湖南双线隧道断层破碎带不良地质专项施工方案全断面帷幕注浆三台阶

中铁十八局集团有限公司黔张常铁路项目经理部PAGEPAGE11、编制依据（1）国家的法法律、法规和和原铁道部、湖湖南省的相关关管理制度规规定；（2）本项目采采用的标准、规规范、规程、指指南、验标、工工法、定型图图、通用图、标标准图等；（3）业主下发发的指导性施施工组织设计计和动态调整整指导性施工工组织设计；；（4）业主关于于项目建设管管理的规章制制度；（5）项目招标标文件、施工工承发包合同同文件、补遗遗书等；（6）本项目用用材料、机械械设备、机具具等相关规程程、标准、质质量文件；（7）本项目采采用的施工图图、设计文件件、技术交底底、纪要等；；（8）当前铁路路建设技术、装装备和施工水水平；（9）与当前铁铁路建设有关关的科学研究究及试验成果果。2、编制范围新建黔张常铁路路先期开工段段工程QZCCZQ-1标标：大坡隧道道正洞DK993+3900～DK93++465段F7-1断层、DK993+3400～DK93++390、DK93++465～DK93++547段F7-1断层影影响带、平导导PK93++320～PK93++398、PK93++473～PK93++538段F7-1断层影影响带、平导导PK93++398～PK93++473段F7-1断层带带、DK955+595～～DK95++820段F8断层、DK995+4955～DK93++595、DK95++820～DK93++920段F8断层影响响带、平导PPK95+5540～PK95++598、PK95++818～PK95++870段F8断层影响带带、平导PKK95+5998～PK95++818段F8断层带。3、工程概况3.1线路概况况大坡隧道位于湖湖南省龙山县县兴隆街乡三三塘村及茅坪坪乡水沙坪村村之间。隧道道起讫里程为为DK92++550～DK99++228，全全长66788m，双线隧隧道，洞身最最大埋深7227m，最小小埋深44mm。隧道采用用进、出口各各1座平导辅助助施工。隧道道进口：平导导起讫里程PPK92+5570～PK95++870，长长度33000m，位于线线路左侧255m，与线路路平行，设计计坡度与正洞洞一致。平导导与正洞间每每隔500mm左右设一处处横通道作为为疏散横通道道，共设7处，后期作作为疏散隧道道及运营排水水通道。隧道道出口：平导导起讫里程PPK97+2225～PK99++192，长长度19677m，位于线线路左侧225m，与线线路平行，设设计坡度与正正洞一致，共共设4处横通道，后后期作运营排排水通道；其其横通道底面面距离正洞内内轨顶3m，与正洞洞左中线交角角45°，横通道长长度为26mm。3.2地区特征征3.2.1地地形地貌大坡隧道所在场场地属中、低低山地区，为为一越岭隧道道。地形起伏伏较大，为山山势陡峻，河河流曲折，呈呈深切峡谷地地貌景观。山山上植被茂密密，多以乔木木为主。国道道、省道蜿蜒蜒曲折，交通通较为不便。3.2.2工工程地质条件件大坡隧道地层主主要为寒武系系下统清虚洞洞组灰岩、砂砂岩及构造岩岩，此外进口口零星分布有有第四系坡积积层、出口处处分布有冲积积层。岩性复复杂多变，工工程差异较大大。3.2.2.11地质构造造（1）区域地质质线路所经区域范范围内地质构构造复杂，构构造体系主要要隶属华夏和和新华夏构造造体系。大地地构造单元属属扬子地台，二二级构造单元元为鄂黔台褶褶带，带内以以斜歪褶皱为为主，总体有有向斜紧密、背背斜相对宽缓缓的陡翼，断断裂的发育受受褶皱的控制制明显，走向向与褶皱轴向向大致平行。（2）褶皱构造造二坪斜歪背斜从从天山柳林坪坪由北东东向向西南西方向向伸展，途径径二坪则转向向南西西，呈呈弧形展布，直直至芭蕉坨以以南的李家沟沟，长约900公里，核部部由寒武系下下统灰岩组成成，轴向N330º～70ºE/30º～N60ºN，东南翼N330º～N80ºE/25ºN，主要褶皱皱见表3-11-1。（3）断裂构造造大坡隧道无区域域性深大断裂裂、活动断裂裂分布，主要要有北东向或或北北东向压压性或压扭性性断裂、北西西向张扭性及及扭性断裂、北北东向纵向张张性断裂。分分布的主要断断裂构造以褶褶皱过程中的的伴生断裂为为主，多与褶褶皱轴线平行行。隧道涉及及到的主要断断层见表3--1-2。表3-1-1主要褶皱一一览表序号褶皱名称轴线与线路关系系主要特征相交里程夹角工程1二坪斜歪背斜DK93+766578°大坡隧道核部由寒武系下下统灰岩组成成，轴向N770°～80°E，轴面倾向向SE。两翼由由寒武系中统统志留系组成成。两翼岩层层产状，西北北翼N30°～70°E/30°～60°N，东南翼N330°～80°E/25°S，奥陶系下下统南津关组组及寒武系上上统耗子坨群群的灰岩及白白云岩，在背背斜形成中，发发生破碎，含含方解石脉。表3-1-2沿线主要断断层一览表编号断层名称与线路关系主要特征相交位置夹角（°）工程F7-1冼洛压性断裂支支断裂DK93+444054大坡隧道逆断层，位于二二坪背斜的西西北翼，走向向与背斜轴部部平行，为NN40°E，倾向北西西，倾角高达达70°～80°，正玄曲线线状。下盘为为寒武系地层层，上盘为奥奥陶系与志留留系地层。断断裂破碎带宽宽约100～200m，沿沿断层及其两两旁，岩石破破碎，构成相相当破碎的压压碎岩及断层层角砾。方解解石脉呈网络络状穿插破碎碎带中。F8二坪压性断裂DK95+999582大坡隧道逆断层，断层总总的走向N660°E，与二坪背背斜轴向大致致平行。倾向向北西，倾角角60°～70°，上盘为寒寒武系下统清清虚洞组灰岩岩，下盘为寒寒武系下统明明心寺组砂岩岩，断层破碎碎带宽约800～150m，沿沿断层岩石有有破碎，但不不很发育，以以压碎岩为主主。3.2.2.22岩溶分布布特征隧道通过的可溶溶岩地区地表表溶蚀严重，岩岩溶极其发育育，分布有许许多干溶洞、有有水溶洞以及及大型岩溶泉泉。洗洛乡至水沙坪坪、茨岩塘一一线主要通过过二坪斜歪背背斜储水构造造，岩性主要要为奥陶系、寒寒武系可溶岩岩，大部属于于岩溶强烈发发育区，区内内共发育大型型发育12条，暗河河流量12～300L//S，总流量量1397..48L/SS，暗河长度度0.43～6.62kkm，总长度度38.277km。最主主要的暗河有有7条，19、20、21、22、23、24、25号暗河。由由北向南一次次发育里巴坪坪溶蚀洼地、茨茨岩塘溶蚀洼洼地、水沙坪坪溶蚀洼地等等多处大型溶溶蚀洼地，其其余岩溶现象象如地表落水水洞、漏斗、溶溶洞及大泉极极其发育。3.2.2.33岩溶水岩溶水是本区主主要的地下水水类型，广泛泛分布于碳酸酸岩中，根据据地下水在不不同岩组中的的赋存条件、水水理性质、水水动力特征的的不同将测区区岩溶水类型型划分为两大大类，即碳酸酸岩类岩溶裂裂隙溶洞水（包包含两个亚类类）及碳酸岩岩夹碎屑岩岩岩溶裂隙水。碳酸岩类岩溶裂裂隙溶洞水（I）地层为较纯的灰灰岩、泥质灰灰岩及白云岩岩等，以及不不均匀的管道道水、溶洞水水为主要特征征，因构造及及地貌条件的的不同，结合合暗河发育情情况及流量、大大型泉水分布布及流量将该该类型水分为为两类：溶洞暗河强烈发发育（I1）：暗河河流量大于1100L/SS，大泉流量量20～100L//S，地下径径流模数155～20L/SS·km2。溶洞暗河中等发发育（I2）：暗河河流量10～100L//S，泉流量量2～20L/SS，地下径流流模数8～15L/SS·km2。碳酸岩夹碎屑岩岩岩溶裂隙水水（II）碳酸岩夹碎屑岩岩，或不纯的的灰岩，暗河河、溶洞分布布较少，岩溶溶发育程度相相对较弱，局局部地区岩溶溶中等强烈发发育。暗河流流量10～50L/SS，泉流量5～10L/SS，地下径流流模数5～8L/SS·km2。3.2.2.44岩溶水循循环特征大气降水为岩溶溶区主要的补补给水源，除除通过地表水水入渗外，主主要通过地表表发育的落水水洞、漏斗、岩岩溶洼地灌入入式补给地下下水。其次为为地表水的补补给，一些在在雨季有水的的河流，河水水在流经途中中进入落水洞洞或在岩溶洼洼地缓慢下渗渗补给地下水水。