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1、太焦铁路TJZQ-10标段邓家庄隧道进口溶洞处理方案新建太焦高铁山西段站前工程TJZQ-10标段邓家庄隧道进口溶洞处理方案编制： 审核： 批复： 中铁十一局集团太焦铁路TJZQ-10标项目经理部二一七年七月- 3 -中铁十一局集团太焦铁路TJZQ-10标项目经理部目录一、编制依据2二、编制范围3三、工程概况33.1工程概述33.2主要技术标准33.3工程地质及水文特征43.4 气象特征53.5溶洞概况5四、施工准备94.1 材料94.2 机械设备及辅助设备94.3 人员配备10五、 处理方案105.1总体方案105.2溶洞回填105.3溶洞注浆115.4注浆效果检查13六、安全保证措施136.
2、1建立安全保证体系136.2各项安全技术措施13一、编制依据1、新建太原至焦作铁路山西段站前工程施工总价承包招标文件、施工总价承包合同、指导性施工组织设计。2、由中铁第三勘察设计院设计的设计图纸、设计说明等资料。3、本工程所涉及的国家和地方有关政策和法规，特别是环境保护、水土保持，职业健康安全、节能减排等方面的政策和法规。4、现有机械设备、技术实力以及多年来工程建设的成功施工经验。 5、当地自然条件及施工调查资料。 6、大西公司注浆管理办法。二、编制范围 新建太原至焦作铁路TJZQ-10标邓家庄隧道进口，DK317+538-540段溶洞处理。三、工程概况3.1工程概述 邓家庄隧道位于山西省泽州
3、县境内，测区沿进口山后村依次穿过宁家坪、大红沟村、水掌村、至尹滩村钻出；隧道进口位于泽州县宁家坪西侧，隧道出口位于泽州县大箕镇尹滩村。隧道进口里程为DK317+395，出口里程为DK321+002，隧道全长3607m，最大埋深约330m。隧道DK319+956.666至出口位于R=4500的左偏曲线上，其余段落位于直线上。隧道内进口至DK317+650范围内纵坡为27.639下坡，DK317+650DK321+000范围内坡为17下坡，DK321+000至出口范围内坡为14下坡。隧道V级长777m，采用三台阶临时仰拱法开挖；IV级围岩长995m，采用三台阶法开挖；III级围岩长660m，采用台
4、阶法开挖；II级围岩长1115m，采用全断面法开挖。3.2主要技术标准铁路等级：高速铁路；正线数目：双线；设计行车速度：250km/h；线间距：4.6m；最大坡度： 一般20，困难30；最小曲线半径： 一般3500m，困难3000m；牵引种类：电力；列车类型：动车组；到发线有效长度：650m；列车运行控制方式：自动控制；调度指挥方式：综合调度集中。3.3工程地质及水文特征1.地形地貌 隧道区位于晋城市泽州县大箕镇，地貌形态总体属于中低山区，地形起伏较大，地表植被极其发育。进口处地面标高约为535m，出口处海拔约为467m。中间地段主要以中山为主，最高点位于水掌村山岭，海拔845m，最低点位于尹
5、滩村隧道出口处，海拔约为467m，相对高差为378m。沿线地表大多基岩出露，该区山岭绵延，地面起伏较大，沟谷深切，“V”型谷发育，两侧陡峭，谷坡5070，沟谷内及山坡处植被繁茂。山脊呈锯齿状。地表岩溶发育，有溶隙、溶沟及大型溶洞。斜坡表层普遍分布残坡积土层，工程地质性能差。隧道区上覆新生界第四系上更新统坡崩积层碎石土、块石土，第四系上新统坡洪积层粗角砾土、碎石土、新黄土，中更新统洪积层老黄土、细角砾土；下伏奥陶系中统下马家沟组（O2x）、奥陶系下统三山子组（O1s）岩层。2.水文地质1)地表水 隧道测区内河流较发育，隧道进口为白水河，出口为尹滩村河。2)地下水 地下水主要为基岩裂隙水与第四系孔
