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1、新疆兵团第八建筑安装工程有限公司 水工技术： 徐钧华 2018年12月31日星期一,水工隧洞施工技术与控制,自我介绍,姓名：徐钧华 学校：哈尔滨建筑大学（函授） 专业：水工、民房建筑 工作岗位：副总工程师 工作经历：15年水利水电工程技术管理 项目经历：浙江省丽水市万顺建筑工程有限公司、陕西省镇坪县鸿源水电开发有限公司、陕西镇坪县桂花水能开发有限公司、陕西省旬阳县水利局防洪工程指挥部、 联系方式：QQ386805893,课堂纪律,上课时不准吸烟、讲话，不能在下面做小动作或窃窃私语，严禁大声喧哗，饮酒者不得进入教室上课； 上课均应按座次表就座，不经讲师允许，不得随意换座位； 上课期间不能在培训教
2、室接打电话，请将手机等设备调制静音或震动状态，不准随意离席走动，如特殊原因需离开教室，应争得讲师同意； 保持课堂秩序，注意听讲，认真做好学习笔记，按照讲师要求积极练习。,课程概述,交流提纲,一、隧洞开挖介绍 二、地质情况介绍 三、隧洞大小塌方的预防措施 四、隧洞引、排水处理方法 五、隧洞开挖施工支护方案 六、隧洞衬砌模板选型 七、隧洞混凝土衬砌施工技术 八、隧洞灌浆技术 九、隧洞封堵需注意的事项 十、竖井及斜井施工技术简述 十一、隧道施工质量控制 十二、隧洞完工程缺陷处理施工方法,一、引水隧洞开挖介绍,引水隧洞开挖施工方案及质量控制 洞挖施工布置： 洞挖施工断面施工原则 1、（1）根据招标文件
3、图纸提供的施工主洞平面布置，满足洞挖主洞开挖出碴、混凝土浇筑、钢筋安制运输等的需要。 （2）施工机械设备的外型尺寸、工作转弯半径范围必须与隧洞断面尺寸、纵坡比等，相适应。 （3）钻孔平台，钻机具的配备要求和混凝土衬砌及灌浆机具材料运输必须满足洞挖施工及断面尺寸要求。2、施工程序安排原则；施工程序安排原则，根据隧洞工程的特点。,（1）为确保质量安全，严格按工程设计要求，施工程序和有关水利水电工程洞挖施工质量控制的规定，规范要求及设计图纸进行施工。 （2）编制施工进度计划，确保合同工期顺利完成，创造施工条件合理安排工程进度计划，隧洞开挖的支护工程应及时跟进，隧洞开挖和支洞，闸室厂房开挖及混凝土施工
4、应不相互干扰影响。 （3）隧洞工程开工后，尽快做好隧洞施工风、水、电，管道，线路等临时设施布置和永久设施布置，并做好洞脸洞口的支护锁口，隧洞开挖施工进度的支护工作必须依据设计要求跟进。 （4）在围岩节理裂隙较发育和地质条件复杂及群洞交岔处，应严格控制进度，采取短进尺，弱爆破，多循环，多打孔，少装药的爆破原则，调整爆破设计方案，采取有效的支护措施手段。,引水系统平面图,隧洞开挖钻孔示意图,二、地质情况介绍,引水隧洞地质编录主要对象为每个开挖循环的岩面包括前方掌子面、边墙、顶拱、底板。具体的编录内容包括以下四个方面。 编录内容包括以下四个方面 1、岩石名称、时代、成因、风化程度、接触关系、分布与变
5、化规律。岩石和岩体的工程地质特性。 2、不同地质单元体的接触线地质构造线不同岩性的分界线不同风化程度的分界线。 3、断裂、节理裂隙、破碎带、软弱夹层、岩脉的分布、产状、形态、规模、性质、充填物性质、分布规律、相互切割关系、结构面的形态特征和组合形式用统计窗的方法进行节理裂隙组数统计提供节理裂隙节理玫瑰花图和等密度图。 4、地下水出露点泉眼、湿地分布、涌水量。,三、隧洞塌方的预防措施及处理,一、塌方预防 防止塌方是保证安全施工和快速掘进的关键，因此施工人员必须从思想上引起足够重视，施工前根据设计提供的地质勘探资料，实施超前地质探报技术，制订切实可行的施工方案。施工过程中，随时观察和监测有无异常，
