470.7217031.17中等富水DK1687+930DK1688+1802506282.5110224.09中等富水节理密集带中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案8里程范围宽度 m正常涌水量m3/d正常单位涌水量m3/d/m最大涌水量m3/d最大单位涌水量m3/d/m围岩富水程度分区备注DK1688+180DK1689+30011204520.47350.66弱富水DK1689+300DK1689+

20、5002002851.434642.32中等富水DK1689+500DK1690+4259251430.152320.25弱富水DK1690+425DK1690+6001752621.54262.43中等富水节理密集带DK1690+600DK1691+340740860.121390.19弱富水DK1691+340DK1691+6903505234.768517.74强富水F4 断层DK1691+690DK1692+400710330.05540.08弱富水DK1692+400DK1692+88048011132.321813.77中等富水DK1692+880DK1693+0001801713

21、9.51278615.48强富水F5 断层DK1693+000DK1693+8308306490.7810561.27中等富水DK1693+830DK1693+98015011517.68187312.49强富水节理密集带DK1693+980DK1694+280300710.241160.39弱富水DK1694+280DK1695+370904224.696877.64强富水F6 断层DK1694+370DK1695+60012303570.295800.47弱富水DK1695+600DK1695+7601601901.193101.93中等富水浅埋段DK1695+760DK1696+0863

22、261000.331630.53弱富水X1DK0+180X1DK0+09090111512.29强富水F2 断层X3DK0+311X3DK1+39180570.71931.16中等富水裂隙密集带X3DK1+506X3DK1+607101130012.87强富水F5 断层合计1524624665409175.5.九岭山隧道断层破碎带及节理密集带施工原则九岭山隧道断层破碎带及节理密集带施工原则九岭山隧道属于地下工程，具有隐蔽性、复杂性和不可预见性的特征。由于工程地质勘查的局限性，决定了勘测阶段的地质资料难以达到与实际地质情况完全一致，因此施工时必须采取地质调查、地质素描中铁十九局蒙华铁路 MHSS

23、-7 标段 专项施工方案9结合超前地质预报系统等综合手段，尽可能保证对前方开挖的地质情况做到心中有数，才能保证施工安全。九岭山隧道不良地质段施工按照“短进尺、弱爆破、先护顶、强支护、早成环”的原则，稳步前进。6.6.九岭山隧道断层破碎带及节理密集带专项施工方案九岭山隧道断层破碎带及节理密集带专项施工方案针对九岭山隧道破碎带及节理密集带的实际情况，制定了专项施工方案如下： 结合施工现场生产要素及施工生产能力，按照“管超前、严注浆、短开挖、不 （弱）爆破、强支护、快封闭、勤量测、速反馈”的施工原则，在断层破碎带及节理密集带段落拱部采用超前小管棚注浆预固结围岩的保护下，采用三台阶法进行施工6.16.

24、1 断层破碎带及节理密集带总体施工方案断层破碎带及节理密集带总体施工方案本隧道先后穿越 6 条断层、4 条节理密集带、低阻异常带，均属于中型、中小型断层及节理密集带。F1 断层破碎带（DK1683+760900）:DK1683+760800 采用 50 超前小导管、三台阶法施工；3m 超前帷幕注浆措施施工。DK1683+800850 采用 89 洞身长管棚、三台阶法施工；5m 超前帷幕注浆措施施工。DK1683+850900 采用 50 超前小导管、三台阶法施工；5m 超前帷幕注浆措施施工。F2 断层破碎带（DK1683+900DK1685+190）：中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专

25、项施工方案10DK1684+610675 采用 50 超前小导管、三台阶法施工；3m 径向注浆措施施工。DK1684+675725 采用 89 洞身长管棚、三台阶法施工；5m 径向注浆措施施工。DK1684+725775 采用 50 超前小导管、三台阶法施工；3m 径向注浆措施施工。X1DK0+120X1DK0+150 采用 42 超前小导管、三台阶法施工；3m径向注浆辅助措施施工F3 断层破碎带（DK1686+150DK1686+470）：DK1686+140170 采用 50 超前小导管、三台阶法施工；3m 超前帷幕注浆措施施工。DK1686+170210 采用 50 超前小导管、三台阶法

