14南广北岭山隧道出口D3K393770~740涌水段专项施工方案

1、 PAGE 42 -新建南广铁路NGZQ-8标北岭山隧道出口D3K393+770+740段处理施工方案编 制： 复 核： 审 核： 批 准：中铁隧道集团南广铁路NGZQ-8标项目部2013年12月目 录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc374441055 1、编制说明 PAGEREF _Toc374441055 h - 1 - HYPERLINK l _Toc374441056 1.1编制依据 PAGEREF _Toc374441056 h - 1 - HYPERLINK l _Toc374441057 1.2编制范围 PAGEREF _Toc374441057

2、h - 1 - HYPERLINK l _Toc374441058 1.3编制原则 PAGEREF _Toc374441058 h - 1 - HYPERLINK l _Toc374441059 2、工程概况 PAGEREF _Toc374441059 h - 2 - HYPERLINK l _Toc374441060 3、施工计划 PAGEREF _Toc374441060 h - 2 - HYPERLINK l _Toc374441061 3.1进度计划 PAGEREF _Toc374441061 h - 2 - HYPERLINK l _Toc374441062 3.2人力资源配置计划

3、PAGEREF _Toc374441062 h - 2 - HYPERLINK l _Toc374441063 3.3机械配置 PAGEREF _Toc374441063 h - 4 - HYPERLINK l _Toc374441064 3.4材料计划 PAGEREF _Toc374441064 h - 5 - HYPERLINK l _Toc374441065 4、总体施工方案 PAGEREF _Toc374441065 h - 5 - HYPERLINK l _Toc374441066 5、主要工序工艺及施工要点 PAGEREF _Toc374441066 h - 6 - HYPERLI

4、NK l _Toc374441067 5.1工艺流程 PAGEREF _Toc374441067 h - 6 - HYPERLINK l _Toc374441068 5.2施工准备 PAGEREF _Toc374441068 h - 6 - HYPERLINK l _Toc374441069 5.3超前预注浆 PAGEREF _Toc374441069 h - 7 - HYPERLINK l _Toc374441070 5.4超前大管棚支护 PAGEREF _Toc374441070 h - 15 - HYPERLINK l _Toc374441071 5.5 Va洞身开挖 PAGEREF _

5、Toc374441071 h - 15 - HYPERLINK l _Toc374441072 5.6超前小导管施工 PAGEREF _Toc374441072 h - 16 - HYPERLINK l _Toc374441073 5.7掌子面后方加固 PAGEREF _Toc374441073 h - 17 - HYPERLINK l _Toc374441074 5.8衬砌方式 PAGEREF _Toc374441074 h - 17 - HYPERLINK l _Toc374441075 5.9洞内监控量测 PAGEREF _Toc374441075 h - 17 - HYPERLINK

6、l _Toc374441076 5.10超前地质预报 PAGEREF _Toc374441076 h - 18 - HYPERLINK l _Toc374441077 6、质量保证措施 PAGEREF _Toc374441077 h - 19 - HYPERLINK l _Toc374441078 7、安全保证措施 PAGEREF _Toc374441078 h - 21 - HYPERLINK l _Toc374441079 7.1安全组织机构 PAGEREF _Toc374441079 h - 21 - HYPERLINK l _Toc374441080 7.2注意事项 PAGEREF _

7、Toc374441080 h - 22 - HYPERLINK l _Toc374441081 7.3初期支护作业注意事项 PAGEREF _Toc374441081 h - 23 - HYPERLINK l _Toc374441082 7.4超前预注浆作业注意事项 PAGEREF _Toc374441082 h - 24 - HYPERLINK l _Toc374441083 8.安全应急救援预案 PAGEREF _Toc374441083 h - 25 - HYPERLINK l _Toc374441084 8.1基本原则 PAGEREF _Toc374441084 h - 25 - HY

8、PERLINK l _Toc374441085 8.2应急救缓预案 PAGEREF _Toc374441085 h - 25 - HYPERLINK l _Toc374441086 9、其他保证措施 PAGEREF _Toc374441086 h - 31 - 1 -1、编制说明1.1编制依据1.1.1北岭山隧道施工图、南广桂肇隧参01Y、南广桂肇隧参03Y、南广桂肇隧参05W、南广桂肇隧参06；1.1.2 NGZQ-8-隧(变)纪要2013080号变更设计会审纪要； 1.1.3关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定（铁建设2012120号）、关于进一步加强铁路隧道设计施

9、工安全管理工作的通知（铁技2012352号）；1.1.4高速铁路隧道工程施工质量验收标准TB 10752-2010、客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定铁建设2006189号、铁路隧道设计规范（TB10003-2005）铁建设200567号等；1.1.5关于铁路隧道施工机械配置的指导意见（铁建设2008777号）；1.1.6铁路隧道超前地质预报技术指南(铁建设2008105)、铁路隧道监控量测技术规程（TB 10121一2007）；1.1.7我单位拥有的科技工法成果和现有的管理水平、劳力设备技术能力，以及长期从事铁路建设所积累的施工经验；1.1.8现场的地质、围岩情况。1.2编制范围新建南广铁

10、路桂平至肇庆北段NGZQ-8标北岭山隧道出口方向D3K393+770+740段断层破碎带处理、初期支护和二次衬砌的加强。1.3编制原则1.3.1贯彻执行国家的方针、政策及相关的工程施工规范、规定，当地政府的相关制度；1.3.2确保满足建设单位、监理单位、设计单位管理要求；1.3.3严格按照变更纪要合理编制，确保履约；1.3.4符合国家和地方关于环境保护、职业健康安全、水土资源及文物保护、节能减排的要求；1.3.5对本项目职业健康危害主要影响因素进行识别以及采取的措施。2、工程概况北岭山隧道位于肇庆市市区北部，穿越北岭山、鸡笼山与鼎湖山；进口位于蛇尾村，出口位于横脚岭附近；隧道起讫里程为：D3K

