隧道过水库预案

1、广昆铁路工程第二标段 三棵树隧道洞穿团结水库专项方案中国路桥广昆铁路工程指挥部 第 PAGE 14 页 共 NUMPAGES 55 页三棵树隧道洞穿团结水库专项方案第一章 编制依据一、编制依据：施工组织设计；已有设计地质资料；实地调查资料；类似隧道的施工经验；铁路隧道施工规范、验收标准；第二章 水库段工程概况第一节 水库位置及影响长度一、水库位置及影响长度水库沿隧道线路两端的里程为DK990+650DK989+750，预测受水库影响段为DK991+100DK989+750段，其中DK991+100DK990+800段距离水库较远，为贫水层，设计预测最大涌水量为474m3/d，对隧道施工影响不大

2、，但施工中应加强超前地质预报及围岩量测工作，并做好堵、排水工作，施工中要予以重视；其中DK990+800DK990+000段距离水库较近，为富水层，设计预测最大涌水量为11345m3/d，对隧道施工影响较大，施工中要高度重视，利用综合超前地质预报手段，清晰掌握掌子面前方的地质情况及地下水赋存情况，并根据围岩变形情况及施工揭露的隧道地质情况，及时变更，调整施工工法及隧道支护参数，并加强堵、排水工作；DK990+000DK989+750段设计预测最大涌水量为1291m3/d，涌水量相对较小，施工中做好超前地质预报及围岩量测工作，并根据围岩变形情况及施工揭露的隧道地质情况，及时变更，调整施工工法及隧

3、道支护参数，并加强堵、排水工作。详见图2-1 隧道水库空间方位图 图2-2 隧道水库平面位置图图2-1 隧道水库空间方位第二节 水库段工程地质情况及水文地质情况一、工程地质情况 测段为白垩系石门群砂岩夹泥岩、泥灰岩呈平行不整合于下覆的侏罗系中统上禄丰群泥岩夹砂岩、泥灰岩之上，岩体层理产状均较平缓，倾角215o，岩体节理较发育，多为密闭微张节理，偶有少量充填物。泥岩、泥质砂岩岩质比较软，风化型节理发育，易风化剥落，遇水易软化。二、水文地质情况地下水以土层孔隙潜水和基岩裂隙水为主。隧道穿越泥岩夹砂岩，泥岩及泥质砂岩透水性差，但本段岩体垂直裂隙较发育，表水易沿裂隙下渗和富集。地下水径流方向以SENW

4、向为主，即自隧道出口向进口端排泄为主，施工中遇地下水会相对丰富，易发生涌水和坍方。深孔钻探情况表2-1 深孔钻探情况表探孔编号探孔位置隧道顶标高地下水位标高地下水赋存情况DSZ-SKS-3DK990+200附近16821796.51较丰富DSZ-SKS-4DK991+080附近16911776.57贫水层2、根据实地调查水库容水数量约为140万方。3、根据设计资料本段预测隧道涌水量如下表2-1：表2-2 隧道涌水量预测表里程预测涌水量（m3/d）雨季最大涌水量（m3/d）地质情况DK989+000DK990+00010761291泥岩、泥岩夹砂岩、泥灰岩DK990+000DK990+80094

5、5411345泥岩、泥岩夹砂岩、泥灰岩DK990+800DK991+300395474泥岩为、泥灰岩第三节 过水库的重、难点分析，施工风险及施工对策一、过水库的重、难点分析1、排水措施及排水设备配备的合理性是过水库的重点； 2、堵水措施及堵水效果。通过注浆堵水是否能有效截水于隧道之外，是过水库的难点； 3、若遇到大型不良地质，如大型溶洞、富水带、断层、围岩破碎带等，如何处理及如何减少处理时间，以保证工期，是工程的难点；4、施工过程中是否能保证水库的安全，使水库水不因隧道施工而受到影响，是工程的难点。二、施工风险1、遇到大的突泥、涌水，洞内人员、设备、材料能否及时撤离，是施工中的风险；2、遇到隧

6、道坍塌，掌子面附近人员、设备、材料能否及时撤离，是施工中的风险；三、施工对策1、做好超前地质预报工作。尤其是施工开挖接近设计探明的富水、裂缝及破碎带时，要认真及时地分析和观察开挖工作面岩性变化，遇有探孔突水、涌泥、渗水增大和整体性变差等现象，及时改变施工方案。2、加强围岩量测工作。通过对量测数据分析处理，按照时间位移曲线规律，及时调整和加强初期支护，同时高度重视砼衬砌及时施作。3、短开挖，弱爆破，严格控制开挖进尺，尤其是一次开挖进尺数量控制，需爆破时少装药，尽量减小对软弱破碎围岩的扰动。4、采取“以堵为主，限量排放”的施工方案，做好超前局部注浆和径向注浆固结止水工作.5、保证施工质量，注浆止水

7、、超前支护、初期支护和砼衬砌质量必须符合设计及验标要求。6、强支护，快衬砌。根据受力情况，确保支护结构有足够的刚度，衬砌紧跟开挖工作面，使衬砌尽快成环。7、备足抽排水设备，做好排水方案。抽排水设备配置大于设计预测涌水量的1.5倍。8、施工期间，洞口应常备一定数量的坍方、突泥、涌水的抢险材料。9、如掌子面渗水突然增大，应及时暂停掌子面施工，利用综合超前地质预报手段，探明前方富水带的水压、水量、地质情况等，并及时联系监理、设计、建设单位，确定合理的施工方案后，方可恢复施工。10、有下述现象发生时，应先撤出工作面上的施工人员和机械设备，指定专人观察和进行加固处理：围岩量测所反映的围岩变形速度急剧加快

