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1、XX 隧道防突泥突水施工方案1.1.水文地质水文地质1.1 地表水测区地表水以河水、山间沟水为主。隧道出口为罗细河，是区内最大的河流，为珠江水系北盘江支流格所河上游，估计流量为 150 L/s。穿越洞身的主要有汪家河、大湾溪流和窝沿溪流，均为常年性溪流。大湾溪沟流量 15L/s，主要由高家冲和下马井溪沟汇集而成，两溪沟水流量相差不大，在 5L/s 左右。雨季时河水、沟水量明显增加。地表出露泉流量一般 0.120 L/s，局部具有承压性。隧道穿越区地表水发育，且雨季水量明显增加。1.2 地下水类型隧址区内主要为碳酸盐岩，隧道洞身穿越可溶岩地层约为 46.7%。根据地层岩性及其组合特征、地下水赋存
2、条件、水理性质和水力特征，将区内地下水类型分为第四系孔隙水、基岩裂隙水、碳酸盐岩岩溶水，以碳酸盐岩岩溶水为主。另外，隧址区内关岭组一段（T2g1） 、永宁镇二段（T1yn2）地层含有粘土岩、泥岩、泥质白云岩等属于碎屑岩、碳酸岩裂隙溶洞水，含水性相对较差，具有一定的隔水性，富水程度较弱。1.2.4.3 地下水补、迳、排特征（1）补给隧址区内大气降水补给是主要的补给形式，主要的补给期在雨季（68 月） ，而初夏（45 月）降雨则多补偿冬春季地下水的耗损，也是一个重要的补给期，根据区域地质资料，区域内大气降水的平均入渗系数为 0.33。其补给地下水的方式主要有两种：一种为降雨直接或者形成地面片流，通
3、过微细孔隙、裂隙和溶隙或者土壤、风化层，分散缓慢下渗补给；另外一种则是降雨形成地面线状水流，通过落水洞、溶斗、溶洞等较大的岩溶洞穴的集中快速补给。而本区的降水特点是雨量大、雨时短、雨期集中，加之地形坡度较大，沟谷发育，切割较深，有利于地表迳流，整体上不利于对地下水的补给。地表水也是地下水的补给来源，特别是在可溶岩与非可溶岩接触带尤为明显，非可溶岩地区的溪沟水进入可溶岩区后，多数潜入地下补给地下水，如高家冲、大湾、大海塘子的地表水进入可溶岩区后通过落水洞补给地下水。（2）迳流由于岩性条件的差异，地下水的迳流方式差别也很大，在厚层灰岩分布区，岩溶管道发育，地下水多集中于地下岩溶管道中迳流，并以岩溶
4、大泉及暗河的形式于河谷中或沿与非可溶岩的接触带排出地表，如 XX 县城南西、高家冲一带，岩溶洼地、落水洞发育，地下水多以岩溶管道形式迳流。而在可溶与非可溶岩相间出现的地区，如永宁镇组一段、三四段及关岭组一段分布区，地下水多以层间流的形式迳流。在非可溶岩地区，地下水主要赋存于基岩裂隙中，并沿地形斜坡作渗流运动，于就近的溪沟中排出地表。区内岩层、山脊主要呈东西走向，而河流则主要从南向北直穿地层而过，由于向斜的汇水作用，地下水沿地层倾向运移后汇集于向斜轴部后再向东西两侧河流方向迳流，在大湾河一带，由于地形深切，地下水也局部流出地表。地下水迳流途径短。（3）排泄土城鱼塘向斜构造中的地下水向轴部汇流，然
5、后从河谷排出地表，如养猪冲、高家冲向斜地带，轴部为 T2g2 与 T1yn3+4 地层，地形上为溶丘洼地，两侧为 T1f 泥岩形成的高大山脊，地下水从两翼向中部集中后沿岩层走向向东西两侧河流排泄。高家冲、XX 坝一带地表水从高家冲落水洞流入地下，形成地下伏流后，在鱼塘南西大湾河岸排出地表，流量9.4L/s。据区域资料，在汪家河的左岸有泉点出露：隧道进口 XX 泉点 SC11 枯季流量为3L/s；隧道进口北侧 0.7km 处向斜核部 5767 号泉点流量 10L/s，均排入汪家河。在罗细河和向斜轴部也有相应的大泉点出露。XXXX 背斜轴部位置较高的地区，地下水向背斜两翼或沿轴向分散排泄地下水。X
