隧道顺层偏压软岩大变形段施工方案

中铁十二局成贵铁路项目经理部高坡隧道顺层偏压、软岩大变形段施工方案目录HYPERLINK\l"_Toc381222802"一、编制依据 2HYPERLINK\l"_Toc381222803"二、工程概况 2HYPERLINK\l"_Toc381222804"1、工程范围 2HYPERLINK\l"_Toc381222805"2、辅助坑道设置 2HYPERLINK\l"_Toc381222806"三、软岩大变形段落 3HYPERLINK\l"_Toc381222807"四、影响因素 3HYPERLINK\l"_Toc381222808"五、施工方法 3HYPERLINK\l"_Toc381222809"六、顺层偏压段施工 4HYPERLINK\l"_Toc381222810"七、隧道防坍塌施工措施 4HYPERLINK\l"_Toc381222811"1、工前准备工作 5HYPERLINK\l"_Toc381222812"2、隧道洞身施工防坍塌措施 5HYPERLINK\l"_Toc381222813"八、其它管理控制措施 6HYPERLINK\l"_Toc381222814"九、施工中坍方及预防措施 6HYPERLINK\l"_Toc381222815"1、不良地质地段坍方及预防 7HYPERLINK\l"_Toc381222816"2、富水地段塌方及预防 7HYPERLINK\l"_Toc381222817"十、隧道坍塌前征兆 7HYPERLINK\l"_Toc381222818"十一、隧道坍塌处理方案 8HYPERLINK\l"_Toc381222819"热十二、应急救躺援榴 寺11HYPERLINK\l"_Toc381222820"衔十三、安全保诉障措施碗 脾11仅高坡坐隧道贪顺层偏压、标软岩大变形段疲施工诊方案一、编制依据意1泻、施工图纸和组现场实际地形毕、地貌、外部奶环境等情况。群2孝、隧道施工需花要猾3潜、土成贵颗公司对监隧道施工的相债关位要求被4然、我分部相关耕资源配制和管剑理需要私5吵、其他有关法蹈律法规和规范缺等。二、工程概况书高坡隧道位于奥镇雄至毕节区夺间，正洞里程歼为婶D3K338房+60贩1荣～撇D3K343柴+16插9吐，乓长腊4568塞m愧；其中姿，防Ⅲ恼级围丙岩灾1145锹m刮，膨Ⅳ号级围邪岩称1926尖m蠢，愁Ⅴ酬级围心岩害1497悠m胶。平导里程东PDK340辉+371.4满6其～赖PDK343滩+113辩，轰长浩2977攻m砍。脉本隧道土除家D3K339冤+161阻—揭D3K341砍+814.0骗0阻1菠段位于半径韵9000m魄的右偏曲线上灰外，其余地段失均位于直线上序，隧道采用双余块式无碴轨道织结构。合隧务道启D3K340厌+390锤—距D3K343禁+16陡9遍为高瓦斯隧道谦段，为满足施所工通风需要，阳结合地形、地葡质条件，设神置器“含2泛横饺洞绘+短1危平导暴+欣1臣通风竖井拦”曾的辅助坑道配控置方案。于隧屈道左线线路中闷心前进方向来右命侧和3周5度m谊设平导，长度详为群2977泪m讲，采用有轨双根车道运输。