26、施工；3m 超前帷幕注浆措施施工。DK1686+210240 采用 50 超前小导管、三台阶法施工；3m 超前帷幕注浆措施施工。F4 断层破碎带（DK1691+340DK1691+690）：DK1691+380490 采用 42 超前小导管、三台阶法施工；3m 径向注浆措施施工。F5 断层破碎带（DK1692+880DK1693+000）：DK1692+850880 采用 42 超前小导管、三台阶法施工；5m 径向注浆措施施工。中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案11DK1692+880930 采用 89 洞身长管棚、三台阶法施工；5m 超前帷幕注浆措施施工。DK1692+93

27、0DK1693+000 采用 42 超前小导管、三台阶法施工；5m 径向注浆措施施工。X3DK1+506X3DK1+546 采用 42 超前小导管、三台阶法施工；3m径向注浆辅助措施施工F6 断层破碎带（DK1694+280DK1695+370）：DK1694+280310 采用 42 超前小导管、三台阶法施工；5m 径向注浆措施施工DK1694+310340 采用 89 洞身长管棚、三台阶法施工；5m 超前帷幕注浆措施施工DK1694+340370 采用 42 超前小导管、三台阶法施工；5m 径向注浆措施施工节理密集带 DK1687+930DK1688+180：DK1687+980DK168

28、8+130 采用 42 超前小导管、三台阶法施工；3m 径向注浆措施施工节理密集带 DK1690+425DK1690+600：DK1690+425445 采用台阶法施工；3m 径向注浆措施施工DK1690+445580 采用 42 超前小导管、三台阶法施工；3m 径向注浆措施施工DK1690+580600 采用台阶法施工；3m 径向注浆措施施工X3DK0+311X3DK0+381 采用 42 超前小导管、台阶法施工；3m 径中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案12向注浆辅助措施施工节理密集带 DK1693+830DK1693+980：DK1693+830850 采用台阶法施工；

29、3m 径向注浆措施施工DK1693+850960 采用 42 超前小导管、三台阶法施工；3m 径向注浆措施施工DK1693+960980 采用台阶法施工；3m 径向注浆措施施工节理密集带 DK1684+170DK1684+480：DK1694+190380 采用 42 超前小导管、三台阶法施工； 6.1.16.1.1 超前帷幕注浆施工施工方法及工艺超前帷幕注浆施工施工方法及工艺 沿隧道开挖轮廓线（含底部）按轴向辐射状布孔，进行全断面全封闭深孔注浆固结止水，使隧道周边及掌子面形成一个堵水帷幕，切断地下水流通路，保持围岩稳定，增强施工安全。隧道断层破碎带及低阻异常带均采用 5m 及 3m 超前预注

30、浆施工；节理密集带采用 5m 及 3m 径向注浆施工。九岭山隧道断层破碎带及节理密集带较多，渗水量较大，可能出现涌水现象，针对断层及节理密集带，根据设计要求采用超前预注浆的辅助施工措施进行开挖；渗水量较大段采用径向注浆的辅助施工措施进行止水。其施工工艺见“工艺流程图” 。（1）施工顺序中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案13超前地质预报探明掌子面前方地质情况选择相应的施工方案及方法确定注浆参数布设孔位钻孔作业清孔、焊接止浆阀注浆作业注浆效果检查合格后，及时封闭注浆检查孔开挖（2）超前地质预报 对于构造复杂、水量丰富的地层，必须准确预报工作面前方3035m 范围的工程地质和水文地

31、质情况，以便为制定相应的施工方案和确定注浆参数提供依据。 不合格 合格施工设计图施工 准备地质超前预报注浆配合比试验与设计计注浆孔布置注浆配件加工钻孔：钻孔接杆退杆注浆：接管试压压浆注浆检查：堵水率90%；浆液扩散范围从开挖轮廓算 起4m开挖 挖中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案14工工 艺艺 流流 程程 图图钻孔方法：利用液压钻孔台车或 YQ-100A 施钻深孔，在拱顶、起拱线和隧道中下部位各钻 110mm 孔，孔深超出注浆段 5m 左右。预报内容：预测工作面前方注浆段长度范围的地质构造和岩性、地下水出露位置和水量大小，以及围岩变化情况。预报方法：采用钻眼排碴取样分析，记录

