断层带施工方案

1、莲花山隧道断层带施工方案1、工程概况莲花山隧道横穿莲花山，属低山丘陵地貌，地表起伏较大，进出口地面坡度30°50°，植被发育。进口位于饶平县东镇新村,出口位于潮安县铁铺镇洪厝铺村，附近为县X086，交通方便。进口里程为DK174+123，出口里程为DK181+771，中心里程为DK177+947，全长7648m，隧道最大埋深245m。全隧道设无轨运输斜井两座。隧道围岩总体情况较好，以级围岩为主；在断层破碎带及其影响带范围内节理裂隙发育，岩体较破碎，为、级围岩。其中级围岩4240m，占隧道总长的55.4%；级围岩620m，占隧道总长的8.1%；级围岩1730m，占隧道总长的2

2、2.6%；级围岩1058m，占隧道总长的13.8%。1#斜井设于线路前进方向右侧，与右线线路中线交DK176+455.5处，斜井中线与右线线路中线的平面夹角为40°，井身倾角54238，斜长389.6m，进口里程XJ1K0+000，出口里程XJ1K0+394，断面为7.3m*6.4m(宽*高)，采用无轨双车道衬砌。2#斜井设于线路前进方向右侧，与右线线路中线交于DK181+200处，斜井中线与右线线路中线的平面夹角为68°，井身倾角54238，斜长168.7m进口里程XJ2K0+000，出口里程XJ2K0+174，断面为5.0m*5.7m(宽*高)，采用无轨单车道衬砌。线路

3、平面与纵坡设置隧道进口位于左偏曲线上，左线半径R=6000m，右线半径R=5995.4m，隧道曲线段长1029.15m，隧道出口段位于左偏曲线上，左线半径R=8000m，右线半径R=6995.4m，隧道曲线段长43.26m，隧道其余均位于直线上。隧道内纵坡为人字坡，变坡点里程DK178+200，从隧道进口至出口依次为3.0%上坡，隧道内坡长4077m；-5.0%下坡，隧道内坡长3571m。隧道建筑限界及及衬砌内轮廓双线隧道建筑限界及衬砌内轮廓采用“通隧（2005）0201-05”图，线间距为4.6m时隧道内轨顶面以上有效净空面积为92m2。本隧道线间距4.6m，隧道不考虑曲线加宽，下锚段及风机

4、安装段衬砌根据要求考虑加宽。2、地质构造隧区地层岩性为燕山三期花岗岩，缓坡段风化层厚3060m，陡坡段基岩出露，节理发育，主要发育石髻山断层。石髻山断层：为区域压性断层，断层上下盘均发育在燕山期花岗岩中，与线路正交于DK178+680附近，产状N10°20°W/75°85°NE。断层附近有一鱼塘，经调查未发生漏水现象，山上沟水未发生断流现象。据钻探及物探揭示，DK178+560DK178+860段，受断层挤压影响，岩体局部破碎，多为强风化碎块状，可见绿泥石化，为断层破碎带；据抽、提水试验报告显示，破碎带含水量较小，根据物探资料，DK178+600DK17

5、8+800段隧道洞身剖面电阻率S 值为111293.m，以极破碎岩体为主，夹部分破碎岩体，DK178+560DK178+600，DK178+800DK178+860隧道洞身剖面电阻率值262493.m，岩体破碎。3、施工工艺 根据设计图纸要求在DK178+680-DK178+810段采用超前帷幕注浆施工。采用孔口管和小导管注浆，钻孔长30m，孔口管采用直径89mm，壁厚5.5mm，作为止浆和孔口保护。注浆加固厚度控制在5.0m，全断面注浆则注浆孔全断面布置。为保证注浆效果和均匀性，注浆应分段进行。超前帷幕注浆施工工艺流程见图5-51。帷幕注浆参数根据设计和以往施工经验，先按照以下参数实施，在施

6、工中再按照实际注浆效果进行调整。 断层破碎带注浆范围开挖轮廓线外4m，每一循环注浆长30m，开挖25m，并保留5m的注浆岩盘。隧道开挖地质参数测定钻孔安注浆管掌子面喷混凝土封闭安止浆塞现场试验确定配比及压力实施注浆结束浆液配制及拌合注浆设备安装、调试掌子面布置孔位注浆效果检验图5-51 帷幕注浆施工工艺流程图采用多功能液压钻机施钻，注浆孔直径75。浆液扩散半径2m，每环孔底间距不大于3m，每一循环设6环125个注浆孔；正常注浆压力为静水压力加0.5Mpa，注浆终压力不大于2.5倍的静水压力。施工中根据现场注浆试验进行调整。注浆材料选择浆液主要采用纯水泥浆（可根据情况采用双液浆），水泥：42.5

