宝成杨家湾隧道岩溶、突泥、涌水施工专项方案 67页

'宝成线K395+880～K401+872危岩体综合整治工程杨家湾隧道正洞及平导岩溶、突泥、涌水专项施工方案编制：审核：批准：中铁隧道集团有限公司宝成线K400综合整治工程1标项目经理部中铁十二局集团有限公司宝成线K400综合整治工程2标项目经理部二〇一二年十二月十五日66 目录1.工程概况51.1隧道概况51.2地质情况51.3水文地质条件52.编制依据63.技术方案63.1总体施工顺序63.2超前地质预报73.3注浆方案选择83.4超前帷幕注浆方案93.4.1注浆参数93.4.1.1注浆压力的确定93.4.1.2浆液扩散半径93.4.1.3注浆加固范围及注浆孔布置93.4.1.4注浆孔布置93.4.1.5注浆速度93.4.1.6隧道超前预注浆参数103.4.2注浆材料103.4.2.1注浆材料选择103.4.2.2特种浆材使用原则123.4.3钻孔注浆顺序133.4.4注浆结束标准133.4.4.1单孔结束标准133.4.4.2全段结束标准133.4.5注浆施工工艺流程143.4.6注浆效果检查及评定153.4.6.1分析法153.4.6.2检查孔法1566 3.5超前局部注浆方案153.5.1注浆参数173.5.2注浆材料173.5.3钻孔注浆顺序183.5.4注浆结束标准183.5.5注浆工艺183.5.6注浆效果检查及评定193.6补注浆和开挖后径向注浆193.6.1补注浆193.6.2径向注浆193.7超前注浆后的开挖方案213.7.1总体施工方案213.7.2超前支护213.7.3隧道开挖223.7.4钻爆设计233.7.5洞身支护243.7.5.1喷射砼243.7.5.2砂浆锚杆253.7.5.3中空注浆锚杆263.7.5.4锁脚锚杆263.7.5.5钢筋网铺设263.7.5.6拱架施工273.8隧道施工中岩溶的防治及处理措施283.8.1岩溶水的处理283.8.2溶洞处理313.8.2.1溶洞的分布形态313.8.2.2施工方法323.8.3施工工艺403.9隐伏岩溶处理4266 3.9.1工作内容及原则423.9.2主要技术要求423.9.3.钻探443.9.4.勘察成果整理与分析453.10地下水环境保护453.11综合评价454.隧道突泥、涌水事故应急和响应预案454.1总则454.2突泥涌水应急小组组织机构及职责464.3突泥涌水应急抢险物资、设备474.3预防措施474.4应急处理措施484.5成立事故调查处理小组495.施工计划495.1施工进度计划495.1.1超前预注浆施工进度计划495.1.2超前预注浆后开挖施工进度计划495.2材料计划505.3机械设备计划505.4劳动力计划516.安全、质量、职业健康、环保技术措施526.1安全生产保证措施526.2关键技术及质量保证措施536.3特殊情况应急措施556.4职业健康环保措施557.施工节能减排措施567.1节能减排施工原则567.2管理体系567.3管理内容5666 7.4节材与材料567.4.1结构材料577.4.2周转材料577.5节水与水资源577.5.1提高用水效率577.5.2非传统水源利用577.5.3用水安全587.6节能与能源利用587.6.1节能措施587.6.2机械设备与机具588.环保保证措施58附图一60附图二61附图三62附图五64附图六65附图七6666 杨家湾隧道正洞及平导岩溶、突泥、涌水专项施工方案1.工程概况1.1隧道概况杨家湾隧道进口位于四川省广元市剑阁县上寺乡猫儿村境内，出口位于广元市青川县竹园镇东曹村境内,进口里程DK396+553，出口里程DK400+718，中心里程DK398+635.5，隧道全长4165m，坡度采用人字坡，隧道进口位于曲线上，出口位于直线上。左线线路左侧30m处设置长3285m的平导，进口平导起点里程PDK396+545,全长1320m，出口平导终点里程PDK400+729，全长1965m。平导设7个横通道与隧道相连，平导横通道中线与正洞线路前进方向平面夹角为40°，净空尺寸5.0m×6.0m，采用无轨单车道运输。进口端平导终点与出口端平导起点之间采用泄水洞连接贯通。泄水洞全长899m，尺寸3.5×4.75m，泄水洞坡度与正洞坡度一致，两端与平导坑底高程顺接，确保水流畅通。本方案主要涉及杨家湾隧道正洞、平导及泄水洞穿过可溶岩与非可溶岩接触带时、穿过可溶性岩与非可溶性岩互层时以及穿过断层破碎带时可能发生岩溶、突泥、涌水等地质灾害段的专项施工方案。1.2地质情况隧道洞身段为中低山岩溶发育区，隧址范围内为中低山河谷深切地貌，大部分基岩裸露，地层清晰。地形具有明显的新构造运动特征，地层上升速度超过下切及旁蚀速度，且上升过程中有过相对的停断或滞缓期，在坡地上部显示阶梯状地形特征，具有“多层地形”特征，隧道经过区域山势陡峻。隧道区址范围内地表溶蚀形态以垂直向发育溶沟、溶槽、石芽为主，多充填黏土，管段内隧道穿过K396+805～K396+835段杨家湾逆断层（F1）时由于岩体破碎，施工中极易发生突泥涌水现象；K397+625～K397+735段可能遇到溶隙、溶腔、溶洞，及发生突水、突泥现象；K397+176～K397+394段为灰色～深灰色中厚层～厚层状含燧石结核及燧石条带状灰岩为主、该地层岩溶中等～强烈发育；另外，K396+710～K397+000段为灰色砂岩与泥岩的互层，下部夹煤层，施工中需防止互层次生突泥、涌水地质灾害。本隧道的不良地质有:岩溶、采空区、岩堆、煤和有害气体及水害；特殊岩土主要有膨胀土和膨胀岩。隧道围岩级别情况见表1-2-1《杨家湾隧道围岩级别情况》。66 表1-2-1杨家湾隧道围岩级别情况项目名称围岩级别（m）II级III级IV级V级正洞51014651540650平导/10561545694泄水洞510389//1.3水文地质条件隧址区属长江流域嘉陵江水系清江河，地下水主要为碳酸盐岩溶水。地表水系不发育，河水水位随季节变化较大。按以往邻近工程经验取水试验分析，河水水质对混凝土无侵蚀性。隧址区地下水在化学侵蚀类型为硫酸盐侵蚀及酸性侵蚀环境时，侏罗系下统白田坝组地层地下水环境作用等级为H1，二叠系上统龙潭组地层地下水环境作用等级为H2，其他地层地下水不具备侵蚀性。预测最大涌水量为254900m3/d。2.编制依据(1)杨家湾隧道施工图纸、设计文件、资料等；(2)国家、铁道部和地方政府（省、直辖市）的有关法律、法规、条例、规定；(3)国家和铁道部现行设计规范、铁路相关验收标准、施工规范；(4)超前地质预报结果；(5)工地现场踏勘获得的资料。3.