32、钻速、水质水量变化情况以及开挖后的岩面观测素描，综合判断预报前方水文、地质条件。 （3）布设孔位由测工站在工作平台上，用红油漆在掌子面上按设计准确画出钻孔位置，标注编号，详见蒙华肆隧参施 II（W）04。3 米帷幕注浆：中心孔：1 孔、第二环：8 孔 、第三环：14 孔 、第四环：28 孔 、第五环：28 孔 。各孔长度、平面角、仰角值均严格按照蒙华肆隧参施II（W）04-10 施工。5 米帷幕注浆：中心孔：1 孔、第二环：8 孔 、第三环：14 孔 、第四环：24 孔、第五环：26 孔 、第六环：26 孔 、第七环：26 孔 。各孔长度、平面角、仰角值均严格按照蒙华肆隧参施 II（W）04-

33、09 施工。超前支护下一循环 砌中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案15（4）钻孔作业 钻孔顺序由外向内，钻进过程中遇涌水或因岩层破碎造成卡钻时，应停止钻进，进行注浆扫孔后再进行钻进。封堵墙（止浆墙）施工：首先按照注浆设计施工封堵墙，封堵墙设于开挖面后端，封堵墙厚 2m（5 米帷幕注浆）1.5m（3 米帷幕注浆） ，用 C20 砼灌注一次成型。 钻孔： A钻孔时台车大臂必须顶紧在掌子面上，以防止过大颤动而影响施钻精度。 B钻机开孔时钻速宜低，钻深 20cm 后转入正常钻速。C第一根钻杆钻完后，凿岩机与钻杆脱离，使用联接套接第二根，依次接杆直至钻到设计深度。 D.钻孔深度达到设计

34、要求后，凿岩机后退带出钻杆，人工用卡或大扳手卡紧前杆，凿岩机反转，松开连接套卸下钻杆，按同样方法依次拆卸钻杆退出孔外。开孔孔径及深度：注浆孔用 110 钻头开孔，注浆孔开孔直径不小于 108mm；孔内放置长 3m 的 108 钢管（或橡胶止浆塞管）做孔口管；掏孔清碴时用 110 钻头；清孔后，及时焊接 20mm 的止浆阀；注浆段长度为 30m 一环。 钻孔深度控制：台车大臂按设计布孔位置点对正，用简易垂球量角器测钻杆仰角，调整至设计角度，并在钻杆上安装导向指示器，控制钻孔偏角。中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案16 台车钻孔工作参数：凿岩台车钻孔作业的推进压力2.54.0MP

35、a，回转压力 5.06.0MPa，冲击压力 1920MPa。 （4）注浆作业 注浆顺序由外向内，同一圈孔间隔施工，注浆形式采用后退式注浆，岩层破碎容易造成塌孔时，采用前进式注浆。注浆材料： 水泥：用 425 号以上的普通硅酸盐水泥，质量应符合标准。 拌合水：水质应符合铁路砼及砌石工程施工规范中的各项规定。配合比控制：水泥浆 1:1。凝胶与凝结时间控制：为满足浆液扩散半径的要求，采用凝结时间为：一般地段 3 分钟，富水地段 12 分钟。 施工控制：水灰比固定，变换水泥浆比例，凝胶时间则由长到短，初、终凝由慢到快。 注浆：连接注浆管路，用注浆泵先压水检查管路是否漏水，设备状态是否正常，然后再做压水

