沪昆客专贵州段CKGZTJ-9标段大独山高风险隧道专项施工组织设计

沪昆客专长昆贵州段极高风险隧道指导性施工组织设计沪昆客专长昆贵州段（CKGZTJ-9）大独山隧道--施工方案与方法在保证围岩稳定或减少对围岩扰动的前提条件下，根据设计图纸开挖方法进行掘进,发现与设计地质不符时先与现场监理联系，再与设计、业主单位联系,确定新的施工方法，并尽量提高掘进速度。在选择掘进方式时，一方面考虑隧道围岩地质条件及其变化，使围岩能保持稳定；另一方面考虑岩体的坚硬程度，既能保证掘进速度，又能减少对围岩的扰动，确保施工安全。施工中在特殊地质地段时坚持先探后挖的施工原则，将超前地质预报纳入施工循环，不探明前方地质，不能开挖。同时本着稳定掌子面、及时闭合和加固地层的原则，相互补充，合理选择开挖方法。在隧道穿越断层破碎带及涌水地带时，按照“探水→注浆→开挖”施工循环，注浆与开挖交替进行，即注浆一段，开挖一段的方式施工。在不良地质地段，隧道主要施工顺序是：超前地质预报→超前支护→开挖→初期支护→仰拱开挖及浇注混凝土→铺设防水材料→拱墙二次衬砌。在施工中做到前一工序未按设计要求完成，后一工序不能开工。洞口段施工根据地形、地质条件，大独山隧进口采用斜切式洞门，边仰坡采用M10桨砌片石铺砌，厚30cm，大独山隧道出口边仰坡采用M10桨砌片石嵌补。出口段仰坡面存在危岩落石，为确保施工及运营安全，施工前应将坡面危岩落石清除，然后采用嵌补、支顶等措施进行防护、并与天钩上方2~4m，隧道中线左侧15m，右侧50m范围设一道钢轨栅栏。出口紧接大花地钢构中桥，且下方有高速公路通过，施工中应该合理安排施工工序，避免施工干扰，确保施工安全。出口采用斜切式洞门，边仰坡采用人字形截水骨架植草防护；隧道进出口浅埋段分别采用V级b型、c型衬砌进行加强，本隧洞内排水沟与洞外路基侧沟通过洞口设置的检查井实现水力连接，洞顶设置截水天沟，并以较短途径将洞顶地表水引排至自然稳定的沟谷中，若与路堑天沟或者撼动入口相接时，施工时注意实际情况确保无缝顺接。边坡由人工配合机械整修，并按照设计要求一次到位，完工后视边、仰坡稳定情况采用喷、锚、网等方法进行防护。洞口拉槽至设计标高后，采用推土机平整洞口场地，压路机压实。明洞采用明挖法施工，仰拱先行，拱墙一次衬砌，完成衬砌后按设计要求施作明洞防水层，洞顶分层回填，小型夯实机具分层夯实。隧道进洞正常施工后，按照设计要求并结合地形地质条件，尽早安排洞门及洞口设防段衬砌施工。明洞及洞门施工时要避开雨季，并与洞口段衬砌结构整体浇筑，以增强洞门的稳定性。在雨季来临之前，完成洞口的永久性排水设施，以利于洞口的排水和安全。洞口段施工包括洞外地表防排水、边仰坡开挖和防护、明洞、进洞和洞门施工。隧道开挖施工中，坚持“岩变我变，因地制宜”的原则，采取合理的施工方案，确保施工进度及安全施工。开挖采用简易凿岩台架风动凿岩机钻爆作业。开挖后必须及时支护，避免围岩长时间暴露，根据量测结果适时施作二次衬砌。根据设计图纸本隧道开挖Ⅱ级围岩采用全断面法开挖，Ⅲ级及Ⅳ级围岩深埋硬质岩采用台阶法开挖，Ⅳ级浅埋硬质围岩采用台阶法加临时支撑法开挖，Ⅳ级深埋埋软质围岩采用台阶法加临时仰拱法开挖，Ⅴ级围岩深埋硬质岩采用台阶法法开挖，Ⅴ级围岩浅埋硬质岩采用台阶法加临时横撑法开挖，Ⅴ级围岩深埋软质岩采用台阶法加临时仰拱法开挖，Ⅴ级围岩有自稳能力，且地下水不发育的全、强风化段采用三台阶七步法开挖，Ⅴ级围岩浅埋软质岩、偏压、断层、接触带、破碎带采用CRD法开挖,Ⅴ级围岩有一定自稳能力，且地下水不发育的全、强风化段落采用三台阶七步法作业，Ⅴ级围岩全风化岩层或土层采用双侧壁导坑发开挖。施工过程中根据地质条件变化，及时调整施工方案，在确保安全和质量的前提下展开施工。软弱围岩Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级地段采用台阶法施工时，应符合1，上台阶每循环开挖支护进尺Ⅴ、Ⅵ级围岩不应大于1榀钢架间距，Ⅳ级围岩不得大于2榀钢架间距；2，边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀；3，仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆，每循环进尺不得大于3m；4，隧道开挖后应及时施做并封闭成环，Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。隧道相向掘进施工，当两端接近贯通时，应加强联系、统一指挥，并采取浅眼低药量控制爆破；根据预计贯通误差来确定剩余单向开挖长度，直到贯通为止。开挖方法全断面法（1）施工方法Ⅱ级和Ⅲ级围岩采用全断面法施工，按设计断面将隧道一次开挖成型，喷射混凝土，后施作衬砌。台阶法Ⅳ级围岩采用台阶法开挖，即将设计断面分两次开挖，其中上台阶超前一定距离后，上下台阶同时并进。施工工艺流程见图6-4-2。（1）施工要点⑴根据围岩条件，合理确定台阶长度，一般不超过1倍孔径，以确保开挖、支护质量及施工安全。⑵台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定。⑶上台阶施工钢架时，采用施做锁脚锚杆、锚杆等措施，控制围岩和初期支护变形。⑷下台阶应在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖。当岩体不稳定时，应采取缩短进尺，必要时上下台阶可分左、右两部错开开挖，并及时施做初期支护和仰拱。⑸施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题，下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。三台阶七步开挖法Ⅳ级围岩、Ⅴ级围岩由于跨度大，围岩较差，为确保施工安全，该段采用三台阶七步开挖法施工。施工时将隧道分为三个台阶、七个步骤进行开挖。施工方法第1步，上部弧形导坑开挖：在拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑，预留核心土，核心土长度宜为3～5m，宽度宜为隧道开挖宽度的1/3～1/2。开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m,开挖后立即初喷3～5cm混凝土上台阶开挖矢跨比应大于0.3，开挖后及时进行架设钢拱架、锚杆、网系统支护，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30º打设锁脚锚管，锁脚锚管与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。第2、3步，左、右侧中台阶开挖：开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m，开挖高度一般为3～3.5m，左、右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷3～5cm混凝土，及时进行施工接长钢架、锚杆、网、喷射混凝土系统支护在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30º打设锁脚锚管，锁脚锚管与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。第4、5步，左、右侧下台阶开挖：开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m，开挖高度一般为3～3.5m，左、右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷3～5cm混凝土，及时进行施工接长钢架、锚杆、网、喷射混凝土系统支护在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30º打设锁脚锚管，锁脚锚管与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。第6步，上、下、中台阶预留核心土：各台阶分别开挖预留的核心土，开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。