技术方案3.1总体施工顺序杨家湾隧道采取“以排为主，限量排放，综合治理”的原则，正洞及平导全隧采用超前地质预测、预报技术。正洞及平导经过断层破碎带、可溶岩地段时，施工中应以超前地质预测预报为基础，探明不良地质体的分布位置、规模、充填情况及岩溶水的发育情况，对岩体赋水、地表水与地下水连通性、岩体完整性及施工安全、环境保护多因素进行评价，分析其对隧道的危害性，另外可以由平导开挖揭示围岩情况及岩层走向对正洞开挖安全性进行指导。施工中根据超前地质预报信息及开挖揭示情况，当施工中可能产生突水、突泥危及施工安全时，实施以注浆堵水，加固围岩，确保施工安全为目的的超前帷幕注浆或局部注浆，由现场四方确定注浆段落和注浆方式。根据物探、钻探等综合手段判明前方地质情况后，按照如下程序进行注浆、开挖施工。具体程序见图3-1-1《岩溶、突泥、涌水地质不良体的判识程序及注浆流程图》。66 已有勘测资料施工方案初选远距离超前预测预报判断设计中地质情况是否与实际相符是否修正施工方案水压较高，可能发生大规模（高压）涌（突）水突泥岩体完整、可保证开挖后自稳。水压较低，不会发生大规模（高压）涌（突）水突泥近距离超前预测预报，确认是否可能开挖否开挖轮廓线外3～5m范围超前预注浆局部补注浆判定是否达到注浆效果判定围岩开挖后是否能自稳否否是开挖是开挖后判定是否达到注浆效果初期支护局部出水，且流量大于控制排水量。局部有水，且出水量小于控制排水量或无水局部注浆判定是否达到注浆效果加强初期支护补注浆否二次衬砌背后防排水系统是初期支护施作二次衬砌是否图3-1-1岩溶、突泥、涌水地质不良体的判识程序及注浆流程图针对杨家湾隧道突泥涌水段不可预测的特点，预测突泥涌水段的施工流程十分必要，具体流程见下图3-1-2《预测突泥突水段的施工流程》。66 图3-1-2预测突泥涌水段的施工流程3.2超前地质预报超前地质预报可有效探测隧道前方地质情况，施工时将超前地质预报纳入隧道施工正式工序管理，正确指导现场施工，必须在检测报告提交确定施工方案后方可进行隧道开挖。掌子面未经超前地质预报检测，不得进入下一阶段开挖施工。根据不同的地质复杂程度分级,针对不同的地质问题,选择不同的物探方法和手段开展超前地质预报，采用多种方法的组合探测有利于互相印证，提高对掌子面前方地质情况的认识水平。根据铁路隧道的开挖方式、工期要求和各物探方法的优缺点，本线采用的物探方法以地震反射波法（TSP）为主（100～120m长距离预报），地质雷达法、红外探测法（20～30m短距离预报）为辅，隧道正洞、辅助坑道均需里程连续开展超前地质预报工作。同时，采取超前水平钻孔、炮眼加深等方式探测隧道掌子面前方地质情况。实施方案详见《杨家湾隧道进口正洞及平导超前地质预报实施方案》。3.3注浆方案选择隧道采取“以排为主，综合治理”的原则，当施工中可能产生突水、突泥危及施工安全时，实施以注浆堵水、加固围岩、确保施工安全为目的的超前帷幕或局部注浆预设计。具体流程详见图3-1-1《岩溶、突泥、涌水地质不良体的判识程序及注浆流程图》。66 (1)按照远距离超前地质预报、常规地质预报手段探明前方水压较高，可能发生大规模（高压）涌（突）水突泥、并且利用近距离超前预测预报及超前探孔手段验证确实存在该风险时，采用超前预注浆。岩体结构性能极差，在水的影响下，开挖可能导致洞壁失稳，诱发更大涌突水、突泥，采用帷幕注浆，帷幕注浆是由超前预注浆逐步扩大形成的。注浆后判断是否达到注浆效果，未达到效果的需要进行局部补注浆。达到注浆效果后方可正常开挖、支护。(2)按照超前地质预报手段探明前方岩体完整、可保证开挖后自稳。水压较低，不会发生大规模（高压）涌（突）水突泥时，可正常开挖、支护，过程中做好水量监测，水量超标时进行局部注浆直至水量满足开挖要求时进行正常开挖、支护。3.4超前帷幕注浆方案确认前方地质存在岩溶、突泥、涌水风险时，即当超前探孔2/3出水且总量＞10m3/h，个别孔＞2m3/h时采用超前预注浆堵水并加固地层，根据出水孔位置选取相邻注浆孔注浆，注浆后，在预计堵水范围边缘打孔检验效果，若仍然超前探孔2/3出水且总量＞10m3/h，个别孔＞2m3/h时，则再在新出水孔周边选孔注浆，直至满足要求。由现场四方确认具体的注浆段落和注浆方式。3.4.1注浆参数3.4.1.1注浆压力的确定注浆压力为注浆处静水压力加上1.5MPa，注浆前需在出水探孔上安装水压表测定静水压。3.4.1.2浆液扩散半径注浆扩散半径设计考虑为2.0m，注浆过程应根据实际地质情况进行调整。3.4.1.3注浆加固范围及注浆孔布置注浆区域应按围岩止水的有效范围进行计算，正洞为开挖轮廓线外5m，每循环注浆长度30m，开挖25m，留5m作为止浆岩盘，注浆孔底间距按照3m左右控制，注浆孔设7环，共130个孔；平导为开挖轮廓线外3m，每循环注浆长度30m，开挖27m，留3m作为止浆岩盘，注浆孔底间距按照3m左右控制，注浆孔设4环，共47个孔。3.4.1.4注浆孔布置注浆孔布置详见附图一《杨家湾隧道超前帷幕注浆示意图》。3.4.1.5注浆速度66 经计算注浆速度可为10～110L/min。3.4.1.6隧道超前预注浆参数超前预注浆参数见表3-4-1《超前预注浆参数表》。表3-4-1超前预注浆参数表序号参数名称参数值1注浆加固范围正洞为开挖轮廓线外5m，平导为开挖轮廓线外3m2纵向加固段长30m3浆液扩散半径R=2.0m4注浆速度10～110L/min5注浆终压静水压+1.5MPa6注浆分段长根据地质情况确定7注浆孔数量正洞130个，平导47个注：注浆的常规形式采用全孔一次性注浆或后退式注浆，当岩层破碎易坍孔或卡钻时，采用前进式注浆方式。注浆分段长度根据实际地质情况进行确认，总体来说分段长度宜为1～5m，在硬岩条件下注浆分段长度宜为3～5m，在软岩条件下(或充填堆积物)，注浆分段长度宜为1～2m。3.4.2注浆材料3.4.2.1注浆材料选择科学地选择注浆材料是取得理想注浆堵水效果的关键。注浆材料具体要求如下：（1）可注性良好注浆的基本原理，就是用一定的压力把胶凝性材料注入到岩层，使其在岩层裂隙内流动扩散、充填、固结，成为具有一定强度和低透水性的结石体，截断水流，加固地层，固结破碎岩石，提高其整体结构强度。因此所选用的注浆材料必须流动性好，浆液粘度低，易注入裂隙，注浆效果更加明显。对于具有充填介质的裂隙或溶洞，选择注浆材料时，必须对充填介质进行筛分试验，确定充填介质的粒径分布及细度，再采用J.C.King判式进行计算，对注浆材料粒径进行选择，以保证所选取的注浆材料在介质中的可注性。J.C.King判式如下：式中：N(通常取Nl)——注浆比；66 D15—一充填介质的粒径累积曲线的15%的直径；G85—一注浆材料的粒径累积曲线的85%的直径。