11、384+082IDK396+520，全隧长为12438m，根据项目部整体施工安排，北岭山隧道出口工区担任804.5米的施工任务，按照原设计，级围岩为634.5m,级围岩为100m,围岩为70m。2013年12月4日，北岭山隧道出口开挖至D3K393+770，岩性为石英砂岩，强全风化，岩体破碎，节理裂隙发育，右侧边墙揭示二个出水空腔，有地下水涌出，瞬间水量约250300m3/h，水质浑浊，夹有泥沙及碎石，并伴随有轰隆声响。根据超前地质钻探和及物探情况分析判断，掌子面左前方2125m段发育一富水破碎带，与掌子面右侧出水空腔构成断层破碎带，破碎带宽约36m，易引起坍塌及突泥涌水。本次变更段D3K39

12、4+770+740设计为级围岩，支护类型为，其中D3K393+766D3K393+756为非绝缘下锚段。设计地质情况为泥盆系中统石英砂岩，偶夹薄层页岩，弱风化，节理裂隙较发育，岩体局部较破碎，大部分较完整，基岩裂隙水较发育，对混凝土无侵蚀。3、施工计划3.1进度计划为保证资源合理配备使工作有序开展，进度计划如下表：表3.1进度计划表序号工序名称施工天数开始时间结束时间1超前预注浆222013-12-102014-12-312超前管棚施作52013-1-12013-1-53洞身开挖102013-1-52013-1-15合计373.2人力资源配置计划根据施工进度要求及各工序施工特点，洞身开挖及初期

13、支护按照实施性施工组织设计级围岩施工方案配备人员，根据现场实际情况，对特殊工序进行人员组织，超前预注浆及超前洞身管棚配置见表3.2，另外，专门成立断层破碎带处理领导小组，推动断层破碎带处理的顺利进行。表3.2 超前预注浆及超前管棚施工人员配置表序号工种人数职责1技术人员3对注浆施工情况进行详细记录2工班长3负责劳动安排、混凝土浇筑及注浆3机修工3负责排除机械故障4司机6负责钻机和装载机、汽车的操作5杂工40协助司机和技术工做好模板安装、注浆、钻孔等工作6木工5负责止浆墙模板安装7喷浆手1负责封闭掌子面和涌出物8钻工3负责施工锚杆、加固锚管9钳工7负责锚杆、锚管、管棚、孔口管加工10电工3负责电

14、力保障11司泵3负责注浆泵的操作表3.3 隧道断层破碎带处理领导小组配置表序号岗 位姓 名备 注1组 长李刚全面负责隧道断层破碎带处理的各方面工作。2副组长宋昭海、 孙永杰负责现场施工管理。3现场技术负责人孙永杰负责隧道断层破碎带处理施工技术的指导。4试验主任常亮负责全面的试验管理工作。5专职安全生产管理人员王跃峰对现场安全技术措施的实施进行监督和管理6物资负责人蒙海波负责全面的物资管理。7机械负责人王武龙负责全面的机械设备管理8测量负责人蒋杰负责洞内监控量测及测量工作管理3.3机械配置在洞身开挖、初期支护以及风、水、电按照实施性施工组织设计级围岩施工方案配备机械的基础上，根据现场实际情况，对

15、特殊工序进行机械设备组织。超前预注浆超及前管棚机械设备配置见表3.4。表3.4 超前预注浆及混凝土回填主要机械设备配置表序号设备名称规格型号单位数 量备注1挖掘机PC300台1负责杂物及涌出物清理、作业平台整理2装载机ZlC50B台2协助挖机进行平台整理3自卸车10T辆5负责回填石碴运输，水泥等施工材料的运输，清除杂物及涌出物。4搅拌站90套1负责混凝土搅拌5混凝土输送泵台1负责混凝土输送6空压机2.4Mpa台1专门负责高速钻机用风7喷浆机TK500台4负责掌子面封闭、涌出物封闭8切断机GQ40台1用于锚杆、钢管、管棚加工9切割机J3GB-400台3用于锚杆、钢管、管棚及孔口管加工10电焊机B

16、X-400台2用于锚杆、钢管、管棚及孔口管加工11液压注浆机KBY-90/150台2用于超前预注浆12液压注浆机KBY-90/70台1用于超前预注浆及管棚注浆13搅拌式储浆桶自制套3用于超前预注浆及管棚注浆14钻机矿岩PRD-18 0台1用于超前预注浆及管棚施工15砼罐车台2用于混凝土运输3.4材料计划本工程所需主要物资已经进场，具体见表3.5主要机械设备配套及材料表。表3.5 主要机械设备配套及材料表类别器具名称型号、规格数量单位备 注超前注浆及大管棚施工主要材料注浆法兰盘108150个法兰钢垫片108300片32高压球阀承压6Mpa以上200个注浆水泥425普通硅酸盐水泥1024t水玻璃3

17、5Be模数3.01500t麻丝300公斤锚固剂500公斤高强螺栓1660300套管棚89无缝钢管，厚5mm1800mPVC管323mm3300M高压防突球阀1085个防止钻孔突泥、涌水支护施工主要材料工字钢I20a45t水泥425普通硅酸盐水泥150t无缝钢管42.5*3.5mm3000m4、总体施工方案根据2013年12月9日变更设计会审纪要确定施工方案如下：(1)对已施工段落D3K393+770D3K393+780段拱墙范围内进行支护加强，采用423.5mm小导管径向注浆，长度4.5m，环纵间距1.51.5m。(2)D3K393+770D3K393+740段围岩级别由级变更为级，衬砌支护类