第7步，隧底开挖：每循环开挖长度宜为2～3m，开挖后及时施做仰拱初期支护，完成两个隧底开挖，支护循环后，及时施做仰拱和仰拱填充，仰拱分段长度宜为4～6m。双侧壁导坑法隧道进出口，岩性为全风化页岩，为Ⅴ级围岩（浅埋），围岩存在不均匀风化，结构较松散，边坡稳定性差，在地表作用下，边坡易产生跨塌，采用双侧壁导坑法施工。CRD法CRD法施工工艺及方法CRD开挖方法由于设置两道临时横支撑和一道临时竖支撑，因此将整个断面分隔成6个部分。左侧各部为先行导坑，右侧拖后左侧各部分导坑6～8m分台阶错台掘进开挖。Ⅴ级围岩开挖前，洞口段采用Φ108注浆大管棚施作超前支护体系，洞身地段无特殊地质情况时采用Φ42注浆小导管进行超前支护；初期支护采用工20b型钢拱架、拱墙采用系统锚杆、钢筋网及喷射C30耐腐蚀混凝土进行联合支护。为确保施工安全，尽最大限度的限制开挖后的围岩变形，加设临时支护体系，采用型钢施作两道横支撑和一道中隔壁竖支撑，必要时对中隔壁喷射混凝土进行临时封闭。施工顺序：作左侧先行导坑①部拱部超前支护，开挖左侧①部先行导坑，预图7-2-1CRD法开挖施工工艺框图图72-2CRD法施工开挖断面示意图光面爆破Ⅱ级、Ⅲ级围岩开挖采用全断面钻爆法施工，Ⅲ级围岩、Ⅳ级围岩采用上下正台阶法钻爆施工。根据围岩情况，台阶长度满足机具正常作业要求，全断面和台阶法采用简易台车配合风动凿岩机钻孔，三台阶七步作业采用风动凿岩机钻孔。每次开挖进尺根据围岩情况而定。开挖主要采用光面爆破掘进作业，严格控制超欠挖，尽量减小扰动围岩。在施工中根据光面爆破设计结合现场地质情况进行爆破试验，不断修正爆破参数，达到最优爆破效果，开挖后及时完成初期支护。隧道开挖一般情况采用光面爆破。开工前根据围岩特性和断面大小及一次开挖深度，进行光爆参数设计，在随后施工中根据实际光爆效果适时调整爆破参数，以取得最佳光爆效果。施工时，炮眼位置由测量人员用红铅油在掌子面准确标出，炮眼位置检查无误后方可开始钻眼，掏槽眼和周边眼开眼误差要控制在3cm和5cm以内。钻孔结束后，用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。清孔合格后，应及时装药，装药需分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行。起爆网路采用复式网路，以保证起爆的可靠性和准确性。网路联好后，要有专人负责检查。发现瞎炮，应首先查明原因。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起爆即可；但此时的接头应尽量靠近炮眼。如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮，则应参照《铁路隧道爆破安全规程》有关条款处理。装渣运输隧道弃碴尽量利用作建筑材料和路基填料，不能利用的弃碴需选择合适的弃碴场地堆放，弃碴场采用浆砌片石混凝土进行防护，碴顶面采用表层土回填恢复植被，撒草籽绿化或可复垦、植树，并做好排水系统，以防止弃碴流失，污染环境。隧道采用侧卸装载机装碴，自卸汽车运输。台阶法开挖时，上半断面的石碴采用中间拉槽后，自卸汽车上上导坑运输，车辆数量根据弃碴运距确定，并考虑不少于30%的富余量。洞内运输道路在仰拱先行的前提下，充分利用大避车洞位置作为避车道，并安排专人进行路面维修养护，确保运输道路畅通，提高运输效率。超前支护施工Ⅴ、Ⅳ级围岩施工中超前支护是保证围岩稳定，开挖施工安全的主要措施，是保证顺利开挖的关键工序。管棚利用导向架，沿着开挖轮廓线，以较小的外插角。在开挖前打入钢管，形成对开挖面前方围岩的预支护。双线Ⅵ、Ⅴ级围岩隧道采用台阶法施工时，必须设置锁脚锚杆（管）等控制拱墙（脚）位移的措施。双线V级围岩隧道采用台阶法施工时应设置横向支撑或临时仰拱，临时支撑采用型钢，纵向每2榀设1处。初期支护钢架应工厂化制造，出厂前必须进行检验、实验拼装。当采用格栅钢架时，应采用八字结构格栅拱架。喷混凝土应采用湿喷工艺。洞口大管棚（1）平台设置在隧道仰坡开挖至拱顶位置时，先标出隧道中心线及拱顶标高，工作平台宽度宜为2.5m，高度宜为2.0m，平台两侧宽度宜为1.5m。（2）钻孔和安装管棚①配备管棚跟管钻机，用以保证钻孔成孔率，防止塌孔。钻孔前先检查钻机各部位运转是否正常。洞口土体钻孔时最好采用干钻，防止影响边破稳定。②管棚应按设计位置施工，钻机立轴方向必须准确控制，每钻完一孔便顶进一根。拱部管棚施工前必须架设拱部管棚施工平台。③为保证钻孔方向准确，应运用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度。④钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm，钢管接头应错开。⑤各钻孔应做好施工记录。（3）注浆①注浆机械：每个管棚工作面配备高压注浆泵1台。②灌注浆液：注浆前应进行现场注浆实验，根据实际情况调整注浆参数，取得钢管棚注浆施工经验。③注浆前先检查管路和机械状况，确认正常后做压浆试验，确定合理的注浆参数，据以施工。④注浆压力初压宜控制在0.5～1.0MPa为宜，终压宜控制在2.0MPa。⑤注浆过程中随时检查孔口、邻孔、河沟、覆盖较薄部位有无串浆现象，如发现串浆，立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口，也可采用麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵，直至不再串浆时再继续注浆。⑥如水泥浆压力突然升高，可能发生堵管，应停机检查；如水泥浆压力长时间不升高，应调整为双浆液注浆，缩短凝胶时间或进行小量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝结，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间，才能避免产生注浆不饱满。洞口大管棚施工工艺见图7-4-1。超前注浆小导管（1）钻孔的控制先用红油漆标出小导管的孔位，双排小导管外插角分别为10°和40°。采用液压凿岩机钻孔，钻头采用梅花形钻.钻头直径应比导管直径大2cm，钻孔钻进要避免钻杆摆动，保证孔位顺直。钻至设计成孔深度后，用吹管将碎渣吹出，避免塌孔。（2）钢管加工将钢管加工成钢花管，钢管顶部切割加工成尖梭状，使钢管更容易插入孔内，顶管完成后尾段焊接闸阀，闸阀口与注浆管连接。具体钢管加工形式见图7-4-2。（3）顶管在钻好的孔内插入加工合格的钢花管，在管尾后一段30cm处，将麻丝缠绕在管壁上成纺锥状，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，钢管顶进钻孔长度≥90%管长。图7-4-2小导管加工示意图施工准备施工准备测量放线搭设管棚施工作业平台钻机就位、定位钻孔、下管大管棚注浆结束管棚加工是否达到设计孔深要求是否达到终孔标准图7-4-1洞口大管棚施工工艺流程图（4）固定顶管至设计孔深后，将孔口用快速水泥浆液将钢花管与孔壁之间的缝隙封堵。孔口应露出喷射混凝土面15cm，安装钢拱架后与拱架焊接一起。（5）注浆砂浆搅拌机经加工后拌合水泥浆，注浆压力应达到1.0MPa且注浆量也达到设计时，即可停止注浆。施工工艺流程见图7-4-3。（7）注浆异常现象处理①发生串浆现象，即液浆从其他孔中流出时，采用多台泵同时注浆或堵塞串浆孔注浆。②浆液压力突然升高，可能发生了堵管，停机检查。③浆液注浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，连接管路连接管路顶入钢管有无渗漏风钻钻孔压水试验注下一孔注浆补钻注浆孔停止注浆检查加固效果是否达到要求图7-4-3小导管超前支护施工工艺流程图缩短凝胶时间，进行小量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间，才能避免产生注浆不饱满。超前注浆施工按设计图纸提供的超前注浆地段组织施工。施工时加强地质验证，与设计不符时及时变更设计。①超前注浆施工工艺流程如图7-10“超前注浆施工工艺流程框图”。