当注浆比小于15时，则该注浆材料针对充填介质的可注性差，当注浆比大于15且注浆比越大说明该材料的可注性越好。（2）凝胶时间可控注浆加固堵水是浆液通过扩散在一定的范围内形成截水帷幕，降低地层的透水性，加固地层，并提高钻孔注浆效率，因此浆液的凝胶时间要有一定的可控性，凝胶时间可在几秒到90分钟范围内随意调节，并能准确控制，使得浆液注入地层后，不易被地下水稀释，从而可以保持其原有的凝胶化性能，提高注浆堵水的效果。（3）强度高浆液以大劈裂、强挤压、密填充的方式进入地层，因而较难形成均匀、连续的固结体构造，开挖后若浆液强度不能抵抗高压动水，很容易被水击穿崩溃，造成流水、涌砂。因此浆液抗压强度要求为：1小时强度1MPa以上，1天强度10MPa以上，28天强度20MPa以上。（4）结石率高、具有微膨胀性浆液结石率太低，水泥凝结后，产生收缩，形成新的渗水通道，因此浆液具有微膨胀性，结石率达到98%以上。（5）抗分散性岩溶地段水压高、水量大，因此要求注浆材料必须具备良好的抗水分散，0.8m/s水流中，留存率80%以上。（6）环保性为把隧道建设成为绿色环保工程，因此注浆材料必须具有无毒无臭，对环境不污染，对人体无害，非易燃易爆物品，对管路系统、砼、橡胶制品等无腐蚀性，且易清洗等特点。因此注浆材料选择水泥类和水泥化学类无污染，环保型浆材，禁止采用化学注浆材料（水玻璃系浆材除外）。（6）经济性若注浆材料价格昂贵，大量使用势必提高工程造价，增加资金投入，难以被施工单位和业主所接受。因此选择注浆材料时必须考虑到材料的经济性，在满足注浆效果要求的前提下，应选择源广价廉，且易于运输，配制方便，配比操作容易的注浆材料。综上所述，正洞一般地段采用普通硅酸盐纯水泥浆(简称C浆)，水灰比(0.66 5～0.8):1，局部揭示岩溶管道流，根据具体情况选用快凝、早强、抗流失性能的水反应浆材，拟选择硫铝酸盐水泥（快硬、早强）作为灌浆料，硫铝酸盐水泥是一种以无水硫铝酸钙、硅酸二钙和铁铝酸四钙为主要成份的水泥材料，具有早强、快硬等特点。当溶洞充填物较密实浆液扩散困难时采用超细水泥(简称MC浆)进行灌注；平导采用普通硅酸盐纯水泥浆，水灰比(0.5～0.8):1，必要时采用TGRM水泥浆液，局部揭示岩溶管道流时采用硫铝酸盐水泥浆液。在正洞与平导超前预注浆施工中，当围岩自稳能力较好属硬岩、注浆仅为单纯堵水时也可在注浆堵水或终孔封孔时采用普通水泥－水玻璃双液浆(简称C-S浆)进行注浆堵水施工。注浆材料配比如表3-4-2《注浆材料配比表》所示，具体可根据现场情况适当调节。表3-4-2注浆材料配比表序号名称配比参数水灰比体积比水玻璃浓度1普通水泥单液浆W:C=(0.6～0.8):12超细水泥单液浆W:C=(0.8～1.0):13硫铝酸盐水泥浆W:C=(0.8～1.0):14TGRM水泥浆W:C=(0.8～1.0):15普通水泥-水玻璃双液浆W:C=(0.8～1.0):1C:S=1:(1～0.3)30~35Be’6超细水泥-水玻璃双液浆W:C=(0.8～1.0):1C:S=1:(1～0.3)30~35Be’3.4.2.2特种浆材使用原则当正洞及平导揭示岩溶管道流，地质条件较差，探明前方地质存在岩溶、突泥、突水地质灾害风险时，为保证注浆效果，满足后期隧道开挖围岩强度的需要，同时加快钻孔、注浆施工速度，应使用快凝、早强、抗流失性能的水反应的特种水泥材料，特种浆材的使用原则如下：（1）由于每循环的4圈孔、5圈孔、6圈孔、7圈孔加固的围岩范围是相当于隧道开挖过程中的维护结构，注浆效果越好加固强度越高，隧道开挖越安全，因此在揭示岩溶、突泥、涌水风险区域的外围4圈孔、5圈孔、6圈孔、7圈孔使用特种水泥材料（包括硫铝酸盐水泥、超细水泥等）。（2）在单个孔注浆量较大，注浆压力长时间不上升时，（例如：单个注浆分段长度内的注浆量大于2m366 注浆压力仍然不上升时），使用特种水泥（硫铝酸盐水泥）材料，当特种注浆材料的注浆量仍大于2m3时，使用双液浆封孔，间歇一段时间再重新扫孔注浆，直至达到注浆效果。（3）前方地层充填物致密，普通水泥注不进去或扩散困难、采用前进式注浆后仍然很慢时，使用超细水泥。浆液选择流程见图3-4-1《注浆材料动态选择流程图》所示。图3-4-1注浆材料动态选择流程图3.4.3钻孔注浆顺序钻孔注浆顺序采用由外向内、由下向上、同一圈孔间隔跳孔的原则，每次隔孔1～2个孔。这样通过实施约束型注浆，达到注浆堵水、加固的目的。3.4.4注浆结束标准3.4.4.1单孔结束标准在注浆过程中，当注到一定时间、一定量时，若注浆过程中，注浆压力逐步上升，流量逐渐下降，当注浆压力达到设计终压并稳定10min后，即可结束该孔注浆。或注浆结束时的进浆量小于20L/min即可结束注浆。当注浆量达到一定量时，压力仍然不上升，可采取双液注浆等措施结束该孔注浆。3.4.4.2全段结束标准（1）所有注浆孔均达到单孔注浆结束标准，无漏注现象，则可结束注浆。（2）检查孔涌水量小于0.4L/m·min；任意孔出水量小于10L/m。66 （3）检查孔钻取岩芯，浆液充填饱满，其固结体物理力学性能指标不得小于以下值，且经评判开挖不会发生突水、突泥灾害。C≥0.45MPa、φ≥35°、E≥3.65GPa、μ≤0.35。3.4.5注浆施工工艺流程（1）超前预注浆采用MK-5地质钻机钻孔，开孔直径Φ130mm（Φ140mm），终孔Φ90mm（Φ115mm）左右；（2）采用Φ130mm（Φ140mm）钻头开孔钻至2.8m后，安设并固结、锚固孔口管。孔口管采用Φ108mm（Φ127mm），δ=6mm，L=3m热扎无缝钢管，前端焊接法兰盘。为防止钻进过程中突发涌水，钻进前应在孔口管上安设好后安设高压防水球阀；（3）超前预注浆的常规形式采用全孔一次性注浆或后退式注浆，当岩层破碎易坍孔或卡钻时，采用前进式注浆方式。分段长度为1～5m，实际分段步长可根据地质情况进行适当调整；（4）注浆顺序采取间隔跳孔的方式，实施约束型注浆模式，达到注浆堵水、加固的目的。超前预注浆施工工艺流程如图3-4-2《超前预注浆施工工艺流程图》所示。图3-4-2超前预注浆施工工艺流程图66 3.4.6注浆效果检查及评定所有注浆孔都结束以后，应进行注浆效果检查，注浆效果检查采用探孔检查法、P-Q-T曲线检查法和声波检查法，必要时进行检查孔取芯检查。3.4.6.1分析法（1）P-Q-t曲线法通过对注浆施工中所记录的注浆压力P、注浆速度Q进行P-t，Q-t曲线绘制，根据地质特征、注浆机制、设备性能、注浆参数等对P-Q-t曲线进行分析，从而对注浆效果进行评判。