18、型由型复合式衬砌调整为a型复合式衬砌，初支钢架调整为I20a型钢，间距0.8m。(3)在掌子面D3K393+770位置施作1.5m厚止浆墙，D3K393+770D3K393+740段采用加固圈5m预注浆进行加固，参考“南广桂肇隧参03（Y）”图施作。(4)在掌子面施作89mm5mm洞身大管棚，长度分别为20m（第一环）、15m（第二环），搭接5m，其余参考“南广桂肇隧参03（Y）”图施作；管棚间隙采用423.5mm超前小导管，长度4.5m，环向间距0.4m，纵向间距3m。(5)加强超前地质预报，开挖过程中采用加长炮孔，长短结合方式进行超前探测，开挖至D3K393+745，施作3个超前水平钻孔，

19、长度不小于30m。(6)施工中加强监控量测，及时反馈分析数据。若围岩有变化，及时通知各方，根据围岩状况及时调整围岩级别及支护参数，以确保施工安全和结构安全。(7)施工单位制定应急预案并储备应急物资，在掌子面后方及台车等位置配置救生衣及救生圈等逃生工具。5、主要工序工艺及施工要点5.1工艺流程施工准备施工准备掌子面后10米加固超前预注浆洞身管棚施工做第一环超前小导管第一循环开挖恢复正常施工图5.1断层破碎带段施工流程图5.2施工准备由于掌子面左侧边墙揭示二个出水空腔，地下水用出较大，且携带有泥沙及碎石，故采取洞碴反压回填的方式进行掌子面稳固。反压回填采用石碴进行，由于洞内无石碴，故从弃碴场利用装

20、载机装车，自卸车运输，挖掘机和装载机配合平整，快速形成全断面封闭3米，后部长约15米的台阶状堆积体，封闭掌子面，为后续施工创造施工条件。根据确定施工方案，配备专人进行人、材、物、机各项准备工作，工程部根据施工方案要求做好现场放样、材料检验、技术交底等技术准备工作。5.3超前预注浆由于前方2125m段发育一富水断层破碎带，与掌子面右侧出水空腔构成断层破碎带，对隧道轮廓线外5m范围采用加固圈5m的预注浆加固。本循环纵向加固30米（不含止浆墙）。注浆孔设计如下：图5.2 注浆钻孔示意图图5.3 钻孔断面布置示意图图5.4 注浆纵断面布置示意图图5.5 注浆平面布置示意图图5.6 A-A,B-B断面孔

21、底布置示意图图5.7 C-C断面孔底布置示意图5.3.1止浆墙施作贴近掌子面施作止浆墙，止浆墙顶部厚度为1.5m,清理过程要保证掌子面及其堆积体的稳定,发现异常立刻用沙袋回填,采用C20混凝土一次浇筑成型，浇筑前止浆墙周边采用23排环向间距0.8m，排距0.8m，长2m的25mm砂浆锚杆与围岩相连，以保证止浆墙的稳定。止浆墙施作过程一定要保证质量，尤其是周边与开挖轮廓线的接触部位，必须密实，防止漏浆。为了防止止浆墙失稳，止浆墙基础采用深入下台阶2m,止浆墙后设置50cm厚C30混凝土工作平台（尺寸为：14m*10m），同时可以保证止浆墙稳定。图5.8 砼止浆墙施工平面示意图5.3.2注浆参数超

22、前加固注浆参数见表5.1。表5.1 超前加固注浆参数表序号参数名称参数值1加固范围纵向 30m径向开挖工作面及轮廓线外5m2浆液扩散半径2m终孔间距3m3注浆终压35MPa4注浆孔径108mm5注浆速度10100 L/min7注浆方式前进式分段注浆（35m/段）8注浆孔数量125个（不含检查孔）根据地质情况及堵水加固要求，注浆材料选用普通水泥-水玻璃双液浆，普通水泥单液浆。施工过程根据地质情况及地层吸浆情况进行材料种类及配比选择调整。所使用材料必须合格、保质、不得使用受潮硬化的水泥。浆液配比参数如表5.2所示。表5.2 浆液配比参数表序号名 称浆液配比备 注W:C（水灰比）C:S（体积比）根据

23、钻孔地质、出水情况及地层吸浆情况进行选择。1普通水泥单液浆（0.60.8）:13普通水泥-水玻璃双液浆（0.81）:11:(0.81)5.3.3注浆顺序 超前加固注浆采取由外到内，由下到上间隔跳孔分二序孔施工。5.3.4注浆工艺超前加固注浆采用前进式分段注浆工艺：（1）标定孔位，确定钻进外插角后，采用130mm钻头低速钻进至3.5m，安设孔口管；（2）孔口管采用108mm，=5mm无缝钢管加工，管长3m，孔口管外壁缠绕5080cm长的麻丝成纺锤型，采用钻机冲击到设计深度，并用锚固剂锚固，以保证孔口管安设牢固、不漏浆；（3）钻孔注浆施工过程，原则每次钻深35m后，退钻进行注浆施工，注浆达到设计结

24、束标准后，再钻进35m，并进行注浆，如此循环直到钻注到设计深度。施工中可根据地质涌水情况适当调整钻注分段长。（4）为了保证开挖工作面底部注浆效果，可采用下管注浆方式。（5）由于超前预注浆开始阶段离止浆墙比较近，同时后方均为堆积体，如果采用水泥浆会造成大量浆液沿水路流失，对对围岩加固不利，甚至会造成围岩加固失败。故采用首先在预注浆前5米时，采用水玻璃-水泥浆双液浆进行加固，通过调节浆液凝固时间达到快速固结下部松散体的效果。5.3.4.1 钻孔与冲洗（1） 注浆钻孔采用回旋钻进，由于松散土体易造成坍孔，采用前进式注浆，在钻进过程中如遇到卡钻，停止注浆，进行注浆扫空后重新钻孔，如此反复进行，达到加固