碳酸岩岩岩溶水的径流流与岩溶发育育程度、地形形条件及地址址构造有关，根根据径流通道道的形态特征征可分为管道道型和裂隙型型两种。岩溶管道型径流流：地下水径径流主要是沿沿岩溶管道进进行，其特点点是径流途径径长，流速大大，分布不均均匀。管道式式径流主要分分布在岩溶强强烈发育区及及岩溶中等富富水区，受构构造及岩溶管管道发育方向向控制，水量量大，方向性性强。岩溶裂隙型径流流：主要在溶溶蚀作用相对对较弱的薄层层状灰岩及不不纯的碳酸岩岩岩溶裂隙中中进行，其特特点是径流途途径短，径流流速度慢，受受地形控制明明显，无一定定的径流方向向。碳酸盐岩岩溶水水主要通过地地下暗河出口口、泉的形式式进行以点状状、线状的形形式向地表沟沟谷、水库进进行排泄，其其排泄受河流流的侵蚀基准准面控制。届届时，沿隧道道工程的修建建将成为地下下水新的排泄泄通道。地下水动态变化化随地下水的的动力条件和和接受补给的的来源不同而而存在差异。以以大气降水和和地表水入渗渗补给为主的的地下水，其其动态变化具具明显的季节节性，与降水水量强度关系系较为密切。3.2.2.55沿线典型型大型岩溶洼洼地特征大坡隧道段落较较典型的有水水沙坪溶蚀洼洼地。水沙坪溶蚀洼地地：位于龙山山县茅坪乡水水沙坪村，大大坡隧道出口口外，线路经经由水沙坪溶溶蚀洼地中部部布线，并设设水沙坪越行行站。洼地呈呈长条型，长长约2.8kkm，宽约0.33～0.9kmm，岩性主要要为寒武系中中下统灰岩，洼洼地中西北侧侧发育多处泉泉水与一处暗暗河出口，洼洼地中发育有有多处漏斗与与落水洞，东东南侧山坡附附近发育一暗暗河进口。洼洼地汇水面积积约42.115km2，水水流主要由西西北向东南排排泄。大坡隧隧道位于洼地地西侧，处于于洼地汇水来来水方向，洼洼地对大坡隧隧道影响较小小。3.2.2.66其它不良良地质及特殊殊岩土（1）不良地质质①岩堆隧道里程DK993+8644～DK94++096处发发育一岩堆，岩岩堆长3000m，宽350mm，厚度约100～20m，其块块石主要分为为灰岩为主，岩岩堆位于隧道道顶部，距隧隧道洞身约1140m，对对隧道无影响响。②危岩、落石隧道出口位于水水沙坪溶蚀洼洼地边缘陡坡坡，坡面基岩岩裸露，自然然坡度70º～80º，表层岩体体受结构面切切割且沿节理理面溶蚀严重重，局部存在在松动现象，形形成危岩。③高地应力隧道埋深位置水水平最大应力力约为12MMPa，水平平最小主应力力约为7.44MPa，最最大水平主应应力优势方向向为N37ºW～N44ºW，与隧道走走向夹角为22～5º。洞身部位位与隧道垂直直方向最大水水平应力σ横max为7.4MPPa，灰岩饱饱和抗压强度度平均值为330.5MPPa，故Rc/σ横max为4.11，孔孔位处隧道洞洞身初始应力力状态为高地地应力。该隧道存在高地地应力现象，灰灰岩等硬岩可可能发生岩爆爆。（2）特殊岩土土主要有软土、松松软土等。隧隧道出口处于于水沙坪溶蚀蚀洼地中表层层分布粉质黏黏土承载力较较低，局部为为流塑一软塑塑状，为松软软土，局部为为软土。3.2.3水水文地质条件件（1）地表水大坡隧道附近地地表水较为发发育，河流走走向受地质构构造、岩性控控制，多为NNE向河流，河河流与分水岭岭多平行相间间，支流与干干流斜交多呈呈树枝状。表3-1-3大坡隧道道非可溶岩地地区沟水流量量量测沟谷名称流量（m3//d）沟谷名称流量（m3//d）DK96+0000左侧大大支沟2300DK98+6000右550mm隧道出口右右侧一支沟1200DK98+5000左200mm隧道出口左左侧支沟650DK98+5000右14000m隧道出口口右侧二支沟沟1400（2）地下水按照隧址区内地地下水的赋存存介质、地层层组合及岩性性特点，划分分为松散岩类类孔隙水、碎碎屑岩基岩裂裂隙水和碳酸酸岩岩溶裂隙隙溶洞水三大大类。根据地地下水对混凝凝土侵蚀判定定标准判定均均无侵蚀性。3.2.4地震震动参数根据国家质量技技术监督局11:400万万《中国地震震动参数区划划图》(GB183306-20001)，工工程所属区地地震动峰值加加速度小于00.05g，动动反应谱特征征周期为0..35s，相相当于地震基基本烈度小于于六度。3.2.5气气象特征工程场地处中亚亚热带山地季季风湿润型气气候，气候温温和，四季分分明。年平均均气温16..5℃～17.7℃，最冷月(一月)平均4.4℃～5.5℃，最热月(七月)平均26.99℃～28.6℃。年平均降降水量13334.2～1437..2mm之间间，年最大降降雨量22551.3mmm，年最小降降雨量8244.5mm，降降水多集中在在4-9月，约约占全年降水水量的70%%。年平均蒸蒸发量7399.2～1286..4mm。年年平均风速00.9～2.1m//s，最大风风速34m//s(瞬时)。4、施工方案大坡隧道DK993+3900～DK93++465段穿穿越F7-1断层，采采用全断面帷帷幕注浆加固固地层，注浆浆加固范围为为开挖轮廓线线外5m，注水泥泥浆液；拱部部采用φ108管棚+φ42小导管超超前支护，φ108管棚长长30m，环向向间距40ccm，外插角角6～8°，搭接不小小于5m；管棚间间内插φ42超前小导导管，L=44.0m，环环向间距400cm，外插插角10～15°，纵向搭接接不小于1mm。采用三台台阶设临时仰仰拱法施工。大坡隧道DK993+3400～DK93++390、DK93++465～DK93++547段穿穿越F7-1断层影影响带，采用用拱部φ42小导管注注浆超前支护护，L=3..5m，单液液注浆1:11水泥浆，三三台阶法施工工。大坡隧道平导PPK93+3320～PK93++398、PK93++473～PK93++538段穿穿越穿越F7-1断层影影响带，采用用拱部φ42小导管注注浆超前支护护，台阶法进进行施工。大坡隧道平导PPK93+3398～PK93++473段穿穿越穿越F7-1断层带带，采用全断断面帷幕注浆浆加固地层，注注浆加固范围围为开挖轮廓廓线外3m，注水泥泥浆液；拱部部φ42小导管注注浆超前支护护。大坡隧道DK995+5955～DK95++820段穿穿越F8断层，并并且为可溶岩岩与非可溶岩岩接触带，采采用全断面帷帷幕注浆加固固地层，注浆浆加固范围为为开挖轮廓线线外5m，注水泥泥浆液；拱部部采用φ108管棚+φ42小导管超超前支护，φ108管棚长长30m，环向向间距40ccm，外插角角6～8°，搭接不小小于5m；管棚间间内插φ42超前小导导管，L=44.0m，环环向间距400cm，外插插角10～15°，纵向搭接接不小于1mm。采用三台台阶设临时仰仰拱法施工。大坡隧道DK995+4955～DK93++595、DK95++820～DK93++920段穿穿越F8断层影响响带，采用拱拱部φ42小导管注注浆超前支护护，L=3..5m，单液液注浆1:11水泥浆，三三台阶法施工工。大坡隧道平导PPK95+5540～PK95++598、PK95++818～PK95++870段穿穿越F8断层影响带带，采用拱部部φ42小导管注注浆超前支护护，台阶法进进行施工。大坡隧道平导PPK95+5598～PK95++818段穿穿越穿越F8断层带，采采用全断面帷帷幕注浆加固固地层，注浆浆加固范围为为开挖轮廓线线外3m，注水泥泥浆液；拱部部φ42小导管注注浆超前支护护。4.1帷幕注浆浆施工方法及及工艺施工方法：断层层破碎带或强强富水段采用用全断面帷幕幕注浆，加固固范围开挖轮轮廓线外5mm，纵向一环环30m，搭接接5m，压注水水泥浆液及水水泥-水玻璃双液液浆，断层破破碎带注浆终终压力控制在在2.0MPPa，强富水水地段注浆终终压力控制在在6.0MPPa。帷幕注注浆加固范围围见图4-1-1、工艺流流程见图4-1-2。图4-1-1帷幕注浆加加固范围示意意图1）施做管棚工工作室为满足施工条件件，需对原开开挖轮廓线进进行扩挖，扩扩挖范围为拱拱顶下4.55m范围内，沿沿原开挖轮廓廓线向外扩挖挖1m。扩挖部部位采用架设设I18型钢间间距为1m，挂φ6×φ8钢筋网间距距20cm，喷喷射C25混凝土土20cm厚进进行支护。