②超前注浆施工方法进行前进式分段注浆施工工艺时，即在施工中，实施钻一段注一段，再清孔钻一段、再注一段的钻、注交替方式进行钻孔注浆施工。每次钻孔注浆分段长度根据围岩情况定位1～3m。前进式分段注浆采用止浆塞或孔口管法兰盘进行止浆。进行后退式分段注浆施工时，在检查合格的钻孔中放入止浆塞及其它配套装置，对一个注浆分段进行注浆施工，第一分段注浆完成后，后退一个分段长度进行第二分段注浆，如此往复，直到将整个注浆段完成。进行后退式分段注浆施工，注浆分段长度宜取0.6m～2.5m。取全孔一次性注浆时，直接将注浆管路接在孔口管上，在孔口处利用孔口管进行全孔注浆施工。不合格不合格不合格注浆测量放线、标注钻孔位置钻机及平台架定位钻孔方向确定补孔注浆钻设注浆孔3～5m第一分段注浆第二个分段钻孔第二分段注浆…合格继续注浆结束该孔钻孔注浆施工效果检查合格结束整体注浆效果检查配制浆液分段配制浆液混凝土止浆墙施工钻孔口管孔至2m安设孔口管、继续钻注浆孔图7-4-4超前注浆施工工艺流程框图初期支护隧道开挖后，Ⅳ级、Ⅴ级围岩首先立即初喷3～5cm厚的混凝土，待出碴完毕再按设计要求施作锚、网、钢拱架联合支护，并喷射混凝土至设计厚度。初期支护工艺流程见图7-5-1。超前小导管、注浆（锚杆）超前小导管、注浆（锚杆）施工准备洞身开挖清理危石、处理欠挖吹净岩面初喷混凝土封闭岩面施作锚杆、挂设钢筋网喷射混凝土至设计厚度围岩量测小导管及锚杆加工浆液及砂浆制备调整检查安设格栅拱架信息反馈、确定合理二衬时间通风排烟图7-5-1隧道初期支护施工工艺流程图砂浆锚杆（1）工艺流程隧道采用砂浆锚杆，砂浆施工工艺流程见图7-5-2。施工准备施工准备布孔钻孔清孔注入砂浆插入锚杆结束加垫板、拧紧螺帽固定杆体图7-5-2砂浆锚杆施工工艺流程图（2）施工方法利用简易台车配合风动凿岩机钻孔，锚杆孔位与岩面垂直，与设计孔位偏差不大于100mm，钻孔偏差不大于±50mm。钻孔后用高压风清除孔内石屑，然后安装锚杆，插入长度不小于设计长度的90%。成孔后用高压风清孔后，先将内径4～5mm，壁厚1～1.5mm的软塑料排气管同锚杆一起送入钻孔至孔底，并在孔外留0.5m左右的富余长度，然后将注浆管固定在孔口位置，并将锚杆孔口堵塞，确认排气管畅通后，采用双管排气法注浆，直到排管气不排气或溢出稀浆时停止，拔出排气管，待砂浆达到强度后安装垫板拧紧螺帽。喷射混凝土采用湿喷工艺，部分工作面需配备机械手进行喷砼施工。钢格栅、钢筋网等构件在钢构件厂加工成半成品，经洞外检验后现场安装定位，按规范搭接。采用普通砂浆锚杆和中空锚杆并设置垫板。超前支护小导管采用风钻顶进，砂浆泵注浆。无无有施工准备清理危石通风排烟降尘处理欠挖吹净岩面检查断面超欠挖情况，初喷砼封闭岩面施做锚杆，挂设钢筋网有无质量问题施工放样改进安装钢架符合否是否符合标准施做拱部超前支护，焊接调整喷射混凝土至设计厚度开挖图7-5-3隧道初期支护施工工艺框图喷射混凝土开挖后找顶、撬帮完成立即进行初喷封闭围岩，充分发挥围岩的自稳能力。在地下水不发育地段，喷砼采用湿喷机配机械手进行作业。⑴湿喷机湿喷混凝土施工流程。喷混凝土料由洞外自动计量拌和站生产。混凝土搅拌车运输混凝土，卸入湿喷机，机械手配合湿喷机喷混凝土。前期准备前期准备施喷面的清理计量配料拌合砂、石、水泥、水、外加剂（改性聚酯纤维）混凝土搅拌站装运喷料现场施喷综合检查结束加速凝剂不合格混凝土喷射机补喷混凝土合格图7-5-4湿喷混凝土工艺流程图⑵施工技术措施施工机具布置在无危石的安全地带。喷射前将松动的围岩凿出干净，检查开挖断面净空尺寸,检查电路、设备和管路。在不良地质地段，设专人随时观察围岩变化情况，当受喷面有涌水、淋水、集中出水点时，先进行引排水处理。喷混凝土前设置砼厚度标识，并采用高压水冲洗受喷面；遇水易泥化地段采用高压风吹净岩面。喷射作业采取分段、分片、分层自下而上顺序进行。对于较大的凹洼处，首先喷射填平。喷嘴与岩面保持垂直，且距岩面0.8～1.2m。喷砼时控制好风压和速凝剂掺量，减少回弹，喷射压力控制在0.15～0.2MPa。施工中经常检查出料弯头、输料管和管路接头，处理故障时断电、停风，发现堵管时先关机后停风。砂浆锚杆砂浆锚杆主要设置在边墙部位，施工时采用多功能作业台架人工手持风钻钻孔，人工安装锚杆，采用锚固剂锚固,水泥砂浆终凝后安设孔口垫板。否否孔口处理验收固定锚杆插入锚杆杆体加工锚杆杆体注浆准备补孔不合格合格测量定锚杆孔位钻孔清孔验孔填塞砂浆或锚杆药进行下道工序图7-5-5砂浆锚杆施工工艺流程图中空注浆锚杆中空注浆锚杆施工工艺中空注浆锚杆主要设在开挖断面的拱部和围岩较差地段的拱墙。⑵中空注浆锚杆施工方法首先按设计要求，在开挖面上准确画出需施设的锚杆孔位。钻孔方式同砂浆锚杆施工。检查导管孔达到标准后，安装锚杆并按设计比例配浆，采用电动注浆机注浆，注浆压力符合设计要求；一般按单管达到设计注浆量作为结束标准。当注浆压力达到设计终压不少于20分钟，进浆量仍达不到注浆终量时，亦可结束注浆，并保证锚杆孔浆液注满。最后在综合检查判定注浆质量合格后，用专用螺帽将锚杆头封堵，以防浆液倒流管外。⑶中空注浆锚杆施工技术措施：锚杆原材料规格、长度、直径符合设计要求，锚杆杆体除锈。锚杆孔位、孔深及布置形式符合设计要求，锚杆用的水泥浆或砂浆，其强度不低于C20，水泥用普通硅酸盐水泥，砂用细砂，粒径不大于2.5mm。按设计要求定出位置，孔距允许误差±100mm；保持锚孔顺直，并与岩面基本垂直；钻孔深度及直径与杆体相匹配。杆体插入锚杆孔时，保持位置居中，砂浆W／C符合设计要求，锚杆杆体露出岩面长度不大于喷层厚度。锚杆孔内砂浆或水泥浆饱满密实，砂浆或水泥浆内添加适量的微膨胀剂和速凝剂。有水地段先引出孔内的水或在附近另行钻孔再安装锚杆。锚杆垫板与孔口混凝土密贴。随时检查锚杆头的变形情况，紧固垫板螺帽。径向小导管注浆对于开挖后仍呈面状渗水或围岩较破碎时，对开挖周边进行径向小导管注浆加固，达到止水和加固围岩的作用。径向注浆根据注浆设计图纸并结合地层特点进行确定，并在现场施做过程中不断完善，⑴径向小导管注浆成孔施工首先在周边按设计标识出钻孔位置，利用台车或风钻成孔，达到设计孔深后，进行清孔、验孔；完成后安装小导管。⑵径向小导管注浆方式径向小导管注浆采用一次性注浆方式进行施工。⑶径向小导管注浆结束标准注浆结束标准一般以达到设计注浆终压及设计注浆量要求进行控制，且检查合格经监理确认后方可结束。钢筋网铺设钢筋须经试验合格，使用前必须除锈，在洞外分片制作，安装时搭接长度不小于10cm。人工铺设贴近岩面，与锚杆和钢架绑扎连接（或点焊焊接）牢固。钢筋网和钢架绑扎时，应绑在靠近岩面一侧，确保整体结构受力平衡。喷混凝土时，减小喷头至受喷面距离和控制风压，以减少钢筋网振动，降低回弹。钢筋网喷混凝土保护层厚度不小于2cm。钢架施工⑴制作：钢架按设计尺寸在钢加工厂下料分节焊接制作，制作时严格按设计图纸进行，保证每节的弧度与尺寸均符合设计要求，每节两端均焊连接板，节点间通过连接板用螺栓连接牢靠，加工后必须进行试拼检查，严禁不合格品进场。⑵安装：钢架按设计要求安装，安装尺寸允许偏差：横向和高程为±5cm，垂直度±2°。钢架的下端设在稳固的地层上，拱脚高度低于上部开挖底线以下15～20cm。拱脚开挖超深时，加设钢板或混凝土垫块。安装后利用锁脚锚杆定位。超挖较大时,拱背喷填同级混凝土,以使支护与围岩密贴,控制其变形的进一步发展。两排钢架间用Φ22钢筋拉杆纵向连接牢固，以便形成整体受力结构。⑶施工技术措施钢架安装前，测量组放出钢架水平和高度的控制点、中线水平和竖直的控制点。钢架安装时，严格控制其内轮廓尺寸，钢架架立时，予留钢架沉降量，尽量紧贴围岩面，防止侵限。钢架安装好后，用锚杆锁脚固定，防止其发生移位。钢架背后喷砼密实,拱架全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不小于4cm。仰拱及填充仰拱施工⑴仰拱施工前，先将隧底虚砟、杂物、积水等清除干净。施工前先复核仰拱断面尺寸，不允许出现欠挖，超挖部分采用同级砼回填。⑵仰拱分段施工，钢筋先在加工厂预制，现场安装，浇筑采用仰拱模板由中心向两侧对称施工，一次完成，仰拱砼采用插入式振捣器，加强振捣，保证砼施工质量。⑶仰拱施工与掘进工作平行进行，为解决仰拱施工和其他工序的干扰问题，采用自制移动式仰拱栈桥跨越，形成立体交叉平行作业体系，减少施工干扰。