36、试验，以冲洗岩石裂隙，扩大浆液通路，增加浆液冲塞的密实性，核实岩石的渗透性。 对于富水断层破碎带清孔后，先压水，再压水泥浆液。 标定注浆泵上电接触点压力表的最大压力指标，泵压后观察压力变化及水泥浆的消耗数量。 记录注浆时间和注浆量。 注浆结束后，拆卸各注浆器件，全部清洗干净，并对注浆泵进行检中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案17查保养。 作业方式： 注浆方式采用前进式或全孔一次压入式。钻孔过程中未涌水的，就一钻到底，全孔一次压入式注浆；在钻孔过程中，如发现有水，即停止钻孔，采取注一段钻一段的前进式注浆，直至达到设计段长位置。 在水压、水量较大的情况下，还可采用分层泄水减压、分

37、层注浆方式。即下层管注浆，中层管放水；中层管注浆，上层管放水，这样逐层抬水，把水排挤到拱顶以上规定的止水固结圈以外。 注浆顺序为由下而上，由里向外。 注浆参数： A注浆压力及单孔扩散半径： 注浆压力一般为地下水静水压力加上 0.51.5Mpa，单孔浆液扩散半径 23m。 B注浆速度： 钻孔出水量大于 50L/min 时，注浆速度取 80100L/min。钻孔出水量等于 050L/min 时，注浆速度取 6080L/min。C注浆扩散范围：注浆有效范围为开挖轮廓线外 3.0m。 D注浆量：单孔注浆终止标准：单孔注浆量达到设计注浆量的 11.2 倍或单孔注浆压力达到设计注浆压力并稳定 10min

38、后结束注浆，单孔设计注浆量=总设计注浆量/钻孔总长度单孔长度。中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案18（5）注浆效果检查 注浆完成后，在开挖轮廓线范围内打设检查孔，检测注浆效果，每循环设 5 个检查孔，其中拱部 2 个，左右边墙各 1 个，底部 1 个，检查孔直径 110mm，长度约 27m，平均出水量0.2L/min，压水检查在1.0Mpa 压力下，吸水量2L/min，加固体抗压强度不小于 3Mpa；岩体RQD 指标达到 7580。满足上述调浆，则认为注浆达到效果，注浆达到效果后方可开挖；未达到效果，要重新进行钻孔及注浆作业，直至达到效果为止。（6）封闭注浆检查孔 注浆检查孔

39、在注浆效果达到效果合格后，及时采用 M40 水泥砂浆进行全孔封堵。检查孔砂浆凝结后，再进行掌子面开挖作业。6.1.26.1.2 径向注浆施工方法及施工工艺径向注浆施工方法及施工工艺九岭山隧道大面积渗漏水段落或断层破碎带采用径向注浆止水，这样对施工进度没有太大的影响。当大面积渗水段落开挖穿越后，在不影响掌子面施工的情况下，要及时进行径向注浆止水工作，只要总涌水量不超过 300m3/h。将不会对正常开挖施工造成太大影响，可通过采取径向注浆措施进行注浆堵水。径向注浆止水具体施做方法如下：施工工艺流程径向注浆施工工艺流程如图 5 所示。中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案19注浆管材

40、当地层裂隙不太发育时，径向注浆管可采用自进式锚杆，或钻孔后顶入注浆钢花管进行注浆施工。 当地层裂隙比较发育时，或在溶洞间隔断段及溶洞区段，径向注浆要求很高，因而宜采用 Tss 管(即单向袖阀式注浆管)结构，以减少或防止注浆施工中串浆的发生，从而提高径向注浆加固效果。注浆参数扩散半径按照 1.2 米布设，注浆孔按梅花型布设，孔底环向间距170cm，注浆孔纵向间距 170cm。注浆空采用风机钻开孔，孔口管采用 50mm，壁厚 5mm 的热轧无缝钢管，管长 1 米。单孔注浆量=总设计注浆量/钻孔总长度单孔长度。注浆方式 径向注浆采用全孔一次性注浆方式进行施工。中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段

41、专项施工方案20注浆顺序注浆顺序宜按单、双序孔进行，即先跳孔跳排，注单序孔，然后注剩下的双序孔。这样，通过实施约束型注浆模式，实现挤压密实的注浆目的。径向注浆材料九岭山隧道采用注浆材料采用普通水泥浆，注浆压力按照11.5Mpa 进行控制。 浆液配比 选择普通水泥浆进行室内试验，测试浆液的抗压强度、抗折强度、收缩率以及浆液的初凝和终凝时间等物理力学性能指标。 注：初凝时间以装液不流动为止，终凝以求液有强度、固化，可以脱模为止。注浆结束标准控制 单序注浆量达到单孔设计注浆量的 11.2 倍或单孔注浆压力达到设计注浆压力并稳定 10min 后结束注浆。径向注浆效果检查评定 注浆完成后，每延米隧道涌水