25、圈5m。（2）注浆孔位与设计孔位偏差值不大于60cm，孔深应符合设计规定。实际孔位、孔深应有记录。钻孔位置依据平面图施放，孔位偏差不大于60cm。当因避让管、线等客观原因需对孔位进行调整，且距离大于60cm时，报设计、监理单位核准。（3） 终孔前须进行成孔冲孔。对冲孔时返水的钻孔，以冲洗液变清为结束条件。对冲洗时不返水的钻孔，要求流量不小于泵送额定量的80%,冲洗时间不小于10min。5.3.4.2制浆(1)制浆材料必须按规定的浆液配合比计量，计量误差应小于6%.(2)浆液必须搅拌均匀并测定浆液浓度。(3)纯水泥浆液的搅拌时间，使用高速搅拌机时应大于30s；使用普通搅拌机时应大于3min，浆液

26、自制备至用完时间不宜大于4h。(4)在搅拌站拌合水泥浆液时间应大于30s；用砼罐车运输至注浆地点，浆液使用前应过筛，浆液自制备至用完时间不宜大于4h，为保证浆液均匀，在运至现场后可进行二次搅拌。5.3.4.3 封孔(1)预注浆主要对松散土体进行填充加固处理，注浆过程中特殊情况多样，施工中可据钻探地质情况确定适宜封孔方法和工艺。为应对各种特殊情况的处理，原则上优先采用孔口管动态阻塞法。(2)处理对钻探过程中及冲洗后仍返水的钻孔，孔口采用水泥砂浆一次性封闭。(3)孔口管动态阻塞法，孔口管直径为110mm，空口设置钢管和止浆阀。(4)终孔与验收时间间隔不宜过长，以免垮孔等不利情况发生。终孔验收后应及

27、时进行封孔作业，封孔使用水泥浆（或水泥砂浆），终凝后进行注浆作业。5.3.4.4 注浆（1）以纯水泥浆为主的单液浆注浆材料，浆液由搅拌站搅拌机生产，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，当灌入量较大时可据情况采用浓一级的浆液灌注。（2）注浆压力=孔口压力表读数+液柱压力，一般为12MPa，或以设计及变更会商纪要为准。（3）终注条件为：在终注压力下连续注浆10min的注入率不大于6L/min时，可终止注浆。（4）注浆量由注浆段岩溶裂隙率、注浆半径和填充、漏失情况确定。5.4.4.5 特殊情况处理（1）注浆必须连续进行，若因故中断，应找出注浆中断原因，尽快采取措施处理，及早恢复。（2）注浆过程中应分序

28、施工，如出现串浆现象，应对串浆孔同时进行注浆处理。（3）注浆过程中如有冒浆、绕塞返浆等现象发生，应暂停注浆，尽快采取处理措施，处理完后立即恢复注浆。（4）对垮孔严重的破碎带、充填粗粒土的溶洞等实施跟管钻进极为困难的注浆钻孔，可采用自上而下注浆法复钻施工，严禁使用泥浆等影响注浆加固效果的方法护臂钻进。（5）当采用充填砂、碎石或掺入其他填充物处理后注浆量仍然较大时，可采用间歇及其它特殊处理时间控制，间隔以1630min为宜。（6）注浆过程中出现注浆压力突然下降、流量增大，属跑浆或漏浆，可采用缩短凝结时间，增大浆液浓度或采用低压、间歇注浆方法及时进行调整处理。（7）串浆：在注浆过程中，浆液从其他钻孔

29、内流出发生串浆，其主要原因是岩体裂隙发育，相互串连，使注浆孔直接或间接地连通，造成串浆。当发现串浆应立即采取措施，可对串浆孔同时进行灌注或者将串浆孔用堵头封闭，待灌浆结束后，再将串浆孔打开，进行扫孔后继续注浆。（8）岩体大量漏浆：岩溶裂隙发育地段或地下水流急地段，极易发生大量漏浆现象，其处理方法可考虑缩短注浆段长、降低注浆压力、限制进浆量、加大浆液浓度或更换注浆材料等措施，以保证注浆质量。前进式分段注浆工艺流程图如图1所示。图5.9 前进式分段注浆施工工艺5.3.5注浆结束标准（1）单孔注浆以定量定压相结合。定量标准：注浆量根据地层围岩孔隙率20%，单孔每米设计注浆量控制在0.60.8m3，当

30、单孔注浆量达到设计注浆量的1.52倍，压力仍然不上升，可采取调整浆液配比缩短凝胶时间或进行间歇注浆等工艺使注浆压力达到设计终压，结束该孔注浆。定压标准：根据地层涌水压力注浆终压定为：3.05.0Mpa，单孔注浆压力达到设计终压并维持10min以上可结束该孔。（2）全段结束标准设计的所有注浆孔均达到注浆结束标准，无漏注现象。按总注浆孔的10%设计检查孔，检查孔满足设计要求。5.3.6注浆效果检查及评定（a）P-Q-t线法曲。通过对注浆施工中所记录的注浆压力P、注浆速度Q 进行P-t，Q-t 曲线绘制，根据地质特征、注浆设备性能、注浆参数等对P-Q-t 曲线进行分析，从而对注浆效果进行评判。当注浆

31、施工中P-t 曲线呈上升趋势，Q-t 曲线呈下降趋势，注浆结束时，注浆压力达到设计终压，注浆速度达到设计速度(常取510 L/min)，则满足效果检查要求。（b）检查孔法。在隧底等部位选择可能出现的薄弱环节进行钻孔检查，检查孔数量按注浆孔总数的510%控制。检查孔不塌孔，检查孔出水量小于0.2L/minm。（C）地层含水率不大于20%。5.4超前大管棚支护注浆结束后，在开挖轮廓线外布置超前管棚支护，管棚支护纵向长与注浆加固段一致。由于管棚过长，会造成尾部偏离隧道外轮廓过远，故本次施工采用15m和20m,搭接5m的方式进行大管棚施工，大管棚支护施工采取无工作室管棚施工技术，沿开挖轮廓线向内50c

