新哨隧道突泥涌水专项施工方案

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1、云桂铁路 ( 云南段 ) 六标段1 新 建 铁 路 云 桂 线 ( 云 南 段 ) 站 前 六 标 段新哨隧道防突泥涌水 安全专项施工方案编制封波 审核姬传军 批准樊秋林中铁十八局集团有限公司云桂铁路云南段六标 项目经理部二分部 2012 年 03 月云桂铁路 ( 云南段 ) 六标段2 中铁十八局集团云桂铁路（云南段）六标段新哨隧道防突泥涌水安全专项施工方案一、工程概况新哨隧道全长11512米（DK607+430 DK618+942 ） ，位于南盘江至弥 勒区间，设计为双线隧道， 旅客列车最高行车时速200km/h， 预留 250km/h 条件。在隧道左线线路右侧35 米设置无轨运输单车道平行

2、导坑二座，进 口平导长度 6200米，出口平导长度 3200米。整个隧道在正洞与平导之间 共设置横通道，间距为400450 米。隧道纵坡设计为人字坡，自进口开 始,5470 米处于 15.5的上坡， 1200 米处于 8.6的上坡 ,4842 米处于 3.4 的下坡。隧道出口段处于R=10000米的右偏曲线上，其余均位于直 线段。正洞内轨顶面以下210cm处为相应断面平行导坑坑底标高。新哨隧 道线下结构按双块式整体道床施工。本隧道施工图按普通钻爆法掘进，无 轨运输出碴， 施工通风进出口第一个横通道贯通前按压入式通风，之后按 巷道式通风。主要存在的不良地质有：岩溶、蚀变带、构造破碎带、高地 应力

3、高地温、 红黏土、潜在不稳定斜坡。 新哨隧道是在地质条件极为复杂 的山区修建的高标准干线铁路， 地质条件复杂多变，它集中国山区铁路艰、 险、难之大成。不仅岩溶极端发育， 断层节理也较多， 突水、突泥、塌方、 岩爆等地质灾害发生的机率较高，工程施工风险极大。 为有效防范和化解 施工期间的高风险，安全、有序、优质、高效的完成施工任务，我们特制 订了本专项安全施工方案。二、超前探测1. 勘察与超前地质预测预报实施方案1.1. 工作内容通过勘察、 物探、钻探等多种手段收集隧道沿线地质信息。对收集到 的隧道地质信息进行综合研究判读，了解隧道掌子面前方的地质状况，形 成地质预测预报结论。 结合地质预报结论

4、，提出下段隧道施工方案，及时反馈给施工队伍。1.2. 地质预报分部落实专业地质工作技术人员、设备，保证满足隧道施工综合超前 地质预报要求。 所有专业地质工作人员在实施超前地质预报前，必须认真研究设计文 件，详细掌握设计方已探明的地质资料，结合新哨隧道具体情况制订隧道云桂铁路 ( 云南段 ) 六标段3 施工综合超前地质预测预报计划，合理组织使用各种地质预报方法，确保 地质预报能够顺利地进行并尽可能达到目的。 地质工作组应制定全面的地质工作管理制度，保障综合超前地质预报 工作的顺利进行。 地质工作组应积极开展综合超前地质预报宣传，结合各种地质预报设 备，进行地质预报培训，培训合格后上岗。1.2.1

5、. 沿线地质调查和核查开工前，项目分部地质工作组在新哨隧道沿线开展各种地质调查。地 质调查（核查）内容见表1-1。 表 1-1 地质调查（核查）主要内容 序 号对象主要内容1 地层地 质包括岩层产状、层厚、层序，各层位的岩性及岩层组合和 特殊岩层等的调查2 构造地 质主要包括断层及其破碎带，背斜、向斜褶皱，不同岩层及 断层与岩层接触面等的调查3 岩溶地 质包括溶洞、暗河、管道流、淤泥带等的调查4 水文地 质包括河流、溪、沟、谷、洼地、水库、池塘，民用井和泉 水等的调查 完成野外调查后， 将调查结果通过投射法反映在图纸上，以此评估和 预测区域内不良地质的初步情况，判定隧道沿线的岩层产状、 岩性、

6、断裂 构造带、褶皱构造带、岩溶、暗河、地下水等发育状况及相互关系，并将 可能影响隧道施工的地质信息及时反馈给主管部门。1.2.2. 掌子面综合地质编录掌子面编录预测法分为岩层岩性及层位预测法、条带状不良地质体影 响隧道长度预测法以及不规则地质体影响隧道长度预测法三种。 对掌子面已揭露出的岩层进行地质编录（观察岩石的矿物成分及其含 量，结构构造特征和特殊标志） ，给予准确定名，测量岩层产状和厚度。 测量该岩层距离已揭露的标志性岩层或界面的距离，并计算其垂直层 面的厚度。 将该岩层与地表实测地层剖面图和地层柱状图相比，确定其在地表地 层（岩层）层序中的位置和层位。 依据实测地层剖面图和地层柱状图的