6、X 县城西部大湾、打磨沟、大海塘子一带，为 XXXX 背斜南翼，地表及地下岩溶发育，地表水通过落水洞潜入地下形成地下伏流，经过短距离迳流后又排出地表，溪沟水形成地表与地下循环交替迳流。打磨沟、大海塘子一带地下水由西向东顺岩层走向迳流，于县城、汪家河一带排出地表，县城 SC05 泉点，枯季流量 14.0L/s。XX 县城为大岩溶洼地，地表水在洼地东部边缘的落水坑流入地下，形成地下伏流，随即在其东面的小坡脚南面陡崖排出地表流入汪家河，伏流长 0.4km。隧道处于土城鱼塘向斜与 XXXX 背斜的过渡部位，进口处汪家河从南向北迳流，河床高程 1285m，流量约 25L/s，比隧道低约 20m；出口处罗
7、细河为南京桥电站水库淹没区，洞身比该段地下水排泄基准面的罗细河床高出 45m。洞身D1K917+580+700、D1K920+210+290 和 D1K921+250+330 上方分别垂直经过高家冲沟、下马井冲沟和大湾冲沟。隧址区的地表河流从南向北直穿地层而过，地下水由河间地块中间部分别向两侧河流方向迳流，地下水径流途迳短，隧道靠近排泄区。1.3 隧道涌水量预测经对区域水文地质资料的分析，大气降水、地表水的直接入渗是地下水的主要补给来源。隧道的前半段穿越可溶岩地层，后半段穿越非可溶岩地层。地下水位不一，地下水渗透性亦存在一定差异。推荐隧道正常涌水量 Q23800m3/d，雨洪期最大涌水量 Q最
8、大=60300m3 /d。隧道穿越区地下水分布受构造、岩性控制，水文地质边界条件较为复杂，实际涌水量可能大于推荐值。隧道在可溶岩段遇溶洞、溶缝、溶隙可能发生突水、突泥，断层破碎带（D1K921+170+260） 、可溶岩与非可溶岩接触带多为地下水富集区，易发生突水、突泥，尤其是可溶岩上覆在非可溶岩层上时（D1K918+600+675、D1K920+905D1K921+002） ，地下水遇到隔水底板时更易顺着接触带下渗，岩溶较发育，施工时应加强超前地质预报工作。D1K921+002D1K924+140 隧道洞身经过泥岩、砂岩、硅质岩等碎屑岩，局部夹煤层，隧道以滴水为主，遇裂隙和不同岩性接触带可能
9、发生淋水及小股状涌水。2 2 发生突泥突水的预报措施发生突泥突水的预报措施对于构造复杂、水量丰富的地层，必须准确预报工作面前方 2025m 范围的工程地质和水文地质情况，以便为制定施工方案。超前地质预报形式主要有物探和钻探方式。其中物探有 TSP203、地质雷达、红外探水；钻探有超前地质水平钻、加深炮孔。2.1TSP203全程施作 TSP203，每次探测长度为 120 米，搭接长度为 20 米。2.2 超前地质水平钻采用超前地质水平钻施作 3 个探孔，上台阶施作 3 个，上台阶 1 个探孔取芯，每次施作长度为 30 米，搭接长度 5 米，要求探孔能够探测到掌子面外侧 1 米。预测工作面前方注浆
10、段长度范围的地质构造和岩性、地下水出露位置和水量大小，以及围岩变化情况。采用钻眼排碴取样分析，记录钻速、水质水量变化情况以及开挖后的岩面观测素描，综合判断预报前方水文、地质条件。超前地质钻孔上台阶布置图钻孔参数表钻孔编号长度仰角偏角130m53230m53330m53根据超前地质水平钻情况，若揭示出地下水，在拱顶施作 3108 泄水孔，提前将水引排出来。超前钻孔断面布置图（示意）若通过超前钻孔还不能进行释能降压，采用设置迂回导坑引排岩溶水，确保掌子面的正常施工。2.3 加深炮孔在每个掌子面采用风钻在拱顶、拱腰两侧、中部处施作加深炮孔，炮孔深度为 510米，根据钻孔的速度和出水情况，判定前方围岩
11、情况。2.4 掌子面素描在开挖过程中，对每个掌子面进行地质素描，根据掌子面围岩的节理、产状、出水点接入边墙侧沟100PVC排水管89超前钻孔位置和围岩走向，判定前方围岩情况。综合对比分析各种超前地质预报的结果，制定相应的施工预案。3 3 施工工法施工工法双层支护中隔墙 7 部洞室开挖、水平大管棚注浆加固围岩、人工免扰动开挖、边墙超前仰拱施作，拱墙衬砌紧跟。采用逐榀开挖，每次开挖进尺控制在 0.6 米以内。拱墙衬砌仰拱紧跟掌子面，拱墙衬砌距掌子面距离控制在 50 米以内，仰拱距掌子面距离控制在 20 米以内。3.1 封堵方案（1）上台阶可相对向前开挖，分别于开挖前方适当位置处施作 1m 厚 C2