8、；围岩面不断掉块剥落；初期支护喷砼表面龟裂、裂缝或脱皮掉块，拱架严重变形。11、隧道坍塌、突泥、突水前的预兆详见第九章隧道突泥、涌水应急预案。第三章 过水库专项小组第一节 组织机构一、指挥部领导小组：组 长：肖继生（指挥长）副组长：黎界平（常务副指挥长）、詹冬生（工委书记）生产指挥：郭埝平（副指挥长）技术总指挥：王群选（总工兼副指挥长）后勤指挥：王从志（工委副书记）组 员：赵会兵（副总工）、张伟（副总工）、甘小江（工程部部长）、孙科（安质部部长）、向勇（总调度）、解吉高（物资部部长）、罗刚（财务部部长）、万俊松（计合部部长）、张晖（办公室主任）、葛斌（测量主管）、侯爱军（超前地址预报组组长）、

9、闫文庆（监控量测组组长）、熊鲲(中心试验室主任)。二、执行小组：组 长：刘小娃（队长）副组长：张晓光（副队长）、刘宝安（副队长）组 员：康厚玖（技术主管）、赵杏杰（安全员）、吴立言（安全员）、许波（质检员）、刘衍华（质检员）、孙传源（领工员）、孙万水（领工员）、李清成（领工员）、陆金磊（领工员）、张万万（测量主管）、凌孝伟（材料员）、慈家富（收料员）、凌雪军（机械主管）、赵永学（开挖班长）、陈庆文（支护班长）、李从书（喷浆班长）、喻正保（衬砌班长）、段明群（钢筋班长）、刘登荣（综合班长）。第二节 责任分工、管理办法及信息管理措施一、责任分工：领导小组：1、组长：宏观指导、控制隧道的施工。2、副

10、组长：负责方案实施过程中人、财、物的有效调配3、生产指挥：负责指挥、督促落实制定的生产计划安排。4、技术总指挥：负责组织落实方案的编制，对方案提出科学性建议，并负责指导施工过程中方案的实施，及根据情况及时通知监理、设计、建设单位到现场查看，及时的调整修改实施方案。5、后勤指挥：负责指挥处理施工过程中的后勤事宜。6、各部门组员：根据部门分工负责督促及配合工区处理施工工程中的各种事项。执行小组：1、组长：负责落实指挥部领导的各项施工安排，并及时向指挥部领导汇报施工工程中的情况、使整个施工处于可控状态。2、副组长：负责落实执行小组组长下达的各项安排，并及时向组长反馈施工过程中的各种问题。3、各组员：

11、根据各自岗位分工负责配合落实组长及副组长下达的各项施工安排。并及时向组长及副组长汇报施工过程中的各种问题，以便对施工问题作出及时的反应。二、管理办法1、组织机构成员必须听从指挥，服从统一安排，否则给予重罚；2、组织小组成员定期学习有关不良地质灾害的危害、防治方法和发生灾害时的各种处理措施；学习参加人员为全部技术人员及主要生产人员，由工区总工程师授课。3、发生灾害时，根据灾害的大小和可能波及的范围判断灾害的影响，及时启动相应应急预案，组织相应的处理、救援工作，同时汇报指挥部领导；4、发生灾害时立即通知指挥部领导和工区领导进行现场查看并及时制定处理方案；5、执行小组成员各负其责，分工明确，施行质量

12、、安全责任包保制度。6、现场技术员必须对各工序进行全程旁站监督、指导。7、关键工序，技术主管和质检员必须进行全程监督指导，把好关口。8、各领工员、班组长必须严格按设计及制定的方案组织施工，不得随意更改设计及制定的施工方案，否则将给予重罚。9、如遇地质情况发生突然变化，现场技术员或领工员、班组长必须及时通知工区领导，以便及时联系指挥部、监理、设计、建设单位到场查看，及时调整施工方案。10、指挥部各部门必须密切配合工区做好过水库的准备工作及过程管理工作，尤其是工程部及物资部必须及时解决工区的技术工作和物资供应工作，不得延误。三、信息管理措施1、各负责人，必须手机24小时开机，随时保证信息的畅通。2

13、、超前地质预报组，围岩监控量测组，根据设计要求，及时施作超前地质预报及围岩监控量测，并及时将结果以文字、图表形式反馈至指挥部及工区，以便制定合理的施工方案。3、现场技术员、领工员、工班长要每天向超前地质预报组和监控量测组汇报目前的施工里程，开挖暴露的围岩情况，掌子面的渗漏水情况，以便预报和量测组及时到场组织实施超前地质预报和围岩监控量测。4、若地质情况变差，现场技术员、领工员或班组长必须及时向工区领导汇报，工区领导及时到现场查看，根据情况暂停施工，并及时汇报指挥部领导。5、接到报告后，指挥部根据情况及时报告监理单位、设计单位、建设单位到现场查看，制定合理的施工方案。6、接到汇报后，所有成员必须

14、及时汇报、转达，做出处理，不得拖延。图3-1 过水库专项小组管理机构图织调整设计参数、改变施工方法是否改变设计、施工方法构反馈设计施工图地层、支护结构动态及现状分析说明、提交修正设计、施工建议地层支护结构安全稳定性判断组长:肖继生副组长：黎界平、詹冬生技术总指挥：王群选后勤指挥王从志生产指挥郭埝平副总室（赵会兵、张伟）工程部（甘小江）物资部（解吉高）计合部（万俊松）中心试验室（熊 鲲）办公室（张 晖）财务部（罗 刚）安质部（孙 科）总调室（向 勇）监控量测组（闫文庆）超前地质预报组（侯爱军）领导小组组长：刘小娃副组长：张晓光副组长：刘宝安技术主管：康厚玖领工员（孙传源）领工员（李清成）安全员（

15、吴立言）质检员（许 波）机械主管（凌雪军）质检员（刘衍华）安全员（赵杏杰）领工员（孙万水）领工员（陆金磊）材料主管（凌孝伟）测量主管（张万万）开挖班长：赵永学支护班长：陈庆文喷浆班长：李从书钢筋班长：段明群衬砌班长：喻正保综合班长：刘登荣执行小组 第四章 总体施工组织第一节 进度计划安排一、总体进度计划根据目前施工情况以及三棵树隧道出口的施工工期和任务指标，水库段1350m的施工进度计划安排如下：2008年10月2008年11月：计划完成开挖300m（贫水层150m/月），仰拱、衬砌紧跟，同步进行。2008年12月2010年7月：计划完成开挖800m（富水层40m/月），仰拱、衬砌紧跟，同步进