琴1确、驼肿工程范围洽表趋1钞驴高坡隧道工程洪范围淡序号亦名称奥隧道工程量概通风方式病送风距离念辅助坑道种正洞女1环高坡隧终道央1皮#逗横洞址108m详1789柿m葡压入式升1789m泻2由高坡隧仪道逐2社#笔横洞姨443言m棉2779艇m恋巷道式业-危3消高坡隧道平导当2977偶m亭-六巷道式砌-息4片高坡隧道通风贵竖井拼47.5键m体-捏巷道式案-楚2胸、辅助坑道设白置严为满足工期摊及学施工凝通风及排水糟要求，隧道设仆置了馒“她2洁横轻洞睬+杠1棍平导星+乓1冷通风竖井错”慌的辅助坑道配旺置方案夜。阿高坡粘1#闹横洞位于吴家库寨渗，设于隧道右售侧，与线路走流向夹角稻72笔°偶，与正洞相交窜里缸程潜D惨3店K谊338骄+竹670刚，长雪108梢m雕，纵坡涛为库-3姑%领，介为单身车道无轨运输盲，镇为弄运营期间正洞害排水覆通道；耗高坡迫2#徐横洞送位于默毛坡有，设于隧道右迈侧，与线路走兽向夹角舱64亦°衣，与正洞相交淘里程即D踪3羡K着340贺+还390叹，长段443奋m靠，纵坡域为帜-1管%针，锣为蓄双车府道桥有掌轨运输，滤为格运营期间确防灾救援锻通道莫；有于隧道左线线却路中心前进方跑向盯右兼侧介3涂5悄m广设平导，长度级为域2977钱m群，采用有轨双家车道运输壁，寇为穴施工及运营期里间排水、排气葱通道钥。踩竖井在平随导惨PDK340搂+40凭0厨左逼侧况15溉m设处，直径横为糖180c统m痕，井净深恢47.5臂m农，粘通风竖井圾在挖2座#动横洞与正洞贯绢通前施工完毕支，以便尽快形我成巷道式通风料，减轻洞内施妄工通风压力。桌三、软岩大变拿形段落厕表卸1惩俊大变形段落表帽序号琴里程贱长度犬地质岩性及构圆造崇变形等级论主要变形岩体割围岩级别寺衬砌类型山1叹D3K342朱+100~速D3K342盗+240只140统高竹坡蝴1河#戚背斜附近，地爷层犁为终P翠2独L念泥岩，灰质页患岩，铝土岩夹耗煤层乖中等大变形林泥岩，灰质页骗岩，铝土岩夹痒煤层姿Ⅴ柜大变辈形冒Ⅱ建型（全封）齐2知D3K343贿+100~筛D3K343燃+169党69禾高克坡胳1情#书背斜附近，地危层虹为饱P贝2够L糊泥岩，灰质页岭岩，铝土岩夹灰煤层顾中等大变形本泥岩，灰质页奸岩，铝土岩夹硬煤层贺Ⅴ伏大变股形省Ⅱ胳型（全封）四、影响因素娱主要包括：地摧应力条件、岩嗓体强度、地质吸构造影响程度凝、地下水发育拦特征、围岩分特级、岩石膨胀项性。五、施工方法裳⑴贸开挖采用台阶这法加临时仰拱饭的方法施工，青见图妻1即；酬⑵喜钢架采减用秩I20友b怪全环工字钢加兴φ侦4倚2商小导管全环超潜前支护；肆⑶蛙衬砌类型为大绣变形狡Ⅱ扁型全封。偶⑷熔施工中应加强忽监控量测和超也前地质预报。栗图盒1帐台阶法带临时柱仰拱施工横断碍面图检六狸、前顺层偏压段施候工信隧道嚼在闸D3K338茅+90灶0违～顾D3K341耀+20泳0疑段为泥质砂岩尾，该段围岩级挣别舅为蒸Ⅳ害级为主，隧道纱左侧边墙顺层奔偏压。隧道施页工易产生左侧晨边墙变形、坍陪塌。愁⑴译顺层偏压段施段工仪⑵埋为确保施工安摩全漏,刃系统锚杆采用羽不对称设好置猫,巧将顺层引侧酸(放左躲侧振)惑锚杆加韵密哪,脉非顺层侧锚杆忆适当减暑少奔.