7、岩层层序，结合探测成果， 反复 比较分析，最终推断出掌子面前方一定范围内即将出现的岩层在隧道中的云桂铁路 ( 云南段 ) 六标段4 位置和规模。 施工过程中， 每次爆破后由地质工程师进行掌子面地质记录，内容包 括掌子面正面及侧面稳定状态、岩层产状、岩性风化程度、 节理裂隙发育 程度（产状、间距、长度、充填物、数量） 、喷射混凝土开裂、掉块现象、 涌水情况、水质情况、水的影响、不良气体浓度等。同时定期对地表水文 环境进行观测和监测记录， 及时了解隧道施工对地表水的影响，确定施工 控制措施，最终做出掌子面地质素描图和洞身地质展示图。 及时对洞内涌水进行水质分析和试验，提交分析和试验结果， 对影响

8、隧道衬砌结构的水质提出处理意见，上报专管地质工作的项目副总工程 师，以利采取有效的防护措施。1.2.3. 超前地质预报施工中我们计划采用100m150m 量测步距。当超前地质预报系统表 明前方存在不良地质体时， 结合已有的地质资料， 综合使用其它勘探预报 手段，如超前地质探孔等。 采用超前地质预报时应提前做好准备工作，对隧道内采集到的原始资 料进行技术处理， 得到掌子面前方地层结构的剖面及各种地震参数。最后 通过人工解译， 得出反射界面的岩性参数、 产状及其相互关系以及各步解 释后的隐含信息，以预测不良地质段的性质。1.2.4. 地质雷达采用地质雷达进行短距离地质预测。 地质雷达系统由现场数据

9、采集主 机和后处理单元两部分组成， 整个系统由一个数据库来支持，数据库具有 管理所有数据及将数据和结果归档的双重功能，最终将探测结果转换成各 种 CAD 图像。地质雷达作为一种探地雷达，适用于对隧道底部或其它出 水部位可能隐伏溶洞的探测。探测距离为30m。1.2.5. 红外探水仪红外探水仪主要根据被探测岩体红外场强的变化来预测掌子面前方 是否有含水体存在，其探测距离可达20m30m。并且具有测速快基本不 占用施工时间、资料分析快、判断前方有水无水的准确率较高等特点。 针对本隧道岩溶发育， 突水突泥较多的特点， 施工中红外探水仪进行 含水地质构造的预报。探测时，测量步距取15m20m，整个隧道全

10、长使 用。 操作方法：进入探测地段后，采用油漆在边墙、拱顶、底板上按间距 3m,排距 5m 布置测点 ,直至掌子面。掌子面上则矩形布置4 排 5 列测点。 采用探水仪站在隧道中线上由外向里逐点逐个断面检测，并记录测点红外云桂铁路 ( 云南段 ) 六标段5 场强。将测得的数据输入电脑， 每条测线上的点绘制一条探测曲线。掌子 面上的点直接绘在断面图上。 注意事项：每次探测地段应重叠10m 左右，作为正常参考段。发现 异常点时应围绕该点测一圈予以确认。量测段内所有暴露的水均探测并做 好记录。雨季施工时每次大雨后均复测，通过与初测结果对比及时排除隐 患，防止出现突水突泥。1.2.6 超前地质探孔预报超

11、前探孔是隧道施工期地质超前预测预报最直接、最有效的方法， 也 是对其他探测手段成果的验证和补充。通过钻孔钻进速度测试和对钻孔岩 芯的观察及相关试验获取隧道掌子面前方岩石的强度指标、可钻性指标、 地层岩性资料、岩体完整程度及地下水、气状况等诸方面的资料。 预报分为单孔和多孔水平钻探两种，其中多孔按6 孔计，孔深一般 4060m，采用潜孔钻机接杆钻孔。单孔水平钻探灰岩地段每150m 计划 单孔水平钻探一孔； 碎屑岩、花岗岩地段每 250m 计划单孔水平钻探一孔。 为防止遇高压水时突水失控，开孔采用120 钻头，孔内放入3.0m 长的108 钢管做为孔口管，孔口管伸出掌子面50cm，孔壁间用环氧环

