13-突水涌泥段专项施工方案.doc
突水涌泥段专项施工方案一、编制依据隧道工程地质勘察报告铁道部铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南（TZ2312007）铁道部铁路隧道设计规范(100032005)朔州至准格尔线六狼山隧道设计图、施工图六狼山ZSKZ-1标段施工组织设计二、工程概况准朔铁路六狼山特长隧道全长15175m，单线隧道，进口里程为改DK20+575，出口里程为改DK35+750。进口至改DK35+450以14的坡度上坡，改DK35+450至出口以9的坡度上坡。翼墙式洞门,隧道最大埋深为443m。为开辟施工工作面，加快施工进度，隧道设5座斜井，斜井共长4650.8m，其中1#斜井长557.1m、3#斜井1116.67m、4#斜井1396.11m、5#斜井1068.86m、6#斜井512.56m。1#斜井为双车道斜井，其余斜井为单车道斜井。1#、4#斜井在施工完毕后改做紧急出口，用于隧道发生灾难是的逃生疏散通道。3#、5#、6#斜井在正洞施工完毕后，整理好斜井内排水系统后封堵。隧道突水涌泥地段如下：隧道突水涌泥地段表序号地段里程地质属性描述涌水方式1改DK22+575改DK21+350地表沟谷,顶板第四系地层夹碎石类土碎石类土为水的良导体,雨季施工容易发生突水、涌泥易突水、涌泥2改DK21+950改DK22+150老黄土夹碎石土老黄土为黏性黄土相对隔水，碎石类土为很好地含水层和导水层，且为倾斜分布的透镜体，雨季地下水渗入饱水时，碎石土层及土石分界处，地下水具有承压性。碎石类土，雨季饱水时从下部开挖，可能产生突水，涌泥3改DK22+190改DK22+715碎石土及豹皮状灰岩强风化带土石分界上层是碎石土和豹皮状灰岩不整合接触，基岩为强风化带，裂隙溶隙发育，渗透性较好施工开挖至此层，碎石层及强风化带饱水后具承压性，可能产生突水、涌泥、雨季水量大增。4改DK24+887改DK24+937逆断层断层产状65度<70度，断层影响带范围，断层及影响带宽度50m。断距约为120m。地表为沟谷汇水，破碎带透水性好，导水性强。可能产生股状涌水，雨季涌水量增大5改DK25+570改DK25+750石灰岩与相对隔水层的泥岩夹砂岩交界处地下水顺相对隔水层上面径流，一方面促进岩溶发育，一方面聚集大量地下水，大地电磁该处为低阻区，也说明为富水带。突水、涌泥6改DK26+550改DK26+650泥岩夹砂岩、砾岩大里程侧有断层，为很好的储水体，泥岩相对隔水，砂岩、砾岩破碎，相对含水可能产生股状涌水7改DK27+095改DK27+145正断层断层产状70度<70度，断层破碎及影响范围宽度50m，断距125m，地表为沟谷有很好的集水性，破碎带，透水性好，导水性强。可能产生股状涌水，雨季涌水量增大8改DK27+150改DK27+350缅状灰岩与泥质条带白云质灰岩接触层间透水，岩溶发育，物探大地电磁显示为低阻区可能产生股状涌水，雨季涌水量增大9改DK28+200改DK28+320背斜核部且缅状灰岩与泥岩接触节理裂隙发育，底板相对隔水，含水量较大可能产生涌水或突水10改DK28+200改DK28+320缅状灰岩岩溶裂隙发育，含水较多，物探大地电磁显示为低阻区可能产生涌水或突水11改DK29+520改DK29+850石灰岩、白云质灰岩与竹叶状灰岩接触岩溶裂隙发育，含水较多，物探大地电磁显示为低阻区可能产生股状涌水，雨