16、行。2010年8月2010年10月：计划完成开挖250m；（贫水层120m/月）仰拱、衬砌紧跟，同步进行。详见图4-1 总体进度计划安排网络图 图4-2 总体进度计划安排横道图图4-2 工程进度计划横道图工点名称 年度2008年2009年2010年2011年月份1011121234567891011121234567891011121234567891011主要工程项目三棵树隧道出口开挖支护仰拱及填充二次衬砌后续工程第二节 资源组织一、人员组织根据施工进度安排，人员配置情况如下表4-1：表4-1 人员配置表序号工作内容类别单位人员配置备 注1开挖人252超前钻孔人53支护人124注浆支护人10

17、5钢架架设人10包括焊连接筋、安装网片6装渣运输人167仰拱、填充人18包括钢筋绑扎10人8防水板、无纺布铺设人49二衬人25包括钢筋绑扎15人10拌合站人811空压房人212电工人213杂工人1714测量人315管理、后勤服务人20合 计人177二、设备组织根据施工进度安排，设备配置入下表4-2：表4-2 设备配置表序号设备名称规格型号单位数量备注1潜孔钻台12风钻YT28台203风镐YT28台44抽水机45KW200m3/h台6使用5台，备用1台5潜水泵50m3/h台156电焊机BX1-500台147通风机110KW2台155kW218装载机ZL50台49挖掘机volvo120台110自卸

18、汽车25t、15t台911变压器800KVA台1洞外降压400KVA1洞外降压500KVA1洞内降压500KVA1备用发电升压12发电机250KW台213空压机20m3/min台814喷浆机Js500台415压浆机台316多功能台架副417衬砌台车12m副218钢栈桥12m副219钢筋加工机械GW40B台220骨架成型机台121拌合设备座122砼运输车9m3辆2三、材料组织按照设计及进度计划安排，各季度材料计划如下表4-3：第 PAGE 55 页 共 NUMPAGES 55 页材料名称单位2008年2009年2010年备注四季度一季度二季度三季度四季度一季度二季度三季度四季度常用材料水泥吨60

19、0060006000300030003000300030003000粉煤灰吨200020002000120012001200120012001200防腐剂吨240240240150150150150150150减水剂吨240240240150150150150150150砂子方900090009000300030003000300030003000碎石方900090009000300030003000300030003000型钢吨2002020201001002020小导管米100000010001000100010001000锚杆米300003000030000300006000060000

20、600003000030000钢筋吨240240240240240240240240240特殊材料超细水泥吨202020505050502020水玻璃吨201000500000聚酯纤维吨666333366应急材料沙袋个10000005000000枕木米5000000000水管米300000030000000钢拱架榀201010102020101010表4-3 材料计划表第五章 过水库施工方案第一节 总体施工方案一、施工原则1、因隧道上方为一水库，是当地农田灌溉的主要水源，从环境保护和不影响当地农田灌溉出发，参照以往类似处理富水段的施工经验，处理涌水以“以堵为主，限量排放的原则”进行，将水流截于

21、隧道之外，从而保护水库不受影响。2、视水量、水压情况主要采取“早预报、先治水、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测，步步为营，稳步前进”。增设监控量测点，加密观测频率，加强现场安全检查及监测工作，及时反馈信息，并调整结构支护参数。二、施工方法根据地质情况及三棵树隧道的工期安排以及便于工法转换等因素，综合考虑，施工方法如下：1、掌子面开挖前先按要求实施超前地质预报，探明前方地质情况后，根据掌子面前方水压、水量、围岩破碎程度等情况实施超前支护作业。2、根据掌子面水压、水量及围岩破碎程度等情况实施注浆堵水作业。根据设计及现场情况注浆堵水主要采取开挖后径向注浆和超前局部注浆两种方案，必要时可

22、考虑幕注浆来堵水。3、开挖：级围岩采用三台阶开挖法或视情况采用三台阶临时仰拱法，必要时掌子面预留中部核心土；级围岩采用三台阶开挖法；围岩采用三台阶开挖法或视情况采用两台阶开挖法和全断面开挖法。4、初期支护：级围岩采用42超前小导管、I20b型钢钢架、22系统锚杆、网喷等进行联合预支护；级围岩采用22超前锚杆、I18型钢钢架、22系统锚杆、网喷等进行联合预支护；围岩采用系统锚杆、网喷等实施支护作业。5、衬砌：衬砌按铁道部140号文要求，变更后的衬砌方案实施。6、排水作业：排水方案采用掌子面附近设置临时集水坑，用潜水泵集中引至仰拱填充位置设置的泵站水仓，然后用抽水机直接抽出洞外，经污水池沉淀处理后

23、，自然排放；三、施工注意事项1、三个台阶平行作业，仰拱施工实行短开挖、早支护、快封闭、勤量测，及时施做钢架支护，闭合成环，并及时施作仰拱及二次衬砌。2、及时抽排洞内积水，以防止边墙失稳。3、隧道在开挖支护时应注意每个开挖循环的5m探孔施做，探明前面5m围岩的岩性及渗水情况。4、当发现围岩岩性及渗水情况发生变化时，及时上报指挥部、监理、设计、建设单位到场查看，以及时调整施工方案；5、加快仰拱及二次衬砌施工，保证二衬与掌子面距离在合理范围内。6、施工至距离超前地质钻孔终止里程时要及时施做下一循环超前地质钻孔，及时探明前方围岩岩性及渗水情况，以确定施工方案。7、及时做好超前地质预报及围岩监控量测工作