6、仔细研究岩体和地下水变化规律，不断修正和完善原设计方案。 二、勤观测 在施工过程中，随时观察和量测现场工程地质及水文地质变化情况，研究变异规律，据以制订施工对策，在地质构造复杂地段，埋设YST型钢丝收敛计，及时预报岩体稳定情况。,三、短开挖 岩性不良地段，严格控制进尺，紧跟作业面一次支护快速衬砌，多打孔，少装药，放小炮，保证断面规整，为初期支护创造条件。 四、强支护 及时支护是消除塌方的重要手段，强支护是预防塌方的主要措施，施工中利用小导管注浆、长管棚、格栅拱等进行强支护。 塌方处理 不同类型的塌方，选择不同的处理方案，某些情况还需要几种方案综合处理。根据本工程的特点，对预计可能发生的几种塌方
7、情况，提出以下的措施： 五、裂隙扩张造成的小塌方 此类塌方多发生在轻微风化或裂隙较密集的围岩中，主要是由于开挖和支护方法不当造成，常发生在爆破后的几个小时内，虽然塌方数量不大，但威胁工作面的施工安全，施工中拟用加强锚喷法。,六、塌方体窄长的小塌方 此类塌方多发生在断层破碎带较窄且两侧岩体比较完整的地段，施工中可采用挑梁法安装钢支撑，然后对塌方处锚喷，挑梁法指将型钢穿过临时架立支撑的顶梁直抵掌子面，形成一排挑梁，在挑梁上架设水垛，填塞洞穴。 七、中等塌方 塌方量较大，塌方范围在10m左右，多发生在两条相邻、倾向相对的断层带或两种岩层交接带。在塌方之前，常有掉块现象，其频率及块度随爆破振动烈度、振
8、动频率和地下水活动强度的增加而提高。在塌方后，常有较稳定的顶板，继续塌方的可能性不大，一般用锚喷法、插筋排架法、护顶法、管棚法等处理。,八、大塌方 该类塌方在 100m3以上，塌穴高度在 10m以上，当洞顶岩层较薄时，易发生冒顶。处理措施为：若塌方堵塞整个隧洞，且对塌方规模和规律还不了解，可采用锚喷法，管棚法等多种处理措施；当塌方段埋藏较浅或地质条件较为复杂时，从洞内处理难以保障安全，可采用灌浆法和环行导洞法综合处理。 由于地下工程塌方情况十分复杂，塌方处理也无一定模式，具体要视现场情况研究决定。但根据以往的施工经验，以便做好安全防范工作，一旦发生塌方，能够及时采取有效措施，以把损失减到最小，
9、现对以上几种塌方形式提出如下处理方法，见下表。在实际选用时将与监理工程师协商，经工程师认可后实施。,塌方处理的主要方法,塌方处理的主要方法,隧洞塌方施工现场情况及施工方法案例,引水隧洞开挖施工纯属动态变化较大的地下施工工程，由于地壳的变化，地下工程的施工工艺也随之千变万化；所以在施工中常常会存在各种问题，如断层带、炭质破碎板岩、煤灰夹层、夹泥层、松散卸荷体、地下水渗流、不规则结构的破碎岩层等等原因，将会给引水隧洞开挖施工带来不同的施工难度。为此；如有遇到上述原因存在的地下工程，在实际施工中应如何做好施工方案；是引水隧洞开挖施工的关健；今特将某引水隧洞工程施工的几个案例及施工措施来做以论述记载如
10、下，以作类似于引水隧洞工程提供施工参考；,施工现场情况及施工方法案例,1、某引水隧洞施工现场情况如下图：,图（一）图中隧洞开挖时大小塌方时常出现,现场情况（图一）:此案例属地下渗水量大、断层带无规则、炭质破碎板岩、煤灰夹层、夹泥层、松散卸荷体、地下水渗流流量较大、不规则结构破碎岩层等等原因引成了引水隧洞施工高危难度的引水隧洞开挖施工工程，一旦进尺控制不佳就容易造成塌方现象,图中为施工通过后的部份洞段现场景况。 施工所采取的措施祥见施工方法如图：（二）（三）（四）之记录: 2、引水隧洞施工现场情况如下图：（二）、（三）、(四),（图二）,图（三）,（图四）,工现场情况图（二）:可以看到隧洞开挖的
11、掌子面，顶拱有大量的渗水量、边拱有少量的渗水但分布较均匀，地质情况为；炭质板岩、岩石较破碎、半拱以上有局部的断层。从图（三）、(四)看到洞内的渗流水量、流水走向等情况有一定的变化，在施工中带来了较大的难度。 此段所采取的措施是:需安排一支专业化队伍进行施工作业，在施工中，针对不同的地质情况，采用不同的施工进尺和锚固方法，并进行了超前锚杆封锁及固定进尺洞段，然后进行短进尺、锚杆、钢拱架、钢筋网、用防水布(有条件的可用钢板棚护)集中引排水处理，最后进行喷砼锚固使其引成整体等施工方法而顺利、安全的惯通。,（图五）,(图六),此段所采取的措施是如图（五）、(六):为塌方拱顶经支护后的效果图;在支护施工