6、隙潜水。第四系孔隙潜水主要赋存于沟谷或山坡第四系松散堆积物中，主要补给来源为大气降水，孔隙潜水水量受季节影响较大，潜水位雨季短暂存在，旱季消失。孔隙潜水渗流途径以垂直下渗为主，大气蒸发为重要排泄途径。基岩裂隙水主要分布奥陶系石灰岩层中，受岩石风华程度，溶蚀以及节理裂隙的影响，地下水分布不一，局部水量较丰富，雨季孔隙潜水多沿土石界面或节理裂隙发育段涌出。该区地下水主要接受大气降水积河水补给，地下水水位、水量随季节性变化明显，雨季水量较大，旱季水量相对较小。3.地震参数 隧区地震动峰值加速度为0.05g，（地震基本烈度为VI度）。4.不良地质及特殊性岩土 崩塌落石：隧道DK317+522DK317
7、+583里程段落山坡高陡，岩石节理裂隙发育，有危石崩落，边坡及沟谷处岩堆发育，厚度约为2m，长度约为100m，堆积岩石颜色鲜艳，内部结构松散，孔隙度较大，岩块间几乎无粘结力，易失稳；出口DK320+920DK321+002里程段落岩质边坡较为陡峭，节理裂隙发育，坡脚处块石土发育，厚度约为5-30m，宽度约为150m。岩溶：奥陶系中统下马家沟组（O2x）泥灰岩，角砾状泥灰岩中溶蚀严重。角砾状泥灰岩与泥灰岩界面、白云质灰岩与泥灰岩界面发育溶洞、溶隙。3.4 气象特征 本标段气候属于暖温带半湿润大陆性季风气候，四季分明，昼夜温差大，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，降水量多集中在七、八月份，季风气候明显，
8、按对铁路工程影响的气候分区焦作晋城为温暖地区，高平晋中为寒冷地区。3.5溶洞概况溶洞位于隧道DK317+538-DK317+540段右侧，溶洞宽度约为2.2米，深度约为8米，因溶洞下部被隧道洞碴覆盖，溶洞下部具体尺寸未知。经现场勘查，下部溶洞未有扩大的趋势。溶洞内裂隙贯穿于整个隧道断面，裂缝宽度为5-10cm，裂缝的深度暂时无法确定。经过现场勘查拱部溶洞比设计拱顶高4米。四、施工准备4.1 材料 (1)注浆用水采用深井水(已送检合格)。(2)注浆用的水泥采用普通硅酸盐水泥，水泥强度等级为42.5级，水泥保持新鲜，不超过出厂日期3个月，受潮结块者不得使用。水泥的各项指标符合国家标准，并附有水泥出
9、厂报告。（3）原材料必须符合设计要求,进场材料必须具有合格证,并按有关规定送检合格后方可使用，袖阀管采用50PVC塑料管，袖阀管全长设置，袖阀管与钻孔间空隙采用套壳料封堵。袖阀管注浆采用分段分浆液多次注浆。水泥采用强度等级为42.5普通硅酸盐水泥，受潮结块不得使用。水泥等材料的各项技术指标应符合现行国家标准，并应附有出厂合格证和试验报告。4.2 机械设备及辅助设备 (1)注浆设备主要包括钻机、注浆泵、搅拌机、混合器、止浆塞、筛网、注浆管、孔口盖及配套仪表等。主要机械设备配置表序号名称型号单位数量用途1混凝土输送泵XY-2PC台12拌浆机SM-200台2制备浆液3搅拌式贮浆桶SS-400只4过滤
10、杂质，储备浆液4液压注浆泵BW150台2压注浆液5流量压力自动记录仪SPQ-850台2显示流量压力和总注浆量6电磁流量计台2显示注浆量 (2)辅助设备与机具： 机动小翻斗车、手推车、铁锹等生产用小型工具。水准仪、全站仪、倾斜尺、水平尺、测绳等检测工具。（3）模板、钢管、I16工字钢等材料。 4.3 人员配备 劳动力配置应结合工期要求，工点具体特点进行合理的配置。结合正常施工需要，主要劳动力配置如下：劳动力配备序号职务及工种人数备注1队长12领工员13安质员14模板工65注浆施工人员86试验员27技术员28杂工39电工1五、 处理方案 5.1总体方案溶洞内采用C35混凝土进行回填，回填时在溶洞上