图4-1-2帷帷幕注浆工艺艺流程示意图图2）施做止浆墙墙施做止浆墙，止止浆墙部位环环向施做锚杆杆，以增加止止浆墙抵抗水水平位移能力力。施做止浆浆墙前用木质质盒内加防水水板收集并引引排掌子面散散水，通过底底部埋设的钢钢管将水引出出施工平台，在在钢管端部安安设闸阀。3）施做施工平平台施工净空为不小小于4.5mm，纵向长度度不小于100m，顺坡角角度不大于330°。4）注浆：结合合太行山隧道道全断面帷幕幕注浆施工经经验。富水地地段全断面帷帷幕注浆采取取前进式分段段注浆工艺，具具体注浆要求求见下：①现场标定注浆浆孔位，确定定钻进角度后后，采用钻头头开孔，安设设孔口管；②孔口管外壁缠缠绕50～80cm长的的麻丝成纺锤锤型后安设到到要求深度，并并用水泥基锚锚固剂锚固，以以保证孔口管管安设牢固不不漏浆；③为防止钻孔过过程突发涌水水突泥，孔口口管安设完成成后安装高压压止水闸阀；；④钻孔注浆分段段原则为：水水量在0～10m³/h时分段长长度为10mm，水量在100～30m³/h时分段长长度为5m，水量在在>30m³/h时要求立立即停止钻进进，进行注浆浆加固，当该该段注浆达到到设计结束标标准后，拆除除注浆堵头在在原孔深基础础上再钻进，如如此循环钻注注到设计深度度。钻孔注浆浆工艺见图4-1-3。5）注浆材料为满足隧道堵水水加固的要求求，拟采用硫硫铝酸盐水泥泥单液浆、普普通水泥-水玻璃双液液浆两种浆液液。在施工过过程中根据涌涌水情况及地地质情况对注注浆材料进行行选择，并根根据现场注浆浆情况进行调调整和优化。注浆材料及规格格型号如下：：硫铝酸盐水水泥：早强快快硬，标号442.5R；；普通硅酸盐盐水泥：422.5R；水水玻璃：浓度度38Be’，模数：2..4～2.8。6）注浆配比施工过程根据现现场地质、水水文情况及实实验情况对注注浆配比进行行调整和优化化。施工参数数见表4-1-1、浆液配比比参数见表4-1-2、注浆管路路连接见图4-1-4。注浆前在类似地地质条件下的的岩层中进行行注浆试验，初初步确定浆液液充填率，注注浆量、浆液液配合完凝胶胶时间，浆液液扩散半径，注注浆终压等指指标。施工控制分三种种情况：水灰比固定，水水玻璃浓度不不变，变换双双浆比例。当当水玻璃所占占比例由小到到大，凝胶时时间则由长到到短，初、终终凝由快到慢慢。水玻璃浓度不变变，双液比例例固定，变换换水灰比例，当当水灰比由小小到大，凝胶胶时间由短到到长，初、终终凝由快到慢慢。水灰比不变，双双液固定，变变换水玻璃浓浓度。当水玻玻璃浓度由高高到低，凝胶胶时间由短到到长，初、终终凝由快到慢慢。不好不好不好分段前进式注浆脚手架搭设测量放线泄水钢管安装止浆墙施工多功能钻机就位配制浆液补孔注浆钻设Φ91孔5-10m第一分段注浆第二个分段钻孔第二分段注浆…好继续注浆整体注浆效果检查单孔注浆效果检查好下道工序施工参建四方检查评估配制图4-1-3钻孔注浆工工艺流程图表4-1-1超超前预注浆设设计参数表序号参数名称参数值备注1一循环止浆墙厚度/mm3止浆墙混凝土浇浇筑厚度为33m止浆盘厚度/mm5下一循环预留55m开挖长度/m20不含止浆墙2注浆循环长度//m25不含止浆墙3前进式注浆分段段长度/m水量在0～100m3/h时时分段长度为为10m，水量量在10～30m3//h时分段长长度为5m，水量在在>30m33/h时立即即停止钻进实实施注浆；4单孔注浆结束压压力/MPaa大于6MPa5单孔扩散半径//m36钻机操作平台钻机操作平台距距离拱顶距离离为4.5mm，长度为100m表4-1-2浆浆液配比参数数表序号名称浆液配比备注W:C（水灰比比）C:S（体积比比）根据地质及出水水情况进行选选择优化1硫铝酸盐水泥单单液浆（0.6～1..0）:12普通水泥-水玻玻璃双液浆（0.8～1）:11:1图4-1-4注注浆管路连接接图确保注浆质量，加加快施工进度度，实施钻注注一体，钻机机钻至设计深深度后采用分分段钻杆后退退式注浆。后后退式注浆工工艺流程见图图4-1-5，后退式注注浆顺序见图图4-1-6。钻机就位钻机就位锚固剂锚固钻机就位安装孔口管安装防突水装置钻孔至设计深度测量定位退钻杆至孔口再退3m钻杆第N阶段注浆再退3m钻杆第2阶段注浆再退3m钻杆第1阶段注浆注浆结束浆液配置浆液配置注浆机就位浆液配置图4-1-5后后退式注浆工工艺流程图图4-1-6后后退式注浆顺顺序示意图分段钻杆后退式式注浆优点：：工效高，重重复扫孔工作作量小，能实实现定位、控控域注浆，操操作较简单。易易保证注浆效效果。缺点：：孔口管密封封要求高，要要求设备先进进。根据选定的参数数配制浆液，注注浆管须先检检查，确认畅畅通后再接入入注浆系统。注注浆系统与钻钻杆接好后，开开阀门，启动动注浆泵按照照先稀后稠、(注浆量)先大后小、先注水泥单液浆再注双液浆的程序注浆。当注浆压力达到设计值时，维持2～3min，进浆量达到设计数量则停止注浆，清洗管路，关闭阀门，待双液浆初凝后退管进行下一段注浆。一个孔段的注浆浆作业一般连连续进行到结结束，不宜中中断，尽量避避免因机械故故障、停电、停停水、器材等等问题造成的的被迫中断，对对于因实行间间歇注浆，制制止串浆冒浆浆等而有意中中断，应先将将钻孔清理至至原深度以后后再行复注。7）注浆效果评评定根据现场钻孔所所揭示的地质质状况，注浆浆结束后，可可采取分析法法即结合注浆浆过程中P--Q-t曲线线分析、堵水水率分析、等等级区域分析析及反算注浆浆后地层的浆浆液填充率判判断注浆效果果。检查孔检查法。依依据各注浆孔孔注浆量的分分布情况，取取地质薄弱环环节设计检查查孔，检查孔孔数量为总注注浆孔的5%%～10%，检查查内容主要包包括：出水量量，检查成孔孔效果，是否否存在塌孔现现象，可用玻玻璃纤维锚杆杆深入孔底进进行检查。8）根据以上两两方面评定本本循环的注浆浆效果，确定定是否需要采采取补孔等加加强措施，并并提出开挖建建议。4.2管棚+小小导管注水泥泥浆（1）管棚设计计参数钢管规格：长管管棚为热轧无无缝钢管及钢钢花管。钢（花花）管接头两两端均预加工工成外丝扣连连接，同一断断面内接头数数量不超过总总钢管数的550％。图中奇数号采用用钢花管，偶偶数号采用钢钢管。钢花管管上钻注浆孔孔，孔径100～16mm，孔孔间距15ccm，呈梅花花形布置，尾尾部留不钻孔孔的止浆段1110cm。施施工时先打设设钢花管并注注浆，然后打打设钢管，以以便检查钢花花管的注浆质质量。钢花管管见图4-2-1。图4-2-1钢钢花管示意图图管距：环向间距距中至中为660cm。倾角：钢管轴线线与衬砌外缘缘线夹角为66°～8°。钢管施工误差：：径向不大于于20cm，相相邻钢管之间间环向不大于于10cm。钢管中可增设钢钢筋笼，钢筋筋笼由4根φ18钢筋和固固定环组成。详详见图4-2-2。图4-2-2钢钢筋笼示意图图（2）施工工艺艺洞身长管棚在现现场加工制作作，汽车运输输到工作面；；长管棚采用用管棚钻机施施工，利用套套管(长管)跟进的方法法钻进、长管管安装一次完完成；利用专专用高压注浆浆泵注浆。洞洞身长管棚施施工工艺流程程见图4-2-3。施工准备施工准备管孔定位测量管棚钻机就位安装钻进退出钻杆安装止浆塞、注浆进入下一道工序钢花管制作注浆材料进场、试验安装钻杆、套管等管孔复测焊接环形套管钻头钻进成孔焊接套管跟进套环测斜仪控制钢管偏斜度注浆效果检查合格无孔管施工、注浆检测浆液配合比设计设置拌合站浆液拌制浆液运输不合格测量定位安装钢架固定套管喷锚加固钢管充填注浆管棚验收图4-2-3洞洞身长管棚施施工工艺流程程图（3）注浆水泥浆液水灰比比为1：1（重量比），注注浆压力：00.5～2.0MPPa。注浆前进行现场场注浆试验，根根据实际情况况调整注浆参参数，取得管管棚注浆施工工经验。注浆浆结束后用MM10水泥砂砂浆充填钢管管，以增强管管棚强度。单根钢花管的注注浆量按Q==πR2Lη估算,式中R为浆液扩散散半径，取RR=0.6LL0；L0为注浆浆钢花管中至至中的间距；；L为钢花管长长；η为围岩孔隙隙率，各种地地层条件下围围岩孔隙率参参考值：砂土土40%，粘土土20%，断层层破碎带5%%。