32、m开孔，环向间距40cm，外插角7.7度(与水平面夹角)，共布设47根。大管棚采用外径89mm，壁厚5mm热匝无缝钢管加工，每节长23m，沿管壁布设4排6mm对称溢浆孔，梅花形布设，孔间距15cm，每根管棚末端一节不布设溢浆孔，前端加工成椎形尖端并封闭。管棚安设完成后进行全孔一次性管棚注浆，注浆参数同超前加固注浆。管棚设计见附图二。大管棚施作流程：（1）测量放线，根据设计孔位标出开孔位置。（2）调整好钻孔角度，先采用地质钻机引孔，成孔后再下入大管棚至设计深度。（3）为了避免管棚接头处于同一断面，管棚采用23m管连接，相邻管棚接口错开。（4）管棚布设完成后，对管棚进行全孔一次性注浆。（5）注浆材

33、料采用普通水泥单液浆，普通水泥-水玻璃双液浆，液浆配比同全断面超前预注浆。(6)由于管棚施工过程无条件开挖工作间,为避免管棚侵限,施工过程将管棚推进至开挖线外,前2.63米因无法管棚支护,应采取小导管超前支护措施.5.5 Va洞身开挖开挖采用三台阶七步法施工。施工工艺：三台阶七步开挖施工方法：超前支护上部弧形导坑开挖初期支护施工中部左右侧交错开挖边墙支护下部左右侧交错开挖边墙支护核心土开挖仰拱开挖与支护。上部弧形开挖超前中部5m，采用风钻钻孔，弱爆破，人工翻碴至两侧导坑内，装载机端碴；中部左侧超前右侧5m，左右交错进行开挖与支护，采用装载机端碴，自卸汽车运输，中部采用风钻钻孔，弱爆破；下部左侧

34、超前右侧5m，左右交错进行开挖与支护，采用装载机端碴，自卸汽车运输，中部采用风钻钻孔，弱爆破。上部核心土跟中部左侧同时开挖，中部核心土和下部左侧同时开挖，下部核心土在下部右侧开挖支护后开挖。施工过程中上部弧形拉开距离后各作业面可同步作业。底部仰拱开挖后进行支护及时封闭成环。图5.9 三台阶七步开挖法施工工序图5.6超前小导管施工此段管棚间隙采用超前小导管注浆预支护来加强围岩的稳定性。超前支护施工配合钢架使用，其纵向搭接长度不小于1.5m，使其形成一个整体来支撑围岩。前小导管设计参数：超前小导管规格：采用外径42mm，壁厚5mm的热扎无缝钢花管；超前小导管环向间距40cm，拱部140范围布置，纵

35、向间距为3m；倾角：外插角以10为宜，可根据实际情况作适当调整；注浆材料：采用水泥浆液，注浆参数为：水泥浆液水灰比1：1（重量比）；注浆压力：0.51.0Mpa。超前小导管采用42无缝热扎钢管制成，在前部钻注浆孔，孔径68mm,孔间距15cm，呈梅花型布置，前端加工成锥形，尾部长度100cm作为不钻孔的止浆段。为保证小导管的支护效果，减小小导管的外插角，在配合使用的型钢钢架地段，可在型钢腹板穿孔以便小导管穿过，也可以采用一榀格栅钢架替代开孔型钢钢架，钢管尾部与钢架焊接。超前小导管施工要求：小导管安设一般采用钻孔打入法，即先按设计要求钻孔，钻孔直径大35mm，然后将小导管穿过钢架用锤击或钻机顶入

36、，顶入长度不小于钢管长度的90%，并用高压风将钢管内的砂石吹出；小导管安设后，用塑胶泥封堵孔口及周围缝隙，必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土，以防工作面坍塌；隧道开挖长度应小于小导管注浆长度，预留部分作为下一次循环的止浆墙；注浆前应进行压水试验，检查机械设备是否正常，管路连接是否正常，为加快注浆速度和发挥设备效率，可采用群管注浆（每次35根）；注浆量达到设计注浆量或注浆压力达到设计终压可结束注浆；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。5.7掌子面后方加固掌子面后方10m范围内即D3K394+780+740段已经初

37、期支护段采取42径向钢管加强支护，长度4.5m,环纵向间距1.5m1.5m。钢管加工和注浆同超前小导管。在施工过程中，注意钢管与原有拱架有效连接，保证形成整体，共同受力。5.8衬砌方式采用钢架及锚网喷联合支护，钢架紧跟开挖施作，及时封闭成环。遵循“强支护、早封闭”的原则，钢拱架采用I20a工字钢，纵向间距0.8m/榀，其余支护参数参照Va衬砌支护参数支护执行，二次衬砌尽早施做。具体施工按照Va衬砌类型相关要求进行。在施工过程中必须充分考虑断层破碎带内泥夹碎石填充物在饱和地下水的作用下的变形情况，预估围岩变形情况，设置预留变形量，预防围岩变形造成初期支护侵线，造成后期换拱。5.9洞内监控量测洞内

38、监控量测分为拱顶下沉及净空变位收敛量测, 根据围岩类别、隧道尺寸和埋深等，沿隧道纵向在拱顶和墙中布设测点，其间距为5m，拱顶下沉、收敛量测起始读数要在36h内完成，其他量测应在每次开挖后12小时内且在下一循环开挖前取得起始读数。在注浆施工期间在止浆墙四个边角布设4个监测点，对止浆墙进行水平位移监测。一旦发现变形过大，应立即停止施工，分析原因并调整注浆参数，确保施工安全。整个施工过程中监控量测采用莱卡全站仪进行无尺量测。表5.3 量测频率表项目量测仪器设备量测时间间隔拱顶下沉全站仪严格按照监控量测规程，按照与掌子面距离和下沉速度确定频率。净空收敛全站仪同上监测结束标准：根据收敛速度判别一般地段：