仰拱填充⑴仰拱混凝土达到设计强度70%后，方可灌筑隧底填充混凝土。隧道仰拱上部填充砼施工前先清洗仰拱上杂物，排除积水。填充砼表面要求平整，横坡、纵坡与设计一致。⑵仰拱施工缝与填充砼施工缝相互错开，要求施工缝顺直、平整及凿毛清洗，同时设置止水带防水。⑶仰拱填充施工中注意做好综合接地及过轨管。系统防排水隧道排水遵循“防、排、堵、截相结合，因地制宜、综合治理”，本标段隧道设计防水等级为一级防水标准（参照GB50108），衬砌表面无湿渍。通过在初支和二衬之间设置防水板、拱墙设置环向盲管，边墙两侧设置纵向盲沟，与拱墙盲管相连，同时二衬混凝土采用抗渗的防水砼形成自防水结构。支护表面渗水处理挂设土工布、防水板之前先把初支表面渗漏水做好排堵，防止出水较大时涨破防水板。当开挖后掌子面四周出现较大股水时，可埋设管道，对大量水进行引排处理，恢复原有地下水通道；初喷混凝土表面出现股水时，可埋设排水半管，将水引入底部纵向盲沟；初支表面出现裂隙线状出水时，在裂隙两侧斜向钻孔注浆止水；如表面渗水面积大、渗水量少时，铺设防水板将其引入底部纵向盲沟。施工缝防水仰拱与仰拱之间横向施工缝、仰拱与拱墙衬砌之间纵向施工缝、相邻衬砌之间环向施工缝、电缆槽之间、各变形缝之间分别设背贴式橡胶止水带、中埋式橡胶止水带、遇水膨胀止水胶、聚硫密封胶、混凝土界面剂等防水材料，使衬砌外围形成一个封闭的防水系统。防水板铺设防水板铺挂采用无缝热熔焊接工艺，先挂土工布，再铺防水板，铺挂松弛有度，土工布长度与初支周长比例约为10：8，土工布用热熔垫片加铆钉固定在初支混凝土上，防水板熔焊在热熔垫片上。防水板不得烧焦、烧穿，否则补焊，搭接不小于15㎝，双缝焊接，焊接质量做气密性检验。防水板铺挂要符合以下质量标准：⑴防水板必须按设计要求采用双焊缝焊接，焊接应牢固，不得有渗漏，单条焊缝宽度不得小于15㎜。⑵铺设防水般的基层应平整，无尖锐物体。⑶防水板焊缝无漏焊、假焊、焊焦、焊穿等现象。⑷防水板铺设范围和铺挂方式应符合设计要求，铺挂防水板应有一定的富余量，吊点数量及位置设置合理，下部防水板应压住上部防水板。⑸防水版的搭接宽度不小于15cm，偏差为-1cm。衬砌隧道除进口为明洞段采用整体式衬砌外，其余地段均采用复合式衬砌，复合式衬砌由初期支护、防水层与二次衬砌组成。Ⅲ级～Ⅴ级围岩采用曲墙加仰拱结构形式。衬砌采用整体式模板台车泵送工艺施工。砼在洞外集中拌合，砼搅拌运输车运输。施工通风、高压供风、供风、排水及管线布置隧道通风方案隧道采用混合式通风方式。在进、出口安装2×110KW轴流式通风机向工作面送入新鲜风流，回风流经隧道排至洞外。在洞内安装Ф1600mm通风管，采用长管路软管通风。隧道供风、供水方案在进出口各设一座空压机站，每座空压机站根据洞内供风量大小安装7台20m3内燃空压机，向洞内提供高压风，空压机根据需风量分别启用，由阀门控制，隧道内选用φ200mm高压风管。管道安装注意事项：管道敷设要平顺，接头密封，凡有裂纹、创伤、凹陷等现象的钢管不能使用。空压机站设有总闸阀，在主管道上每隔200m装闸阀、三通各一个，每500m安设油水分离器一处，并定期放出管中聚积的油水。进出口分别在洞口较高位置修建高位水池，高位水池的容量及水头差由计算确定，应确保洞内工作面上的水压力不小于0.35Mpa。选用φ100mm的钢管作为供水主管道，主管道与开挖面一般保持30～50m的距离，用水改接Ф50高压软管连分水器供水。水池的出水管设总闸阀，洞内每隔200m安装闸阀、三通各一个，以便施工和维修。当水池与用水点自然水头超过所需水压时，在管道中安装内弹簧薄膜式减压阀，降低管道中水流压力。洞内供电及照明在两隧道进口、出口及1#、2#横洞各设1座1000KVA变压器，洞内各设1台400KVA移动变电站。同时配备内燃发电机作为备用。为确保施工用电安全，隧道施工照明尽量采用低压电或安全电压，每50--100米应设置一应急灯；成洞段和不作业地段采用220V低压照明电，一般作业段≤36V安全电压，手提作业灯为12～24V直流电源。施工排水方案隧道采用自然排水，在洞内两侧设临时排水沟，使水自然流至洞外。在隧道洞口外设置污水净化处理池，将洞内排出的污水作净化处理，达标后排入当地的自然沟渠内。管线布置方案洞内临时设施包括洞内高压电缆、照明线路、高压风水管路、通风管路及施工抽排水管。隧道洞内管线布置见图7-6-6。图7-6-6隧道洞内管线布置图超前地质预报超前地质预报的原则为保证大隧道施工安全、优化设计、实现信息化施工，施工期间应加强施工地质工作，并实施全隧超前地质预测预报，将其纳入正常施工工序进行管理。通过超前地质预报工作，核实和预测掌子面前方的地质条件，以便及时调整工程措施，确保施工及结构安全。结合本隧道工程特点以及工程地质、水文地质条件，开展下列超前地质预测预报工作：预报的重点及其内容：1，不同岩性接触带的位置，接触带岩体破碎程度，地下水赋存情况；2，断层破碎带的岩体破碎程度及地下水的赋存情况；3，岩溶发育程度、岩溶水赋存情况；4，隧道内围岩级别变化趋势。预报的方法：全隧应采用地质调查法为基础，综合物探及钻孔为主进行综合超前地质预报。超前地质预报的内容不同岩性接触带的位置，接触带岩体破碎程度，地下水赋存情况；断层破碎带的岩体破碎程度及地下水的赋存情况；岩溶发育程度、岩溶水赋存情况；隧道内围岩级别变化趋势。预报的方法：超前地质预报的方法全隧应采用地质调查法为基础，综合物探及钻孔为主进行综合超前地质预报。本隧道采用的超前地质预测预报主要有地质素描、地质雷达、红外探测和超前地质钻探等。根据超前地质预测预报工作获取的地质信息调整隧道的施工方案，以确保施工安全。对地质较简单的地段，以洞内地质编录为主，根据对洞内地层岩性、地质构造、岩体节理裂隙的发育情况、地下水的发育情况等，分析围岩的稳定情况，并据此预报掌子面前方围岩的工程地质条件、水文地质条件；对地质条件比较复杂的地段，如地层分界线、角度不整合接触带、物探异常段、次级断层、富水段等，在洞内地质编录的基础上，采用物探超前地质预报方法（TSP203），对隧道掌子面前方的地质条件进行预报；对地质条件特别复杂的地段，如区域性断层、岩溶发育段、突涌水段等，在洞内地质编录的基础上，先进行物探超前地质预报，再采用超前水平钻探进行超前地质预报。其他说明另外本隧道地质勘探报告显示隧道多次处于侵入接触带，侵入接触带对本隧影响十分大，为查明地质、确保安全，结合物探结果施工中还应该增设φ75超前探空进行验证，以查明断层等构造的位置，岩体破碎程度，地下水赋存程度，超前水平钻孔原则上设于拱部，每个断面不少于3孔，每25m一循环，每孔长30m。超前地质预报工作的安全措施⑴超前地质预报工作人员应认真学习、执行《隧道安全规程》,超前地质人员还应学习、执行《钻探安全技术操作规程》。新参加人员上岗前，必须进行安全教育，具有安全生产的基本知识，并在班长或技术熟练人员的指导下工作。⑵隧道超前地质预报实施过程中应积极识别各种安全危险源，保障人员和机械设备的安全。⑶地质预报工作必须在现场找定工作结束后进行，开始工作前应观察操作空间上方、周围有无安全隐患，特别是钻探开挖工作面附近是否还有危石存在，确保预报人员的安全。⑷为便于控制超前钻探揭露大量地下水的水压，应采取措施在孔口安装孔口管和闸阀，防止水压将孔口管冲出伤人。⑸弹性反射法超前地质预报现场采集数据使用的炸药和雷管必须由持有爆破证的专人领用，爆破作业必须由专业爆破工爆破操作。非专业人员严禁从事爆破作业。⑹钻机使用的高压风、高压水的各连接部件应符合要求的高压配件，管路应连接牢固，并应经常检查，防止管接头脱落，管路爆裂高压风、高压水伤人，高压电路接线应由专业电工操作。⑺钻孔时，钻机前应安设挡板，严禁在钻机的轴后方站人，以防钻具，和高压冲出的岩屑、泥沙伤人。监控量测全隧施工期间应积极展开施工量测工作，将监控量测作为重要及关键工序列入现场组织，并对支护体系的稳定性进行判别，监控量测必测项目包括以下内容：对D1K852+772~+906及D1K864+639~+554洞口及浅埋段开展地表开裂、沉降观测，观测点应在隧道开挖前布设，并与洞内观测点布置在同一个断面上里程，布点观测面不小于16个，对隧道Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩段开展洞内外观测及拱顶下称，净空变化监控量测，Ⅲ级围岩断面间距不大于20m，Ⅳ级围岩测量断面间距不大于10m，V级围岩断面不大于5m。