注浆按钢管施钻钻顺序从下而而上叠加进行行，压力逐渐渐由小加大。（4）施工注意意事项管棚为超前支护护，在隧道暗暗洞开挖之前前完成。先施做注浆孔，后后施做检查孔孔。注浆孔注注浆完成后，再再与注浆孔同同法打设检查查孔钢管，以以检查注浆孔孔的注浆质量量，最后将检检查孔钢管内内注入水泥砂砂浆封堵密实实。洞口长管棚施工工前，严格按按设计要求施施工长管棚导导向墙，测量量定位准确预预埋套管，并并用测斜仪控控制钢套管的的倾斜度，利利用导向墙控控制长管棚倾倾斜度；同时时，钻进过程程中利用测斜斜仪检查长管管棚钢管的倾倾斜度，并做做好每个钻孔孔地质及钻进进长度记录。洞身长管棚按设设计位置施工工，运用测斜斜仪进行钻孔孔偏斜度测量量，严格控制制管棚打设方方向，并作好好每个钻孔地地质记录。为保证长管棚支支护效果，严严格按设计外外插角控制管管棚的外插角角，尽量减小小外插角，同同时防止长管管棚侵入开挖挖净空，降低低管棚超前支支护的效率，并并给开挖带来来困难。洞内管棚尾段与与钢架焊接，形形成共同支护护体系，提高高支护效率。管棚施工时，对对钢管主要材材料进行材质质检验。遵守隧道施工技技术安全规则则和钻眼注浆浆作业操作规规则。4.3超前小导导管注浆施工方法现场加工小钢管管，喷射混凝凝土封闭岩面面，凿岩机钻钻孔，并用凿凿岩机的顶推推力将小导管管推送入孔，测测斜仪控制钻钻孔角度，注注浆泵压注水水泥浆。超前小导管以紧紧靠开挖面的的钢架为支点点，并穿过该该钢拱架，尾尾段与钢架焊焊联，打入钢钢管后注浆，形形成管栅支护护环。水泥浆水灰比为为0.5～1.0之间调调节，浆液由由稀到浓逐级级变换，即先先注稀浆，然然后逐级变浓浓至1.0为止。浆液选择地质调查浆液选择地质调查配比试验注浆设计配比试验注浆设计注浆参数现场试验注浆参数现场试验效果检查设备准备效果检查设备准备管材加工管材加工制定施工方案材料准备施工准备制定施工方案材料准备施工准备喷混凝土封闭掌子面机具准备喷混凝土封闭掌子面机具准备钻孔钻孔安孔口止浆塞安孔口止浆塞连接止浆管注浆站布置连接止浆管注浆站布置补充注浆注浆效果检查不合格补充注浆注浆效果检查不合格浆液配制注浆浆液配制注浆合格开挖合格开挖图4-3-1超超前长管棚注注浆工艺流程程超前小导管注浆浆加固支护施施工工艺见图图4-3-2。位于土层时，小小导管压注水水泥浆，压力力不小于2MMPa，其余余地段压注水水泥砂浆，压压力不小于11MPa。注浆异常的处理理：发生串浆浆时，在有多多台注浆机的的条件下，同同时注浆，当当注浆机较少少时将串浆孔孔及时堵塞，轮轮到该管注浆浆时，再拔下下堵塞物，用用铁丝或细钢钢筋将管内杂杂物清除并用用高压风或水水冲洗，然后后再注浆。水泥浆进浆量很很大，压力长长时间不升高高，则应调整整浆液浓度及及配合比，缩短凝胶时时间，进行小小泵量低压力力注浆或间歇歇式注浆，使使浆液在裂隙隙中有相对停停留时间，以以便凝胶，但但停留时间不不能超过混合合浆的凝胶时时间。施工准备施工准备钻孔打小导管设备准备管材加工材料准备机具准备地质调查注浆设计现场试验效果检查制定施工方案进入施工浆液选择配比试验注浆参数喷混凝土封闭掌子面注浆注浆站布置浆液配制安孔口止浆塞连接止浆管开挖图4-3-2超超前小导管施施工工艺流程程图4.4洞身开挖挖方法4.4.1三台台阶法（1）施工顺序序：超前支护护→上台阶开挖→支护→中台阶开挖→支护→下台阶开挖→支护→仰拱、填充→拱墙衬砌。（2）开挖方法法：采用光面面爆破技术，台台阶长5-8m。三台阶法法施工步序见见图4-4-1。图4-4-1三三台阶法施工工工序示意图图4.4.2三台台阶临时仰拱拱法（1）施工顺序序：超前支护护→上台阶开挖→完善支护→中台阶错开开3-5m后进进行开挖→完善上、中中台阶支护施施工→下台阶（含含仰拱）开挖挖、支护→紧跟仰拱、填填充混凝土浇浇筑→上、中、下下台阶同步循循环施工作业业→拱墙衬砌。（2）开挖方法法：采用弱爆爆破技术，台台阶长3～5m，每循环环进尺0.66～1.2m。三三台阶法施工工步序见图4-4-2。图4-4-2三三台阶临时仰仰拱法施工工工序示意图4.4.3台阶阶法（1）施工顺序序超前支护→上台台阶开挖→支护→下台阶开挖→支护→仰拱→仰拱填充→拱墙衬砌。有有钢架时下台台阶必须单侧侧错开开挖。（2）开挖方法法采用光面爆破技技术，进尺控控制在3m以内。台阶法施工步序序见图4-4-3、图4-4-4。图4-4-3台台阶法工序横横断面示意图图图4-4-4台台阶法施工方方法及安全红红线步距图示示意图5、超前地质预预报5.1超前地质质钻探法5.1.1超前前水平钻探(1)超前水水平钻孔长度度原则上为300m，两个探探测循环问搭搭接长度5mm，遇溶腔时时超前钻探须须钻穿溶腔至至完整基岩不不少于5m。(2)水平钻钻一般以不取取芯钻探为主主，遇异常情情况(如断层破碎碎带、溶洞填填充物）时应应干钻取样，必必要时采用孔孔内摄像记录录。(3)超前水水平钻探资料料应现场记录录描述。(4)超前钻钻孔有水时，应应进行水压、水水量量测工作作，并绘制时时间一水压变变化曲线、时时间一水量变变化曲线;监理单位签签认后报设计计单位，作为为设计单位综综合分析评价价依据之一。(5)钻机选选择要求:超前水平钻机的的选型主要需需考虑2个重要指标标，一是钻机机的钻进能力力，二是钻机机的移动能力力，其中钻机机的钻进能力力最为重要。通过对宜万线及及其他铁路、公公路隧道超前前水平钻探所所采用钻机考考察，黔张常常铁路大坡隧隧道超前水平平钻机采用ZGYX--420快速钻机，以以满足施工进进度和溶腔探探测需要。(6)地质超超前钻探孔口口应安设孔口口管和止水闸闸阀，以便于于控制揭露岩岩溶水时的水水流，孔口管管必须安设牢牢固，防止水水压将孔口管管冲出伤人。(7)正洞开开挖施工时超超前水平钻探探探孔布孔设设计如图5-1-1。图5-1-1正洞开挖超超前水平钻孔孔设计图图5-1-2辅助坑道开开挖超前水平平钻孔设计图图5.1.2加深深炮孔探测(1)加深炮炮孔钻孔设备备可采用普通通风钻或三臂臂台车施钻。(2)每次加加深炮孔长度度原则上为55m，一般采采用40度角度外外插。(3)当采用用三臂台车等等大型机械设设备时，超长长炮孔长度可可适当增长，外外插角度可适适当减小，但但需保证炮孔孔终孔时位于于开挖轮廓线线外3m以上。(4)加深炮炮孔分两循环环交错向前布布置，具体炮炮孔设计图见见图5-1-3、图5-1-4。(5)加深炮炮孔司钻人员员必须固定，并并配专业技术术人员在场，加加深炮孔探测测资料应现场场完成记录和和描述。(6)施钻中中遇突水冒泥泥等现象时应应停止施工并并立即通知铁铁一院超前地地质预报项目目部。(7)加深炮炮孔探测资料料在炮孔施钻钻完毕后244小时内提交交铁一院超前前地质预报项项目部。图5-1-3正正洞加深炮孔孔设计布置图图图5-1-4平导加深深炮孔设计布布置图（8）超前水平平钻探预报流流程如下：5.2地质素描描根据已有勘察资资料、地表补补充地质调查查资料和隧道道内地质素描描，通过地层层层序对比、地地层分界线及及构造线地下下和地表相关关性分析、断断层要素与隧隧道几何参数数的相关性分分析、临近隧隧道内不良地地质体的前兆兆分析等，利利用常规地质质理论、地质质作图和趋势势分析等，推推测开挖工作作面前方可能能揭示地质情情况的一种超超前地质预报报方法。其适适用于各种条条件下的超前前地质预报，具具有综合和指指导其他预报报方法的作用用。5.3物探法5.3.1TTSP系列隧隧道地震探测测利用地震波在不不均匀地质体体中产生的反反射波特性来来预报隧洞掌掌子面前方及及周围临近区区域的地质情情况。其探测测距离长，准准确性较高。技术要求1）TSP3003有效预报报距离应达到到：在软弱破破碎地层或岩岩溶发育区，一一般每次预报报距离为1000～150m；岩岩体完整的硬硬质岩地层每每次可预报1150m。需需要预报区段段大于有效预预报距离时应应多次预报，两两次预报重复复长度不小于于10m。2）爆破钻孔的的布置要求：：根据隧道施施工情况及地地质条件，确确定激振炮孔孔和检波器安安装钻孔在隧隧道左右边墙墙的位置，爆爆破孔应布置置在主要结构构面出现的边边墙一侧。