42、量不大于 2m/24h，则判定注浆达到效果，否则应该进行补注浆。6.1.36.1.3 超前小导管施工超前小导管施工超前小导管布设形式为 30 超前注浆小导管和 50 米超前注浆小导管，超前小导管施工工艺流程见图 6-1-1。顶入钢管连接管路压水试验注浆停止注浆注下一孔有无渗漏风钻钻孔检查加固效果是否达到要求补钻注浆孔制浆管路泄漏检修封闭岩面工作面泄漏否无是中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案21图图 6-1-16-1-1 超前小导管施工工艺流程图超前小导管施工工艺流程图工艺原理在破碎松散岩体中超前钻孔，打入小导管并压注具有胶凝性质的浆液，浆液在注浆压力的作用下呈脉状快速渗入破碎

43、松散岩体中，并将其中的空气、水分排出，使松散破碎体胶结、胶化，形成具有一定强度和抗渗阻水能力的以浆胶为骨架的固结体，从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性；使超前小管棚与固结体形成一个具有一定强度的壳体，在壳体的保护下进行开挖支护施工。 小导管结构小导管前端加工成锥形，以便插打，并防止浆液前冲。小导管中间部位钻 10mm 的注浆孔，注浆孔呈梅花形布置(防止注浆出现死角)，间距为 15mm，尾部 1m 范围内不钻孔以防漏浆，末端焊直径为 6mm 的环形箍筋，以防打设小导管时端部开裂，影响注浆管联接。加工成形后的小导管构造详见图 6-1-2。中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案22

44、6钢筋箍 预留止浆段150150 10mm注浆孔20(10)300450说明：1.图中尺寸单位为cm; 2.括弧外的数值为单层小导管参数；括弧内数值为双层小导管参数，其余数值为公用部分。图图 6-1-26-1-2 小导管构造图小导管构造图小导管布置30 超前注浆小导管采用 42mm、壁厚 3.5mm 的热轧无缝钢管，钢管长度为 4.5m；纵向水平搭接长度不小于 1.0m，外插角为 510，环向间距 40cm。50 米超前注浆小导管采用 50mm、壁厚 5mm 的热轧无缝钢管，钢管长度为 5m；纵向水平搭接长度不小于 1.5m，外插角为 510，环向间距 40cm。单层小导管超前支护布置见图 6

45、-1-3。中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案23内轨顶面道床板底面超前小导管初期支护防水层二次衬砌II100钢花管42mm,壁厚3.5mm钢管长4.5m模筑混凝土喷射混凝土图图1-15-24 单单层层超超前前小小导导管管布布置置图图I-I剖面510隧道中线图图 6-1-36-1-3 50 超前小导管布置图超前小导管布置图钻孔先将小导管的孔位用红漆标出，钻孔的方向垂直于开挖面，仰角1015。采用风枪或凿岩台车成孔。钻孔钻进避免钻杆摆动，保证孔位顺直。钻至设计孔深之后，用吹管将碎渣吹出，避免塌孔。中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案24顶管在钻孔内插入 42mm（

46、50mm）钢花管，在管尾后段 30cm 处，将麻丝缠绕在管壁上呈纺锥状，并用胶带缠紧。开动钻机，利用钻机的冲击力将钢花管顶入围岩中，钢管顶进长度不小于 90%管长。固定顶管至设计孔深后，将孔口用塑胶泥将钢花管与孔壁之间的缝隙封堵。孔口露出喷射混凝土面 15cm。压水管路连接完成后进行压水试验，检查管路及工作面有无渗漏现象。小导管注浆小导管注浆见图 6-1-5，图 6-1-6。图图 6-1-56-1-5 小导管注浆施工工艺流程图小导管注浆施工工艺流程图封闭工作面准备工作安 装钢插管制 作钢插管钻 孔联结管路及密封管口机具设备检查压水检查达到要求拌浆注浆压力流量达到要求结束否否是注浆桶进浆管注浆泵