24、，以选择合理的施工方案。8、高压进洞工作，要在2008年10月20日前完成，洞内集水坑在2008年10月25日前完成，抽水设备，排水管路在2008年10月20日前完成，如准备工作未做好，则到掌子面开挖到DK991+020要暂停施工，待准备工作完成后方可恢复施工。第二节 电力高压进洞方案随着隧道施工的深入和洞内用电设备的增加，必须采取电力高压进洞，以满足洞内用电需求，根据现场的实际情况，电力高压进洞方案如下：一、现场主要用电设备情况序号设备名称单位数量额定功率总功率KW备注一洞外用电1拌合站座1100100包括70站两套，50站一套2空压机台6135810共8台，正常使用6台3电焊机台61060

25、4切割机台22.24.45通风机台21102206加工设备套130307生活照明20合 计 =SUM(ABOVE) 1244.4二洞内用电1电焊机台810802抽水机台645270共6台，备用1台3潜水泵台15152254二衬台车振捣器台142.228.6包括仰拱振捣器2台5喷浆机台47.5306注浆机台37.522.57输送泵台290180共2台，备用1台8地质钻机台130309洞内照明40合 计 =SUM(ABOVE) 906.1二、变压器选型根据洞内外主要设备用电情况，洞内外变压器配置如下：1、洞外变压器：按现配置一台800KVA和一台400KVA的变压器不变。2、洞内变压器：配置一台5

26、00KVA的变压器。三、电力高压进洞布置方案根据实际情况，电力高压进洞布置方案如下图图5-1 电力高压进洞布置图 四、备用电源布置方案为保证在电力供应中断时，洞内抽水设备、部分作业面、照明设备能及时恢复正常工作，根据现场实际情况，配备两台250KW的柴油发电机，应急供电布置方案如下图：图5-2 备用电源布置方案图图5-3 电力线路布置图图5-4 管线布置图第三节 超前地质预报方案根据本隧道的工程特点，以及工程地质、水文地质条件，超前地质预报的工作主要如下：一、预报内容1）、不同岩性接触带的位置，接触带岩体的破碎程度，地下水的赋存情况；2）、断层等地质构造的位置、岩体破碎程度、地下水赋存情况；3

27、）、下穿水库、河流段地下水赋存情况及水利联系情况；4）、可能出现的局部集中出水点及淋水地段；二、预报方法 首先，研究既有区域地质、工程地质资料，对整个地区及各里程段的地质情况有一个比较全面和深刻的认识，可溶岩分布情况、构造发育情况、地表水系发育情况等，通过对这些资料的分析和把握，针对不同的里程段的地质情况制定不同的预报手段。DK991+100DK990+800段：a、地质情况：泥岩为主、泥灰岩，岩体层理产状均较平缓，倾角215o，岩体节理发育，多为密闭微张节理，层理、节理间有少量石膏充填物。设计预计最大涌水量474m3/d，为贫水层。b、预报手段：以地质分析法和TSP隧道地震波反射法、红外探水

28、预报为主。对异常段采用超前水平钻作进一步验证探测。DK990+800DK990+000段：a、地质情况：泥岩、泥岩夹砂岩、泥灰岩，岩体层理产状均较平缓，倾角215o，岩体节理较发育，层理、节理间有少量石膏充填物。设计预计最大涌水量11345m3/d。b、预报手段：采用地质分析法、TSP隧道地震波反射法、地质雷达、红外探测、超前水平钻探等手段进行综合预报。DK990+000DK989+750段：a、地质情况：泥岩、泥岩夹砂岩、泥灰岩，岩体层理产状均较平缓，倾角215o，岩体节理较发育，层理、节理间有少量石膏充填物。设计预计最大涌水量1291m3/d。b、预报手段：采用地质分析法、TSP地震波发射

29、法，辅以红外探测、地质雷达，必要时采用超前水平钻作进一步验证探测。见：综合超前地质预报工艺流程图图5-5 综合超前地质预报工艺流程图三、质量要求1）、超前地质预报各种手段必须按要求及时进行施作，并当天口头或电话向工区、局指挥部汇报预报情况，两天内将书面的正式资料上报局指挥部，局指挥部收到报告后，当天必须将预报报告转送至工区，以便及时调整施工方案，并根据情况上报监理、设计、建设单位到场查看，制定合理的施工方案。2）、地质调查能核对勘测资料，掌握隧道所在地区的地层岩性、地质构造、不良地质及水文地质情况，为隧道超前地质预报提供方向性的依据。3）、TSP203能宏观控制掌子面前方100200m范围软弱

30、围岩发育的范围和里程；为提高预报准确度和精度，采取重叠式预报，每开挖100m150m预报一次，重叠部分(不小于10m)对比分析，每次探测结果与开挖揭示情况进行对比分析。4）、红外探测能定性判断掌子面前方30m范围内有无地下水的存在；其中前后两次探测搭接长度不小于5m；5）、地质雷达能定性判断掌子面前方30m范围内有无重大地质变化；其中前后两次探测搭接长度不小于5m；6）、超前地质钻孔能比较直观地揭示掌子面前方的地质情况；钻孔布置见图5-6，钻孔参数见下表。 SHAPE * MERGEFORMAT 图5-6 掌子面钻孔布置图 表5-2 掌子面超前钻孔布置图钻孔参数孔号水平角()竖直角()孔深(m

31、)1左偏5上仰330602右偏5上仰330603左偏5下俯330604右偏5下俯330607）、用地质理论和作图法可以对以上探测结果的综合分析，能够比较准确地预先探知掌子面前方隧道轴线方向及周边一定范围的不良地质体的存在。地质素描的内容要包含以下内容：地层岩性地层地质时代、岩层厚度、层间结合程度、岩层产状、岩性、岩石硬度、风化程度等。地质构造断层破碎带宽度、破碎带的成分及胶结程度、破碎带的含水情况以及与隧道的关系。节理裂隙特征节理裂隙的组数、产状、间距、充填物质、延伸长度、张开度及节理面的起伏情况，节理裂隙的组合状况。不良地质不良地质的性质及对隧道的影响及与隧道的关系。地下水的特征出水点位置、