隧道拱顶下沉和净空变化的测量断面间距：Ⅳ级围岩不得大于10m，V级围岩不得大于5m，浅埋段地表必须设置测量网点并实施监测。当拱顶下沉、水平收敛速率达5mm每天或者累计达100mm时，应暂行开挖，并及时分析原因，并采取处理措施；当采用接触测量时，测点挂钩应做成闭合三角形，保证牢固不变形。监控量测是施工过程中必不可少的一道施工程序，用于监测隧道各施工阶段围岩和支护状态，确保施工安全，而且通过对围岩支护体系的稳定性状态的监测和评价，为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据，同时确定二次衬砌和仰拱的施做时间，从而达到确保施工及结构安全、指导施工顺序、便利施工管理的目的。其中隧道量测应按照现行《铁路隧道监控量测技术规程》（TB10121-2007）的建立等级管理、信息反馈和报告制度。隧道监控量测的目的施工过程中的监测是隧道信息化施工的重要工序，由于其具有解决不确定性问题的能力，因此，加强施工过程中的监测可降低施工风险、可建立针对重大坍塌和破坏事件的报警系统，实现施工安全和经济的目标。隧道监控量测的目的主要有：⑴确保施工过程的安全和结构的长期稳定性；⑵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；⑶确定二次衬砌施做时间;⑷监控工程对周围环境影响；⑸积累量测数据，为信息化设计与施工提供依据。隧道监控量测的工作流程隧道监控量测流程图见下图。分析研究地勘资料分析研究地勘资料制定监测计划施工监控量测数据处理开挖面状态评价安全否经济否已施工区段的支护加强施工方法变更支护加强否是施工方法变更支护减弱否完成是结束是否7-11-1隧道监控量测流程图7.11.3量测项目、测点布置与施测频率根据隧道的具体情况，依据《铁路隧道监控量测技术规程》（TB10121-2007）要求，监控量测项目的设置如下：洞内外观察、拱顶下沉、净空变化、地表下沉。地表下沉主要埋设在洞口及洞身浅埋段，可直观了解隧道开挖过程中上方地表的变位情况，并防止边坡及仰坡的坍塌。地表测点按断面进行埋设，每断面布设11～13个测点，断面间距取10米。监控量测以能系统反映所测变形的变化过程且不遗漏其变化时刻为原则，根据单位时间内变形量的大小及外界因素影响确定。当观测中发现变形异常时，应及时增加观测次数。变形观测的频率，根据变形速率、施工的不同阶段等因素综合考虑。如实测位移超过允许值时，应及时采取措施并加密观测次数。表7-11-2监测频率（距开挖面距离确定）监测断面距开挖面距离（m）监测频率（0～1）B2次/天（1～2）B1次/天（2～5）B1次/2～3天>5B1次/7天B为隧道开挖宽度。施工过程中测点布设和施测频率根据现场条件适当进行调整。如在隧道施工中变形较大的区段加密测点布置，加大测试频率等。控制网复测周期应根据测量目的和点位的稳定情况而定，一般宜每半年复测一次。在施工过程中应适当缩短观测时间间隔，点位稳定后可适当延长观测时间间隔。当复测成果或检测成果出现异常，或测区受到如地震、洪水、爆破等外界因素影响时，应及时进行复测。变形观测的首次（即零周期）观测适当增加观测量，以提高初始值的可靠性。监测数据的处理及反馈量测数据的整理与反馈严格按照《铁路隧道喷锚构筑法技术规则》TBJ108-92进行，严格把握各监测项目的控制值。如监测值超过设计警戒值，则适当加大监测频率，直到监测值进入稳定值为止。建立监测变形管理等级标准，管理等级分三等，其等级划分及相应基准值见下表：表7-11-3变形管理等级标准表管理等级管理位移施工状态ⅢU0＜Un／3正常施工ⅡUn／3≤U0≤2Un／3加强支护ⅠU0＞2Un／3采取特殊措施注：U0为实测变形值，Un允许变形值。Un的确定应考虑围岩类别、隧道埋置深度等因素并结合现场条件选择。各个项目的监测数据取得后，尽快以报表形式反馈给设计、监理以及施工单位，便于各方有效掌握施工状况，根据监测情况及时调整相应施工措施，确保施工的安全有序进行。特殊地段如发生大变形时，立即以电话形式通知各方，便于及时掌握施工状况。安全风险管理安全管理体系与责任落实建立健全安全生产管理体系成立安全生产领导小组，负责安全施工的制度、条例、奖罚办法的审查和安全生产的监督检查，以及安全生产责任事故的调查处理。由队长任组长，安全总监、副经理、总工任副组长，各业务职能部门负责人、安全工程师、各施工队长任组员，各施工队也成立相应的安全领导小组。实施项目经理部、各施工队、各作业工班的三级安全生产管理模式，实行统一领导、责任分明，坚持管生产必须管安全的原则，项目经理、各施工队队长、各作业工班长作为第一管理者必须对工程施工安全、人身安全承担全面责任。安全生产领导小组机构见图8-1-1。组长组长副组长成员总工谢海辉试验室毛彦军保障科张华蓉工程科孙兵安质科陈八伍副队长刘银贵测量班赖永福队长邢玉科办公室瞿敬超各施工队专职安全员各班组兼职安全员各作业班组长安全总监张宾图8-1-1安全管理组织机构图逐级落实安全生产责任制项目安全生产监督检查机构为三级管理体系，项目经理部设安全质量部，是安全监督检查管理的职能部门，配备安全工程师，各施工队配备专职安全员，各作业工班配备兼职安全员，负责安检工作。安全生产监督检查体系见图7-1-2。兼职安全员工班长各工班项目副经理专职安全员各施工队长安全质量安质环保部长安全工程师总工安全总监项目经理各施工队项目经理部兼职安全员工班长各工班项目副经理专职安全员各施工队长安全质量安质环保部长安全工程师总工安全总监项目经理各施工队项目经理部图8-1-2安全生产监督检查体系风险识别与评估开展隧道风险评估，有效防范和规避隧道建设风险依据铁道部《关于加强铁路隧道工程安全工作的若干意见》（铁建设【2007】102号）规定，公司分阶段组织隧道风险评估工作；初步设计阶段审查隧道设计方案，包括隧道断面形式、衬砌类型、施工方法、支护参数及应急预案等，有效指导勘察设计工作；施工阶段审核超前地质预报和围岩量测成果，对工程措施、施工方法和支护参数进行检查。施工单位是隧道施工安全的责任主体，必须加强隧道施工过程的风险防范和风险管理，落实各项风险防范措施，对于不良地质、特殊岩土、深埋长大隧道施工过程中可能出现的重大地质灾害等开展专项风险评估，并依据专项评估意见完善施工技术方案，改进和加强安全生产及防范风险的具体技术措施，选择适宜的施工工艺，制订风险防范及突发安全事故应急预案；设计单位应做好施工风险防范配合工作，根据需要及时做出变更设计；监理单位应监督施工单位制订风险防范措施并督促实施。大独山隧道风险评估以定性、半定量为主，结合现有统计数据及现行规范、规定，通过工程类比进行。评估方法以专家调查法为主，根据已掌握的勘测、设计分析确定各风险隧道可能导致的风险事件的概率大小和后果严重程度。在综合考虑地形地质条件、勘测、设计有关资料，根据<<铁路隧道风险评估与管理暂行规定>>,将各种风险因素导致相关事故发展的概率及后果分别用1～5五个数值来表示，其中概率等级“1～5”分别代表“很不可能、不可能、偶然、很可能”，后果等级“1～5”分别代表“轻微的、较大的、严重的、很严重的、灾难性的”；并定义概率后果的估值的乘积为风险指数，风险分级标准将风险指数分为极高(Ⅰ级)、高度（Ⅱ级）、中度（Ⅲ级）、低度(Ⅳ级)四个等级。按照不同的等级确定风险接受准则，《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》中推荐的风险接受准则如下表所示：表8-2-1风险接受准则风险等级接受准则处理措施低度可忽略此类风险较小，不需要采取风险处理措施和监测中度可接受此类风险次之，一般不需要采取风险处理措施，但需予以监测高度不期望此类风险较大，必须采取风险处理措施较低风险并加强监测，且满足较低成本不高于风险发生后的损失。极高不可接受此类风险最大，必须高度重视并规避，否则要不惜代价将风险至少较低到不期望的程度。风险识别根据本阶段工程地质概况可知，大独山隧道存在的主要风险类型有：塌方、突水突泥、岩爆、危岩落石。