7、普通硅酸盐水泥水玻璃：40Be水灰比：0.5:10.8:1当裂隙发育，水量及水压大时，需根据具体情况选用有快凝、早强、抗流失性能的水反应型浆材。止浆塞止浆，浆塞胶圈尺寸应与注浆孔径相配。帷幕注浆孔布置帷幕注浆注浆孔布置见图5-52、图5-53。帷幕注浆施工工艺施工中根据超前探水孔的出水量情况进行注浆设计，可根据压水试验对注浆图5-52 帷幕注浆孔口布置图及纵剖面图图5-53 帷幕注浆剖面图参数进行优化和调整，据此调整钻孔布置及孔数，同时施工中还可以根据自身机械配置、施工方便等对开孔位置进行调整，但应保证钻孔的终孔位置。注浆孔布置中第一、二、三环孔对隧道周壁地下水封堵，采用前进式注浆；第四、五、

8、六环孔及中心孔对每循环注浆的最后5m岩体进行加固，以封堵正面水，并为下一循环注浆加固止浆岩盘，采用后退式注浆。施工中根据出水点位置对注浆终孔位置进行调整。前进式注浆这种方式是注浆钻孔钻进一段，注浆一段，由外向里依次推进。分段前进式注浆宜用于裂隙发育或破碎岩层，其优点是堵水效果好，缺点是注浆钻孔钻进重复，工程量较大。前进式注浆流程见图5-54。局部不合格浇注止浆墙钻机就位并定孔位钻孔安装孔口管孔口管内重新钻孔前进式分段注浆注浆效果检查开挖二衬浆液制备补充注浆开挖中局部渗漏处补充注浆合格图5-54 分段前进注浆工艺流程图从外圈向里圈注浆。每环注浆孔先施工奇数编号注浆孔，然后施工偶数编号注浆孔同时作

9、为检查孔。成孔注浆采用前进式分段注浆，套管安装完成后，每钻进57米即开始注浆，注浆达到设计要求后开始下一阶段钻孔注浆。注浆方式示意图见图5-55。注浆效果检查采用钻检查孔法，根据注浆状况，确定检查孔位置。对检查孔进行钻孔检查，检查孔钻深为开挖段长度以内并预留3m段。根据检查孔涌水量来决定是否需补设注浆孔。如果每孔每延米涌水量大于0.15L/min或局部孔涌水量大于3L/min的追加钻孔注浆，再次压注直到达到设计要求为止。1、挖孔口段安设套管2、第一步钻孔注浆3、第二N步钻孔注浆4、最后一步钻孔注浆510m57m20m套管长压注浆管图5-55 前进式注浆方式示意图后退式注浆这种方式是将注浆钻孔一

10、次钻完，由孔底向外分段注浆。宜用于裂隙不甚发育的岩层，其优点是注浆钻孔无重复钻进，工程量相对较小。后退式注浆工艺流程见图5-56。后退式注浆示意图见图5-57。合格局部不合格钻机就位并定孔位钻孔安装孔口管跟管钻进、套管跟至设计深度套管内插入袖阀管拔出钢套管袖阀管内插入注浆芯管从孔底起分段后退式注浆浆液制备补充注浆开挖中局部渗漏处补充注浆注浆效果检查开挖二次衬砌注浆芯管安设双止浆塞图5-56 分段后退注浆工艺流程图60mm套管3m50袖阀管钻孔、套管跟进至孔底袖阀管内插入注浆芯管（带双止浆塞），从孔底起分段后退式注浆，注一段将芯管退一段。插入袖阀管，退出套管孔口封塞50袖阀管25注浆芯管双液注浆塞管图5-57 分段后退式注浆示意图每环注浆先注奇数编号的注浆孔，再注偶数编号的注浆孔，并以偶数编号的注浆孔作为检查孔。待本环所有注浆孔注完后，根据压浆孔的出水量确定局部是否需要补设注浆孔。一般每孔延米的出水量大于0.5L/min或局部孔出水量大于3L/min时，追加钻孔注浆。注浆采用反复压注，稀浆与浓浆交