32、水量、水压、水温、水色、悬浮物（泥砂等）测定；出水点和地质环境（地层、构造、岩溶、暗河等）的关系；与地表相关气象、水文观测；洞内涌水与地表径流、降雨的关系；必要时进行水样分析。四、注意事项：1）、采用TSP、红外探水仪器、地质雷达等综合物探手段对掌子面前方进行综合超前地质预报，其中TSP连续预报前后两次应重叠10m以上，每次探测长度不小于120m，红外探测和地质雷达每次预报有效探测距离为30m，连续预报前后两次重叠长度应大于5m,并对综合物探结果加以分析，若物探异常则应增设75超前水平钻孔进行验证。2）、过水库段施工过程中，当掌子面前方出现水，则立即暂停施工，封闭掌子面，利用综合超前地质预报手

33、段，尤其注重超前水平钻探施作，重点查明岩体的完整性，及地下水的赋存情况，以防突泥、涌水危及施工安全，并根据探测结果调整支护措施，制定有针对性的安全防护措施。探水孔每25m一循环，30m/孔，每循环3孔，或视情况增加一到两个钻孔。3）、过水库段施工过程中，首先应对水库现状进行调查。并对水库的水位变化等，随时进行监测，充分掌握水库的安全状态，以便及时变更，制定合理的方案。4）、为避免施工中开挖引起地下水下漏，造成地表水库下漏枯竭，施工中应采用75超前水平钻孔及炮眼加深58m来超前探明掌子面前方地下水的发育情况，根据地下水发育情况来确定是否进行超前局部注浆堵水，若超前钻孔或加深炮眼单孔出水量在10L

34、/min以上时可实施超前局部注浆堵水，开挖后根据洞壁出水情况及地表水库水位变化情况，采取超前局部注浆或径向注浆进行堵水。5）、DK990+800DK990+000段预测最大涌水量为11345m3/d，施工中应利用综合地质预报手段加强地质预报工作，并采用加深炮眼58m加以超前探测，对局部集中出水点，大面积淋水地段，应采取超前局部注浆或径向注浆加以封堵，以确保施工安全。第四节 监控量测方案一、监测目的1、确保施工安全及结构的长期稳定性；2、验证支护结构效果，确认支护参数和施工方法的准确性或为调整支护参数和施工方法提供依据；3、确定二次衬砌施做时间；4、监控工程对周围环境影响；5、积累量测数据，为信

35、息化设计与施工提供依据。二、监测内容根据规范要求以及现场实际情况，监测项目主要有：1、初期支护状况观察；2、隧道拱顶下沉；3、隧道净空变化；三、监测方法1、首先按设计与规范要求在洞内布设监测点。2、拱顶下沉测点和净空变化测点布置在同一断面上。监控量测断面按表5-3的要求布置。布设位置见图5-7 拱顶下沉及净空变化监测点位布置图表5-3 拱顶下沉监控量测断面间距围岩级别断面间距(m)V51010303050图5-7 拱顶下沉及净空变化监测点位布置图四、监测频率 根据实际情况，监测频率按位移速度来确定监控量测的频率，详见下表5-4.隧道涌突水、围岩较破碎段，要加密监测频率23次/d。表5-4 监控

36、量测频率表位移速度（mm/d）监控量测频率52次/d151次/d0.511次/2d3d0.20.51次/3d0.21次/7d五、监控量测工作流程图5-8 监测量测流程图YN现场施工监控量测监测设计资料调研量测结果的微机信息处理系统量测结果的综合处理及反分析监测结果的综合评价报送设计、监理单位量测结果的形象化、具体化经 验 类 比理 论 分 析甲方、规范要求等地层支护结构安全稳定性判断地层、支护结构动态及现状分析说明、提交修正设计、施工建议反馈设计施工是否改变设计、施工方法调整设计参数、改变施工方法新设计施工方法六、监控量测信息反馈 图5-9 监控量测信息反馈程序框图 七、监测质量与信息反馈要求

37、1、测点布置力求合理，能反映出隧道施工过程中围岩和支护结构的实际变形情况。2、监测仪器必须满足精度要求，而且要定期校核。3、测点埋设应达到设计要求的质量。做到位置准确，安全稳固，设立醒目的保护标志。4、监测数据及时整理分析，若情况正常，当天量测完成后，及时通过口头或电话形式向工区和指挥部反应监测结果，一个礼拜内将监测结果以周报的形式报指挥部工程部和工区，若情况异常，当天量测完成后，立即向工区和指挥部报告。监测报告应包括阶段变形值、变形速率、累计值，并绘制沉降槽曲线、历时曲线等，作必要的回规分析，及对监测结果进行评价。5、如发现监测数据异常，应立即复测，并检查监测仪器、方法及计算过程，确认无误后

38、，立即上报指挥部，指挥部收到报告后根据情况及时联系监理、设计、建设单位到场查看，以便制定合理的处理措施。6、雨季是隧道施工的不利情况，地下渗水比较严重。因此雨季在保证正常的监测频率的情况下，应加强一些薄弱环节的量测频率，同时，应根据监测结果，加强一些不利区域的监测，以保证整个工程始终处于监控状态。第五节 堵水方案一、径向注浆注浆方案选择的合理与否对施工速度和施工进度会造成很大的影响。实施全断面超前预注浆要占用掌子面，这样掌子面就没有开挖进度，而实施开挖后径向注浆基本不会对掌子面开挖形成影响，因而当地质条件适合径向注浆时要优先选择径向注浆措施。 根据设计及类似隧道的施工经验，确定实施径向注浆方案

39、条件，可靠的方法是超前探孔。 通过利用超前探孔，判定水流方向，测算总涌水量，确定裂隙发育段裂隙发育度，从而判断分析出前方地层在开挖后是否能够自稳，是否存在着大量涌水、涌泥的可能，是否能保证涌出水量不会对施工造成太大的影响，并确定在开挖施工完成后是否能对涌水量进行控制。根据类似隧道的经验，当前方地层为富水岩裂隙构造时，只要总涌水量不超过30m3/h，那么将不会对正常开挖施工造成太大的影响，完全可以通过采用开挖后径向注浆措施进行注浆堵水。1、探孔布置为了较准确地判定水流方向和对总涌水量进行预测，按图1设计进行探孔布置。探孔共布置4个，分别位于左、右拱腰。 图5-10 超前探孔横断面布置图探孔纵向探