对大独山隧道中各段落中存在的风险因素及可能发生的典型风险事件进行分析：D1K852+800~D1K852+940段，本段岩性为灰岩、泥质灰岩，岩溶发育，围岩级别为Ⅳ级及Ⅴ级，浅埋；评估认为，该段塌方的风险高；D1K852+940~D1K853+360段，本段岩性为灰岩、泥质灰岩，岩溶发育，隧道洞身位于季节交替带，地下水对隧道涌突水影响较大；评估认为，该段突水突泥的风险高；D1K853+360~D1K853+420段，本段岩性为灰岩、泥质灰岩，岩溶发育，围岩级别为Ⅴ级，地质构造有物探解译断层F1，隧道洞身位于季节交替带，地下水对隧道涌突水影响较大；评估认为，该段塌方的风险高，突水突泥的风险极高；D1K853+420~D1K853+623段，本段岩性为灰岩、泥质灰岩，岩溶发育，隧道洞身位于季节交替带，地下水对隧道涌突水影响较大；评估认为，该段突水突泥的风险高；D1K853+623~D1K853+673段，本段岩性为灰岩、泥质灰岩及泥岩、泥质白云岩，地质构造有可溶岩与非可溶岩接触带，隧道洞身位于季节交替带，地下水对隧道涌突水影响较大；评估认为，该段突水突泥的风险极高；D1K853+715~D1K853+830段，本段岩性为泥岩、泥质白云岩，围岩级别为Ⅴ级，地质构造有物探解译断层F2，隧道洞身位于季节交替带，地下水对隧道涌突水影响较大；评估认为，该段塌方的风险高，突水突泥的风险高；D1K854+435~D1K854+735段，本段岩性为泥岩、泥质白云岩，围岩级别为Ⅴ级，地质构造有物探解译断层F3，隧道洞身位于季节交替带，地下水对隧道涌突水影响较大；评估认为，该段塌方的风险高，突水突泥的风险高；D1K855+285~D1K855+325段，本段岩性为泥岩、泥质白云岩及灰岩、泥灰岩，围岩级别为Ⅴ级，地质构造有大兴寨断层（正），物探解译断层F4，为可溶岩与非可溶岩接触带，隧道洞身位于水平径流带，地下水对隧道岩溶涌突水影响大；评估认为，该段塌方的风险高，突水突泥的风险极高；D1K855+325~D1K855+600段，本段岩性为灰岩、泥灰岩，岩溶发育，隧道洞身位于水平径流带，地下水对隧道岩溶涌突水影响大；评估认为，该段突水突泥的风险高；D1K855+600~D1K855+660段，本段岩性为灰岩、泥灰岩，岩溶发育，围岩级别为Ⅴ级，地质构造有物探解译断层F5，隧道洞身位于水平径流带，地下水对隧道岩溶涌突水影响大；评估认为，该段塌方的风险高，突水突泥的风险极高；D1K855+660~D1K856+105段，本段岩性为灰岩、泥灰岩，岩溶发育，隧道洞身位于水平径流带，地下水对隧道岩溶涌突水影响大；评估认为，该段突水突泥的风险高；D1K856+105~D1K856+170段，本段岩性为灰岩、泥灰岩及泥岩、砂岩夹灰岩，围岩级别为Ⅴ级，地质构造有龙门地断层（正），物探解译断层F6，为可溶岩与非可溶岩接触带，隧道洞身位于水平径流带，地下水对隧道岩溶涌突水影响大；评估认为，该段塌方的风险高，突水突泥的风险极高；D1K856+635~D1K856+715段，本段岩性为泥岩、砂岩夹灰岩及灰岩、泥灰岩，围岩级别为Ⅴ级，地质构造有垮岩断层（正），张家寨暗河（拱顶上43m），物探解译断层F7，为可溶岩与非可溶岩接触带，隧道洞身位于水平径流带，地下水对隧道岩溶涌突水影响大；评估认为，该段塌方的风险高，突水突泥的风险极高；D1K856+715~D1K857+250段，本段岩性为灰岩、泥灰岩，岩溶发育，隧道洞身位于水平径流带，地下水对隧道岩溶涌突水影响大；评估认为，该段突水突泥的风险高；D1K857+250~D1K857+300段，本段岩性为灰岩、泥灰岩，岩溶发育，围岩级别为Ⅴ级，地质构造有大湾冲断层（逆），物探解译断层F8，隧道洞身位于水平径流带，地下水对隧道岩溶涌突水影响大；评估认为，该段塌方的风险高，突水突泥的风险极高；D1K857+300~D1K857+675段，本段岩性为灰岩、泥灰岩，岩溶发育，隧道洞身位于水平径流带，地下水对隧道岩溶涌突水影响大；评估认为，该段突水突泥的风险高；D1K857+675~D1K857+765段，本段岩性为灰岩、泥灰岩，岩溶发育，围岩级别为Ⅴ级，地质构造有营盘坡断层（逆），物探解译断层F9，隧道洞身位于水平径流带，地下水对隧道岩溶涌突水影响大；评估认为，该段塌方的风险高，突水突泥的风险极高；D1K857+765~D1K858+085段，本段岩性为灰岩、泥灰岩，岩溶发育，围岩级别为Ⅳ级，隧道洞身位于水平径流带，地下水对隧道岩溶涌突水影响大；评估认为，该段突水突泥的风险高；D1K859+295~D1K859+695段，本段岩性为灰岩、泥灰岩，岩溶发育，围岩级别为Ⅴ级，地质构造有杨家冲断层（正），物探解译断层F10，物探V类异常区，隧道洞身位于水平径流带、地下水对隧道岩溶涌突水影响小；评估认为，该段塌方的风险高，突水突泥的风险高；D1K859+750~D1K859+800段，本段岩性为泥质白云岩、白云岩，岩溶发育，围岩级别为Ⅴ级，地质构造有看哨坡断层（逆），隧道洞身位于水平径流带、地下水对隧道岩溶涌突水影响小；评估认为，该段塌方的风险高，突水突泥的风险高；D1K860+050~D1K860+248段，本段岩性为泥质白云岩、白云岩，岩溶发育，围岩级别为Ⅴ级，物探V类异常区，隧道洞身位于季节交替带，预测涌水量较大；评估认为，该段突水突泥的风险高；D1K860+248~D1K860+369段，本段岩性为泥质白云岩、白云岩及泥岩、泥质白云岩，围岩级别为Ⅴ级，地质构造有物探解译断层F11，为可溶岩与非可溶岩接触带，隧道洞身位于季节交替带，预测涌水量较大；评估认为，该段塌方的风险高，突水突泥的风险极高；D1K860+830~D1K860+990段，本段岩性为泥岩、泥质白云岩及灰岩、泥质灰岩，为可溶岩与非可溶岩接触带，物探V类异常区，隧道洞身位于季节交替带，预测涌水量较大；评估认为，该段突水突泥的风险极高；D1K860+990~D1K861+705段，本段岩性为灰岩、泥质灰岩，岩溶发育，围岩级别为Ⅳ级，隧道洞身位于季节交替带，预测涌水量较大；评估认为，该段突水突泥的风险高；D1K861+705~D1K864+510段，本段岩性为白云岩、角砾状白云岩，岩溶发育，围岩级别为Ⅴ级，隧道洞身位于季节交替带，预测涌水量较大；评估认为，该段突水突泥的风险高；D1K864+510~D1K864+632段，本段岩性为白云岩、角砾状白云岩，岩溶发育，围岩级别为Ⅴ级，浅埋偏压；评估认为，该段塌方的风险高；隧道出口上方地势较陡，出露地层为三叠系中统杨柳井组(T2y)白云岩，岩层单斜，岩层产状N45°W/27°SW，偶有零星孤石分布在洞口上方，孤石最大约7m3，存在危岩落石风险。此外，本隧为岩溶隧道，洞顶有村庄分布，隧道施工可能会导致地下水位下降，影响当地居民的生产生活，存在地表失水风险。进口平导及出口平导存在的风险事件类型同正洞，但由于平导断面小，其塌方事件的风险要低于正洞，但突水突泥风险要高于正洞。综上所述，大独山隧道存在的典型风险类型有：塌方、突水突泥、岩爆及危岩落石。本隧为岩溶隧道，突水突泥风险在隧道可溶岩段均有分布，在穿越断层破碎带及可溶岩与非可溶岩接触带尤为突出，塌方风险主要集中在隧道进出口浅埋段及洞身断层破碎带段落，岩爆风险主要集中在隧道洞身埋深大，地应力相对较高的硬质岩，岩质完整段。建立大独山隧道风险评估指标体系如下表所示：风险评估结果大独山隧道风险评估指标体系见表8-2-2表8-2-2大独山隧道风险评估指标体系风险事件风险因素塌方突水突泥岩爆危岩落石地形浅埋、偏压★出口陡峻★地质岩性（可溶岩，风化层厚）★★★★构造（单斜、断层）★★★地下水★★不良地质岩溶★设计情况常规设计★★★特殊设计★★★监控量测设计★★★隧道断面★★长度★★埋深★★辅助坑道断面★★长度★★埋深★★经评估，本隧道中的主要典型风险事件类型为塌方、突水突泥、危岩落石风险；正洞塌方初始风险为高度的段落全隧共有14处，正洞突水突泥初始风险为高度及极高的段落全隧共有23处。