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1、第10合同陡坡脚隧道左线ZK266+200ZK266+400岩溶漏斗区施工方案1、工程概况及原设计方案陡坡脚隧道ZK266+200ZK266+400，长200m。根据ZK39号钻孔（ZK266+280左15m）揭露崩塌堆积体厚度约63.3m，以级为主，该段部分围岩段位于岩溶漏斗内，岩性主要为密实状碎石土、块石及孤石，成分为砂岩。岩溶漏斗内发育多处落水洞，地表水经落水洞排泄于下部岩溶管道内。围岩自稳性极差，强降雨期间，会形成突水、突泥。衬砌类型按照S-Vs施做，超前支护型式采用423.5mm小导管超前支护。2、地质补勘情况根据贵州博翔岩土工程有限公司提供补勘报告显示。补钻了5个钻孔，分别位于ZK
2、266+200(左15m)、ZK266+240（右5m）、ZK266+280（右5m）、ZK266+400（左15m）、ZK266+400（右5m），详见附图及补勘资料。根据5个钻孔钻探资料揭露，岩溶非常发育，形成较高和大的溶洞，并形成串珠状，且有泥夹石填充，局部为粘土填充。有的地段可能形成隧道横断面一侧为岩层、一侧为溶洞或塑状土夹石填充；有的地段溶洞向隧低发展。结合设计、补勘地质资料及地表情况认为隧道左侧围岩大部分为岩溶漏斗，右侧大部分为中风化白云岩。3、施工方案在接近漏斗区前，加强超前地质预报工作，掌握掌子面前方详细的地质情况，包括围岩组成、强度、渗透能力等具体参数，并将资料反馈给设计单位
3、及相关部门，为正确决策施工方案提供详实可靠的依据。施工程序见下图针对性超前地质预报，探明围岩情况提前拟定预案，并进行相关试验，获取技术参数与设计地质资料进行对比，反馈相关部门，调整方案进行超前注浆及围岩加固检验止水及加固效果，必要时采取补充措施，调整相关参数澍数进行分步开挖与支护衬砌紧跟根据优化参数施工监控量测3.1地质超前预报与监控量测根据地质勘测调查，溶洞、漏斗可能性极大，为了提前预报以上涌(突)水岩溶、岩溶、岩溶水、漏斗等不良地质情况，制定合理的施工处理方案，实行动态施工，确保施工安全，确定采用超前水平钻孔和TSP-203等物探方法进行综合预测预报。本隧道综合超前地质预测预报的工作和流程
4、如下图。补 充 地 质 调 查掌子面地质调查与素描长距离探测：TSP-203,预报距离100m左右 超前水平钻孔，探测距离3050m探测资料判释，提出探测意见和工程措施意见超前地质预报是制定施工方案和工程措施的主要依据，也是隧道施工的一道重要工序。水平超前钻孔这是最直观、最可靠的超前探测手段。在本隧道岩溶漏斗地段，实施3孔超前钻孔。探孔布置位置：中部一个，隧道断面拱腰布置2个。超前钻孔均向外施钻，其孔底超出开挖轮廓线外5m。采用ZYG150型全液压钻机，超前钻孔深2050m（一般地段20m左右）。主要用于探测掌子面前方围岩情况和出水点位置、地下水水量和水压等。超前探孔施工时前一循环钻孔与后一循
5、环钻孔之间搭接57m。3.2 监控量测监控量测的程序见下图所示:监控量测程序图监控量测的主要内容有：地质及支护状态观察、拱顶下沉和周边位移量测、地表下沉量测、围岩内部位移和锚杆轴力量测、围岩钢支撑内力及外力量测。根据对量测数据进行整理分析，找出不同围岩类别、不同量测项目的回归方程，绘出回归曲线，并根据回归方程推算最终值，与设计图纸对比，作为修改初期支护参数和制定施工方案的设计资料及依据。4、超前支护及加固该岩溶漏斗段超前支护采用双层注浆小导管，如效果不佳则采用长管棚或长管棚结合小导管。如遇雨季或渗水较大则采用预注浆加固堵水。具体方案应根据超前预报及实施效果确定。4.1 大管棚施工当围岩体极不稳