40、测长度30m，终孔为开挖轮廓线外1.5m，即外插角2.9o，每探测30m后，当确认前方可以开挖时，开挖施工25m，预留5m作为下一循环探测的预留岩墙。在现场探孔施工中，当有一个探孔出现流水时，其它探孔应减慢钻进，首先钻进出水孔，并不断测试出水孔的涌水量，直到出水孔钻到设计深度为止。按这一钻探原则进行探孔施工。期间，应对每一个探孔涌水量进行监测。在探孔施工结束后，如果没有一个孔是满孔流水，那么基本上可不再进行补探施工。否则，可通过分析各探水孔的水力联系进行补探设计和补探施工。2、水流方向判定通过分析各探水孔遇水时的钻孔深度，确定前方岩层的走向。综合各探水孔涌水量变化情况，分析探水孔之间的水力关系

41、，确定水的来源方向。当需要进行补探时，主要在水源方向一侧进行补探设计和补探施工，以进一步确定水流方向和涌水量大小。3、涌水量的分析与预测正确的分析出前方涌水量大小是确定是否可以进行开挖的主要依据之一。涌水量的分析预测主要通过“预估涌水量稳定性分析补探确定”这一程序进行。、涌水量预估探水孔钻探完成后，若探孔不是满孔流水，则可以直接通过采用容器提水的方法进行涌水量测试。这种情况下，涌水量40m3/h，测试的误差不大。若基本是满孔流水，即涌水量40m3/h时，采用容器提水的方法是很难较准确的测试，主要是在很段的时间内所选择的容器就被涌水注满，测试时引起的时间误差太大，造成测试数据不准确。当涌水量40

42、m3/h时，可采用射程计算法进行涌水量预估。如图5-12所示。将108孔口管变径转换为32的焊接水管，通过测试当涌水射出高程为1m处的水平射程，从而估算出前方涌水量。计算方法如下：图5-11 涌水量测试方案示意图X=VtY=1/2gt2Q=3600VSS=1/4D2 式中：X 为水平射程（m） y 为高程（m）取1m t 流水时间（s） Q 预估涌水量 V 涌水速度（m/s） S过水面积（m2） D 管径（m），取32即0.032m 计算得： Q=3600X/t1/4D2 =6.4X 、涌水量稳定性分析 测试各探孔涌水量和总涌水量（总涌水量可通过矩形堰测试），绘制涌水量变化曲线，以此分析前方涌

43、水量的稳定性。 若涌水量呈稳定性，每个探孔涌水量都10 m3/h，且总涌水量30 m3/h时，基本上可以确定前方发生突涌水的可能性不大，可以进行开挖施工。否则要进行前方涌水量的准确判断分析。、涌水量的准确判断分析通过在水源侧增补探孔的方式来准确判估前方发生突涌水的可能性。 施工中一般按预设计的超前预注浆方案施作水源侧的注浆钻孔，通过钻孔数量的增加，以使总涌水量进行分配。若能达到实施几个钻孔后不再有满孔流水现象，这时继续观测各孔流水量和总涌水量，分析其关系和规律性，通过对总涌水量进行稳定性分析，从而界定出前方发生突涌水的可能性。 4、确定裂隙发育的分布特征 裂隙发育的分布特征也是影响注浆方案制定

44、的主要因素之一。对裂隙发育的分布特征可采用止浆塞卡位，通过水量观测法进行确定。 如果5-13所示。将水力膨胀式止浆塞下入钻孔中，按1m,2m29m的位置对止浆塞进行卡位。通过注水，使止浆塞膨胀，通过测试芯管中的出水量，以确定测试段是否有水，以及水量大小。绘制水量随钻孔深度的分析特征曲线，由分布特征曲线判定水量的主要水源位置，从而确定钻机范围内的裂隙发育分布特征。图5-13 裂隙发育分布特征测试方法示意图 5、径向注浆材料选择 径向注浆是工程结构的一部分，起到加固堵水和抗水压的作用，因而选择注浆材料要综合考虑注浆材料的耐久性、高强性以及收缩性和无污染性。 根据设计及经验，结合本工程特点以及施工的

45、实际情况、施工成本等考虑，注浆材料采用水泥砂浆，注浆困难时采用普通水泥单液浆，或视情况采用：超细水泥单液浆或普通水泥+水玻璃双液浆等。 6、浆液配比 浆液配合比中心试验室测定，并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。径向注浆尽量采用高浓度浆液配比，以提高浆液的抗压和抗剪能力，减少浆液的收缩率，同时又要考虑浆液的可注性和可操作性。7、径向注浆施工a、施工工艺流程开挖施工 一般破碎地段 溶洞间隔地段 溶洞地段钻孔后下入TSS管钻孔后下入TSS管自进式锚杆或钻孔后下入TSS管配制浆液注浆注浆效果检查评定完善注浆设计补孔注浆 未达到设计要求 达到设计要求结束

46、图5-14 径向注浆施工工艺流程图b、注浆方式：径向注浆采用全孔一次性注浆方式进行施工c、注浆顺序：注浆顺序宜按两序孔进行，即先跳孔跳排注单序孔，然后注剩下的二序孔。这样，通过实施约束型注浆模式，实现挤压密实的注浆目的。8、径向注浆施工作业示意图详见 图5-14 径向注浆横断面图及 图5-15 径向注浆纵断面图二、超前局部注浆施工中应采用75超前钻孔及加深炮眼58m来超前探明掌子面前方地下水的发育情况，根据地下水发育情况来确定是否需要进行超前局部注浆堵水，若超前钻孔或加深炮眼单孔出水量10L/min以上时就要实施超前局部注浆堵水。本段实施超前局部注浆或径向注浆后，洞壁出水量应小于1.4m3/m