每每次预报的炮炮数不少于220个，一般般为24个，爆破破孔间距1..5m。炮眼眼高度（距隧隧道底面）11～1.5m，所所有炮眼与接接收器的高度度应相同。炮炮眼孔深1..2～1.5m（孔孔深应尽量保保持一致），向向下倾斜100～20°，垂直于隧隧道轴向，或或向前与掌子子面成10°夹角。钻孔孔后应注意保保护，防止塌塌孔。3）爆破要求：：遵守《爆破破安全规程》的的规定；使用用毫秒级无延延迟电雷管；；炸药量应大大于200mm探测距离要要求，一般550g左右，最最多不大于775g。应保保证炸药与炮炮孔严密耦合合。4）接收器钻孔孔的布置要求求：距掌子面面约50m，距第第一爆破孔220m。必须须在隧道两壁壁各安装一个个接收器，接接收器安置高高度与炮孔一一致。孔径442～45mm，孔孔深不小于22m，应根据据采用的耦合合材料确定接接收孔上倾还还是下倾，在在水平方向上上向洞口倾斜斜10°。5）接收器与孔孔壁的耦合必必须紧密，施施测时隧道中中应没有其他他振动源。6）资料的处理理和整理：数数据采集时应应对每一炮的的波幅进行调调节，记录不不好或存在干干扰时应重新新放炮。对采采集的数据及及时进行三维维波场处理，提提取反射界面面。7）提交以下资资料：TSPP野外记录表表；原始波形形记录；二维维和三维反射射界面的透视视图像；声波波轨迹、频谱谱、速率和位位移结果；地地理解释结果果。5.3.2地质质雷达技术利用高频电测波波以宽频带短短脉冲的形式式，由掌子面面通过发射天天线向前发射射，当遇到异异常地质体或或介质分界面面时发生发射射并返回，被被接收天线接接收，并由主主机记录下来来，形成雷达达剖面图。预预报距离一般般不超过300m。技术要求1）应达到的有有效探测距离离：一般可达达到30m，两次次预报的重复复长度5m左右。2）仪器要求：：天线应使用用中心频率为为3050MMHz和100MHHz的两种低低频屏蔽天线线。3）现场数据采采集要求：现现场数据采集集主要是在掌掌子面上进行行，采集前应应对掌子面进进行平整处理理，使雷达天天线与掌子面面能有较好的的耦合，在掌掌子面附近没没有其他的金金属物体。4）资料整理和和处理要求：：雷达记录应应清晰，反射射波形、同相相轴明显，不不合格的记录录应重测。对对合格的记录录应根据记录录的情况进行行必要的处理理，求得时间间陪面。在时时间剖面中应应标出探测对对象的反射波波组，确定反反射体的形态态和规模。解解释确定反射射体的位置、形形态，推断其其充填情况。必必要时应制作作模型进行反反演解释。5）提交以下资资料：侧线布布置图；原始始记录；时间间剖面；解释释参数和解释释结果。5.3.3红外外探水法当掌子面前方及及周边介质单单一时，所测测得的红外场场为正常场，当当存在隐伏含含水构造或有有水时，他们们所产生的场场强要叠加到到正常场上，从从而使正常场场产生畸变。据据此判断掌子子面前方一定定范围内有无无含水构造。预预测范围一般般为30m。技术要求1）有效探测距距离：约为220m，连续续预报时两次次探测应重叠叠5m。2）仪器：红外外防爆探测仪仪。3）现场数据采采集：在施工工隧道的隧底底、隧顶和两两侧边墙的中中部各布置一一条侧线，点点距一般为55m，发现异异常后应加密密测点。掌子子面侧线布置置，一般为33～4条，每条测测线布3～4个测点。每每次探测前应应对岩体的裂裂隙发育情况况和隧壁渗水水情况进行详详细记录。测测试的具体位位置应根据超超前地质预报报设计方案并并结合施工地地质情况确定定。5）探测后应提提供红外探水水预报报告，内内容包括：工工作概况、地地质解译结果果、掌子面探探测数据图、左左右边墙及拱拱顶等测线的的探测曲线图图等。（5）“地质--物探-水平钻探”综合预测预预报法要推动隧道超前前预报水平，提提高预报准确确度，就必须须采用“地质-物探-水平钻探”综合预测预预报法，以地地址分析法为为基础，以物物探法为普遍遍手段，以超超前水平钻验验证。5.4超前导坑坑法利用平行导坑，以以探明隧道正正洞的地质条条件并兼做它它用。利用该该方法预测正正洞地质条件件非常直观，准准确率也比较较高。5.5隧底及周周边岩溶探测测方法根据既有勘察资资料分析及洞洞内地质素描描与超前地质质预报的岩溶溶发育情况，对对疑有岩溶发发育的段落，在在仰拱和衬砌砌施工前对隧隧底及周边进进行岩溶勘察察，确定隐伏伏岩溶的位置置、大小、顶顶底板厚度，分分析评价隧底底及周边稳定定性并提出处处理措施。（1）隧底及周周边隐伏岩溶溶探测方法以以超前地质预预报为先导，在在疑有岩溶发发育的地段采采用地质雷达达或地震影像像法进行探测测，必要时采采用瞬态面波波法复核，以以保证探测的的可靠性，确确保工程安全全。（2）隧道内探探测测线沿线线路方向按照照5条（隧道中中线和两侧）进进行布置。为为减少钢架对对探测精度的的影响，最外外侧测线应距距离钢架2mm，见测线布布罝图5-5-1。图5-5-1测测线布置示意意图（3）探测重点点是岩溶隧道道隧底一定深深度范围内的的岩溶裂隙、溶溶洞等，一般般探测至基底底以下不少于于10m。（4）岩溶隧道道周边探查主主要靠加深炮炮孔外插探测测，外插角度度与炮孔长度度根据现场实实际情况具体体选择，一般般应保证终孔孔位置位于开开挖轮廓线外外3m以上。（5）在仰拱开开挖后，封闭闭前应采取竖竖向加深炮孔孔对基底进行行普查，炮孔孔间距一般为为3m，炮孔长长度5m。炮孔平平面布置图见见5-5-2。图5-5-2炮炮孔平面布置置图（6）在仰拱封封闭后，对隧隧底采用地质质雷达3条测线〈隧隧道中线和两两侧）进行贯贯通探测，对对基底岩溶发发育情况进行行复核探测。见见测线布置图图5-5-3。图5-5-3测测线布置图（7）对岩溶强强烈发育影响响隧道稳定的的异常处，上上报勘察设计计单位，由设设计单位组织织对隧底和周周边隐伏岩溶溶的位置、规规模、顶板厚厚度进行核查查，分析评价价隧底及周边边稳定性并提提出处理措施施。5.6施工要求求（1）超前水平平钻和加深炮炮孔施工，应应制定专人负负责钻孔，以以便于观察钻钻孔情况；（2）钻孔过程程中，若发现现前方地质有有明显变化，可可增加和调整整钻孔位置；；（3）钻孔过程程中，旁站人人员应认真记记录钻孔速度度、有无地下下水、岩芯颜颜色等情况；；（4）施工人员员应遵守机械械操作要求，钻钻孔前必须由由专人对开挖挖开挖作业面面安全状况和和作业人员安安全防护进行行检查，及时时消除各种安安全隐患。6.技术预控措措施6.1监控量测测6.1.1监控控量测的目的的（1）通过监控控量测了解各各施工阶段地地层与支护结结构的动态变变化，把握施施工过程中结结构所处的安安全状态，判判断围岩稳定定性，支护、衬衬砌可靠性。（2）用现场实实测的结果弥弥补理论分析析过程中存在在的不足，并并把监测结果果反馈设计、指指导施工，为为修改施工方方法、调整围围岩级别、变变更支护设计计参数提供依依据（3）通过监控控量测对施工工可能产生的的环境影响进进行全面监控控。（4）通过监控控量测进行隧隧道日常的施施工管理，确确保施工安全全和施工质量量。（5）通过施工工现场的监控控量测，确定定二次衬砌合合理施作时间间。（6）通过监控控量测了解该该工程条件下下所表现、反反映出来的一一些地下工程程规律和特点点，为今后类类似工程或该该工法本身的的发展提供借借鉴、依据和和指导作用。6.1.2监控控量测的手段段主要采用精密水水准仪、收敛敛仪、全站仪仪等先进测量量设备对隧道道地表沉降、拱拱顶下沉、围围岩收敛、断断面变化等监监控项目进行行量测。6.1.3监控控量测方案实实施（1）组织机构构为保证监控量测测工作正常有有序开展，本本项目部建立立总工程师负负责的管理体体系，工程部部和安质部负负责对隧道的的监控量测进进行日常检查查、指导和重重大问题上报报工作。并成成立监控量测测小组，制定定各岗位职责责，明确分工工，责任到人人，见组织机机构图6-1-1，成成员表6-1-1。总负责人：项目目分部总工程程师，负责监监控量测工作作组织安排和和重大问题的的处理。