11、方及下部预留注浆管，注浆管插入溶洞缝隙内，混凝土回填完毕后掌子面继续按照设计要求进行开挖支护，拱架安装完毕后在拱顶预留注浆管。等待此溶洞段落中下台阶开挖支护完毕后对此段落进行注浆作业。5.2溶洞回填溶洞回填采用C35混凝土进行回填。施工前首先清除拱顶上方危石，防止施工过程中掉块，确保施工过程安全。采用木模板对溶洞口进行封堵，利用钢管及工字钢对模板进行加固。模板安装前先将预留注浆管（42无缝钢管）插入溶洞下方，然后进行模板的安装及加固。在溶洞口上方预留混凝土回填管与注浆管，注浆管需插入溶洞裂隙内防止混凝土将注浆管口堵死。模板安装时每隔1米预留观察孔洞，用于观察回填混凝土时溶洞内情况。混凝土回填至
12、观察孔时应暂停泵送，等将观察孔封堵后再继续进行泵送回填的施工。溶洞回填时首先进行场地的平整，将输送泵托运至指定位置，将泵送管道连接严密。最后一节采用软管与预留注浆管进行连接，防止输送泵产生的荷载压力碰撞模板。在砼浇筑过程中，观察模板情况，当发现有变形、移位时，应及时采取加固措施。5.3溶洞注浆A.试泵开泵前先将搅拌桶中加满清水，三通转芯阀调到回浆位置，待泵吸水正常时，将三通回浆口慢慢调小，泵压徐徐上升，当泵压达到预定注浆压力时，持续二、三分钟不出故障，即可结束。B.安装注浆管和止浆塞注浆套管外露的长度不小于0.3m，以便连接孔口阀门和管路，嵌入基岩大于0.5m，用M15水泥砂浆(或用水泥与水玻
13、璃混合浆)固结,并将孔口套管四周捣实封闭,防止浆液从套管周围冒出,影响注浆效果。注浆管安放好后，在注浆管管口加上孔口盖，以防止杂物进入。C.压水试验用1.52倍于注浆终压对系统进行压水试验检查；检查管路系统能否耐压，有无漏水；检查管路连接是否正确；检查设备机况是否正常；使设备充分热身。试运转时压水压力由小逐渐增大到预定注浆压力，并持续15min。D.浆液配制进场注浆材料必须符合要求，注浆用水应是可饮用的河水、井水或其他清洁水，水泥采用普通硅酸岩水泥，水泥标号为PO42.5。水泥应保持新鲜，一般不应超过出厂日期三个月，受潮结块不得使用，水泥的各项指标由实验室现场抽样检验。a 纯水泥浆：水灰比0.
14、8:11:1的纯水泥浆用于全填充岩溶及岩溶孔土层部分注浆。b注浆压力及顺序注浆压力一般基岩中为不小于0.10.3MPa，岩土界面附近逐步加大到0.30.5 MPa。注浆孔施工应自隧道两侧向线路中心的顺序进行，先两侧后中间，以保证注浆质量。注浆施工按照注浆技术规程(YBJ44-92)有关规定与设计要求进行。 结束注浆当注浆达到下列标准之一时，可结束该孔注浆：A.注浆孔口压力维持在0.2MPa左右或者逐渐上升到0.4MPa，吸浆量不大于40L/min，维持30min。B.冒浆点已出注浆范围外35m时。C.注浆钻孔基岩完整，或多次注浆，孔口压力超过1.5MPa。D.单孔注浆量达到平均注浆量的1.52.0倍，且进浆量明显减少时。 提管、回填注浆完成后应立即拔管，若拔管不及时，浆液会把注浆管凝固住而造成拔管困难。拔出管后留下的孔洞，及时用水泥砂浆封孔。5.4注浆效果检查岩溶注浆完毕后，我们通过3种方式进行注浆效果的检查：压浆前后遵循铁路工程物理勘探规程(TB10013-2004)采用瞬态面波法进行探测。根据注浆前后瞬态面波VR特征的变化对比，确定注浆效果较好确实起到加固地基的效果。根据注浆前后钻