47、压力表高压胶管注浆嘴止浆塞小导管中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案25图图 6-1-66-1-6 小导管注浆施工示意图小导管注浆施工示意图注浆设备选择超前小导管注浆采用 TGB-HG90/90 型注浆泵。浆液的选择浆液采用水泥砂浆，水灰比 1:1（重量比） ，施工时由试验室选定，使用不低于 42.5 强度的水泥。注浆量单孔注浆终止标准：单孔注浆量达到设计注浆量的 11.2 倍或单孔注浆压力达到设计注浆压力并稳定 10min 后结束注浆，单孔设计注浆量=总设计注浆量/钻孔总长度单孔长度。注浆压力注浆压力为 0.51.0Mpa，施工中根据施工现场试验确定较合理的注浆参数。止浆盘由

48、于采用低压加固注浆，止浆盘为 510cm 厚喷射混凝土封闭，防止跑浆。注浆注意事项注浆前检查注浆泵、管路及接头牢固程度，防止浆液冲出伤人。注浆时密切监视压力变化，发现异常及时处理。注浆时注意防止串浆和跑浆，若发生串浆和跑浆要停止注浆，分析原因随时解决。做好注浆压力、注浆量、注浆时间等各项记录。中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案26注浆采用浆液搅拌桶制浆。为防止浆液从其他孔眼溢出，注浆前对所有孔眼安装止浆塞，注浆顺序从两侧拱脚向拱顶。由于岩体孔隙不均匀，考虑风镐环形开挖的方便，同时要达到固结破碎松散岩体的目的，保证开挖轮廓线外环状岩体的稳定，形成有一定强度及密实度的壳体，特别是

49、确保两侧拱脚的注浆密实度和承载力，采取注浆终压（0.52.0MPa）和注浆量双控注浆质量，拱脚的注浆终压高于拱腰至拱顶。通过现场试验确定拱脚终压为 1.2MPa，拱腰范围为 1.0MPa，拱顶为 0.8MPa.注浆时相邻孔眼需间隔开，不能连续注浆，以确保固结效果，又达到控制注浆量的目的。 在施作小导管前应注意：第一，喷 35cm 厚混凝土封闭掌子面作为止浆墙，为注浆作好准备工作；第二，准确测量隧道中心线和高程，并按设计标出小导管的位置，误差15mm；第三，用线绳定出隧道中心面，随时用钢尺检查钻孔或推进小导管的方向，以控制外插角达到设计的标准；第四，施工顺序为从两侧拱腰向拱顶进行，为提前注浆留好

50、作业空间。6.1.46.1.4 锚喷初期支护锚喷初期支护 初期支护参数：按照蒙华铁路设计图纸中围岩级别选取相应的支护参数。 喷射混凝土开挖后为缩短围岩的暴露时间，防止围岩进一步风化，中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案27必须先初喷混凝土封闭围岩；待钢格栅及钢筋网安设好后，再喷混凝土；最后在下一循环喷射混凝土时分两次喷射至设计厚度。6.1.4.16.1.4.1 喷射砼施工工艺喷射砼施工工艺喷混凝土采用机械手湿喷技术，在混凝土拌和站拌好后，通过混凝土搅拌运输车向洞内送料。原材料要求砂选用颗粒坚硬、干净的中、粗砂，符合国家二级筛分标准，细度模数大于 2.5，含水率控制在 5-7%；