主管部门：工程程部、安质部部，负责监控控量测全面管管理，日常检检查、指导和和重大问题上上报工作，并并参与重大问问题的处理。分部总工分部总工工程技术部安质部测量主管隧道二队隧道一队图6-1-1组组织机构图人员组成表6-1-1隧道施工量量测监控组成成员表姓名职务工点备注龚敏总工程师一分部组长王凌宇工程部长副组长宋建月安质部长副组长郑秋云测量主管组员袁伟测量员组员职占壁测量员组员（3）仪器设备备的配置，见见表6-1-2::表6-1-2隧道监控控量测所需主主要仪器设备备表名称所需数量现场已有数量备注收敛计22满足需要水准仪22满足需要钢尺22满足需要全站仪22满足需要（4）仪器和人人员保证措施施所有量测仪器设设备统一由测测量主管负责责保管，不得得外借或它用用。所有量测测人员不得随随意更换外出出。测量人员员外出必须经经过测量主管管同意，测量量主管做好人人员分工；其其它人员外出出必须对下属属部门交底并并做好安排，并并经上一部门门同意。（5）监控量测测作业程序和和项目监控量测作业程程序见图6-1-2。（6）监控量测测项目1）监控量测必必测项目必测项目在采用用喷锚构筑法法施工时必须须监测。具体体监控量测见见表6-1-3。2）选测项目选测项目根据工工程规模、地地质条件、隧隧道埋深、开开挖方法及其其它要求选择择监测，具体体监控量测项项目见表6-1-4。（7）量测断面面的布置及方方法1）量测断面的的布置根据设计提供地地勘资料，本本隧道线路沿沿线附件地表表水较为发育育，隧址区域域节理裂隙发发育，隧道内内有断层、松松散岩土、岩岩溶、岩堆、有有水溶洞、地地下河部分地地段有突水突突泥隐患。因因此，监控量量测过程中要要把地表沉降降观测和围岩岩收敛变形观观测作为重点点，其它选测测项目根据实实际情况选测测，以满足指指导施工为准准。洞内测点：量测测断面间距可可根据围岩段段落长度适当当进行调整，但但每种岩层至至少设一个量量测断面。施工施工分析、研究地质资料制定监控量测计划已施工区段支护加强已施工区段支护加强监控量测监控量测开挖工作面状态评价开挖工作面状态评价数据处理数据处理否否施工方法变更支护加强安全是施工方法变更支护加强安全是经济施工方法变更支护加强否经济施工方法变更支护加强否是否是否施工完成是施工完成是结束结束图6-1-2监控量测作作业程序图表6-1-3监监控量必测项项目项目名称方法及工具布置量测时间间隔0-18m18-36m36-90m>90m必测项目地质和支护状况况观察岩性、结构面产产状及支护裂裂隙观察开挖后及初期支支护后进行每次爆破后进行行水平净空收敛收敛计见表6-1-55见表6-1-66、6-1-77拱顶下沉水平仪、水准仪仪、钢尺或测测杆见表6-1-55见表6-1-66、6-1-77地表下沉精密水准仪、水水准尺浅埋、洞口（埋埋深40m），每每10～20m一个断断面，每断面面3B范围内至至少有7个测点1～2次/天1次/天1次/2天1次/周表6-1-4监监控量选测项项目选测项目围岩内部位移((洞内设点)洞内钻孔安设单单点、多点式式位移计每30～1000m一个断面面，每断面55个测点1～2次/天1次/天1次/2天1次/周锚杆内力量测各类电测锚杆，锚锚杆测力器和和拉拔器每一类围岩段选选1组，每组3～5根1～2次/天1次/天1次/2天1次/周地应力测试应力解除法另掘专门试验洞洞因本标段隧道受受地应力影响响较小，只个个别地段选做做二次衬砌压应力力量测压力盒每一围岩段选11组，每组2～5个点，每断断面7～11个测点1次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月表6-1-5洞洞内沉降量间间距围岩级别断面间距（m）正洞平导Ⅱ50～10050～100Ⅲ30～5030～50Ⅳ10～2010～20Ⅴ5～105～102）量测测点的的布置量测断面测点的的布置个数应应根据施工方方法确定，全全断面法施工工地段每个量量测断面处设设置一个拱顶顶下沉测点及及两个水平净净空收敛测点点（详见图6-1-3）；；三台阶法施施工地段每个个量测断面处处设置一个拱拱顶下沉测点点，六个水平平净空收敛测测点（详见图图6-1-4）图6-1-3全全断面法施工工段拱顶下沉沉及净空量测测的测线布置置示意图图6-1-4三三台阶法施工工段拱顶下沉沉及净空量测测的测线布置置示意图（8）量测频率率1）洞内观察洞内观察分为开开挖工作面观观察和初期支支护状况观察察两部分。开开挖工作面观观察应在每次次开挖后进行行,地质情况基基本无变化时时,可每天进行行一次。对初初期支护的观观察也应每天天至少进行一一次,观察内容包包括喷射混凝凝土,锚杆,钢架的状况况。2）净空水平收收敛量测和拱拱顶下沉量测测净空水平收敛量量测和拱顶下下沉量测采用用相同的量测测频率。量测测频率应根据据测点距开挖挖面的距离及及位移速度按按表确定。实实际量测频率率应从位移速速度决定的监监控量测频率率（表6-1-6）和和由开挖面的的距离决定的的监控量测频频率（表6-1-7）之之中选择较高高的一个量测测频率。当地地质条件复杂杂、下沉量大大时，除量测测拱顶下沉时时，尚应量测测拱腰下沉及及基底隆起量量。表6-1-6按位移速度度确定的监控控量测频率变形速度(mmm/d)量测频率≥52次／d1～51次／d0.5～11次／2～3dd0.2～0.551次／3d﹤0.21次／7d表6-1-7按开挖面距距离确定的监监控量测频率率量测断面距开挖挖工作面距离离（m）量测频率（0～1）B2次／d(1～2)B1次／d(2～5)B1次／2～3dd﹥5B1次／7d（9）监控量测测方法和步骤骤1）洞内、外观观察洞内观察可分开开挖工作面观观察和已施工工地段观察两两部分。开挖挖面观察应在在每次开挖后后进行，及时时绘制开挖工工作面地质素素描图、数码码成像，填写写开挖工作面面地质状况记记录表，并与与勘察资料对对比。已施工工地段，应记记录喷射混凝凝土、锚杆、钢钢架变形和二二次衬砌等的的工作状态。2）净空水平收收敛量测净空水平收敛量量测采用收敛敛计或全站仪仪进行，隧道道开挖后按要要求迅速安装装收敛桩并编编号，初始读读数应在开挖挖后12h内读取取，最迟不得得大于24hh，而且在下下一循环开挖挖前获得初读读数。测点应应牢固可靠、易易于识别，并并注意保护，严严防爆破损坏坏。①收敛计量测A、收敛量测元元件：如图6-1-5所示，挂钩钩用直径6mmm的圆钢做做成等边三角角形或圆圈。B、当收敛计在在处于测试状状态的时候，一一定要使仪器器的弹簧处于于正常的受拉拉变形状态之之下，而不是是在受压迫性性或非正常受受拉的状态之之下，每次量量测务必读三三次数，然后后取平均值作作为最后的数数值。图6-1-5收收敛量测元件件注意在每次量测测之前，务必必认真对所使使用的收敛计计进行检查，查查看每个构件件是否发生了了松动或者变变形，如发现现仪器损坏，立立即进行更换换。另外，还还需要对温度度计进行检查查，看是否准准确。收敛量测元件的的埋设也是保保证量测精度度的关键。元元件不要焊接接到钢构件上上，要牢固地地预埋在围岩岩中。②全站仪量测作为观测围岩净净空位移量测测技术的全站站仪遥测技术术,其基本原原理是利用全全站仪自由设设站远距离测测定量测点位位不同时段相相对的三维坐坐标,将测量数数据输入计算算机通过软件件后进行处理理,最后输出出监测成果,准确、快快速地为施工工提供数据参参考。全站仪仪围岩净空位位移量测示意意如图6-1-6。图7-1-66全站仪位移移量测示意图图A、贴片安装根据规范和有关关要求及围岩岩条件、开挖挖方法等确定定围岩净空位位移量测断面面的位置及间间距，以及每每个断面的基基线布置形式式。贴片安装装：对于完整整性较好的岩岩石，可直接接在其表面贴贴片，但安设设贴片前必须须清洗欲置贴贴片位置的岩岩面，粘贴必必须牢固，能能满足量测周周期要求；对对于不稳定岩岩石可采用锚锚杆焊接角钢钢在角钢上粘粘贴贴片，或或用膨胀螺栓栓锚固钢板以以粘贴贴片。贴贴片表面法线线方向最好垂垂直隧道轴向向，以使仪器器接收到最强强的反射信号号。