6、定，易发生塌落，超前小导管支护形式不满足加固围岩要求情况下选择大管棚施工。(1)管棚设计参数 钢管规格:热轧无缝钢管1086mm，节长4m、6m。 管距:环向间距50cm。 管棚倾角:仰角3(不包括路线纵坡)，方向:与路线中线平行。(2)施工方法 套拱施工本隧道设计采用C25混凝土套拱做管棚固定墙，套拱内埋设用四榀I20b型钢制作而成的钢拱架作为横架，与管棚钢管焊成整体。采用钢管搭架支撑，模板采用5cm木模，按设计布筋和安装孔口管，保证布筋、孔口管的位置和角度准确，然后进行套拱砼的施工。待套拱砼强度达到85%时撤除模板开始长管棚的施工。为减少因钻具漂移或下垂引起的钻孔偏差，钻机立轴方向严格准确
7、控制，钻进过程中经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求及时纠正。管棚施工先打有孔钢花管，注浆后再打无孔钢管，无孔钢管可作为检查管检查注浆质量；钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm，钢管节长4m、6m。钢管接头要错开，隧道纵向同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少错开1m。 搭设钻机施工作业平台作业平台采用钢管搭设，顺序由下向上，由两边向中间，依据孔位依次搭好，钢管架连接牢固，防止钻孔时钻机摆动、倾斜、不均匀下沉而影响钻孔质量。 钻进作业根据地质条件和施工条件，本次采用两台80型多功能液压钻机平行作业，并在导向管口编号施工顺序从低孔开始，由两侧往中间方向对称进行施
8、工，钻孔时钻机距工作面距离一般情况不少于2m，钻机摆设钻杆方向与导向管方向一致，钻孔并顶进长管棚钢管。开钻时，先低速低压，等成孔几米后，再加速加压。钻进过程中，必须沿钻机位后定下来的基线钻孔，随时检查钻孔方向的准确度，根据地质情况的变化，选择不同的钻头，当遇坚硬孤石不能钻进时，采用冲击钻头，把岩石击碎，为普通稍软岩石或土质时，采用合金管钻进行钻进。钻进过程中岩土对管壁的阻力较大，前段开孔采用125mm钻头，后段根据钻进需要使用110mm钻头钻孔，以便于钢管容易顶入，钻进过程遇特殊复杂地层，如不能钻进或难以成孔时，采用预注浆加固钻进成孔；必要时采用加长岩芯管(跟管钻进)的办法。钻孔参数:钻孔直径
9、:115-130 mm(比钢管直径大2030mm)钻孔平面误差:径向不大于15cm。钻孔时的孔斜预防措施:导向管导向、扶正器扶正钻具、测斜仪检查，发现偏斜、岩心管扫孔检查控制，发现孔斜超过允许范围，则停止钻孔，进行注水泥浆充填，凝固后重新钻孔。扫孔用108mm岩芯管进行扫孔，目的是清除孔内岩碴和顺通孔道。岩芯管长度不小于2.5m为宜，长度稍长更好。如遇下管困难，连续扫孔几次，同时借助高压空气吹洗，直到孔内清扫干净。下管108 mm钢管管壁打孔，布孔以梅花型布置，孔径为10mm，孔间距为15cm，导管尾部留25cm不钻孔的止浆段，导管加工成4m、6m长两种规格。为使钢管接头错开，加工钢管时将钢管
10、进行钢节编号，根据加工的钢管节搭配好并做好记录待用。下管时，当孔壁不易坍塌时，采用直接撞击法将导管撞击至设计位置，当孔壁容易塌坍时，用导管与钻头同时钻进的方法。管节间采用丝扣连接，丝扣长15cm，为使管间接头错开，且两组管棚间纵向搭接长度不小于1m的要求，编号为奇数的第一节管采用4m钢管，编号为偶数的第一节钢管采用6m钢管，以后每节钢管如果顶进遇到故障，顶不进时，查清原因，必要时重新扫孔后再将钢管顶进。下管后108 mm钢管与127 mm孔口导管焊成一体。钻进过程中地质情况判断:根据钻进的速度，岩土取芯，司钻压力等情况判断此钻孔管段地质情况，并及时作好施工记录，根据记录数据绘制地质剖面图和展开