注浆施工中P-t曲线呈上升趋势，Q-t曲线呈下降趋势，注浆结束时，注浆压力达到设计终压，注浆速度达到设计速度(常取5～10L/min)。（2）浆液填充率反算通过统计总注浆量，可采用下式反算出浆液填充率，根据浆液填充率评定注浆效果，即ΣQ=Vnα(1+β)，式中：ΣQ为总注浆量(m3)，V为加固体体积(m3)，n－为地层孔隙率或裂隙度，α－为浆液填充率，β－为浆液损失率。当地层含水量不大时，浆液填充率须达到70%以上，地层富含水时，浆液填充率须达到80%以上。3.4.6.2检查孔法（1）选择可能出现的薄弱环节进行钻孔检查，检查孔数量按注浆孔总数的10%（不得少于5个）控制，检查孔不得与注浆孔重合设置。检查孔无裂隙充填物涌出，不塌孔，涌水量小于0.4L/m·min，任意孔出水量小于10L/min。（2）必要时检查孔取芯分析其固结体物理力学性能指标，通过检查孔的岩芯中浆液固结体的含量，以及固结体的强度来判断浆液的固结情况和注浆效果。3.4.7异常情况的施工处理在注浆过程中，不可避免地会出现诸如跑浆、窜浆、单孔注浆量特大而压力不上升难以达到正常结束标准等异常现象，即时采取措施加以处理。作业面跑浆是发生比较多的一种情况，主要原因是止浆岩盘充填不密实或混凝土止浆墙灌注不密实。处理措施是先用水泥浆浸泡过的麻丝填塞裂隙，并调整浆液配合比，缩短胶凝时间，若仍跑浆在漏浆处用普通风枪钻浅孔注浆固结。66 注浆过程中，注浆压力突然升高，说明裂隙被堵，采用另一台小泵量注浆机压注单液水泥浆或压注清水待浆压恢复正常再注。水泥浆泵吸不上浆，这种现象经常发生，主要原因是进浆口被堵或者是泵阀门处钢球被浆液固结或结块堵塞。处理方法是停泵清理，另一台泵采用间歇注清水的方法。为了减少此类情况出现，可注一段时间浆后注1～2min的清水，在注浆过程中清洗管路。当注浆量很大，而泵压又长时间不上去，产生这种现象的原因一般是超扩散或浆液流失。处理措施是调整浆液的浓度，先稀后浓，单双液浆交替灌注施工，缩短浆液的胶凝时间，控制注浆量。3.5超前局部注浆方案当掌子面超前探水出水总量＜10m3/h，但个别孔出水量＞2m3/h时，在水量超标区域实施超前局部注浆。当隧道含水体（岩溶、断层破碎带、溶槽、溶隙等）涌水量及涌水压力不大时（小于0.5MPa）使用孔口安装止浆塞直接利用探水孔进行超前局部注浆。采用止浆塞注浆堵水，钻孔孔径为φ90mm，止浆塞为水囊式止浆塞φ91mm。止浆塞的堵水位置为距钻孔孔口向内6m的地方，为使止浆塞安装到位，用φ42mm的无缝钢管（长6m）将止浆塞的一端接长，并在端头设一阀门（DN50mm）。止浆塞使用前，将手动水压泵连接好，用水压泵试验止浆塞的膨胀情况。止浆塞安装前，先打开一端的阀门，保证水能从止浆塞中顺利流出，用钻机等机械配合人工将止浆塞塞入孔内，在塞到位后，立即用水压泵将止浆塞注水膨胀，在水压泵压力达到4MPa时，停止加压。为防止意外，将止浆塞的外露端与掌子面的锚杆头连接牢固，此时再关闭阀门即可安全堵水。若孔口段岩石破碎，应安设孔口管，钻孔采用MK-5型地质钻机，钻机配直径φ130mm和φ90mm两种钻头，在开孔时用φ130mm的钻头钻进2.8m，以便于安装孔口管。孔口管安装后，再用φ90mm的钻头钻进至终孔。孔口管安设前先用麻丝棉纱等缠绕，然后打入注浆孔，孔口与岩壁之间用膨胀快硬水泥堵塞，详见图3-5-1《孔口管安装示意图》,孔口管安装完毕后注浆并封堵孔口。66 图3-5-1孔口管安装示意图钻孔开孔后，安装孔口管（φ108mm无缝钢管，壁厚6mm），孔口管长3.0m，一端焊接法兰盘，便于连接阀门DN100mm，阀门可与注浆机连接。孔口管中部适当缠绕麻丝呈纺锤形，将孔口管用钻机顶入孔内，并用膨胀快硬水泥堵塞。在孔口管周边安设4根φ22mm长3m的锚杆，锚杆头与孔口管焊接牢固，将孔口管拉住，避免被水压及注浆压力冲出。超前局部注浆过程中，若涌水量及压力较大，则在出水孔口处2～4m范围内钻一至二个分流孔，以减小涌水压力，探水孔和分流孔均作为注浆孔。超前局部注浆宜采用水泥-水玻璃双液浆或水泥砂浆。若遭遇岩溶空洞，且水压较小，空洞较大时可考虑混凝土输送泵压注C15混凝土充填。3.5.1注浆参数超前局部注浆利用探水孔作为注浆孔，局域性的对水量超标的区域进行局部超前注浆，超前局部注浆参数见表3-5-1《超前局部注浆参数表》、超前局部注浆布孔见附图二《杨家湾隧道超前局部注浆示意图》。表3-5-1超前局部注浆参数表序号参数名称参数值1注浆深度根据探水孔出水位置、含水体形态、范围等确定2浆液扩散半径2.0m3注浆速度10～50L/min4注浆压力静水压+1.5MPa5孔口管φ108普通钢管,δ=6mm,L=3m6注浆方式全孔一次性3.5.2注浆材料66 注浆材料采用普通硅酸盐水泥单液浆或水泥-水玻璃浆液，注浆孔封孔时采用水泥-水玻璃浆液，在出现水量大、水压高、地质条件差、成孔困难、普通水泥浆注浆效果较差等特殊情况时，选用其他特种浆材。注浆材料选择见表3-5-2《注浆材料选择表》，各种注浆材料配合比见表3-5-3《注浆材料配比表》。表3-5-2注浆材料选择表序号注浆方式注浆材料1主要注浆普通水泥单液浆2封孔注浆水泥-水玻璃双液浆3特殊情况特种浆液表3-5-3注浆材料配比表浆液名称原材料浆液配比普通水泥单液浆42.5R普通硅酸盐水泥水灰比W:C=0.6:1～1:1水泥-水玻璃双液浆42.5R普通硅酸盐水泥35Be′以上水玻璃水灰比W:C=0.6:1～1:1水玻璃浓度30～35Be′水泥浆、水玻璃体积比C:S=1:0.3～1:1特种浆液TGRM或HSC或硫铝酸盐水灰比W:C=0.6:1～1:13.5.3钻孔注浆顺序超前局部注浆钻孔注浆顺序同样是采用由外向内、由下向上、间隔跳孔的原则。3.5.4注浆结束标准注浆结束标准以注浆压力与水量双控的原则进行控制。当注浆压力超过标准值（静水压+1.5MPa）以上时、单孔出水量＜2m3/h时可结束注浆。如果长时间注浆压力不上升或压力确定在一较小值附近，应停止注浆改注水泥-水玻璃双液浆封孔，静置一段时间后扫孔重新注浆。若压力突然升高，应停止注浆检查管路是否堵塞并静置一段时间后再行注浆。3.5.5注浆工艺采用全孔一次纯压式注浆。在注浆过程中，可先注单液浆，若周边不漏浆，则每个孔段先注一定量的单液浆，后注双液浆封孔。若周边漏浆或单液浆堵水效果差，则直接注双液浆，调整水泥浆与水玻璃液的比例、浓度来调节凝胶时间，达到注浆堵水效果。注浆前先估算理论注浆量，以便更好的进行材料等的准备。单孔注浆量按以下公式估算。式中：66 —注浆量(m3)；—扩散半径(m)；—注浆段长(m)；—地层裂隙度或空隙率（按0.3考虑）；—浆液填充率（0.9）；—浆液损失率(0.2)。