具体情况如下：塌方正洞塌方初始风险为高度的段落共14处，分别为：进口浅埋段（D1K852+800~D1K852+940）、洞身过物探解译断层F1段（D1K853+360~D1K853+420）、洞身过物探解译断层F2段（D1K853+715~D1K853+830）、洞身过物探解译断层F3段（D1K854+435~D1K854+735）、洞身过大兴寨断层、物探解译断层F4段（D1K855+285~D1K855+325）、洞身过物探解译断层F5段（D1K855+600~D1K855+660）、洞身过龙门地断层、物探解译断层F6段（D1K856+105~D1K856+170）、洞身过垮岩断层、物探解译断层F7段（D1K856+635~D1K856+715）、洞身过大湾冲断层、物探解译断层F8段（D1K857+250~D1K857+300）、洞身过营盘坡断层、物探解译断层F9段（DK857+675~DK857+765）、洞身过杨家冲断层、物探解译断层F10段（D1K859+295~D1K859+695）、洞身过看哨坡断层段（D1K859+750~D1K859+800）、洞身过物探解译断层F11段（D1K860+248~D1K860+369）、出口浅埋段（D1K864+510~D1K864+632）。突水突泥正洞突水突泥初始风险为极高的段落共10处,分别为：洞身过物探解译断层F1段（D1K853+360~D1K853+420）、洞身过可溶岩与非可溶岩接触带（D1K853+623~D1K853+673、D1K860+830~D1K860+990）洞身过大兴寨断层、物探解译断层F4段（D1K855+285~D1K855+325）、洞身过物探解译断层F5段（D1K855+600~D1K855+660）、洞身过龙门地断层、物探解译断层F6段（D1K856+105~D1K856+170）、洞身过垮岩断层、张家寨暗河（拱顶上43m）、物探解译断层F7段（D1K856+635~D1K856+715）、洞身过大湾冲断层、物探解译断层F8段（D1K857+250~D1K857+300）、洞身过营盘坡断层、物探解译断层F9段（D1K857+675~D1K857+765）、洞身过物探解译断层F11段（D1K860+248~D1K860+369）。正洞突水突泥初始风险为高度的段落共13处,分别为：洞身为可溶岩地段，地下水对隧道涌突水影响较大段落（D1K852+940~D1K853+360、D1K853+420~D1K853+623、D1K855+325~D1K855+600、D1K855+660~D1K856+105、D1K856+715~D1K857+250、D1K857+300~D1K857+675、D1K857+765~D1K858+085、D1K860+050~D1K860+248、D1K860+990~D1K861+705），洞身为可溶岩，地下水对隧道涌突水影响较小的段落（D1K859+295~D1K859+695、D1K859+750~D1K859+800）洞身为非可溶岩，地下水对隧道涌突水影响较大段（D1K853+715~D1K853+830、D1K854+435~D1K854+735）；岩爆该类风险为低度。危岩落石正洞初始风险比例见8-2-3正洞初始风险比例见8-2-4表8-2-3正洞初始风险比例该类风险为中度。表8-2-4平导初始风险比例风险控制措施由风险分析及初始风险评估结果可知，本隧道大部分为可溶岩，塌方及突水突泥风险突出，全隧正洞塌方初始风险为高度的段落占隧道总长度14％，正洞突水突泥初始风险为高度及极高的段落占隧道总长度之67％，为减缓本隧道中的塌方、突水突泥等风险，降低风险危害程度，本隧采用了以下风险控制措施塌方风险控制措施（1）高风险段施工方法调整为台阶法加临时横撑法或CRD法施工，减少一次开挖断面；（2）设置超前支护，采用超前小导管或超前锚杆进行预支护，对支护及衬砌结构加强，采用型钢钢架加强支护，根据结构受力对二衬进行结构加强，防止塌方事件发生。（3）加强超前地质预测预报，对本隧可溶岩与非可溶岩接触带，断层破碎带采取常规地质法+物探法（TSP203+红外探水+地质雷达等）+超前钻探法（超前钻孔3孔+加深炮眼）开展超前地质预报，其余一般地段采用常规地质法+物探法（地质雷达等）+超前钻探法（加深炮眼）开展超前地质预报。（4）根据预测及预报结果对围岩进行预加固处理。本隧采用的注浆措施见下表8-3-1：8-3-1大独山隧道注浆工程情况表起点里程讫点里程长度m注浆(m)附注帷幕注浆径向注浆D1K853+310D1K853+830520190通过2处断层破碎带及1处可溶岩与非可溶岩接触带，地表分布有王家田及小沟田村等村。

F1断层破碎带50m帷幕注浆

可溶岩与非可溶岩接触带50m帷幕布注浆

F2断层破碎带90m帷幕注浆D1K854+030D1K854+260230200地表分布有小兴寨及大兴寨，桑寨村、老拜冲村等村庄。D1K854+435D1K854+785350100100通过1处断层破碎带,地表分布有大窝子及大坡脚村

F3断层破碎带采用100m帷幕注浆

下穿村庄段采用100m径向注浆D1K855+255D1K855+37512050通过大兴寨断层破碎带，采用50m帷幕注浆D1K855+590D1K855+6708080通过F5断层破碎带，采用80m帷幕注浆D1K856+095D1K856+1808580通过龙门地断层破碎带，采用80m帷幕注浆D1K856+180D1K856+295115100地表分布有长箐村，采用100m径向注浆D1K856+585D1K856+765180100通过垮岩断层破碎带并下穿暗河（至拱顶约42m），采用100m帷幕注浆DK857+220DK857+33011050通过大湾冲断层破碎带，采用50m帷幕注浆D1K857+330D1K857+430100100通过弯腰树村，采用100m径向注浆D1K857+645D1K857+79515090通过营盘坡断层破碎带，采用90m帷幕注浆D1K859+265D1K859+800535150通过杨家冲断层破碎带，采用100m帷幕注浆

通过看哨坡断层破碎带，采用50m帷幕注浆D1K860+000D1K860+520520120200通过F11断层破碎带，采用120m帷幕注浆

地表分布有养马洞村、湾子头、瓦窑田、白岩、宋家庄，采用200m径向注浆D1K860+580D1K860+780200100地表分布有瓦窑田村，采用200m径向注浆D1K860+780D1K861+02024050通过可溶岩与非可溶岩接触带，采用50m帷幕注浆D1K861+675D1K861+82014550通过可溶岩与非可溶岩接触带，采用50m帷幕注浆D1K864+120D1K864+255135100地表分布有老鹰岩村，采用200m径向注浆其它段在施工中根据超前地质预测资料，岩溶水情况，围岩溶蚀情况，决定注浆方式、段落等。（5）施工中加强系统支护监控量测，特别是本隧浅埋段及洞身断层破碎带地段的监控量测，通过监控量测反应的信息指导施工，及时调整初期支护及施作二次衬砌。突水突泥风险控制措施（1）本隧为可溶岩隧道，线路选线时采用人字坡，按顺坡组织施工，实现顺坡排水，减小突水突泥对施工的危害。（2）本隧辅助坑道的设置，结合施工进度，超前预报及排水，采用贯通平导及一号横洞作为辅助坑道，满足顺坡排水要求。（3）采用多种超前预报手段，以地质调查法为基础，以超前钻探法为主，结合多种物探手段进行综合超前地质预报，对本隧可溶岩与非可溶岩接触带，断层破碎带采取常规地质法+物探法（TSP203+红外探水+地质雷达等）+超前钻探法（超前钻孔3孔+加深炮眼）开展超前地质预报，其余一般地段采用常规地质法+物探法（地质雷达等）+超前钻探法（加深炮眼）开展超前地质预报。（4）根据预测及预报结果对围岩进行预加固处理。本隧采用的注浆措施见表一。岩爆控制措施施工中加强监测，根据监测结果采用增设应力释放孔，加深炮眼、开挖后及时洒水，铺设钢筋网等措施。危岩落石控制措施施工中对危岩落石进行清理，并做好洞口的边仰坡防护及加固。地表失水风险控制措施（1）施工中加强对前方地下水预测预报，同时应加强地表泉眼、井点的观测。（2）根据预测预报结果，采用超前帷幕注浆及开挖后径向注浆等措施进行堵水，衬砌结构采用全包防水抗水压衬砌。本隧全长11912m，据本线工期安排，本隧控制工期为55个月，为加快施工进度，满足工期要求，本隧采用贯通平导及一号横洞，根据指导性施工组织设计，本隧土建工程贯通工期为52个月，比控制工期富余3个月。高风险地段施工方案与方法洞口浅埋段施工措施洞口浅埋段在进洞施工前，先做好洞口边仰坡防护、洞口截排水系统及必要时地表注浆加固，在确保洞口安全后开始隧道施工。洞口段采取“管超前、短进尺、弱爆破、强支护、快衬砌、早成环”的原则，严格超前支护，控制循环进尺，开挖后先临时支护，并随石碴清理完毕完成初期支护。