51、碎石选用坚硬耐久、最大粒径不大于 15mm 的碎石；水泥用普通硅酸盐水泥；使用的外加剂主要有减水剂、防水剂、速凝剂、膨胀剂及硅粉等。减水剂的主要作用是减少混凝土的用水量，由于湿喷混凝土坍落度指标的要求，使水灰比较大，这样水泥水化后多余的水要蒸发，使喷层出现“干裂”现象，从而降低了喷层强度和抗渗性，因此在拌合混凝土时一般要掺入高效减水剂，使湿喷混凝土在加水量较小的情况下，提高其和易性和流动性；防水剂在混凝土拌合物中能与水泥的水化产物作用生成不溶性凝胶，阻塞混凝土的毛细管道，同时该凝胶所产生的微膨胀性还可部分抵消混凝土硬化所产生的干缩；速凝剂的作用主要是当混凝土的料束粘到受喷面后必须尽快凝固，一方

52、面可以防止由于混凝土物料的堆集而呈块状掉落，减少回弹量，从而增加喷层厚度，另一方面是为了发挥喷混凝土的早强作用，尽快形成支护能力，保证结构的安全，使用液态速凝剂；加入硅粉主要是提高混凝土的抗渗性和耐久性。速凝剂、减水剂、粘稠剂等外加剂均选择质优、性能优良的产品。中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案28速凝剂在使用前，要做与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，使用中初凝时间应小于 5min，终凝时间小于 10min。湿喷混凝土的施工方法根据设计要求和地质围岩状况，喷射混凝土分为：素喷、锚喷、格栅联合锚网喷，均采用机械手湿喷作业技术。湿喷机械手到达指定位置安装调试好后，在料斗上

53、安装振动筛（筛孔 10mm） ，以避免超粒径骨料进入喷射机；喷射前首先要对岩面进行修整，清除松动岩块，对个别欠挖突出部分进行凿除、对个别超挖部分用喷射混凝土喷混补平；用高压水将岩面冲洗干净，对遇水易潮解的岩层，则用高压风清扫岩面；检查喷射机工作是否正常；要进行喷射试验，一切正常后可进行混凝土喷射工作。为保证喷射混凝土的厚度和质量，喷射混凝土分二次完成，即初喷和复喷。喷射料由洞外的混凝土拌和站拌和，混凝土输送车运输。初喷在刷帮、找顶后进行，喷射混凝土厚度 45cm，及早快速封闭围岩，放炮后由人工在渣堆上喷护。复喷是在初喷混凝土层及加固后的围岩保护下，完成立拱架、挂网、锚杆工序的作业后进行的。采用

54、湿喷工艺，由喷射机械手施工。采用湿喷工艺可以减小回弹量及粉尘，减少环境污染。喷射混凝土分段、分片、分层进行，由下向上，从无水、少水向有水、多水地段集中，多水处安放导管将水排出。施喷时喷头与受喷面基本垂直，距离保持 1.52.0m。设格栅钢架时，钢架与岩面之间的间隙用喷射混凝土充填密实，喷射顺序先下后上对称进行，先喷钢架与围岩中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案29之间空隙，后喷钢架之间，钢架应被喷射混凝土所覆盖，保护层不得小于 4cm。喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，每圈压前面半圈，绕圈直径约 30cm，力求喷出的混凝土层面平顺光滑。喷锚施工顺序见图 1-

55、15-31。一次喷射厚度控制在拱部不得超过 6cm，边墙不得超 10cm，过每段长度不超过 6m，喷射回弹物不得重新用作喷射混凝土材料。新喷射的混凝土按规定洒水养生。喷锚施工顺序图喷锚施工顺序图6.1.4.26.1.4.2 钢筋网施工钢筋网施工钢筋网施工工艺流程见下图钢筋网施工工艺流程图钢筋网施工工艺流程图钢筋网施工钢筋网按照设计要求加工成方格网片，纵横钢筋相交处可点焊成块。钢筋网一般在初喷混凝土、锚杆完工之后安设，施工时运至工作面进行敷设，网片要紧贴初喷面，混凝土保护层厚度必须满足设计要求。网片下料调直除锈、去油污焊接运 输安装1a边墙b拱部234561537拱部中心26拱脚线拱脚线4891