季涌水量增大12改DK31+165改DK31+250白云质灰岩岩溶裂隙发育，含水较多，物探大地电磁显示为低阻区可能产生股状涌水，雨季涌水量增大13改DK31+425改DK31+518白云质灰岩岩溶裂隙发育，含水较多，物探大地电磁显示为低阻区可能产生股状涌水，雨季涌水量增大14改DK32+002改DK32+263白云质灰岩夹泥灰岩泥灰岩相对隔水,白云质灰岩岩溶发育,物探显示低阻突水、涌泥153斜0+603斜1+10断层破碎带及影响带破碎带,透水性好,导水性强可能产生股状涌水，雨季涌水量增大163斜4+753斜5+74白云质灰岩岩溶裂隙发育，含水较多，物探大地电磁显示为低阻区可能产生股状涌水，雨季涌水量增大173斜7+203斜8+50白云质灰岩、石灰岩岩溶裂隙发育，含水较多，物探大地电磁显示为低阻区可能产生股状涌水，雨季涌水量增大184斜7+804斜9+60断层破碎带及影响带破碎带,透水性好,导水性强可能产生股状涌水，雨季涌水量增大195斜6+665斜7+15断层破碎带及影响带破碎带,透水性好,导水性强可能产生股状涌水，雨季涌水量增大205斜9+705斜9+90土石分界老黄土中夹有碎石土，导水性强，地表沟谷有很好的集水性突水、涌泥 三、组织机构为了确保隧道顺利通过突水、涌泥地段，我部根据施工要求，特成立“某隧道通过突水、涌泥地段施工领导小组”进行施工管理、现场协调和指挥。施工预案小组名单：组长：王家明副组长：崔军 朱锦明 樊树成 王文彬 崔良进 姬国义成员：费晗 肖玉章 齐云 代小明 安勇 胥勇四、超前预报1、超前地质预报根据地质勘测调查，岩溶发育、碳酸盐岩与非碳酸盐岩层接触带、断裂构造破碎带及影响带、岩溶区的河床、沟谷及溶蚀洼地地段、老黄土夹碎石土、正逆断层等，突水、突泥的可能性极大，为了提前预报以上不良地质情况，制定合理的施工处理方案，实行动态施工，确保施工安全，确定采用超前水平钻孔和TSP-203、地质雷达、红外线探水仪、补充地质调查、掌子面地质调查与素描等物探方法进行综合预测预报。现场成立施工地质预测及预报队，由从事多年隧道施工和地质工作的专业技术人员组成，并聘请富有实践经验和地质资料判释能力的专家作指导。本隧道综合超前地质预测预报的工作和流程如下图。补充 掌子面地质调查与素描补充 补充地质调查长距离探测：TSP-203,预报距离100m 左右短距离探测：地质雷达，探测距离30m；红外线探水仪，探测距离30m；超前水平钻孔，探测距离3050m探测资料判释，提出探测意见和工程措施意见超前地质预报是制定施工方案和工程措施的主要依据，也是隧道施工的一道重要工序。本隧道施工中，重点地段上述各种预报手段并用，一般地段以TSP-203和水平超前钻孔为主。2、地表及洞内监控根据地表调查发现对隧道有影响的地表大的溶洞口、落水洞进行监控，观察平时流水情况，并与隧道内渗水情况相结合，总结溶洞口、落水洞对隧道的影响。派专人负责洞内全天24 小时渗水情况，一旦情况有变化，立即通知值班领导。五、突水施工方案针对实际施工中有可能出现突水的情况，将采取如下措施做为应急预备方案：突水时，首先将洞内人员与机具撤至安全区。然后根据突水位置查找地面是否有溶孔，地表水是否与突水位置相连通，成为地下水的补给源头，如果有，则加以封堵或疏排。洞内则采取先施工止浆岩盘，然后采取帷幕注浆法通过。1、止浆岩盘施工方案在隧道通过高压富水段时，根据掌子面围岩状况和超前探测孔出水情况来确定不同的止浆岩盘施工方案和技术参数。