39、收敛速度5mm/d时，围岩处于急剧变化状态，加强初期支护系统；收敛速度0.2mm/d时，围岩基本达到稳定。各量测项目持续到变形基本稳定后2周结束，如果位移长时间不能稳定时，延长量测时间并采取加强措施。监测数据的统计分析与信息反馈：量测数据的整理、分析数据整理：把原始数据用频率分布的形式把一组数据分布情况显示出来，进行数据的数字特征计算以及离群数据的取舍。回归分析和曲线拟合：绘制量测数据的时态变化曲线图和距开挖面关系图。在取得足够的数据后，根据散点图的数据分布状况，选择合适的函数，对监测结果进行回归分析，以预测该测点可能出现的最大位移值或应力值，预测结构和建筑物的安全状况，防患于未然。5.10超

40、前地质预报由于前方围岩复杂不确定因素较多，故在原有TSP和红外探水基础上利用钻机首先在止浆墙上、中左、中右共设置三个超前钻孔，钻孔长度为40m,钻孔施工完场后采用一次性注浆的方式进行预注浆处理，注浆同超前预注浆。在开挖过程中，每循环按照加长炮孔的方式进行超前地质探测，超前探孔利用超前小导管孔进行施工，每循环按照7个孔进行施做，根据实际围岩情况可适当加密，炮孔深度按照6米进行施工。待此段施工至D3K394+745时，再次施做超前钻孔，根据钻孔情况，确定后续施工方案。6、质量保证措施6.1严格遵守客运专线铁路隧道施工的各项技术规范及验收标准。6.2拱架的尺寸满足设计要求，拱架间必须用纵向连接钢筋焊

41、接连接。6.3拱脚必须放在牢固的基础上，架立前拱脚处的虚渣必须清除，拱脚标高不足时，不得用石块、碎石砌垫，而应设置钢板进行调整。6.4拱架要紧靠围岩，其与围岩的间隙，不得用片石回填，而应用喷射混凝土或泵送C15砼填实。6.5拱架进洞拼装前，如有锈渍、油渍等，则须先将其清除干净。6.6拱架纵向间距必须符合技术交底及规范要求，安装时严格控制钢架的中线、水平标高及垂直度，确保安装位置准确。钢架接头采用高强螺栓连接牢固可靠，锁脚锚管必须与钢架焊接牢固。6.7拱架实测质量指标、检查方法和频率 表6.1 拱架实测质量指标、检查方法和频率项次检查项目检查方法和频率权值1安装间距（mm）50尺量：每榀检查32

42、保护层厚度（mm）20凿孔检查：每榀自拱顶每3m检查一点23倾斜度（）2测量仪器检查每榀倾斜度14安装偏差（mm）横向50尺量：每榀检查1纵向5拼装偏差（mm）3尺量：每榀检查16.8锚杆应按设计的锚杆孔方向、深度、孔径施工，安装之前要清扫锚杆孔。6.9砂浆锚杆作业程序是先注浆，后放锚杆。始终保持注浆管口埋在砂浆内，将注浆管全部抽出后，立即把锚杆插入眼孔，然后用木楔堵塞眼口；砂浆配合比严格按设计配合比进行配制，锚杆施作完毕，强度达到10Mpa后，安设锚杆垫板，上螺帽。6.10锚杆施工完成后布设6钢筋网，其间距20cm20cm，钢筋网安装搭接长度为12个网格，相邻网片之间采用焊接或铅丝绑扎，在初

43、喷混凝土（厚度为3cm）以后铺挂，沿环向压紧后再喷混凝土。6.11对喷混凝土骨料级配及外加剂质量严格把关，坚持每批材料进场均抽检，不合格材料及产品坚决清理出场，不允许用于工程施工。混凝土严格按照配合比计量拌制，缩短运输存放时间，随拌随用（一般加速凝剂混凝土不超过30min）。6.12喷射混凝土前，应将受喷面的粉尘及杂物清除干净，严格控制速凝剂用量。如有漏水，先将水引排后再进行混凝土喷射。喷层面要注意不形成凹凸。6.13喷射混凝土表面须大面平整并呈湿润光泽，裂纹或滑移流淌现象。6.14混凝土喷射完成后及时采取有效的养护和保护措施。6.15采用分段前进式注浆时，应上紧注浆法兰盘，防止因压力过高，止

44、浆垫片被吹爆，而无法继续注浆。6.16所用注浆材料必须具有合格证书，且经现场取样试验合格后方可使用。配制浆液严格按照制浆要求按顺序投料，不得随意增减数量；为避免水泥浆中有杂物而引起堵管，在储浆桶上安设滤筛对拌制的浆液进行过滤。6.17水泥浆搅拌好放入储浆桶后，在吸浆过程中要不停地搅动，防止浆液沉淀，影响注浆效果。6.18注浆过程不得随意停电，以免造成注浆管堵塞，需要停电时必须进行通知。中遇到突然停电时，要立即拆卸下注浆胶管，用高压水冲洗干净管内的浆液。6.19注浆过程中，若地层吸浆量很大时，注浆压力长时间不上升，可通过调整浆液配比，缩短浆液凝胶时间，以达到控制注浆范围的目的；6.20注浆过程中

45、，如注浆压力突然上升，立即停止注浆泵工作，打开泄浆阀泄压，找明原因后再决定该孔是否继续注浆，如是管路堵塞，则清除故障后继续注浆，如管路未堵塞，接管注浆时仍旧出现压力突然上升，可结束该孔注浆；6.21钻孔注浆时，值班工程师应根据地质情况调整注浆参数和注浆工艺，严格控制结束标准，保证注浆质量和效果。做好详细的记录，以便掌握第一手资料。6.22每道工序完成后先由工班自检，再由现场施工员检查合格后报质检工程师复检，复检合格后由质检工程师向驻地监理工程师报验，驻地监理工程师验收合格后并签认许可后，方可进行下道工序施工。7、安全保证措施7.1安全组织机构为加强安全生产组织管理，更好的落实安全法律法规和各项