帅⑶凡该段于左侧上仇台阶拱脚处设减置宵φ蹦7迫6岁锁脚锚管，改针善钢架受力条陡件，抑制围岩悲变形。其御中依D3K339如+05再0剃～抛D3K339告+90项0斤为感Ⅲ输级围岩，设置纱拱墙格栅钢架口。阶七存、怒劣隧道防坍塌施洋工措施剃1绝、工前准备工凝作掉⑴偶妥制定周密的施典工组织方案。到施工方案结合洒现场实际情况药制定，充分考挎虑隧道开挖观羞察施工安全，污制定合理的施罚工措施，防止构隧道开挖掌塌脚方。其⑵悲译安全防护措施熟配置齐全。隧咐道施工所需要誓的各项安全防蹄护材料、设备绝、机械器具等雾应在开工前配蕉置齐全，并定递期检查，确保慢使用状态良好足。巧⑶荣厅班前教育。开涛工前必须对作剥业人员进行班振前教育，提高孩作业人员对防井坍方等施工的寺意识，做好施筹工安全技术交溜底等。漂2逃、隧道洞身施扒工防坍塌措施恨复杂软弱地段责地层一般遵庙循池“版线预报、多分驼部、短进尺、筋弱爆破、强支盈护、快封闭、露勤量永测听”炭的原则，洞身债施工时，应根煤据实际地质情摆况，本着经济呼合理的原则，淹选择合理的施授工措施，严格爸按照施工工艺机、施工程序施津工。下隧道施工带班畏人员应随时观细察洞内掌子面怒、仰拱及后部辛围岩的稳定情膨况，掌子面岩椒层变化情况等玻，为隧道地质般预报人员及监罗测人员提供第键一手资料。如桥掌子面围岩变贴化或洞内围岩坟有异常变化、比涌水、突泥等氏现象时及时上盛报，经专业技锈术人员确认，拨采取合理措施波后，方可继续捎施工。赴⑴搁座隧道施工掌子妥面防坍塌措施逢掌子面的稳定仔是安全施工的栋前提条件，对比于软弱破碎围扛岩，应选用辅侨助施工方法，渗如超前支护、牧开挖面喷射混溜凝土和安装锚再杆等。隧道施绢工掌子面防坍释方，应根据隧纸道超前地质预斤报情况，结合蛾开挖面实际地斗质情况，严格偿按照隧道施工糊方案，采用有废效合理的超前讲支护、预加固弱措施。施工中罪严格控制各开甲挖分部循环进殊尺，开挖和支溉护工序必须衔召接紧密，以减载少围岩变形。芬a杂扶在接近断层及悬接触带时，加法强地质预报，爱结合管棚、小孙导管、炮眼钻歉进及岩性情况臣进行综合分析购，判定开挖前贺方工程地质、期水文地质、围际岩松动情况及洋围岩类别，提窜出合理性施工膝方案建议。披b浴寺超前支护：施狠工方法主要有炎超前管棚、超蜘前小导管、预末注浆等几种施省工方法。蔽c贸侮减少慧开挖诸进尺，采用无槐爆开挖或松动齿爆破，尽量减略少对围岩的扰男动；洞内配备糠足够的装土草列袋、木料；一铸旦发现掌子面攀塌方那或有梢塌方浅征兆，立即撤竟出所有人员及成机械。彩d欠途及时支护，做货到即挖即护。活e潮递加强施工组织吃管理，严格施挽工工序，并组休织好物资供应异工作。锅f购舒松散地层施工俊：松散地层的柏主要特点是稳宜定性差，结构矩松散，若有地饰下水时，施工翠中极易发生坍熔塌。若遇上这剧种地层，主要岂是应减少对围毛岩的扰动，施向工中可采用先进支护后开挖，污密闭支撑，边属开挖边封闭的寺办法，以防止基坍方。渔⑵党解隧道施工拱顶弦、边墙防坍塌寺方施工男a宣怖加强监控量测亩，及时反馈信区息。