在注浆过程中，如发生串浆，可直接将串浆孔封堵，在该孔达到注浆结束条件后结束。如发生漏浆，用钢钎将麻丝或棉纱打入漏浆处封堵，如果仍不能堵水漏浆，则调整双液浆的浆液浓度、比例来封堵，必要时要补孔注水泥-水玻璃双液浆来封堵。3.5.6注浆效果检查及评定注浆结束后，孔内涌水量不得大于2m3/h，另外，在超前局部注浆区域周边薄弱点钻设检查孔（检查孔数量为局部注浆孔数的1/10），检查孔成孔后出水量小于0.4L/m·min，否则需补充进行注浆施工。3.6补注浆和开挖后径向注浆3.6.1补注浆对于开挖过程发现超前预注浆未能达到注浆效果或存在注浆盲区，应尽快加强初期支护、喷浆封闭掌子面后进行补注浆，直至围岩自稳能力、出水量满足开挖要求，补注浆参数根据现场实际情况灵活确定。3.6.2径向注浆当隧道开挖过去以后，对出水量较大而不能满足隧道排水量要求的区域或开挖支护后围岩地质条件差不能满足安全要求时，应进行径向注浆，以满足体系稳定及防、排水设计要求。先对各集中涌水和股状涌水点安装孔口管（起引水、导水作用），孔口管外端带法兰盘，长3.0m，中部适当缠绕棉纱，钻机顶进孔口管后用锚固剂或堵漏灵封孔固定，管口安装球阀防止窜浆，再按设计钻设周边各孔（详见附图三《杨家湾隧道径向注浆示意图》），除明显出水的导水管之外的其余各孔采用止浆塞直接进行注浆，注浆孔按环形呈梅花状布置，注浆时利用原设计的初期支护作为止浆系统。用MK-5地质钻机沿开挖轮廓线法线方向环向钻设深5m、φ108的孔，导水孔安设66 3m长孔口管，各注浆钻孔呈梅花型布置，环向开孔孔间距1.0m，纵向开孔间距2m，孔底环向间距2.5m，径向注浆参数如表3-6-1《径向注浆参数表》所示，径向注浆完成后，对仍旧流水的区域再进行补注浆，直至达到设计要求。表3-6-1径向注浆参数表序号参数名称参数值1注浆加固范围开挖轮廓线外5m2布孔间距（开孔）环向1.0m，每环21个孔纵向2.0m3浆液扩散半径2m4注浆速度10～50L/min5注浆压力0.5～1.0MPa6导水管(孔口管)φ108无缝钢管,δ=6mm,L=3.0m径向注浆一般主要针对地下裂隙水或超前预注浆的补充措施，主要采用普通水泥浆进行注浆堵水施工，可以根据情况选用普通水泥单液浆，必要时，辅以水泥-水玻璃双液浆、硫铝酸盐水泥等特种浆材。注浆材料主要应根据浆液的可行性、可注性、环保、经济性及工艺实施难易度综合分析来选取。根据以往工程注浆堵水经验结合室内试验，注浆以普通水泥、普通水泥－水玻璃、铝酸盐特种灌浆水泥浆为主要材料。对于施工中遇到的特殊情况可根据注浆堵水的实际需要再进行其他注浆材料的选择。注浆材料配比建议如表3-6-2《材料配比表》所示。表3-6-2材料配比表浆液名称原材料浆液配比普通水泥单液浆42.5R普通硅酸盐水泥水灰比W:C=0.6:1～1:1普通水泥-水玻璃双液浆42.5R普通硅酸盐水泥35Be′以上水玻璃水灰比W:C=0.6:1～1:1水玻璃浓度30～35Be′水泥浆、水玻璃体积比C:S=1:0.3～1:1铝酸盐水泥浆HSC或TGRM或其它水灰比W:C=0.6:1～1:166 钻孔注浆顺序采用由外向内（从出水点外靠近出水点），从小涌水向大涌水处，由上向下、由拱部到边墙间隔跳孔，从散水向集中出水点，先注周边孔最后顶水注导水管孔的原则。钻孔注浆总体先施做拱部，再施做边墙。如注浆段较长，可分段施做，即钻孔注浆总体应“分序分段”施做。3.7超前注浆后的开挖方案3.7.1总体施工方案超前注浆后的开挖长度应预留5m止浆岩盘，即开挖长度比注浆长度少5m，根据不同围岩状况采用大拱脚三台阶七步法或台阶法施工。开挖施工流程图3-7-1《超前注浆后开挖施工流程图》。下一循环出碴掌子面安全检查支护启动应急预案掌子面安全检查施做加长炮孔注浆效果验收开挖爆破超前支护不合格不合格合格合格图3-7-1超前注浆后开挖施工流程图3.7.2超前支护为确保主洞及平导此段施工安全及提高支护质量，主洞本段设置双层Φ42小导管，平导此段设置单层Φ42小导管。小导管采用Φ42无缝热轧钢管（壁厚3.5mm）制成，其前部钻注浆孔，孔径6～8mm，孔间距10～20cm，呈梅花型布置，前端加工成锥形，尾部止浆段长度不小于100cm。小导管环向间距40cm66 ，外插角45度，双层小外插角为10～15度。注浆材料采用水泥浆，注浆压力一般为0.5～1.0MPa，水灰比为1:0.8～1:1，浆液配合比和注浆压力根据现场实验调整。管棚施作后进行注浆加固，增加导管外周围岩体的抗剪切强度，并将导管和围岩构成棚架结构，对防止隧道断层破碎段自稳能力极低的围岩下沉、松弛和坍塌等有显著效果。（1）超前小导管施工工艺图见图3-7-2《超前小导管施工工艺图》。施工准备注浆孔孔位布置洞外小导管加工钻孔清孔注浆导入小导管结束安止浆塞注浆质量综合检查浆液配制合格不合格图3-7-2超前小导管施工工艺图（2）施工方法人工手持风钻钻孔，用钻机将小导管顶入，注浆泵注浆。（3）施工技术措施小导管的纵向搭接长度不小于设计，外插角满足规范要求。孔位钻设偏差不超过10cm，孔眼长度大于小导管长度，钢管顶入长度不小于管长的90％，用高压风将管内砂石吹出。3.7.3隧道开挖66 （1）台阶法台阶长度3～5m,周边采用光面爆破减少对围岩的震动。上台阶手持风钻钻孔，挖掘机扒碴到下断面，下台阶利用凿岩台车钻孔。下断面出碴利用挖装机装碴，采用自卸车将碴运至弃碴场。为确保施工安全量测及时进行。施工工序见附图四《杨家湾隧道台阶法施工工序横断面示意图》，工序纵断面见附图五《杨家湾隧道台阶法施工工序纵断面示意图》。（2）大拱脚三台阶七步法大拱脚三台阶七步法施工，首先进行超前支护，进行上部弧形导坑开挖→初期支护施工→中部左右侧交错开挖→边墙支护→下部左右侧交错开挖→边墙支护→核心土开挖→仰拱开挖与支护。台阶拱脚部位加大尺寸向外扩大开挖，使拱脚初支加厚、加强，以此提高基底密实且加大受力基础。大拱脚三台阶七步开挖法施工工序图见附图六《杨家湾隧道大拱脚三台阶七步法施工工序横断面示意图》。大拱脚三台阶七步法施工工序平、纵面关系见附图七《杨家湾隧道大拱脚三台阶七步法施工工序纵断面示意图》。上部弧形开挖超前中部5m，采用风钻钻孔，弱爆破，挖掘机翻碴至两侧导坑内，挖掘机扒碴；中部左侧超前右侧5m，左右交错进行开挖与支护，采用挖掘机装碴，出碴车运碴，中部采用凿岩台车钻孔，弱爆破；下部左侧超前右侧5m，左右交错进行开挖与支护，采用挖装机装碴，出碴车运碴，中部采用凿岩台车钻孔，弱爆破。上部核心土跟中部左侧同时开挖，中部核心土和下部左侧同时开挖，下部核心土在下部右侧开挖支护后开挖。