浅埋段采用三台阶七步开挖法施工，尽量采用人工或机械开挖，需要爆破开挖时，严格控制循环进尺和装药量，减少爆破作业对围岩的扰动。循环进尺控制在0.5～0.6m。浅埋段开挖后，根据围岩实际情况，加强支护结构，加密格栅钢架间距，加长、加密锚杆，确保围岩稳定。浅埋段施工时，加强围岩监测工作，增加监测频率和监测点，专人负责，及时反馈信息，指导隧道施工。浅埋段开挖支护完成后，尽早安排衬砌施工。断层带地段施工措施隧道穿越断层带，施工时可能产生涌水、突泥等现象，危及施工安全，为确保施工安全，特采取以下加强和防护措施：采取超前探测措施，如地质雷达、红外线探测器、超前地质钻探等，确定涌水情况，渗水量较小时，继续掘进，涌水量比较大时，停止施工，上报监理、设计单位共同研究处理方案；对于大涌水、高水压地段采取“以堵为主、堵排结合、限量排放”的原则；对于水量不大地段采取“防、截、排、堵”综合治理的原则；实施以围岩预注浆固结圈、防排水网络及模筑防水混凝土衬砌组成的结构体系。该段开挖控制循环进尺与爆破装药量，减少爆破振动对围岩的扰动；施工过程中，严格按设计施工超前支护结构，涌水量大时采取超前深孔预注浆堵水、超前帷幕注浆堵水或局部注浆，在保证安全后进行开挖施工；该段施工时加强支护结构，增设型钢钢架或加密格栅钢架，及时喷射砼至设计厚度等，减少围岩变形。并根据施工情况尽快安排该段衬砌施工；加强该段围岩监测工作，信息化控制施工；加强该段施工组织管理，以稳中求快的原则组织施工。选派有经验的管理及技术人员现场监督、指导、落实施工技术方案及技术措施，并在发生险情时指挥抢险和组织人员、设备安全撤离。岩体破碎带施工措施隧道多处穿越岩体破碎带，按照“双排小导管超前、钢架支护、不(弱)爆破、尽快封闭”的施工方案，在拱部超前注浆小导管预固结围岩的保护下，采取短进尺，少扰动，强支护的方案施工。必要地段采用大管棚超前预注浆施工，工艺原理在破碎松散岩体中打入双排小导管，利用注浆机进行纯水泥浆液的注入，利用浆液在注浆压力的作用下呈脉状快速渗入碎石土中，并将其中的空气、水分排出，使松散破碎体胶结、固化，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。主要应急预案大独山隧道主要高风险为隧道突水、突泥事故，针对此问题现制定以下应急预案。编制说明为切实做好各项预防工作，保护国家和人民生命财产安全,确保沪昆铁路客专所属二公司项目部施工的工程按期完工，特制定本预案。事故应急组织机构根据目前我项目施工生产的现状，成立隧道突水、突泥事故应急组织机构，并落实具体责任人，负责突发隧道突水、突泥事故的应急处理。应急救援领导小组负责现场指挥及协调工作，成员如下：组长：项目经理副组长：副经理总工程师安全总监组员：项目部各部室负责人及工程队第一负责人。事故应急组织机构职责1、应急指挥小组的职责（1）建立、健全并督促各部门及人员落实本项目安全生产责任制；（2）组织制定本项目安全生产规章制度和操作规程；（3）保证本项目安全生产投入的有效实施；（4）督促、检查本项目的安全生产工作，及时消除生产安全事故隐患；（5）负责事故初始状态的指挥、组织协调工作，并向公安部门汇报事故状况。（6）定期总结交流经验，表彰先进。2、现场应急小组的职责组长负责按照预案和应急小组的指令对本小组的成员进行分工、并逐一落实。（1）按照应急指挥小组的指令，立即组织调集应急小组的抢救人员、抢救车辆和机械设备。（2）对事故现场及周边地区和道路进行警戒、控制，组织人员有序疏散、救护伤员。（3）安排人员同时做好事故调查取证工作，以利于事故处理，防止证据遗失。3、后勤应急小组的职责（1）负责提供人员必须的防护、救护用品及生活物资的供给。（2）提供合格的抢险抢修或救援的物质及设备，就近联系医院组织伤者到医院进行救治和处置，落实交通工具、资金的保障。（3）确保与指挥小组和外部联系畅通、内外信息反馈迅速。（4）保持通讯设施和设备处于良好状态。（5）负责接待新闻媒体记者。4、技术保障小组的职责（1）提出抢险抢修及避免事故扩大的临时应急方案和措施。（2）指导抢险抢修组实施应急方案和措施。（3）修补实施中的应急方案和措施存在的缺陷。（4）绘制事故现场平面图，标明重点部位，向外部救援机构提供准确的抢险救援信息资料。（5）负责应急过程的记录与整理。事故的应急响应措施1、任何员工一旦发现隧道突水、突泥情况应立即通知周围人员，并立即向项目部事故应急领导小组汇报。2、现场最高领导者立即通知应急救援小组，并进行人员紧急疏散。3、根据受伤人员伤情对其进行紧急救护，并根据伤情需要联系本地医疗机构，拨打急救电话。到达医疗机构后，应急人员及时转告受伤人员情况并协助抢救。4、组织调查突水、突泥的原因，与水库，蓄水池、裂隙外来水源的情况，制定救援方案。5、当水流位置高于隧道时，应在适当距离外，开凿引水斜洞或水槽，将水位降低到隧道底部位置以下，再进行处理。6、利用排水设备进行排水，机械挖泥。7、当水流能控制时，采取注浆的方法进行封堵裂隙、隔离水源、堵塞水点，根据围岩地质条件，设置截水沟和排水沟，设置的水沟与隧道的主要水沟相连。8、冬季隧道排水沟的出口应设置防寒措施，防治冰塞。9、事故发生后，用地表注浆、洞内工作面注浆、小导管注浆的方法进行封堵，清理工作面，达到标准后方可继续施工。应急物资与设备1、应急物资：消毒药品、急救物品（绷带、无菌敷料）及各种常用小夹板、止血带、氧气带等。2、应急设备：（1）自备小车一辆。（2）移动电话，无线电对讲机。（3）24小时应急值班电话一部。中铁二十局沪昆客专项目应急领导小组名单和联系电话序号防洪组织机构姓名职务联系电话1组长祝建周经理138889089152副组长钟选良常务副经理150042109683副组长吴兵副经理158284279084组员党承胜副书记187227066095组员崔双杰副经理（成本管理）134364416396组员袁昌生总工程师138267501197组员李学亮征拆调度办152827875778组员舒尤波安全总监9组员张忠义工程部部长1872273078510组员郗大新财务部部长1511775449911组员谭宏伟物质设备部部长1382675100612组员万菲办公室主任1878538609713组员赵喜根试验室主任1597394069814组员郑鹏飞安质部1872276277515组员林能志测量班长1872271248016组员李水泉第13工程队队长1860822192717组员韩洪生第12工程队队长1520344694618组员梁亚龙第5工程队队长1874470090019组员王建坤第4工程队队边外单位名称及联系电话序号单位联系电话备注1安顺市人民医院1202安顺市消防总队119四化支撑手段工厂化大独山隧道所有的均采用拌合站集中供应方式，四个工作面分别来自两个大型混凝土拌合站，砼运输罐车运至作业面。严禁在洞口设置小型临时拌合站。大独山隧道所有的格栅钢架、型钢钢架、钢筋网片、大管棚、小导管、异型钢模等均实行工厂化生产。隧道进口钢构件来自钢构件加工厂，。各作业面洞口设置钢构件存放库。机械化大独山隧道是全线控制工期工程之一，应根据《关于铁路隧道施工机械配置的指导意见》（铁建设函〔2008〕777号）要求，按作业面配备成套隧道专业机械设备，以满足工期要求、有效降低劳动强度、提高机械化施工水平。施工时选用以多功能作业台架、气腿式凿岩机、装载机、挖掘机、砼湿喷机（喷射砼机械手）、衬砌液压模板台车、自行式仰拱栈桥、大型出砟运输机械等为主的机械设备配套方案，组成钻爆、装运、喷锚支护、衬砌等四条主要机械化作业线，严格机械设备管、用、养、修制度，科学管理，达到快速施工的目的。专业化每个隧道专业架子队由5个专业工班组成，分别是开挖班、支护班、装运班、衬砌班（含仰拱、防水板、钢筋、砼）、综合班（含机修、电工、管道）。要求所有技术工人具有3年以上铁路客专隧道施工经验。隧道所需要的砼、钢构件、砼预制伯分别由专业的砼架子队、钢构件架子队、砼预制件架子队生产，运至现场，其他专业性很强的超前地质预报、监控量测、隧道通风、隧道注浆、测量、试验等工作，由具备丰富经验的专业工程师、技术员、技术工人组成相应的专业小组负责实施。信息化本项目信息化建设共包含五个模块：协同办公、项目管理、视频会议、施工安全监测、建设运营一体