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1、页眉内容大独山隧道突水突泥专项施工方案1 编制依据（1）铁路混凝土工程施工质量验收标准TB10424-2010；（2）铁路混凝土工程施工技术指南铁建设【2010】241 号；（3）高速铁路隧道工程施工技术指南铁建设【2010】241 号；（4）高速铁路隧道工程施工质量验收标准TB10753-2010；（5）大独山隧道设计图第二册共四册；（6）大独山隧道设计图第三册共四册；（7）时速 350 公里双线隧道辅助施工措施及施工方法；2 编制范围根据设计图纸：大独山隧道预测隧道正常涌水量为91200m 3 /d ，最大涌水量为 177000m 3 /d 。其中 D1K855+300D1K858+918
2、段内的断层带内，岩芯破碎，且地表岩溶形态和地下岩溶管道发育，有发生岩溶涌水突泥的危险。 在 D1K856+650D1K856+700段内可能揭示张家寨暗河，该暗河雨季流量约为1.5m 3/s ，隧道涌水量将会成倍、甚至十倍的增加。根据断层分析有可能出现突水、突泥的段落：D1K854+510+610、D1K855+200 +320 、D1K855+580 +680、D1K856+110+160、 D1K856+615 D1K857+075 、 D1K857+225 +325、D1K857+645 +860 、D1K858+020 +160 、D1K859+300 +450 、 D1K859+80
3、0 +950 、D1K862+375 +475 段穿越破碎带、断层、岩溶接触带及地表村庄等，施工过程中极易发生突水、 突泥现象且可能造成地表失水。根据现场施工揭示或超前地质预报结果：有发生突水、突泥可能的变更地段。3 工程概况3.1设计概况大独山隧道位于关岭普安区间，起讫里程为D1K852+772页眉内容D1K864+654，全长 11882m。全隧共设置 2 座横洞 1 座贯通平导，均采用无轨单车道。在 D1K856+500线路左侧设置长约 1043m的一号横洞，在D1K861+500线路左侧设置长约 1361m的二号横洞，贯通平导长 11829m，起讫里程为 PD1K852+768PD1K
4、864+597，平行设置于线路前进方向右侧，与左线线路中线的距离为35m。4 施工组织方案4.1 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，地层含水丰富时，浆液填充率须达到 80% 以上。按总注浆孔的 5 10% 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
5、的分析做重点检查。 检查孔应无涌泥、涌砂，不塌孔，渗水量应小于 0.2L/min m 。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。4.2 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。 4.3 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
6、（ TSP203 地震波法、红外线探水仪、水平声波反射法、地质雷达和超前钻孔等） ，采页眉内容取长短结合、 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。（1 ）TSP203全程施作 TSP203 ，软弱、破碎低层或岩溶发育区，每次预报距离采用120m,搭接20m；岩层较好的硬质岩每次预报距离采用150m,搭接20m。（2 ）超前地质水平钻在可能发生涌水段落采用超前地质水平钻施作3 个探孔，钻孔直径采用89 ，活动断裂带超前探测长度80 100m, 搭接长度不小于10m,其余地段超前探测长度不小于30m ，搭接长度不小于5m 。（3 ）加深炮孔在每个掌子面采用风钻在拱顶
7、、拱腰两侧、中部处施作加深炮孔，炮孔深度为 5 米，根据钻孔的速度和出水情况，判定前方围岩情况。（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， 以确定前方隧道是否存在涌水突泥的段落并制定相应的施工预案。4.4 施工措施隧道在可能发生突水突泥地段施工时 ,应根据综合超前地质预报及现场实际情况 ,判识前方围岩软塑状断层破碎带及溶洞的分布范围、 类型情况（大小、有无水、溶洞是否发育中、以及充填物大小） 、岩层稳定程度和地下水情况（有无长期补给来源、雨季水量有无增减） ，并采取相应的施工
8、措施。岩溶洞穴有填充物，其一般下沉量大、强度低、稳定性差，大多由泥砂及其混合物组成。当隧道必须穿越时，隧道基底可采取换填、注浆加固、钢管桩、旋喷桩等方法来处理。对于充填淤泥的溶洞：在隧道施工中， 采取综合超前地质超前预报判明前方存在充填淤泥质溶洞时，应停止施工。然后采用超前预注浆加页眉内容固淤泥质地层，并采取超前大管棚支护，台阶法开挖。开挖后及时进行径向注浆，及时施作二次衬砌结构。对于充填粉质粘性土型的：在隧道施工中， 采取综合超前地质超前预报表明前方存在充填粉质粘土层时， 鉴于粉质粘性土层有一定的自稳能力，对于拱部及边墙的溶洞可采用超前小导管支护， 必要时在隧道拱部设大管棚超前支护，分部开挖