B、观测把仪器设置在量量测断面前后后5m范围内内合适的位置置，精确整平平后,打开仪器器电源,并按仪器器Progg键进入Deeformaation量量测程序，按按围岩量测参参数规范要求求对仪器各项项参数进行调调整。完成仪器设置后后，首先对各各目标点进行行仪器确认，照照准时可利用用仪器的激光光导向功能,,激光点指向向贴片正中点点，防止每次次测量照准不不同而产生围围岩变化误导导信息。按DIST键键,将该点位位置信息(角度、平距距、X、Y、H等)作电子记录录存入仪器内内存(或CF卡)，并输入点点号(编号为1、2、3、4、5等)。按次序对对其余各点进进行目标识别别,仪器内置置独特的ATTR(AuttomatiicTarrgetRRecognnitionn)自动目标标识别功能，可可自动识别目目标、瞄准目目标、跟踪目目标，进行自自动测量，利利用程序实现现人工智能数数据采集。为了确保隧道量量测的精度，便便于对同一基基线进行相互互验校，测设设时在隧道轴轴线的左右侧侧相对位置处处，设置左右右两测站，左左右测站的距距离可自由设设置。3）拱顶下沉量量测拱顶下沉主要用用于确认围岩岩的稳定性。A、在每个量测测断面的拱部部埋设的钢筋筋预埋件。设设前，先用小小型钻机在待待测部位成孔孔，然后将预预埋件埋设前前，先用小型型钻机在待测测部位成孔，然然后将预埋件件放入，并用用混凝土填塞塞，待混凝土土凝固后即可可量测。B、量测时需用用一把长度适适宜的钢卷尺尺，尺端连一一个自制挂钩钩挂在测点上上，将尺子铅铅垂放下，稳稳定后用水准准仪量测。拱顶下沉量测采采用精密水准准仪和铟钢水水准尺进行，喷喷射混凝土后后应迅速在测测点处设固定定桩，在各工工区洞外各设设一水准基点点供洞内拱顶顶下沉量测用用，量测频率率及其它要求求同净空水平平收敛量测要要求。4）隧底上鼓采用精密水准仪仪和铟钢水准准尺进行，量量测频率及其其它要求同净净空水平收敛敛量测要求。量测项目的观测测内容和所使使用的仪器具具体见表6-1-8。（10）监控量量测数据的整整理和分析监控量测数据的的分析处理应应包括数据校校核、数据整整理及数据分分析。1）每次观测后后立即对观测测数据进行校校核，如有异异常应及时补补测。2）每次观测后后及时对观测测数据进行整整理，包括观观测数据计算算、填表、填填表制图、误误差处理等。3）监控量测数数据的分析监控量测数据可可采用具有收收敛特性的函函数（指数模模型、对数模模型、双表6-1-8量测项目目的观测内容容和使用仪器器序号量测项目量测仪器观测内容1水平收敛收敛仪全站仪根据收敛情况判判断；1、围岩稳定定性；2、支护设计计和施工方法法的合理性；；3、二次衬砌砌的施作时间间。2拱顶下沉隧底上鼓水准仪水准尺监视拱顶和隧底底的变化值，了了解断面变化化，判断围岩岩的稳定性，防防止塌方。曲线模型等）对对监控量测数数据进行拟合合回归分析，获获取变形发展展规律，并预预测最大变形形量、未来发发展趋势。监监控量测数据据的分析包括括以下主要内内容：①根据量测值绘绘制时态曲线线A、位移及位移移速度随时间间的变化曲线线；根据量测数据绘绘制位移与时时间的关系曲曲线，可以较较直观的看出出围岩位移变变化的情况，并并初步判定围围岩是否趋于于稳定或出现现异常情况。采采用在Exccel表格中中及时输入量量测结果，并并利用其图表表功能自动生生成曲线图，能能保证量测数数据与曲线图图同步，更能能及时、直观观的得到围岩岩变化情况。B、位移及位移移速度与开挖挖工作面距离离的关系曲线线。②对初期支护时时态曲线应进进行回归分析析，选择与实实测数据拟合合较好的函数数进行回归，预预测可能出现现的最大位移移，并与控制制基准进行比比较。A、由于量测的的偶然误差所所造成的离散散性，因此对对量测数据采采用统计学原原理进行分析析，并以相应应的数学公式式进行描述，采采用回归分析析对量测数据据进行处理和和计算，得到到、两个变量之之间的函数关关系，用这个个函数曲线能能代表测试点点数据的散点点分布，并能能推算出因变变量的变化速速率和极限值值，主要采用用以下指数、对对数和双曲三三种曲线函数数进行线性回回归计算，三三种曲线函数数的原形公式式与换算公式式如下：Ⅰ指数函数：求求导：将其转化为直线线函数：极限限公式：Ⅱ对数函数：求求导：将其转化为直线线函数：极限限公式：Ⅲ双曲函数：求求导：将其转化为直线线函数：极限限公式：其中：A、B—回归常数；；—位移值（mmm）；—初读数后的的时间（天）B、线性回归分分析需要分别别将三种函数数独立进行回回归计算，将将其转化为直直线函数的形形式求出a、b，并通过a、b换算出曲线线函数常数AA、B值，以指数数函数为例，视视为Y，为X，按直线方方程进行回归归计算，得到到直线方程常常数a、b，并计算其其相关系数rr，指数函数数常数、，由此可得得到指数函数数方程。对三三种曲线函数数进行回归分分析后，根据据三种曲线方方程的相关系系数r，取r最趋近于1的曲线方程程代表所分析析测点数据的的变化情况，一一般情况下所所选择曲线函函数的相关系系数r的绝对值应应大于0.99。其a、b、r的计算公式式如下：C、线性回归分分析数据处理理量大，计算算复杂，一般般采用EXCCEL进行回回归计算。D、根据回归分分析结果选定定代表测点的的曲线方程,,并可根据求求导公式计算算某一天的位位移速率,也可根据极极限公式计算算其总位移量量,通过代表测测点的曲线函函数方程可消消除偶然误差差并推断出围围岩的稳定情情况，或估计计二次衬砌施施作的时机。全站仪无接触量量测采用后处处理软件自动动计算处理。变形管理等级见见表6-1-9,,可据此指导导施工。表6-1-9变变形管理等级级管理等级管理位移施工状态ⅢU＜U0/3可正常施工ⅡU0/3≤U≤≤2U0/33应加强支护ⅠU﹥2U0/33应采取特殊措施施注：U-实测位位移值UU0-最大允允许位移值（11）监控量量测信息反馈馈及工程对策策1）根据监控量量测数据分析析结果及时反反馈信息，对对工程安全性性进行评价，并并提出相应工工程对策与建建议。监控量量测信息反馈馈可按图7--1-7规定的程序序进行。工程程安全性评价价流程见图6-1-8。图6-1-7监监控量测作业业及信息反馈馈程序框图图6-1-8工工程安全性评评价流程2）施工过程中中应进行监控控量测数据的的实时分析和和阶段分析。①实时分析：每每天根据监控控量测数据及及时进行分析析，发现安全全隐患应分析析原因并提交交异常报告。②阶段分析：按按周、月进行行阶段分析，总总结监控量测测数据的变化化规律，对施施工情况进行行评价，提交交阶段分析报报告，指导后后续施工。（12）无尺渐渐测现场应用用1）监测系统及及测点布设监监测系统采用用瑞士徕卡TTS15全站站仪+方形十字字反射片(边长2cm))组成现场场观测系统,,测点由锚杆杆与3mm的钢板板（5cm×5cm）组成成，待掌子面面开挖完毕后后,将钢板焊接接在锚杆上，反反光片贴在钢钢板上。其他他施工过程中中应保护反射射片不被破坏坏,以确保量测测精度。全断断面开挖每一一断面布设测测点三个,位于隧道拱拱顶与两侧拱拱腰位臵。台台阶法开挖每每台阶一条测测线，拱顶一一个测点。2）观测方法采采用自由测站站法进行洞室室变形观测。量量测时,先将仪器架架设至任意与与测点通视位位臵,然后设定仪仪器参数。每每测站观测44测回。为为减小测试误误差,可对同一断断面进行左右右测站测试。数数据记录在仪仪器自带的PPC卡上,待全部断面面测试完毕,,用专用软件件将全站仪内内数据传输至至电脑内,由处理程序序将现场数据据进行处理。经经计算得出测测点间测线长长度,本次量测测测线长度与上上次测测线长长度相比较即即可得本次收收敛值和累计计收敛值（13）监测注注意事项1)监控量测工工作应与隧道道施工密切配配合，为了减减少量测对隧隧道施工的干干扰，尽量采采用无尺量测测。2)监控量测数数据的收集、整整理、分析应应及时有效，能能起到指导施施工的目的。3)不断向工作作人员提供监监测领域的新新技术、新工工艺、新仪器器，不断提高高监测队伍的的素质。4)定期对监测测控制点进行行复测,从而确保其其稳定。5)量测点应按按规范要求埋埋设稳固，加加强保护。