11、图，为开挖施工提供参考。 注浆管棚按设计位置，根据实际施工地质条件，采用水泥-水玻璃浆液注浆，注浆后再打无孔钢管，无孔钢管可以作为检查管，检查注浆质量。注浆机械选用两台ZYB70/80型注浆泵进行。注浆前先进行现场注浆试验，确定注浆参数及缓凝剂掺入量，用于实际施工。注浆时要求:a、注浆前在钢管中沿管壁安设15mm的塑料硬管至孔底，在管口(外端)处与堵浆塞排气孔相连接，作为排气孔(安设钢管盖和注浆阀门)。b、注浆管与堵浆塞进浆孔相连，堵浆塞与导管间为丝扣连接。c、注浆采用从孔口一次注入，为使管内浆液饱满密实，注浆时等排气孔有浆液流出，进行终压注浆，直至达到设计注浆压力或设计注浆量时终止，然后闭其
12、阀门。d、注浆结束标准:按单孔注浆量达到设计注浆量时，可作为结束注浆标准；注浆压力达到设计终压力并终压不少于20分钟时，也可结束注浆，同时注浆扩散半径不小于0.5m。 注浆结束后及时清除管内浆液，并用M30水泥砂浆紧密充填，以增强管棚的刚度和强度。(3)施工技术措施 套拱内导向管安装时位置和角度用仪器测量定位，保证准确性。 在钻孔过程中用测斜仪测定量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正。 管棚注浆时注意调试好浆液的配合比，控制注浆压力和注浆量，以达到设计注浆效果。 注浆参数:水泥浆与水玻璃体积比1:0.5，水泥浆水灰比1:1，水玻璃浓度30波美度，水玻璃模数2.4，注浆压力0.5
13、1.0Mpa。初凝时间:7小时；终凝时间:14小时。 配制水泥浆或水玻璃浆液时，严防水泥包装纸及其它杂物混入。拌好的浆液在进入贮浆槽及注浆泵之前，对浆液进行过滤，未经过滤网过渡的浆液不允许进入泵内。配制的浆液在规定的时间内注完。4.2超前小导管原设计超前支护为42小导管注浆。建议采用双层42小导管注浆，一层位于工字钢腹部，一层位于工字钢外侧相贴并用16加筋箍把小导管与工字钢焊接牢固。设计详见附图。超前小导管施工流程为:钻孔清孔顶入加工好的钢管注浆检查。小导管超前支护作业参见下图:小导管超前支护作业示意图(1)测量放线，确定小导管位置。(2)钻孔机械就位打孔，小导管采用大于50的导孔，打孔辐射角
14、度、间距、长度要符合设计要求。钻孔完毕经清孔、检查合格后，利用钻机的冲击和推力将小导管沿引导孔顶入，逐节接长钢管至孔底。小导管长6m，前端3.20m范围内按梅花形布置钻6mm的小孔，顶端做成锥型，以便顶进。打设完毕后，注水泥水玻璃浆液，其配合比严格按设计图纸执行，并经试验确定，注浆压力控制在0.5Mpa1Mpa之间，注浆结束用水泥砂浆封口。小导管应注意两次循环之间的搭接不宜小于1.0m。顶进过程应随时注意防止堵孔、坍孔。注浆时注意注浆压力的变化，压力达到设计值且不再吞浆后，即可停止注浆。注浆结束后，检查注浆效果是否达到设计要求，如未达到应进行补孔注浆。4.3超前预加固当掌子面为软泥夹石呈塑状或
15、流塑状时，首先采用C20#喷射砼（厚15cm）封闭开挖面再对开挖面外6.0m范围内采取注浆固结。做到先注浆固结再开挖（必须保证开挖面前方有5.0米以上的堵头），防止开挖时向外突出危及施工安全或形成坍方。5、洞身开挖5.1 开挖方法此段级围岩采用上下台阶或三台阶留核心土环形开挖施工，进尺0.61.0m。上部留核心土支撑开挖工作面，利于及时施做拱部初期支护以增强开挖面的稳定，核心土及下部开挖在拱部初期支护保护下进行，施工安全性好。施工主要步骤a、上弧形导坑开挖、拱部初期支护。b、中核心开挖。c、下部边墙开挖、边墙初期支护、仰拱开挖及初期支护。d、初期支护后立即进行仰拱二次衬砌的施做。施工工序图附后。5.2 钻爆设计5.2.1岩石(1)爆破全部采用光面爆破技术。参数岩性饱和单轴抗压极限强度Rb(MPa)装药不偶合系数D周边眼间距E(cm)相对距E/V周边眼装药集中度q(kg/m)软 岩302.002.5030500.50.80.070.15人工凿岩机打眼,装