施工过程中，上部弧形拉开距离后各作业面可同步作业。底部仰拱开挖后进行支护及时封闭成环。开挖过程采用弱爆破时，严格按照爆破设计进行，并不断进行优化。特别注意断面交界处的超欠挖和成形控制是重点。量测必须及时紧跟，及时分析反馈，指导安全施工。3.7.4钻爆设计根据地质条件，开挖断面、开挖进尺，爆破器材等编制爆破设计方案。根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽眼加深20cm。严格控制周边眼装药量，间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布。66 隧道爆破设计详见《杨家湾隧道进口正洞及平导爆破设计方案》。3.7.5洞身支护严格控制隧道初期支护质量对确保软弱围岩段施工安全是有利保证，初期支护为锚网喷结构形式，主要为：钢拱架、锚杆、钢筋网及喷射混凝土等；施工顺序：开挖后初喷混凝土→铺设钢筋网→安装锚杆→架立钢拱架→复喷混凝土至设计厚度。3.7.5.1喷射砼喷射砼采用湿喷工艺。工艺流程见图3-7-3《湿喷砼工艺框图》。前期准备施喷面的清理计量配料拌合砂、石、水泥、水、外加剂、改性聚酯纤维砼搅拌站装运喷料现场喷射砼综合检查结束加速凝剂不合格喷射砼机械手补喷砼合格图3-7-3湿喷砼工艺框图（1）喷射前处理危石，检查开挖断面净空尺寸，当受喷面有涌水、淋水、集中出水点时，先进行引排水处理。（2）用高压风水冲洗受喷面，设置控制喷砼厚度的标志。喷射作业分段、分片、分层，由下而上进行，有较大凹洼处，先喷射砼填平。（3）喷嘴垂直于岩面，距受喷面0.8～1.2m66 ，呈螺旋移动，风压0.5～0.7MPa。液态速凝剂由自动计量在喷嘴处掺入。（4）喷射砼时按照施工工艺段、分片，由下而上依次进行。一次喷射砼的最大厚度，拱部不得超过10cm，边墙不得超过15cm。分层喷射砼时，后一层喷射应在前一层砼终凝后进行。（5）喷砼料由洞外自动计量拌和站生产。砼搅拌车运输砼，卸入喷射砼机械手，喷射砼机械手喷砼。3.7.5.2砂浆锚杆砂浆锚杆采用锚杆钻机钻锚杆孔，按照设计间排距，尽可能垂直结构面打入，高压风吹孔。用注浆泵将孔内注满早强砂浆，再用风枪将锚杆送入孔内，使杆体位于孔位中央，然后安装垫板，垫板必须用螺帽紧固在岩面上，增强锚杆与喷砼的综合支护作用。锚杆尾端尽量焊接在拱架上，以便共同受力。砂浆锚杆施工工艺框图见以下图3-7-4《砂浆锚杆施工工艺流程图》。否孔口处理验收固定锚杆插入锚杆杆体加工锚杆杆体注浆准备补孔不合格合格测量定锚杆孔位钻孔清孔验孔填塞砂浆或装锚固剂进行下道工序图3-7-4砂浆锚杆施工工艺流程图66 3.7.5.3中空注浆锚杆首先按设计要求，在开挖面上准确画出需施设的锚杆孔位。钻孔方式同砂浆锚杆施工。检查导管孔达到标准后，安装锚杆并按设计比例配浆，采用注浆机注浆，注浆压力符合设计要求；一般按单管达到设计注浆量作为结束标准。当注浆压力达到设计终压不少于20min，进浆量仍达不到注浆终量时，亦可结束注浆，并保证锚杆孔浆液注满。最后在综合检查判定注浆质量合格后，用专用螺帽将锚杆头封堵，以防浆液倒流管外。中空注浆锚杆施工工艺框图见图3-7-5《中空注浆锚杆施工工艺流程图》。施工准备锚杆孔位布置钻孔、插入杆体注浆戴杆头封堵帽进入下道工序浆液配制不合格合格注浆质量综合检查图3-7-5中空注浆锚杆施工工艺流程图3.7.5.4锁脚锚杆隧道每步开挖后严格按设计图纸进行锁脚锚杆（管）施工，每个拱脚不得少于2根，遇特殊情况必须进行增加，确保拱架与围岩连接牢固。锁脚锚杆施工工艺与系统锚杆相同。3.7.5.5钢筋网铺设66 钢筋须经试验合格，使用前必须除锈，在洞外分片制作，制作尺寸按施工方法及循环进尺确定，安装时搭接长度不小于一个网格。人工铺设贴近岩面，与锚杆和钢架绑扎连接（或点焊焊接）牢固。钢筋网和钢架绑扎时，应绑在靠近岩面一侧，确保整体结构受力平衡。喷砼时，减小喷头至受喷面距离和控制风压，以减少钢筋网振动，降低回弹。3.7.5.6拱架施工拱架施工工艺框图见图3-7-6《拱架施工工艺框图》。施工准备连接钢筋加工拱架拼装检查查拱架架立测量定位断面检查欠挖处理洞外拱架加工，检查，倒运焊接纵向连接筋喷砼结束合格返　工合格不合格不合格初喷砼图3-7-6拱架施工工艺框图（1）制作：钢拱架按设计尺寸在洞外下料分节焊接制作，钢格栅将主筋采用钢筋弯曲机进行预弯、各种构造筋用钢筋弯曲机弯曲，在定型模上焊接而成；型钢拱架采用冷弯机冷弯，在定型模上焊接连接板。制作时严格按设计图纸进行，保证每节的弧度与尺寸均符合设计要求，每节两端均焊连接板，节点间通过连接板用螺栓连接牢靠，加工后必须进行试拼检查，严禁不合格品进场。（2）安装：拱架按设计要求安装，安装尺寸允许偏差：横向和高程为±5cm，垂直度±2°。拱架的下端设在稳固的地层上，拱脚高度低于上部开挖底线以下15～20cm66 。拱脚开挖超深时，加设钢板或砼垫块。安装后利用锁脚锚杆定位。超挖较大时,拱背喷填同级砼,以使支护与围岩密贴,控制其变形的进一步发展。两排钢架间用连接钢筋纵向连接牢固，以便形成整体受力结构。3.8隧道施工中岩溶的防治及处理措施隧道穿过断层破碎带、可岩溶地段（尤其是岩溶富水区、接触带、地表溶洞和暗河集中出露地段）时，突泥突水风险高，施工中将根据设计及有关资料，进行超前地质预报，现场实际查明溶洞分布范围、类型情况（有无水、溶洞是否在发育中以及其填充物）、岩层的稳定程度和地下水情况（有无长期补给来源、雨季水量有无增长）等，报请建设单位和设计单位批准后，分别以引、填、绕、越等措施进行处理。根据岩溶分类，针对不同类型岩溶，制定基本处治对策。具体方案详见表8-1-1《溶洞地段隧道加固参考表》。表8-1-1溶洞地段隧道加固参考表加固方法适用范围溶洞位于拱部回填溶洞向拱顶以上发育规模较小，无水（少水）的空腔、半充填型溶洞护拱溶洞向拱顶以上发育规模较小或溶洞尽管向上发育较高但宽度很窄喷锚网防护溶洞纵、横向发育范围较广，溶洞顶板稳定性较好立柱支顶溶洞纵、横向发育范围均较广，溶洞顶板发育在隧道拱顶以上10m以内拱罩防护溶洞纵、横向发育范围均较广，溶洞顶板发育在隧道拱顶以上10m以上，顶板整体稳定性较好，仅存在小块落石的可能，且清除危石难度较大溶洞位于底部回填发育在隧底附近的小型空腔或半充填溶洞注浆（钢管桩）隧底10m～15m的溶洞充填物，通过注浆或钢管桩注浆形成具有足够承载力的注浆改良复合地基板（梁）跨越发育至隧底以下深度较大的充填型溶洞，充填物具有一定的密实度及承载力，但均匀性较差，通过板（梁）调整地基的整体均匀性，控制差异沉降拱桥跨越发育至隧底以下深度较大且纵向发育范围有限的空腔桩基承台（托梁）发育至隧底以下深度较大的空腔、溶洞充填物承载力很低，注浆效果难以保证的充填型溶洞、不易封堵的过水通道路基填筑发育至隧底以下深度较大的空腔，纵横向发育规模较大，通过复合地基及隧道内预留沉降空间解决工后沉降问题溶洞位于侧部护墙防护侵入隧道开挖轮廓线范围有限的溶洞护墙支顶溶洞发育范围较宽广，溶洞侵入隧道范围较大或横穿隧道3.8.1岩溶水的处理隧道内对岩溶水的处理，应视隧道所在的地质条件，岩溶发育分带、水的性质和流量大小，采取大疏，小堵，疏堵结合，以疏为主和地表地下综合治理的方法分别处理。