47、.d隧道涌水量不大时，使用孔口安装止浆塞直接利用探水孔进行注浆，若涌水量及压力大，则在出水口处24m范围内钻一到二个分流孔 ，以减小涌水压力，有利于注浆，探水孔和分流孔均作为注浆孔。1、超前局部注浆施工正式注浆前在类似地质条件下的岩层中进行注浆试验，初步掌握浆液充填率、注浆量、浆液配合比、胶凝时间、浆液扩散半径、注浆终压等指标。2、施工工艺流程施工工艺流程图如下：附图5-16 超前局部注浆施工工艺框图注浆设计钻机平台就位、固定钻机平面及仰俯角确定安装灭尘器钻前检查钻注浆孔压水试验孔深确认注浆浆液制备是否已经完成本循环钻孔及注浆钻注浆效果检查孔是否满足注浆结束标准设计补注浆钻孔位置及深度结 束接

48、通动力电源安装供风糸统安装灭尘供水系统转入下一钻孔3、注浆孔造孔采用设备：潜孔钻与电动空压机(20m3)，成孔方法：钻机的回转推进由钻机本身的液压糸统完成，凿岩由高压风驱动潜孔冲击器及相应钻具完成。钻孔平台车组定位：在组合钻孔平台时，将四台钻机的滑道横轴安装在同一平面上，定位时将其按设计位置固定并与掌子面保持平行。钻孔方向控制：钻孔前要按照设计及钻机所在位置，计算出各钻孔在工作面上的座标，用全站仪放出注浆孔的准确位置，开孔前在钻机的尾部中点安装点光源（激光灯），经钻机前端中点与掌子面钻孔位置于同一轴线上，固定钻机，保证钻杆中心线与设计注浆孔中心线相吻合，在钻孔过程中也要及时检查校正钻杆方向。埋

49、设孔口管：孔口管是一端焊有法兰盘的钢管，长度根据需要确定。孔口管的作用：安装灭尘器；测量钻孔出水压力及涌水量；安装注浆栓塞。孔口管的安装范围：全部预注浆钻孔。孔口管的安装方法：安设孔口管前，先在钢管上缠绕麻丝，用钻机强力推入孔中并用膨胀镙栓加固，以免测量水压或注浆时钢管冲出孔外，影响注浆和危及人身安全。主要工艺要求：钻角符合设计要求，每钻进一段，检查一段，及时纠偏，孔底位置偏差小于30cm；注浆孔开孔直径不小于108mm，终孔直径不小于90mm；钻孔和注浆顺序由外向内，同一圈孔间隔施工。4、注浆施工注浆机具：见表5-5 “注浆机具配置表”。表5-5 注浆机具配置表序号名称规格单位数量备注1注浆

50、泵HFV-5D流量：(070)2 l/min台42搅拌机MVT-400 有效容量：400 l台43混合器“T”型混合器 口径25mm个84胶管内径25mm 耐压15MPa米若干5止浆塞双管式套10另有备用量6高压球阀耐压15MPa个30另有备用量7抗震压力表015MPa块208快速接头个若干9流量计LD型电磁流量计或ZL-1型注浆流量计台8另有备用量5、注浆材料：主要采用水泥砂浆，当注浆困难时可采用水泥单液浆，水灰比0.8:11:1（或视情况采用水泥+水玻璃双液浆，水泥浆:水玻璃浆液：1：0.51：1）。水泥为42.5号普通硅酸盐水泥；水玻璃:35Be；水泥浆采用洞外集中拌和，混凝土运输罐车运

51、输至工作面。6、制浆：先在搅拌机内放入定量清水进行搅拌，同时放入水泥，待全部溶解后即可使用（注浆过程中可根据情况掺入适量速凝剂，以加快浆液的凝固时间。7、注浆准备工作：对于在工作面显露并和注浆孔连通的裂隙，喷射混凝土予以封闭。喷射砼的厚度以2025cm为宜，并有一定的宽度，以免浆液从裂隙泄漏。开始注浆前，首先根据预计的注浆量，检查注浆材料数量能否满足连续注浆要求，如不能保证连续注浆要求，则要等补足数量后才能注浆。其次，要对注浆系统进行压水检查，压水压力一般为设计注浆压力的1.2倍，以检查各注浆机具的密封性和完好性，同时检查搅拌机运行状况，发现问题立即解决，以避免在注浆过程中因机械故障而造成注浆

52、中断。第三，检查止浆塞的磨损程度，若发现止浆塞不能有效密封止浆，应立即更换，以免从止浆塞返浆，凝固后使注浆芯管无法拔出，影响正常施工。8、注浆栓塞安装：在一般水压的钻孔中，栓塞采用人力或通过机械帮助能够送入孔中的情况下，尽可能采用机械膨胀式栓塞。当静水头很高时，普通的止水栓塞难以送入孔中，必需选用小直径高膨胀水压式栓塞。栓塞的耐压强度大于15MPa，安装时用钻机送入孔中约10m深处，在钻机夹紧状态下加压膨胀。通过中心管向地层注浆。9、压水试验：注浆系统检测查合格后，立即转入压水试验。观测静止水位，每一分钟观测一次，当连续三次变化小于1cm/min时，则最后一次水位为静止水位。压水实验完成系列升

53、压步骤接着减压（MPa）：0.10.30.50.71.00.70.50.30.1。压力起点为静水压力。压水试验过程应按规定格式详细纪录，根据地层的渗透性能确定注浆配合比。10、向孔中注浆：对于涌水压力较小的注浆孔，可将注浆芯管焊在法兰盘上，再安装在孔口管上进行注浆。在每注浆段完成注浆后，扫孔钻进至下一段，然后注浆，如此往复，直到设计深度。前进式注浆的分段长度和位置，要根据钻孔时的情况来确定。岩石破碎难以钻进或遇大量涌水时，要立刻注浆加固围岩或堵水，然后扫孔钻进，注浆，如此往复，直至达到设计深度完成全孔注浆为止。如钻孔过程中水量不大，可钻进810米，注浆；再扫孔钻进810米，注浆，直至设计深度完