概b芒局遇到监控数据啊发生变化或地愤质条件突变时奔，要及时采取分措施，加强支丝护参数。率c纳骄做好隧道洞内极外的防排水。经在施工中，特雕别注意洞内地窗下水的变化，斩采取防、排、辟堵、截相结合俭的排水方案，浮因地制宜，综向合治理。宿d敲休严把质量关。鸟隧道内的衬砌闻、支护等材料遇必须保证质量记，按施工工艺嫂施工，防止因谣偷工减料、材椅料质量等问题逮造成人为事故润。院八谨、其它管理控促制措施纷隧道施工的危倦险源很多，其匀中隧道坍方处卡理是一项艰难抄而复杂的作业鸡，处理方法崇很多，需根据浸坍方的规模、效部位、具体情茂况而定。施工圣中应制定各项催管理制度，加贺强监管，控制紧安全事故的发遥生。须⑴科糠开展安全生产泉教育活动。立佛足强化全员安岭全意识，着力逐促使施工一线帽作业班组牢固汇树立安全生产悠意识，规范作晶业行为。慌⑵禾沈成立安全生产挑检查机构。定油期对隧道施工婆进行检查，进盒一步完善安全山责任制，提高替制度的有效性圆和可操作性。烛⑶找罗加大施工现场裂控制力度。加滨强技术管理，液优化施工方案瓦，落实作业监皱控，以技术手洲段保证安全。可对劳务人员实鸟施统一集中管已理，严禁无正油式职工带班自访行施工，凡是陷违规盲干的必绣须清退出场。跨⑷脚敌对违反施工要饱求，不服从指匪挥，产生安全匆隐患或造成影般响和不良后果宅的，坚决根据纹情况进行处理梯，绝不姑息。短九给、辫施工中坍方及烧预防措施测1绿、不良地质地留段坍方及预防睁当隧道通过断颈层、断层影响威带，或岩石较畅破碎，风化严熟重时；或岩层访产状、结构不佛利组合地段时恐，合理的开挖店方法，能很好嘉预防隧道坍方反的发生。强支幼护是预防坍方映的主要措施。独2瓶、富水地段塌赞方及预防天在地下水较丰摸富的断层破碎遮带，大量的渗抚水、甚至于涌压水的部位，不驶仅影响施工的稳进度和质量，鹿还容易造成坍改方。在该类地着段施工时，及兆时排水是预防旷塌方的关键，武在了解岩石节乖理裂隙破碎带缴的走向、倾向券和倾角后，对猴于少量集中渗镜水、涌水地段只，在透水层部草位布置一定数此量的排水孔或捷埋设排水管，档将渗水集中到这排水孔内导出司；也可在钢筋粗网片的背后铺砌设过滤层或隔冬水层，将其固有定在围岩上，圈通过软管排水外。厚十界、下隧道坍塌前征滥兆泥围岩的变形破咐坏、失稳坍方雨，是从量变到闸质变的过程，宾在量变的过程杯中，必然会出葬现围岩的工程队地质和水文地浊质特征及岩石翼力学上反应出记一些征兆。根筒据这些征兆来春预测围岩的稳犁定性，进行地拨质超前预报，款从而保证施工山的安全，防治庸隧道坍方。围世岩的变形破坏诸，失稳坍方有俗如下一些征兆匆。按1呈、遇特殊和不害良地质条件，凑如断层及其破轮碎带、滑动层溪、溶洞、堆积铅体、地下水、比松散地层等稳名定性差的围岩净。波2沫、水文地质条辰件的变化，如获干燥的围岩突层然出水，地下押水突然增多，滩涌水量增大，够水质由清变浊怨等是即将发生钳坍方的前兆。唉3还、开挖面上有掘可能不稳定岩灭体的出露，尤暖其是小断层或球其他软弱结构师面和围岩的节拆理裂隙构造的出出露处，往往尿是围岩局部坍速方的部位。定4训、拱顶共非层岩体午不断掉下小石看块，甚至较大市的石块相继掉探落，预示着围汁岩即将发生坍匠方。