当出水点距掌子面较近(1-5 米)，水量和水压较大，或掌子面围岩破碎且溶隙、裂隙很发育时，则先施作止浆墙，再用小导管注浆加固止浆墙与掌子面围岩之间空隙形成止浆岩盘。当出水点距掌子面较远(>5 米)，且掌子面围岩较为破碎，以软弱夹层为主时，采用套管注浆，将水隔离在距掌子面较远处，形成较厚的止浆岩盘。当出水点距掌子面较远(>5 米)，且掌子面围岩较为完整时，利用浅孔注浆加固形成止浆岩盘。2、主要机械设备及注浆材料帷幕注浆设备钻孔设备：ZYG150 全液压钻机；YQ100 风动钻机注浆设备：ZG6310 往复式柱塞泵（单液注浆机）；KBY50/70 全液压双液注浆泵；2TGZ60/210 可调式高压注浆泵（双液注浆机）制浆设备：JZ350 叶片式搅拌机辅助设备：搅拌储浆桶、多功能轨行式钻孔台车、T型混合器、Y 型混合器注浆材料42.5水泥；水玻璃51Be。3、施工方法注浆工艺流程见附后的注浆施工工艺流程图。注浆管路连接见附后注浆管路连接图注浆劳动力布置见注浆堵水专业工班施工人员安排表注浆堵水专业工班施工人员安排表 序 号工 种人数（名）备 注1工班长12电工13技术人员14试验人员15钻孔人员156搅拌机司机8包括给搅拌机上料人员7注浆机司机28注浆操作人员49材料运输410安全员111维修保养人员1合计39注浆施工工艺流程图补充 注浆设计测量放孔（用油漆标注在岩面上）（用油漆标注在掌子面上）接通动力电源（用油漆标注在掌子面上）钻孔平台固定就位（用油漆标注在掌子面上）安装供风系统（用油漆标注在掌子面上）安装灭尘供水系统（用油漆标注在掌子面上）钻孔平台及俯仰角确定固定（用油漆标注在掌子面上）开孔且安装孔口管（用油漆标注在掌子面上）安装灭尘器（用油漆标注在掌子面上）钻孔注浆（用油漆标注在掌子面上）是（用油漆标注在掌子面上）转入下一钻孔（用油漆标注在掌子面上）孔深确定（用油漆标注在掌子面上）压水试验（用油漆标注在掌子面上）否（用油漆标注在掌子面上）注浆（用油漆标注在掌子面上）设计补注浆钻孔深度及位置（用油漆标注在掌子面上）是否已完成本循环钻孔及注浆（用油漆标注在掌子面上）钻注浆效果检查孔（用油漆标注在掌子面上）是（用油漆标注在掌子面上）结束（用油漆标注在掌子面上）D 止浆岩盘的施工a、大股涌水施工方案：先对掌子面出水点进行引流工作，清底，浇筑砼止浆墙，砼施工过程中预埋孔口管与小导管注浆建造止浆岩盘，最后进行引流管的关水工作。止浆墙的设置：根据掌子面围岩及出水情况确定砼止浆墙长57 米，分两段施工，第一段为3 米长，第二段为24 米，第一段止浆墙起引水归槽作用，第二段止浆墙起到封闭形成止浆墙作用（见下图1）。具体施工步骤：在出水点采用260 钢管引水，同时自制“U”形槽放置于引流管下方，使散水归槽，保证掌子面基底干燥。砼止浆墙施工时在涌水点用模板加工成木箱形图状，并预留2根108 泄水管。在砼浇筑过程中预留第一环注浆孔的孔口管，第一段浇筑完后，浇筑第二段砼前，对孔口管、引流管及泄水管进行接长处理。同时在浇筑第二段砼中预埋二、三环注浆孔的孔口管，和拱部预埋32 小导管，小导管环向间距40cm。E 止浆岩盘注浆加固a、注浆孔的布置：分三种方式：第一，按圆形布置注浆孔，根据地质和涌水情况确定注浆加固孔，预留注浆加固孔的2 倍的孔位用于帷幕注浆和检查孔；第二，小导管布置在拱部；第三，108 泄水管，布置在引流管下方。b、注浆加固注浆前进行关水试验,观察