量量测点布设位位置应充分考考虑施工干扰扰，可根据实实际情况进行行调整。水平平收敛、拱顶顶下沉、地表表沉降观测点点应埋在同一一断面里程，水水平收敛基线线左右测点应应保持水平。洞洞内量测点应应用红油漆进进行显目标示示，并标明编编号、里程，以以便外部单位位检查。拱顶顶下沉、地表表沉降量测所所用的水准基基点应设在稳稳固的地方，并并应进行水准准联测平差。6)监测组内建建立二级检查查制度。每量量测点一般要要求测读三次次，三次读数数变化不大时时，取算术平平均值作为观观测结果。现现场量测要作作好初始记录录，详细记录录环境温度、开开挖里程以及及施工情况等等，并保持原原始记录的准准确性。7)监测仪器按按规定时间进进行核准，以以确保测量数数据的准确性性，固定专人人管理仪器，进进行保养和维维修。8)量测资料应应认真检查、审审核、计算，每每次量测结束束后，要求在在当天内完成成资料整理工工作，并及时时反馈量测信信息。监测资资料的存储、计计算、管理均均采用计算机机进行。9)监测值出现现异常时，迅迅速报告相关关工程师和现现场施工负责责人，并加密密观测次数，必必要时进行224小时不间间断监测，直直至稳定为止止。10)量测工作作要注意仪器器测量与围岩岩、初期支护护外观观察相相结合，相互互验证、补充充，提高量测测工作对施工工、设计的指指导、反馈作作用。6.2水文监监测为规避工程风险险，对隧道进进行水文地质质监测，为水水文地质评价价和风险源的的防灾预警提提供水文地质质方面的依据据，并纳入超超前预报资料料的综合分析析。隧道水文监测包包含降雨量监监测，超前钻钻孔、重要出出水点、集中中汇水点、重重要井泉的水水量监测，超超前钻孔、重重要出水点的的水压力监测测，深孔水位位长期监测等等内容。并根根据监测内容容综合分析，判判断是否存在在灾害性的突突水、突泥，并并及时发出相相关预警警报报，确保安全全。（1）降雨量监监测选点:选择隧道道洞身附近开开阔、平坦的的地段。建点安装:在各各隧道附近地地形比较开阔阔的地点安装装PH-1雨量量记录仪，全全时段监测各各隧道区降雨雨量的变化，直直至隧道贯通通。观测要求:①降降雨量监测时时间步长为330分钟(即每天48次)，降雨量量强度分辨率率为O.11mm。当发发生降雪时，每每天上午8::00和下午午20:000进行降雪强强度的人工监监测。③每个监测点点定期(15天)检查仪器的的工作状况，做做好记录，并并负责数据采采集与发送。（2）隧道区地地表水体流量量(或水位)监测选点：选择在河河流的河道顺顺直、水流平平缓、水流集集中的地段。建点安装:对隧隧道附近可能能构成未来隧隧道施工阶段段突涌水补给给来源的地表表河流开展河河流流量的监监测(具体监测位位置详见各隧隧道监测点分分布图)，全时段段监测河流流流量的变化，直直至隧道贯通通。观测要求:①河河流流量监测测方法宜采用用在河流断面面建设梯形、矩矩形或宽顶堪堪，在堰内安安装自动水位位监测仪自动动监测堰口水水位高度，并并根据相关堪堪流流量计算算公式得到相相应的河流流流量。②流量监测时时间步长为112小时，即即每天早8点、晚8点2次，流量监监测精度>11.01//s，隧道开开挖发生突涌涌水或接近可可能发生突涌涌水点时加密密监测(加密观测精精度根据现场场要求进行))a③当隧道区附附近地表有水水库存在时开开展水库水位位监测，采用用水位标尺，人人工读数监测测。④每个监测点点定期(15天)检查仪器的的工作状况，做做好记录，并并负责数据采采集与发送。（3）地下暗河河或岩溶泉水水流量监测::选点:选择在隧隧道附近重要要的地下暗河河进出口或岩岩溶泉点。建点安装:对隧隧道附近或未未来隧道施工工阶段突涌水水的地下暗河河或泉水开展展流量监测，全全时段监测地地下暗河或泉泉水流量的变变化，直隧道道贯通。观测要求:①地地下暗河或泉泉水流量监测测方法宜采用用在暗河或泉泉水出口建梯梯形、矩形或或三角堪，在在1医内安装白白动水位监测测仪自动监测测堪口水位高高度，并根据据相关堪流流流量计算公式式得到相应的的河流流量。②流量监测时时间步长为112小时，即即每天早8点、晚8点2次，流量监监测精度>1.011，s隧道开挖发发生突涌水或或接近可能发发生突涌水点点时加密监测测(加密观测精精度根据现场场要求进行))。③每个监测点点定期(15天)检查仪器的的工作状况，做做好记录，并并负责数据采采集与发送。（4）地下水动动态观测选点:选择隧道道勘察设计阶阶段延续进行行观测的钻孔孔，正在施钻钻的有代表性性的钻孔或施施工期间补充充的钻孔，观观测方便的有有水溶洞、水水井等。建点安装：对各各隧道延续观观测、正在施施钻选定的钻钻孔开展水位位监测，地下下水水位监测测采用在钻孔孔内安装“SolinnstLeeveloggger地下下水自动记录录仪”监测地下水水水位变化。观测要求:①全全时段监测隧隧道洞身地下下水水位的变变化，直至隧隧道贯通。②监测时间步步长为2小时(即每天12次)，监测精精度为1mmm,发生突涌涌水后，监测测步长适当加加密(加密观测精精度根据现场场要求进行))。③每个监测点点定期(15天)检查仪器的的工作状况，做做好记录，并并负责数据采采集与发送。（5）隧道及平平导进口、出出口涌水总量量监测选点:隧道及平平导进出口、横横洞口。建点安装:在隧隧道及平导的的进口和出口口、横洞口分分别开展隧道道施工阶段突突涌水总量的的监测，在隧隧道进、出口口建设矩形堰堰，在堰内安安装“SolinnstLeeveloggger地下下水自动记录录仪”自动监测堰堰口水位高度度。观测要求:①全全时段监测隧隧道总涌水量量的变化，直直至隧道贯通通。②流量监测时时间步长为112小时，即即每天早8点、晚8点2次，流量监监测精度>1.01/s，隧隧道开挖发生生突涌水或接接近可能发生生突涌水点时时加密监测(加密观测测精度根据现现场要求进行行)。③每个监测点点定期(15夫)检查仪器的的工作状况，做做好记录，并并负责数据采采集与发送。（6）富水段涌涌水量及水压压力监测选点:隧道及平平导突涌水点点。建点安装:平导导及隧道开挖挖过程中当超超前水平钻孔孔或炮眼发生生股状涌水时时，应立即停停止施工，按按如下图6--2-1所示示在涌水孔中中安装水压监监测孔，并连连接“SolinnstLeeveloggger地下下水自动记录录仪”和国产“HL-LDDG型”电磁智能流流量计开展水水压力、涌水水量监测反放放水试验。水压监测孔示意意图见图6-2-1。图6-2-1水水压监控测孔孔示意图7.安全保证措措施7.1隧道施工工安全技术措措施（1）隧道施工工一般安全技技术措施任何人进洞必须须佩戴安全帽帽和其它防护护用品，遵章章守纪，听从从指挥；同时时加强安全保保卫，禁止闲闲杂人员进入入。进洞前进行登记记并接受洞口口值班人员检检查，经班组组长点名，并并执行进洞挂挂牌、出洞摘摘牌制度。施工中发现隧道道内有险情，工工班长、领工工员必须立即即在危险地段段设立明显标标志或派人看看守，并迅速速报告施工领领导人员及时时采取处理措措施。若情况况严重，要立立即将工作人人员全部撤离离危险地段。在洞口或适当处处所，设置急急救材料储备备库，储备防防火、防水、防防毒器材，支支撑用料，各各种适用工具具等。备品要要保质保量，并并不得随意挪挪动，使用一一次后立即进进行补充。隧道掘进时要加加强地质超前前预报，在浅浅埋段指派专专人观测地面面变化有无沉沉降，确保施施工的安全。（2）隧道开挖挖和钻爆施工工安全技术措措施掘进是隧道安全全控制的最重重要环节，针针对不同地质质情况，采取取合理的开挖挖方案，严格格控制循环进进尺，选择最最佳的爆破参参数，确保施施工安全。浅埋段、破碎带带地段隧道开开挖要采用机机械开挖或浅浅孔控制爆破破方法。爆破破后加强监测测，根据监测测和地质情况况及时调整爆爆破参数，保保证爆破安全全。不良地质质隧道先治水水，短开挖、弱弱爆破、强支支护、早衬砌砌，稳步前进进。配备足够的抽水水设施，确保保排水顺畅。凿岩机钻眼时，采采用湿式凿岩岩，严禁在残残眼中继续钻钻眼。隧道爆破作业按按《爆破安全全规程》操作作施工，洞内内爆破时，必必须统一指挥挥，所有人员员