66 ①对于大股流的岩溶水（暗河或季节变化带以下的股流）根据勘测中预测的涌水量大小，可能出露的部位，隧道在施工中以超前钻孔试探，并备有抽水设备，特别是在隧道反坡一侧有涌水的情况下，尤应防止岩溶水淹没隧道。由于隧道坡度和侧沟断面的限制，不能排泄大量涌水时，应采取加大侧沟断面或将涌水通过横通道引入平行导坑排泄。对这类岩溶水只能因势利导，不能强堵，特别在补给充足时，强堵必败。另外这类涌水往往多含有泥砂，特别在一次随降雨补给而流入隧道的涌水中，含泥砂量有时竟达32%，以后随时间与流量的变化才逐渐减弱。这样可能产生排水设施的淤积，应定期清除淤积物，以防排水设施堵塞、倒灌。②对于小股流的岩溶水，当侧沟能满足其流量排泄时，一般视其出水位置，以水管导流入侧沟（见图3-8-1《疏堵结合处理示意图》）。利用原来暗河排水时（见图3-8-2《利用暗河排水平面示意图》），必须确保岩溶水不致因渲泄不畅而涌入隧道，暗河附近的隧道衬砌应加强并增设防水层。图3-8-1疏堵结合处理示意图图3-8-2利用暗河排水平面示意图③当暗河和溶洞有水流时，宜排不宜堵。在查明水源流向及其与隧道位置的关系后，用暗管、涵洞、小桥等设施，渲泄水流（见图3-8-3《桥涵渲泄水流》）或开凿泄水洞（如图3-8-4《泄水洞》），将水排出洞外。66 图3-8-4泄水洞图3-8-3桥涵渲泄水流④当水流的位置在隧道上部或高于隧道时，应在适当距离外，开凿引水斜洞（或引水槽）将水位降低到隧道底部位置以下，再行引排（见图3-8-5《引水槽》）。图3-8-5引水槽⑤岩溶裂隙水：对于散流如雨并有一定流量的岩溶水，用疏堵结合的方法处理。预留出水口将水导入侧沟，其余用止水措施堵塞（见图3-8-1《疏堵结合处理示意图》）。一般间隙性的裂隙岩溶水，可以全部堵塞。⑥地表地下综合整治：隧道内巨大涌水多随季节变化，试验表明地表水和地下暗流有一定的水力联系。因此除在隧道内施以必要的工程措施外，在地表作引流工程，拦截地表水，将其引出隧道受水区以外排泄（见图3-8-6《地表截水措施示意图》、图3-8-7《设截水沟引出地表水》）。66 图3-8-6地表截水措施示意图图3-8-7设截水沟引出地表水⑦注浆堵水方案：当确定隧道前方为富水充填型岩溶时。若直接开挖易出现突水突泥地质灾害，难以保证施工安全，因此。原则上采取全断面超前帷幕预注浆进行堵水，之后配合超前大管棚预支护通过。若水量较小，采用开挖后进行径向注浆和局部注浆加固，详见附图二《杨家湾隧道超前局部注浆示意图》、附图三《杨家湾隧道径向注浆示意图》。施工工艺详见“3.4超前帷幕注浆方案”。⑧泄水洞方案当隧道遭遇暗河时，为确保施工和运营安全，设置泄水洞对暗河水进行排放。泄水洞根据泄水点标高，并结合洞外地形条件设置，原则上泄水洞设置为下坡，标高以低于泄水点2m以上为宜，坡度一般为1％～3％，以满足安全排水要求。泄水洞断面原则上应满足无压排水要求．最大排水量按水文地质条件进行估算。3.8.2溶洞处理3.8.2.1溶洞的分布形态岩溶是可溶性岩层(如石灰岩、白云质灰岩等)受具有溶解能力（含CO2）的水的长期作用而产生的。由于溶蚀的形成，位置、塌陷作用的不同，岩溶个体形态、大小也不同。岩溶可概略分为以下几种情况：1）按有无地下水（1）溶缝、溶槽、溶洞暗河支岔通道有季节性流水。（2）长年流水。（3）溶洞内无水，其中有充填物或干燥无充填物。2）按其出露在隧道洞身部位（1）位于隧道顶部或顶部的一侧。（2）位于隧道的墙部或墙部的一侧。66 （3）位于隧道的底部或底部的一侧。（4）洞身全部在溶洞或溶洞填充物内穿过。从正阳隧道开挖过程中出现的溶洞看，主要是分布在拱顶、拱腰、拱脚和底板四种，有沿线方向的，有与线路正交或斜交的，溶洞分布的部位不同，对隧道影响也不同。3.8.2.2施工方法溶洞的处理主要是选用合适的回填加固来进行处理。根据现场不同部位出现溶洞，采取的几种处理方法如下：1）拱腰以上的小溶洞处理方案本处理方案主要是针对隧道开挖面外（拱腰以上）的溶洞发育深度小于2.0m地段，在边墙处发育的溶洞，原则上采用回填方式处理。具体的处理方法如下：①在四周施作1.2×1.2m间距的锚杆，锚杆深入围岩不小于1m。②根据溶洞情况：溶壁稳定时可不回填；不稳定时，二次衬砌施工时可用同级混凝土回填，或预留钢管后泵送C10混凝土回填。③在实际过程中我们考虑了两中方案：一种方案是在初期支护过程中进行回填，二是初期支护时不回填，将溶洞空出，日后施工二次衬砌时在此处预埋钢管，待衬砌砼达到一定强度后通过钢管压人砼填充溶洞。考虑到第二种方案中需要待二次衬砌施工后才能回填，时间等待较长，且容易造成遗漏，决定采用第一种方案。具体方法是，若溶洞有填充物如粘土等，先挖出2米厚的充填物，再喷射C20砼2m厚，使之与围岩面齐平，然后按照设计进行初期支护，相当于采用C20砼换填溶洞一部分原有充填物；若溶洞为空洞，在距溶洞口2m处放一挡块，喷射C20砼2m厚使之与围岩面齐平，再按照设计进行初期支护，2m以上溶洞区域不必再回填，但应预埋PVC管引至初期支护表面，以随时排出溶洞里可能产生的积水。具体详见图3-8-8《拱腰以上的小溶洞》。66 图3-8-8拱腰以上的小溶洞2）基础及路面下小溶洞处理方案①原则上采取回填的处理方案：采用M7.5号浆砌片石回填，如有充填物，必须挖除。②每隔2m设置一处100HDPE透水管相通。具体详见图3-8-9《基础及路面下小溶洞》。图3-8-9基础及路面下小溶洞66 3）边墙小溶洞处理方案当隧道道边墙悬空时，设钢筋砼或钢轨托梁通过，隧道底部以钢筋砼梁通过，易于施工，质量可靠。隧道全断面位于溶洞内，且溶洞很深不宜回填。变更设计，两侧边墙下设38kg/m旧钢轨束钢筋砼托梁长16m通过。隧底设16m钢筋砼梁跨过。施工时托梁基础和桥台一起施工。①采用M7.5号浆砌片石回填，厚度不小于1.5m。②每隔2m设置一处100HDPE透水管与中心水沟相连。③该处喷射混凝土和钢筋网初期支护可取消。具体详见图3-8-10《边墙小溶洞》。