12、5 混凝土挡土墙，在挡土墙周壁径向钻设 42 钢花管并注浆加固地层，钢花管每根长 3m，环向间距0.6m，钢花管露出壁面 1m，其末端采用环向 22 钢筋焊接牢固，用以封堵和加固前方围岩。（2）挡土墙之间的平台必须用工 20 型钢与钢架牢固连接，间距 50cm，并用 25 连接筋焊接牢固，间距 1m，并施作 0.5m 厚 C25 混凝土；拱中部施作工 20 竖向支撑，其端头与拱部型钢及底部横撑牢固连接。（3）为了加强大管棚的刚度，108 大管棚（壁厚 8mm）必须丝口连接，每根大管棚中放置三根 22 的钢筋，一根 42mm 的注浆小导管，长度与大管棚同长；断面上小导管居中，三根钢筋以等边三角形
13、焊接在 42 上，最后从 42 小导管中注浆，使每根大管棚中充满水泥砂浆，提高其刚度。3.2 初期支护开挖前大管棚注浆超前支护，小管棚配合支护。在开挖完成后有能完成初支施工的时间时，进行双层支护中隔墙 7 部洞室开挖。开挖断面设置厚度为 30cm 的 2 道砼板（C20 喷射砼+I18 工字钢） ，竖向设置厚度为 30cm 的支撑（C20 喷射砼+I18 工字钢） ，将断面分成7 个小洞室。开挖时，根据掌子面围岩的实际情况，若围岩较好，上中下台阶分别开挖、整体推进、及时支护，开挖支护完成后及时将横向砼板和竖向砼支撑施工完成，纵向掘进间距为 0.5m。横向砼板和竖向砼支撑设置钢筋网和纵向 25
14、连接筋（环向间距 0.8m） 。初期支护参数：设双层全环 I20 型钢钢架，纵向间距 0.5m，交错布置；径向锚杆设置22 砂浆锚杆，按 0.8m（环）0.5m（纵）梅花型布置；纵向连接筋调整为 25，环向间距 0.5m。12345671二 衬三三三三 三三三三三三三三 三三三三三三三三 三三三三三三三三三三三三三三三三具体开挖顺序为：（1）上台阶开挖预留核心土，双层20 工字钢架 C20 喷射混凝土支护，拱脚加强；18 喷射砼底板紧跟施作；18 中隔墙喷砼竖向支撑，封闭掌子面。（2）中台阶左侧开挖，封闭掌子面，双层20 工字钢架 C20 喷射混凝土支护，拱脚加强，18 中隔墙喷砼竖向支撑。（
15、3）中台阶右侧开挖，封闭掌子面，双层 I20 工字钢架 C20 喷射混凝土支护，拱脚加强，I18 中隔墙喷砼竖向支撑。（4）中台阶中部开挖，封闭掌子面，中台阶 I18 喷射砼底板紧跟施作。（5）下台阶左侧开挖，封闭掌子面，双层 I20 工字钢架 C20 喷射混凝土支护，拱脚加强，I18 中隔墙喷砼竖向支撑。（6）下台阶右侧开挖，封闭掌子面，双层 I20 工字钢架 C20 喷射混凝土支护，拱脚加强，I18 中隔墙喷砼竖向支撑。（7）下台阶中部开挖，预留核心土，封闭掌子面。3.3 加强监控量测加强变形观测，包括周边收敛、拱顶下沉、掌子面位移。加密量测点布设及量测频率，5 个测点 25m 一个断面，
16、量测频率为 4 小时/次，及时对量测数据进行分析并反馈现场指导施工，为调整支护参数提供依据。4 4 施工人员、机械设备及材料配备情况施工人员、机械设备及材料配备情况4.1 施工人员配备情况表 1 施工人员统计表序号班组施工人员至少需要人数备 注1开挖班28满足2支护班12满足3喷浆班31满足4抽水班8满足5电工班4满足6出碴班13满足7搅拌站15满足8拱墙衬砌班17满足9钢筋班10满足10仰拱班5满足合 计1434.2 施工机械配备情况表 2 投入的施工机械设备表序 号设备名称技术能力及规格单位需要 数量现有 数量欠缺 数量备注1挂防水板台架自制台1202风动凿岩机YT-28台252503挖掘机CP400（2.2m3）台2204装载机ZLC50台2205出碴车15t台6626电动空压机4L-40/8（20 m3）台5507风镐G10台101008混凝土搅拌站HZS50（120 m3/h）座2209混凝土运输车8m3辆34010混凝土输送泵HB60D台12011衬砌模板台车长度 9m台12