休5铺、岩石裂隙周虾围出现岩粉或俊洞内无故发现知有岩粉飞扬时访，也说明可能斗即将发生坍方桌。崖6玉、处围岩和喷射混腊凝土出现裂缝鞋，滴甚至有扩展的仿趋势，伴有响申声，可能要发内生坍塌柏。谦7寸、敲击支撑发融出的声音比较涨清脆，要及时畏观测坊预防塌方的发轻生。酒8倾、围岩或隧道笼支护，拱脚附照近的水平收敛诸大惩于淘0.2,mm讨/洗d筋，或拱顶下沉糟量大于权0.1mm故/你d粪，并继续增大喂时，说明围岩仆仍在发生变形注，处于不稳定盼的状态。竹十一阳、政隧道坍塌处理乓方案披㈠妹才可能出现坍塌酬的部位蜜(1察)催Ⅴ宵级围岩段绿易发生坍塌的世原因：围岩破牙碎，自稳能力阁差，超前支护安不到位时易发由生坍塌现象。斯(2)脆明断层构造带顷易发生坍塌的赌原因：断层带腾围岩破碎，自拣稳能力差，如镰超前地质预报怀不及时，当到而达断层带时，横未及时改变施止工方法，易形颂成坍塌现象。隔(3)拖气硬软围岩交界骑处出易发生坍塌的顿原因：围岩由殖较完整、强度抖较高榜的带Ⅲ暗、仓Ⅳ助级围岩变化暑到旗Ⅴ炊级围岩时，如践超前地质预报庄不及时，施工钉方法未及时改迎变，易发生坍炊塌现象。报处理塌方常视骄塌方规模大小样而定。所谓大傅小是按塌方地弹段的塌穴高度寺、长度范围和奔塌渣量来区分绸。小塌方较容粱易支护与回填次，以清为主；恨大塌方情况较鹊复杂，玻一般隧道衬砌议后需要回填，及因此原则上暂捡不清除衬砌断王面线外的塌渣困；为了保护塌油体上部的围岩洁，应采取先护蛾后挖，谨慎施燥工，稳妥前进典。悲㈡渴小规模塌方的富处理方案精小规模塌方采竟用在原支撑拱骑架上部立小拱垄架的方式，用借拱架把坍塌面救支撑起来，同手时对坍塌面用替锚网喷进行封遗闭。然后再对送原断面进行喷朝射砼施工，原比断面初期支护市施工时要在坍捉塌位置的拱部职预留注浆管。醒待支护稳定后雾第一次对坍塌眯的空腔压注砂漆浆或泵送砼进促行填充，第一评次填充高度厨以哭40杏~不60cm爆为宜。待此处表二衬施作完毕括后再进行第二欠次填炒充两(进此处二衬必须兰尽早施句作卡)寒。如图伯2粱。陆㈢递林大规模塌方的丸处理方案仪首先对坍塌段郑掌子面的后方泛一定范围内进伪行支护加固。闲支护采用三台摸阶法施工。上碎台阶支护加固眨至距坍塌里程掩1.5m彼处停止，同时倡对上台阶坍塌法堆积表面挂钢汪筋网喷射砼进罢行封闭。封闭崭后对前方上部驾进行注浆导管本安装及注浆施爆工。加固范围很为开挖轮廓线刚外沈4m止，深度四4m煌。然后改变上枣台阶高度，按敲每循环握50cm鞠进行开挖支护档施工。保证注猫浆搭接长度地1m区。而后重复上抽述注浆及开挖填支护施工。具董体步骤如下：阵图忌2邀冠乖小规模塌方处扛理方法示意图温艺宫烧(1)蜡丝在坍塌所形成尼的碴堆后方进氏行回填，回填淡长泻度暮4盏~旨5m逐，回填到上台坑阶底部的标高皂。主要子有练2格个方面的作用眨：一是能稳定纽坍塌的碴堆；烂二是作为立设蜓拱架的施工平桶台。蛮(2)其笋首先对塌方体云表面用喷射砼嗓进行封闭，封语闭范围为整个况上台阶的所有爸坍塌体及掌子皇面外露部分，惰喷射砼封闭厚尼度掩20cm塑，局部需要铺唇设钢筋网的先纪铺设钢筋网再边进行喷射砼施顾工。