12、中必须给支护施工人员创造良好的通风条件，随时注意施工现场的安全,同时根据现场地形情况做好设计支护方案,进行强支护、短进尺、确保安全穿过此洞段。安全穿过后,在支护塌方空间进行泵送C20砼灌注浇筑,确使引水隧洞引成了一个较稳定的整体。,引水隧洞施工现场情况如下图：图（八）,（图八）,现场情况图（八）:属在进行类围岩采用不同的施工进尺和锚固方法，并进行了超前锚杆封锁及固定拱腰部以上的下一施工段拱顶部位，然后进行短进尺、锚杆、钢拱架、钢筋网、进行喷砼锚固使其引成整体等施工方法的施工，在图上掌子面左上角有一夹泥层时的半小时后就造成了大塌方，由于施工队的施工不当把塌方泥石碴及时进行清理，边清边塌、对施工带
13、来了较大的安全隐患,此时方停止出碴施工,并会同项目部.工程部进行了研究施组织设计方案。 经研究后对此段所采取的处理措施是:如图（八）:方法是先对掌子面立模严密封闭，进行预设砼泵管道、经封闭严密后进行了灌注C20砼，使引水隧洞掌子面掘进方向引成整体，等待C20砼初凝后重新进行短进尺、强支护的施工,就这样历经艰难的、安全惯通此洞段。,引水隧洞施工现场情况如下图：图（九）（十）,(图九),(图十),现场情况图 (图九）:为在进行类围岩采用不同的施工进尺和锚固方法施工，并进行了超前锚杆封锁掌子面及固定拱腰部以上的下一施工段拱顶掘进部位，然后进行短进尺、锚杆、钢拱架、钢筋网、进行喷砼锚固使其引成整体等等
14、施工方法来施工时，在施工中突然发生了大塌方现像。详看(图十)现场情况;发现在掌子面腰部以上的岩石较破碎,则引起的突发性大塌方现像。 经研究后对此段所采取的处理措施是:首先检查现场拱顶塌方部位,为较松弛的夹泥、砂、岩石碴层,但泥石碴不能清理，为了预防边清边塌方情况的发生，处理方法是先对掌子面适当的工作面进行处理,然后进行立模并严密封闭,预设砼泵管道、封闭后灌注C20砼，使隧洞掌子面进尺方向引成整体，对腰部以下附近部位进行固结、回填灌浆,能使下一个进尺掘进施工锚杆固定稳定,等待砼初凝后重新进行短进尺、强支护施工,在施工中随时注意安全动态，并能顺利、安全的惯通。,正常地质情况下按常规开挖的施工形像图
15、祥见(图十一):某引水隧洞在较好的地质情况下所开挖施工的引水隧洞工程；类似正常的地质情况下按常规的开挖施工方案进行掘进，只要是有专业技术的施队伍都能施工出良好、理想的设计洞段效果。,（图十一）,(图十一)岩石较坚硬级别达到至及的交通洞工程,(图十二)岩石较坚硬级别达到至及的交通洞工程,(图十三)岩石较坚硬级别达到至及的交通洞工程,(图十四)岩石较坚硬级别达到至及的交通洞工程,(图十五)岩石较坚硬级别达到至及的导流洞进口,(图十六)这是渗水量大的粉细砂层泥砂砾岩土地质的洞室开挖洞段,(图十七) 竖井口,四、隧洞引、排水处理方法,引水隧洞如果地质条件差，那引排水处理是个的关键线路，排水系统：只是在
16、隧洞洞内设置排水沟进行洞内集水排输。根据目前所揭示的情况，引水隧洞内渗水量较大的隧洞工程很多，大多是通过排水沟将水引至支洞的集水井内，再由支洞已布置好的排水系统将水排出(根据渗水情况可以增加排水设备)。水一直跟着开挖作业面，随着洞挖长度的增加和渗水量的增大，则会影响到掌子面的钻孔和出渣作业，为了解决引水隧洞下游侧的排水，改善洞内作业环境，加快洞挖施工进度。结合现场实际情况和引水隧洞洞挖施工方案，需要制定引水隧洞排水系统设计方案。,隧道不渗不漏措施,开挖中洞内出现大面积渗漏水时，首先应加强超前导管注浆和周边系统锚杆注浆的力度，减少渗水量，对集中涌水处宜采用钻孔将水集中汇流引入排水沟，并将钻孔部位、数量、孔径、深度、方向和渗水量等作成详细记录。 排水设备及设施安引水洞实际情况来定：下面介绍个案例做以说明；,为了解决引水隧洞下游侧的渗水排出问题，并结合现场实际地质情况，要拟定在引水设置集水坑，集水坑必须要满足排水要求，集水坑尺寸一般为：长宽深250200150cm