12、脂加水泥浆锚固， 孔口管伸出部分安封闭装置，并与注浆泵联接， 以便遇 高压水时及时封堵并注浆。 钻孔时作业平台要求平稳、牢固，钻机施工时不晃动。 施钻过程中，由地质工程师详细记录钻速、水质、水量变化情况，并 对岩芯进行统一编录、收集，综合判断预报前方水文、地质情况。1.3. 地质信息综合处理及超前地质预报完成地质信息的采集后， 及时对其进行综合分析。 项目部地质工作组 专业技术人员对资料进行初步整理和判读，上报给地质工作室， 然后由地 质工作室结合设计文件进一步整理、分析、判读，通过相互对比，对照验 证，综合判断掌子面前方的真实地质情况，形成预报结论及相应的施工、 变更建议。预报结论通过地质专

13、家组评审后，由指挥部副总工程师主持编 写综合超前地质预报成果， 报有关单位批准后及时反馈给各项目部，以指 导现场施工。完成超前预报后24 小时内，将预测预报结果报监理单位审 核后反馈给设计单位。 地质预报过程中， 应建立地质勘察与超前预报资料台账。并为设计单 位提供预测预报的原始数据和成果。1.4 地质信息复核及总结每次开挖预报段隧道时， 均通过照片、 地质编录等方法及时搜集现场云桂铁路 ( 云南段 ) 六标段6 真实地质信息，复核地质预报结论，通过对比验证，分析预报中的得失， 总结经验教训，并形成记录。 隧道施工过程中积极和各方交流，提高预报能力和预报质量。 不仅地 质小组之间要每月定期进行

14、交流，也要和地勘监理、设计等交流。三、安全施工方案3.1 总体原则坚持“ 早预报、先治水、强支护、快封闭，早衬砌” 的施工原则组织施 工。 施工前严格执行超前地质预报工作，通过超前地质预报资料进行分 析，确定岩溶或断层破碎带延伸、规模、方向与类型。对可能存在突泥涌 水地段采取全断面超前预注浆结合局部注浆方法，经注浆止水效果达到要 求后，方可组织开挖施工。注浆结束后，进行注浆效果检查。当地层含水 量不大时，浆液填充率须达到70%以上，地层富含水丰富时， 浆液填充率 须达到 80%以上。按总注浆孔的510%设置检查孔，检查孔的布设应在 均布的原则下，结合注浆资料的分析做重点检查。检查孔应无涌泥、涌

15、砂， 不塌孔，渗水量应小于0.2L/minm。不取芯钻孔时，应记录钻进速度、 钻进压力、排渣成份等，进行认真分析。注浆效果达到要求后，方可组织 开挖施工。 为防止突泥涌水对人员及设备造成危害，隧道施工时， 通过综合超前 地质预报手段探明掌子面前方地质条件，以便采取有效的施工措施， 避免 施工突发灾害的发生。 遇溶隙、裂隙水可以以堵为主； 遇到暗河或管道流， 必须以疏、排为主。3.2 工艺流程超前地质预报 超前支护 短开挖 强支护 仰拱砼 拱墙二衬3.3 突泥涌水探测施工时加强超前地质预报， 把超前地质预报纳入施工工序管理，建立 完善的超前地质预报系统， 采用先进可靠的预报方法 （TSP203地

16、震波法、 红外线探水仪、水平声波反射法、地质雷达和超前钻孔等），采取长短结 合、相互验证的综合预报手段， 根据预报成果采取相应的处理措施，制订 施工方案。四、施工方法3.4.1 隧道进、出口成立超前地质预测预报和围岩监控量测小组，小云桂铁路 ( 云南段 ) 六标段7 组需配备 1 名专职地质工程师及1 名隧道工程师和1 名测量专业技术人 员，专门负责该项工作。 每个开挖工班必须配一名工程师跟班。随时掌握 掌子面地质情况，并指导督促措施、技术标准、技术交底的落实，确保按 操作规程标准化作业。 3.4.2 施工到设计突泥涌水段前，开挖班打炮眼时，必须用风钻打一 长炮眼，长度比一般炮眼长3 米，目的用于探测前方是否有涌水流出。若 无涌水流出，则按正常施工方法进行。 3.4.3 若探明前方有突泥涌水，则对掌子面进行帷幕注浆。 3.4.4 帷幕注浆结束后，进行弱爆破短开挖，开挖一榀钢架距离及时 立钢架锚喷支护。 3.4.5 开挖支护够 12 延米后，及时施作仰拱砼。 3.4.6 开挖支护够 24 延米后，仰拱砼施作12 延米后，及时施作拱墙