46、规章制度，在项目部安全机构管理下，设置专职总监和副经理专管，本工区成立以工区主任为首的安全生产管理领导小组，设置初期支护及开挖专职安全员在洞内巡回检查安全，二次衬砌设置兼职安全，在掌子面前150米设置警戒线，派专人24小时看守，严禁无关人员进入掌子面及施工现场；设置专职装载机和挖掘机在隧道内24小时职守；加强进洞管理，细化进洞签字手续；做好洞内出水观测。领导小组的职责主要是： 1、贯彻执行党和国家安全质量方针、政策、法律、法规，执行集团公司、业主、指挥部和公司的安全管理有关文件要求，研究、决策、部署本工区安全质量的重大事项。2、分析、布置、督促、检查各部门、班组的安全工作或活动，听取安全日常管

47、理部门的安全检查汇报，按照“安全隐患责任追究制”原则，对安全隐患反复出现的单位及其相关个人实施安全处罚；对安全生产过程中有突出贡献的单位及其个人，实行精神、物质表彰和奖励。3、 加大必要的经济投入，保障生产安全条件；积极开展集团公司和业主组织的“安全质量标准（样板）工地”创建活动，兑现合同标书的安全管理目标的承诺。4、 就本单位安全生产情况，与业主、指挥部、监理单位、安全质量监督单位等上级主管部门进行联系。5、 对本工区相应等级的安全事故按“四不放过”（事故原因未查清不放过，防范措施未落实到位不放过，职工群众未受到教育不放过，事故责任人未受到处理不放过）的原则做出处理建议或意见。安全管理领导小

48、组安全管理组织机构框图安全管理领导小组工区主任：李刚工区主任：李刚书记：腾飞技术负责人：孙永杰书记：腾飞技术负责人：孙永杰工程部（邱剑）工程部（邱剑）吴文富财务部（陈小华）李艳林办公室（孙光辉）设物部（王武龙）安质环保部（王跃峰）高春迎计合部（杨振春）令小琴机加工班综合作业班管线班电工班运输班杂工班拌合站班开挖支护班机修班机加工班综合作业班管线班电工班运输班杂工班拌合站班开挖支护班机修班7.2注意事项7.2.1坚持“安全第一，预防为主”的施工安全方针。7.2.2所有进入隧道工地的人员，必须按规定配带安全防护用品，遵章守纪，听从统一指挥，施工人员酒后严禁进洞。所有施工人员必须持证上岗，实行进洞登

49、记制度。7.2.3施工人员到达工作地点时，应首先检查工作面是否处于安全状态，并检查支护是否牢固，洞顶和两侧是否稳定，如有松动的石、土块或裂缝应先予以清除或支护。7.2.4站在碴堆上作业时，应注意碴堆的稳定，防止滑坍伤人。7.2.5洞内照明灯光应保持足够的亮度，确保满足施工要求。7.2.6掌子面专职安全员注意拱顶小导管的变形与小导管之间泥夹碎石形成的泥石流，在掌子面出现小范围涌泥或掌子面失稳时，必须对堆积体进行10cm喷射混凝土和局部增加钢筋网进行封闭。7.2.7隧道内施工必须有足够的照明，特别是掌子面必须加强照明的配置，确保施工安全。7.2.8施工期间，应对支护的工作状态进行定期和不定期检查。

50、在施工期间，由专人每班检查。7.2.9加强全员安全意识教育，交叉施工地段设专职安全员员加强安全管理。7.2.10加强洞内外三管两线的管理，防止漏电、漏风伤人。7.2.11加强机械保养维修，降低机械噪声及废气排放，改善作业环境。7.2.12施工人员注意过往行走机械，行走机械必须严格按照洞内限速速度行驶，确保施工安全。7.3初期支护作业注意事项7.3.1在初期支护前应对松散土石处理。7.3.2喷浆机应放在安全地带，喷射作业时应先给风，再开机，后送料，结束时待料喷完，先停机后关风，施工中应经常检查输料管、出料管是否堵塞，严防高压风及其它喷射物突然喷出伤人，进行喷射和处理堵管过程中，禁止喷嘴对人，以免

51、射伤人员。7.3.3喷射混凝土时，所有操作工人必须带安全帽，防尘口罩，防尘工作服，雨靴，橡胶手套。7.3.4喷射手，控制好风压、喷射距离，避免回弹骨料伤人。7.3.5现场施工员及安全员应随时观察地质变化，发现有松动滑块现象，应立即撤离工作面。7.3.6喷射混凝土结束后，应清洗喷射机及管路，避免堵管炸裂伤人。7.3.7在拱架制作和搬运过程中，应将钢拱架构建绑扎牢固，以防止发生整体构件或连接铁件碰撞伤人、车辆倾覆、构件坠落等事故。7.3.8在架设拱架前，应采用垫板等将拱架的基础垫平。架设时，应采用纵向连接钢筋将相邻的拱架连接牢固，防止拱架倾覆或扭转及变位。7.3.9拱架的安装作业时，作业人员之间应

52、协调动作，在拱架未安装完毕，并与相邻的拱架和锚杆连接稳妥之前，不得擅自取消临时支撑。7.3.10对拱架应经常检查，如发现扭曲、压屈、喷射混凝土表面裂缝、裂缝中出现泥水等现象时或征兆时，必须及时采取加固措施。必要时，应使其他人员迅速撤至安全地带，防止因坍塌造成伤亡事故。7.4超前预注浆作业注意事项7.4.1作业平台有一定排水能力的排水系统，施工中应做好排水准备工作，以防止施工中大量涌水形成危害；准备好抢险材料，做好抢险准备工作。7.4.2钻孔时须在孔口管上安装高压防突球阀，在钻孔过程中一旦发生突泥涌水事故时，应立即停止钻进，关闭防突球阀，连接注浆管路进行注浆。7.4.3钻孔、注浆人员熟练掌握有关