然后对坍刷塌段后方一定糠范围内采用上便台阶、中台阶嚷、下台阶三台竖阶法进行支护幅加强。上台阶陈高度为委3m谣，中台阶高度字为疮3m灯，下台阶高度汁2.7m刷。拱架采叨用针I2苏0页的工字钢，间南距娃1m酿。全环铺智挂巧20×2溪0返钢筋网，录3m辛长露φ物2缘2惩砂浆锚杆，环唱向茫×莫纵向间距为企1.2m材×堤1m叉。对后方进行箱注浆加固时，棵不能扰动塌方兆体。上台阶加熊强支护施工至探距坍塌区造1.5m庆处停止。梯(3)籍口在距坍塌区脏0.5m安处，上台阶高坐度改为胃2m深，在此处立曲设弯1裂榀拱架。垃(4)肤业对坍塌区上方沫及前方含3m醋范围内进行注虽浆加固。畜然后在坍塌区哄开始处的位置著环向安装一排垄导管并进行注熟浆，接着在隧料道轮廓线内旱50cm赌处安装第二排唤导管并进行注根浆，最后在坍赞塌区后退捐50cm林处沿隧道壁环扁向安装第三排员导管进行注浆项。涉导管采仇用擦φ横50×耍5盟的钢管，第一延排长度创4.4m熊/南根，外叉弃角目45冲°雪。第二排长度秋3.6m轻/歇根，外叉皮角既34易°宝。第三排长度掀3.6m腰/稼根，外叉尸角絮58母°绣。导管环向间谢距均为激1m远，梅花布置。更(5)刷队注浆加固完成纯后，进行上台口阶开挖及立拱巾支护。弱进行上台阶开升挖前，必须先谜施作超前导管岩。超前导管长饱度贸4m料，环向间距盼40cm交。然后才能进牧行开挖及立拱勒支护施工。每为循环开挖进尺严不得超过绘50cm腰，拱架间距垫50cm桃，每次只立设求一榀拱架。喷套射砼厚度弄20cm略。框立设上台阶拱散架时，锁脚锚惩杆必须锁牢，敲可在拱架两侧造对称同时安装文锁脚锚杆。同亿时，拱脚垫板票必须安装牢固疏，避免拱架悬格空和变形。开秋挖拱脚时，深惑度可多开挖材20cm带，拱架立设完为毕后，对拱脚坚及拱架垫板底肯部喷射砼把拱泊脚包起来，这屯样可避免拱脚嫂不实的情况。衡坍塌段开挖及打拱架尺寸预留爸变形量按呆20cm迹考虑。年(6)蓝党在上循环注浆铁加固区还剩余兆1m扶时，停止开挖躺，进行第二循安环的注浆加固统，上循环注浆念及下循环注浆妙必须有播1m透的重叠区。依竿次累推，进行万第三、第四循盐环的注浆加固铺。状在进行下循环危注浆加固的同哪时，对已掘进钱坍塌段进行径孤向注浆，对已索施工段再进行双注浆加固围岩螺。径向注浆导淡管环向及纵向扇间距诱1.5m貌，导管长年3m控，采增用酷φ衰50×筒5嗓的钢管。洪(7)致谊在下循环的注巧浆加固及上循惧环的径向注浆启完成后，继续商进行上台阶的摔开挖及立拱支支护施工。冶(8)扒匪在上台阶开挖塌及支护完成后筹，进行中间台勤阶的开挖及接扇拱架支护施工贞。进行中部开上挖及接拱架初文期支护施工时柏，左右侧跳槽迅施工，每循环泼进尺代0.5m绣，每次只接一凭榀拱架。奏(9)培唉中间台阶开挖恒及支护完成后啊，进行下台阶泉开挖及拱架接废腿、初期支护绕施工。字(10)丸谊坍塌段处理完欧毕后，钻设并负安饲装现φ街10耍0询钢管到坍塌的派空腔里面，对罢空腔采用输送辉泵泵林送逝C2龄5娃砼对空腔进行射充填，充填厚仙度不少于床60cm摄。利用充填的毁砼在隧道范