54、成全孔注浆为止。膨胀水压式栓塞：栓塞的耐压强度大于15MPa，安装时用钻机送入孔中适当位置，在钻机夹紧状态下加压膨胀。通过中心管向地层注浆。注浆压力的控制：注浆压力为静水压力+0.5MPa，施工中根据现场注浆试验进行调整，注浆终压不大于2.5倍的静水压力。开泵前旋转压力调节旋钮将油压调在要求的油压刻度上，随注浆阻力的增大，泵压随之升高，当达到调定值时，会自动停机，不致于产生超压注浆的危险。注浆泵流量的控制：注浆泵流量大小由注浆泵的排量调节控制按钮和排量记录仪方便地加以控制。11、注浆结束标准：单孔结束标准： 注浆压力逐步升高至设计终压，并继续注浆10min以上。注浆结束时间的进浆量小于20L/

55、min；检查孔涌水量小于0.2L/m.min；检查孔取岩芯，浆液充填饱满；全段结束标准：所有注浆孔均已符合单孔结束标准条件，无漏注现象；注浆后预测涌水量小于1.4m3/m.d;浆液有效注入范围大于设计值；12、注浆工艺和要求施工中严格进行超前地质预测预报，并对地质资料仔细分析，特别应注意突水、突泥的征兆观测，如有异常应尽快采取措施，必要时将人员和机械撤离掌子面；并根据实际的地质、地下水情况，对注浆段落、注浆孔数量、长度、孔口管数量、注浆数量、材料等进行调整，进行动态施工。钻进过程中遇涌水或岩层破碎造成卡钻，应停止钻进，进行注浆，扫孔后再行钻进；周边注浆孔采用前进式和后退式注浆均可，正面封堵孔则

56、采用后退式注浆。孔口设3m89注浆管，埋设牢固，并有良好的止浆设施； 一个孔段注浆作业一般应连续进行，不宜中断，尽量避免应机械故障、停电、停水、器材等问题造成的被迫中断。对于因实行间歇式注浆，制止串浆冒浆等而有意中断，先将钻孔清理至原深度以后再行复注。注浆过程中，若压力突然升高，应停止注浆，检查后，再行注浆。注浆过程中，注意观察止浆岩盘的变形情况，准备好加固措施。浆液单孔有效扩散半径为2.0m。根据岩体综合渗透系数的大小，动态确定浆液扩散半径和注浆固结圈综合渗透系数。注浆完成后立即封堵孔口。13、超前局部注浆施作示意图详见 图5-17 超前局部注浆横断面示意图及 图5-18 超前局部注浆纵断面

57、示意图第六节 排水方案排水方案采用掌子面附近设置临时集水坑，用潜水泵集中引至仰拱填充位置设置的泵站水仓，然后用抽水机直接抽出洞外，经污水池沉淀处理后，自然排放。一、排水方案当探明掌子面前方出现水，在掌子面及进洞右侧靠近掌子面的边墙旁挖设0.51.0m的临时排水沟，排水沟距边墙1m，然后将水引入掌子面附近挖设的小集水坑（长2m，宽1m，深1m，距离边墙1m以上），然后充分利用仰拱填充部位设置一集水坑（长60m，宽4m，平均深1.2m），将水从掌子面附近的小集水坑通过潜水泵集中引至仰拱填充上的泵站水仓，最后用泵站抽水机将水直接抽出洞外。注意事项：利用仰拱填充设置集水仓前，仰拱要预先做好，并在设置集

58、水仓的仰拱填充一侧，靠近边墙处仰拱填充2.35m范围内要施工至设计标高，以便不影响此处的二衬施工。集水坑的长度，可根据掌子面水量大小适当调整，另外集水坑周围要设置围栏以及安全警示灯、警示标志。详见 图5-19 掌子面后排水方案断面示意图 图5-20 掌子面后排水方案平面示意图 图5-19 掌子面后排水方案横断面示意图图5-20 掌子面后排水方案平面示意图二、抽排水资源配置：本段隧道设计最大涌水量为11345m3/d，每小时约为473m3，水库段至洞口的最大高差为26m，按抽水能力为涌水量的1.5倍，且工作效率为75%的抽水能力来考虑选型抽水设备，故排水设备配置如下表：表5-6 抽排水资源配置表

59、设备名称数量规格型号工作性能备注抽水机6台IS150-125-400额定功率45KW，流量200m3/h,扬程50m,效率75%，多级使用5台，备用1台潜水泵15台额定功率15KW,流量50m3/h，扬程30m,排水管2条159mm钢管必要时利用高压风、水管进行助排。注意事项：用作排水管的高压风、水管，要在集水坑附近的管身上设置接头球阀，以便助排时，直接连接即可排水。第七节 施工方法一、开挖方法：按要求先探明前方地质情况，根据掌子面前方水压、水量、围岩破碎程度情况施工超前支护，然后参照超前地质预报和揭示的掌子面围岩情况，采取以下开挖方法：1、V级围岩：采用三台阶开挖法或视情况采用三台阶临时仰拱

60、法施工，台阶长度1015m，如岩层较差是时采用人工钻孔，弱爆破，上半断面每循环进尺控制在0.61.2m（一个循环）左右，必要时采取环行开挖预留核心土，人工配合机械出碴。首先，上台阶开挖，开挖结束后立即按设计要求进行支护，形成较稳定的承载拱。在拱部承载拱的保护下（有核心土则逐步开挖中部核心土），及时施作临时仰拱。初期支护前先对涌水进行处理,经过超前预注浆和径向注浆后，若仍有涌水，处理原则大股涌水采用部分地段注浆堵截后汇集到水量集中的地方,然后采用盲管引排到水沟,小股水或裂隙渗水采用导管引排,或先铺一层防水板将水集中,并埋导管引排后再喷射混凝土；大面积潮湿的岩面采用粘结性强的混凝土，如添加外加剂、