53、作业规程；禁止在不停机械的情况下进行任何修理；注浆泵及管路内压力未降至零时，不拆除管路或松开管路接头，以免浆液喷出伤人；钻机和注浆泵由专人负责操作，未经同意其他人不得操作；注浆人员在拆管路、操作注浆泵时戴防护眼镜，以防浆液溅入眼睛。7.4.4注意用电安全，高空作业应有防坠落措施，采用合格电线，并安装漏电保护装置，防止漏电，布线、接头时要做到安全无障。 7.4.5在扫孔过程中，人员撤离到安全地带，防止由孔口吹出土石块伤人。7.4.6每一孔注浆完成后，先泄压，再拆管，防止注浆管内高压伤人。7.4.7钻孔、注浆上下同时作业时，搭设支架必须牢固，同时支架上必须面铺木板，以满足支架上人员和机械设备的安全

54、正常使用。7.4.8钻机、注浆泵应定期保养，修护，加油。7.4.9注浆期间洞内要加强监测，随时掌控围岩变形情况，如发现围岩变形异常，立即采取措施。7.4.10保证掌子面通风质量，使掌子面的空气环境达到相关规范的要求。8.安全应急救援预案8.1基本原则8.1.1坚持“以人为本，预防为主”，针对施工过程中存在的重大危险源，通过强化日常安全管理，落实各项安全防范措施，查堵各种事故隐患，做到防患于未然。各施工队、作业班组紧紧结合各自施工区的实际，制定和完善施工应急预案，做好相关应急准备工作，包括救援器材。8.1.2坚持统一领导，统一指挥，紧急处置，快速反应，分级负责，协调一致的原则，建立工区、施工队、

55、班组应急救援体系，确保施工过程中一旦出现重大事故，能够迅速、快捷、有效的启动应急系统。8.2应急救缓预案1、应急处置基本原则坚持“以人为本、预防为主，分级管理、分级负责，统一领导、协同处置，规范有序、反应迅速”的方针，预防、降低事故损失，最大限度保证人员、财产安全。2、应急组织机构及职责2.1组织机构组 长：李刚副组长：宋昭海 腾飞成 员：王跃峰孙永杰 邱剑 郑地金严关军 王武龙（1833

56、7960561）蒙海波 张俊才领导小组下设办公室，办公室设在项目部安检部，24小时安排人员值班。联 系 人：王跃峰 手机：186563272532.2职责组 长：负责全面管理工作，负责应急救援的启动和运行。副组长：负责隧道防涌水、突泥工作的紧急动员和后勤保障。成 员：负责配合组长和副组长的工作，并为事故提供通讯、交通、运输、后勤和医疗等保障。2.3应急抢险队伍的组成及分工项目部成立应急救援机构，主要由抢险救灾组、抢险技术组、事故调查组、后勤保障及综合协调组、善后处理组组成。（1）综合协调组：组长（宋昭海按照国家有关法

57、律法规和属地政府要求，组织、协调抢险救援工作；确保现场治安、医疗救援和交通、通讯、安全通道畅通；按照现场指挥部要求对外发布信息和新闻报道；汇总上报抢险救援进展情况；调集抢险救援队伍和抢险救援所需器材、物资、运输工具，开展抢险救援工作。(2)抢险技术组：组长（孙永杰初步勘验事件现场，提出事故或险情处置建议意见和抢险救援技术方案。 (3)事故调查组：组长（王跃峰协助负有法定职责的部门对事件公正调查取证，并将调查所取物证等材料，在应急结束后如实、完整、及时送交应急救援指挥领导小组。(4)后勤保障组：组长（王武龙负责抢险救援

58、及调查工作人员生活保障、食宿安排等后勤服务；提供必要的办公用品和交通、通讯（信）工具、器材，以及急需的抢险救援器材与物资。(5)善后处理组：组长（腾飞对事件或险情伤亡人员实施救治、处置、安抚和理（索）赔工作；负责工程现场内部及周边的治安保卫工作；负责保障现场秩序、企业工作和社会治安的稳定。(6)抢险救灾组根据施工现场实际，项目部成立三支独立的事故应急抢险队伍，抢险救灾队伍坍塌事故发生后在项目部的统一组织领导下进行紧急抢险救灾工作。抢险一队：队长，严关军，人员由所有管理人员和开挖队施工人员组成；抢险二队：队长，张俊才，

59、人员由所有管理人员和衬砌队施工人员组成；抢险三队：队长，郑地金，人员由所有管理人员和机械队施工人员组成；3预防措施3.1技术人员依据设计图纸、相关隧道施工规范进行技术交底，认真领会设计意图，严格要求开挖衬砌队按技术交底施工。3.2开挖掌子面应及时布点，实行监控量测。对拱部下沉、两侧收敛/鼓胀、中间弯折及发生位移时进行回归分析，及时反馈至项目部和技术室指导前方施工作业。3.3隧道开挖支护应具有超前性、及时性和实效性。根据不同类别围岩性质，依照设计及时施作支护，确保围岩开挖后稳定，防止围岩变化而引起坍塌。3.4当遇到与设计地质不相符，而围岩自稳力又极差，极易涌水或坍塌时，

60、现场必须立即采取果断支护措施，在确保施工人员生命安全的情况下，及时进行封闭支护，防止围岩变形扩大，引起涌水或坍塌。3.5支护相对稳定后，及时向监理部、设计院上报，根据现场实际地质情况采取相应的变更设计施工支护措施，以防止隧道涌水、坍塌，确保施工人员安全及施工生产顺利进行。3.6若现场无法及时进行封闭，而又无法保证施工安全，或已有明显坍塌预兆时，现场安全员、领工员或工班长，必须立即组织人员撤离可能危险区，在撤离时，应保持秩序，危险部位先撤出的原则，严禁出现乱拥、乱挤的现象，以防止其它意外事故的发生。7.3.7所有人员撤出涌水或坍塌危险区域后，现场安全员在安全位置负责观察围岩变化情况，同时设置安全