9、，钢架支撑的处治方案，开挖后及时进行径向加固注浆。 基底的溶洞可采取钢管群桩或高压旋喷桩进行加固处治。加固后及时施作二次衬砌结构， 根据水压力测试结果确定是否采取抗水压二次衬砌结构形式。当溶洞较大、较深 ,填充物较多时， 可采用梁、拱跨越。但梁端或拱座应置于稳固可靠的基岩上 ,必要时用圬工加固。当遇到一时难以处理全填充型溶洞时 ,可采用迂回导坑绕过溶洞区 , 继续进行隧道施工 ,再行处理溶洞。隧道在施工时 ,应根据超前地质预报及现场实际 ,探明前方围岩软塑状断层破碎带及溶洞的分布范围、类型情况（涌水大小、溶洞是否发育中）、岩层稳定程度和地下水情况（有无长期补给来源、雨季水量有无增减），并采取相
10、应的施工措施。（1 ）当涌水量不大，涌水类型为基岩裂隙水时，在长段落范围内进行注浆是不经济的，也会对隧道的建设工期产生严重影响。因此，在这种条件下按照“适量排放”的原则，做好隧道施工排水和运营排水。（2 ）当涌水量较大、涌水集中在一定的范围内，严重影响隧道掘进进度时，采用超前注浆和帷幕注浆技术、径向注浆的方式进行堵水，来加快隧道施工进度。（3 ）施工中出现大集中涌水时，采取局部注浆的方式进行封堵，对剩余的小股涌水进行集中引排。 同时加大施工中抽水泵站抽水能力的配备和储备， 按设计中预测的最大涌水量配备各级泵站，具体排水系统布设方案等。为了防止突然涌水，发生涌水风险事件，在施工中严格控制台阶长度
11、，并随时进行补注浆，保证隧道施工安全。（4）当有暗河和大量涌水时,宜排不宜堵。在查明水源流向及其与页眉内容隧道位置的关系后，采取暗管、涵洞、小桥等设施以渲泄水流，最后利用隧道内排水系统将水排出洞外。(5) 局部注浆技术措施如岩层的溶隙、软弱夹层的局部有股状涌水现象，出水比较清澈，受大气降雨影响不大，其处理方法有直接封堵法和间接封堵法。直接封堵法：对于涌水压力P0.5MPa的股状出水点，如来水方向可以确定，可采用直接封堵法进行处理。沿着出水部位和出水方向直接钻孔，孔间距应控制在0.5 1.0m ，钻孔深度应为开挖轮廓线外(0.5 1.0)D ，如孔内的出水部位距离孔口较远， 可安设和钻孔长度一样
12、的注浆花管； 如孔内的出水部位距离孔口较近，可安设 2.0m 左右的孔口管，每根注浆管前端应开花孔，保证水从管中排出。管口均应安装球阀，管外壁和孔壁之间的空隙用锚固剂填充，注浆管安设完毕后，应进行挂网，网格外侧应用20 的钢筋将注浆管焊成整体，然后喷混凝土20cm作为止浆墙。注浆材料应选用普通水泥浆，如局部出现漏浆可采用水泥水玻璃浆液进行封堵。注浆前应作压水试验，以确定注浆压力，注浆压力应大于2 倍3倍涌水压力。由于注浆压力较高， 注浆管和注浆泵之间应采用丝扣连接。注浆泵应选用中、低压力的注浆泵（压力大于2.0MPa ）。注浆顺序应从上到下，当发生未注浆的管子串浆时，应及时关闭球阀，直到将最后
13、一根流水的注浆管堵住为止。间接封堵法：对于涌水压力 0.5MPa P1.0MPa 的股状出水点， 或来水方向不能明确判断的出水部位， 可采用间接封堵法进行处理。 在围岩表面距离出水部位 0.5 1.0m 处，向出水方向钻斜孔，孔间距控制在 0.51.0m ，钻孔深度与直接注浆法类似，大部分孔应穿过出水岩层，将水引出。其注浆材料、注浆工艺、注浆结束标准和间接注浆法类似。该方法的特点是，钻孔受水的影响较小，且钻孔容易探到出水部位，同时对围岩加固效果好。页眉内容注浆机械应选用中等压力的注浆泵 , 其泵压应大于 5.0MPa 。注浆的顺序为：先堵出水最小的孔，再依次封堵出水较大的孔，如哪根管子串浆，可
14、将孔口阀门暂时关闭，待其他孔注浆完成后，再打开串浆管的阀门，如流水或流浆，应继续进行注浆。当涌水压力大于1.0MPa 时，且出水点和与该出水点连通的管道距离孔口较远（一般情况下应 3.0m ），可选用高压泵（压力 10.0MPa ），利用水压或气囊式止浆塞深入孔内进行注浆。但注浆过程中一定应加强对围岩和支护结构变形的监测，防止局部突然破坏，影响施工安全。上述情况也可采用以下 2 种方法进行处理：第一种方法是采用 C20 混凝土将出水部位及附近的隧道空间完全填充， 进行超前注浆处理；第二种方法是预留排水管，待抗水压衬砌完成后进行处理。后一种处理方法带有相当大的风险，一旦封堵后，水压过高，可能导致二次衬砌破坏。(6) 当隧道已发生涌水时，立即启动应急预案，组织电工和抽水工24 小时不间断抽水，防止浸泡发生其他事故，同时安排挖掘机挖集水井并安排装载机配合运送抽水泵及排水管，增大隧道排水系统排水能力。突水、突泥的段落：D1K854+510 D1K854+610 段采用级抗水压 0.5Mpa 复合式衬砌，台阶法临时仰拱，拱部设置 766mm 的中管棚，每环 50 根，每根长度为 8.0m，纵向每 6m 一环，全环 20