56、0中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案30与网片间、网片与锚杆间要焊接牢固。技术要点钢筋必须经试验检测性能合格；使用前要作钢筋除锈和去污处理；钢筋网节点与锚杆间采用电焊焊接牢固，网片间用铁丝扎紧或焊接，在喷射作业时不得走动；钢筋网铺设随混凝土初喷面起伏，并与壁面接触密实；复喷混凝土后，将钢筋网完全覆盖，钢筋网不得外露，复喷后喷混凝土面应平整。6.1.4.36.1.4.3 砂浆锚杆砂浆锚杆砂浆锚杆施工工艺流程见图 1-15-28。普通砂浆锚杆采用 22 螺纹钢筋现场制做，长度根据围岩状况及设计确定，间距不大于杆长的二分之一，系统锚杆呈梅花形布置。砂浆锚杆锚杆采用锚杆钻机或风动凿岩

57、机钻孔，机械配合人工安装锚杆，水泥砂浆终凝后安设孔口垫板。钻孔直径大于锚杆直径 15mm，然后采用砂浆锚杆专用注浆泵往钻孔内压注早强水泥浆，砂浆配合比（质量比）砂灰比宜为 1:11：2，水灰比宜为 0.380.45，采用早强水泥，并掺早强剂。 超前地质预报否初喷混凝土施 工 放 样安装钢架及挂钢筋网是否符合标准调整施作系统锚杆喷射混凝土达到设计厚度监 控 量 测反馈、调整确定 支护参数是开 挖中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案31初期支护施工程序图初期支护施工程序图砂浆锚杆施工工艺流程图砂浆锚杆施工工艺流程图注浆开始或中途超过 30min 时应用水润滑注浆管路；注浆孔口压力不

58、得大于 0.4MPa;注浆时注浆管要插至距孔底 510cm 处，随水泥浆的注入缓缓匀速拔出，随即迅速将杆体插入，锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的 95%。若孔口无砂浆溢出，要将杆体拔出重新注浆。施工准备布孔钻孔清孔注入砂浆插入杆体加垫板、拧紧螺栓、固定杆体结束中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案326.1.4.46.1.4.4 中空注浆锚杆中空注浆锚杆中空注浆锚杆（22 组合中空锚杆）施工工艺流程见下图。中空注浆锚杆施工工艺流程图中空注浆锚杆施工工艺流程图中空锚杆施工钻孔使用锚杆台车钻孔，钻孔前根据设计要求定出孔位，钻孔保持直线并与所在部位岩层结构面尽量垂直，钻孔直径4

59、2mm，钻孔深度大于锚杆设计长度 10cm。中空注浆锚杆施工程序如下：钻完孔后，用高压风吹净孔内岩屑；将锚头与锚杆端头组合，戴上垫片与螺母；将组合杆体送入孔内，直达孔底；将止浆塞穿入锚杆末端与孔口取平并与杆体固紧；锚杆末端戴上垫板，然后拧紧螺母；采用锚施工准备布孔钻孔清孔插入杆体安止浆塞加垫板、拧紧螺栓、固定杆体结束浆液配置注浆中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案33杆专用的螺杆式注浆泵往中空锚杆内压注水泥浆，水泥浆的配合比为1：0.30.4，注浆压力为 1.2MPa ，水泥浆随拌随用。6.1.4.56.1.4.5 钢筋格栅施工工艺钢筋格栅施工工艺格栅钢拱架施工工艺流程见下图格

60、栅钢拱架施工工艺流程图格栅钢拱架施工工艺流程图格栅钢拱架洞内安装在初喷混凝土之后进行，与定位系筋、锚杆联接。钢支撑间设纵向连接筋，拱架支撑间以喷混凝土填平。拱架支撑拱脚安放在牢固的基础上，架立时垂直隧洞中线，当拱架支撑和围岩之间间隙过大时设置垫块，用喷混凝土喷填。格栅钢架制作加工格栅钢架按设计要求在钢筋加工场按照设计图纸统一加工成型。格初喷混凝土格栅钢架拼装格栅钢架架立焊接纵向连接筋喷混凝土断面检查施工准备返工不合格结束不合格连接钢筋加工合格合格位置检查中铁十九局蒙华铁路 MHSS-7 标段 专项施工方案34栅钢架加工制作时要求预留焊接收缩余量及切割的加工余量，尺寸准确，弧形圆顺。严禁各作业队