图3-8-10边墙小溶洞4）路基及路面下大型溶洞处理方案本处理方案主要是针对基础及路面以下大型溶洞，采用跨越处理方案：当溶洞较深时，不宜采用堵填封闭的方法，可采用梁、拱跨越，钽梁端或拱座要置于稳固可靠的基础上，在隧道施工中，以梁跨越较多，且施工较为方便。具体的处理方法主要有以下几种：①溶洞在某一方向宽度较窄：处理方法见图3-8-11《基础路面下大型溶洞》。a下部全部用浆砌片石或C15号混凝土回填。66 b在上部采用C25号钢筋混凝土板跨越，梁高50~100cm，梁板采取现浇的形式。钢筋的主筋（纵向筋）采用φ25mm的螺纹钢，间距为10cm；横向筋采用φ14mm螺纹钢，间距为15cm；架立筋采用φ10mm的圆钢。搭接长度不小于1m。c施工时每2m预埋φ100HDPE透水管。图3-8-11基础路面下大型溶洞②溶洞发育相对较宽：处理方法见图3-8-12《基础路面下大型溶洞》。a采用设扩大基础或桩基，桩基直径为φ1.0m；b在桩基顶面上浇筑C25钢筋混凝土基础梁。基础梁宽度为2.4m。厚度为80cm。钢筋的主筋（纵向筋）采用φ25mm的螺纹钢，间距为10cm；横向筋采用φ14mm螺纹钢，间距为15cm；筋架立筋采用φ10mm的圆钢。搭接长度不小于1m。c根据现场实际情况，需要在增加C25钢筋混凝土路面板d施工时每2m预埋φ100HDPE透水管。66 图3-8-12基础路面下大型溶洞③当隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞，一般纵向跨度不大时(一般为3～5m)，可采用板跨方案进行基底处理。板的厚度根据计算确定，一般为1m左右。如下图3-8-13《大型溶洞板跨方案》所示图3-8-13大型溶洞板跨方案④钢管群桩方案当隧道基底岩溶发育深度较深时(5～20m)，宜采用钢管群桩加固方案。钢管桩直径一般为φ75mm66 ，梅花型布设，纵横向间距均设计为0.6～1m，注浆管进入基底基岩深度不得小于0.5m。注浆材料采用普通水泥浆，水灰比0.5：l～0.8：l。注浆采取定压控制，注浆终压1.5～2MPa。如图3-8-14《大型溶洞钢管群桩方案图》。图3-8-14大型溶洞钢管群桩方案图⑤“桩基+承台”方案当隧道纵向范围较大，基底深度较深(20～30m)时，可采用“桩基+承台”方案，桩基和承台尺寸根据计算确定，如下图3-8-15《大型溶洞桩基+承台方案图》所示。图3-8-15大型溶洞桩基+承台方案图66 ⑥“拱跨”方案当溶洞规模较大、溶洞内充填物松软。基础处理工程修建困难、耗资巨大．或者溶洞虽小但要求不堵塞水流时。可根据具体条件采用相应的“拱跨”方案处理，如下图3-8-16《大型溶洞拱跨方案图》示）。图3-8-16大型溶洞拱跨方案图5）拱腰以上的大溶洞处理方案本处理方案主要是针对隧道开挖面外溶洞发育深度大于2.0m地段，溶洞宽度不小于隧道开挖面的处理方案。具体的处理方法有如下两种：（1）溶洞内无填充物（或可清除）：处理方法见图3-8-17《拱腰以上大溶洞》。66 图3-8-17拱腰以上大溶洞①在四周施作20MnSiφ22药卷锚杆，长度L=250cm，间距为1.2×1.2m，锚杆深入岩体不小于1.5m。②以上施工完后再施作18工字钢，间距50cm、双层钢筋网（20×20cm）、喷射混凝土（厚度26cm）等。③在初期支护完成后回填碎石或沙袋。④二次衬砌可根据溶洞发育情况，考虑采用钢筋混凝土结构，衬砌厚度为40cm。⑤初期支护施工时每2m预埋φ100HDPE透水管一处，并与ψ型排水管引出。（2）溶洞内有填充物（填充物不可清除）：详见图3-8-18《拱腰以上大溶洞》。66 图3-8-18拱腰以上大溶洞①在溶槽宽度先水平施作φ42×3.5mm超前小导管或φ108mm长管棚并注浆，环向间距30cm。②在四周施作20MnSiφ22药卷锚杆，长度L=250cm，间距为1.2×1.2m，锚杆深入岩体不小于1.5m。③开挖采用预裂爆破，施作18工字钢，间距50cm，注意钢架基脚处适当扩挖，保证基础牢固。④施作锁脚锚杆，铺单层钢筋网（20×20cm），喷26cm厚射混凝土等。⑤二次衬砌可根据溶洞发育情况，考虑采用钢筋混凝土结构，衬砌厚度为40cm。⑥施工时每2m预埋φ100HDPE透水管一处，并与ψ型排水管引出。⑦采取周边帷幕注浆进行加固。可根据情况适当注浆以稳定掌子面：拱部采用超前管棚并注浆进行超前预支护。加同段长和超前预支护长度，根据岩溶纵向发育长度确定。详见图3-8-19《周边注浆加固+拱部管棚方案图》。66 图3-8-19周边注浆加固+拱部管棚方案图正洞注浆材料根据要求选用具有结石强度高、可灌性好、抗渗透、抗腐蚀、无污染、耐久性好等特点水泥基灌浆材，一般地区采用纯水泥浆，水灰比0.5：1～0.8:1；局部揭示岩溶管道流，需根据具体情况选用具有快凝、早强、抗流失性能的水反应型浆材。平导处理同正洞一般地区，必要时采用TGRM浆液。3.8.3施工工艺根据隧道的开挖情况，出现溶洞后必须立即进行安全防护，初步勘查溶洞的具体大小和走向。可以采用挖机、钢筋和其他进行探明。等四方在现场确定溶洞处理方案后，立即进行施作。溶洞处理流程：作超前地质预报→靠近溶洞时改变施工方法→发现溶洞、保存现场→溶洞勘探、绘制纵断面图、收集原始资料等→申请变更→制定处理措施→溶洞处理。根据隧道开挖出的不同部位出现的溶洞，具体采取如下施工工序：（1）小溶洞：确定溶洞处理方案→下发技术交底→打设锚杆→进行浆砌片石→预埋排水软管→初期支护（锚杆、钢筋网片和喷射混凝土）。（2）基础及路面以下大溶洞：确定溶洞处理方案→下发技术交底→清理溶洞两侧的虚渣并用隧道洞渣回填溶洞→砂浆找平→按照交底绑扎梁体钢筋→立四周侧模→浇筑混凝土→养生→按照设计进行隧道找平层的施工。（3）拱腰以上大溶洞：确定溶洞处理方案→下发技术交底→对溶洞处进行初喷→66 打设超前小导管→注浆→打设锚杆→立工字钢→打设锁脚锚杆→挂钢筋网片→喷射混凝土→继续按照预裂爆破进行开挖。3.9隐伏岩溶处理3.9.1工作内容及原则1.隧道施工空间狭窄，围岩存在不稳定性，各类施工机具设备活动频繁，隧道隐伏岩溶探查实施难度较大。因此，隧道开挖后的隧底及洞周隐伏岩溶探查应当根据具体情况采用适宜的方法。2.对隧底及洞周开挖过程中揭露的大型岩溶工点，原则上有进出溶洞条件的须采用仪器进行跟踪探测，查明其空间形态与洞身的关系，测量精度应满足相关规范要求。3.采用风枪对隧底及周边岩溶进行探查，是隐伏岩溶探查的最基本手段。对风枪探查出的洞周异常及无法进入实测的洞周岩溶，原则上采用地质雷达法进一步探查，因地制宜布置测线，探查岩溶异常范围。4.对隧底埋深较浅（埋深＜3m）的岩溶，需要增加钎探、风镐等手段进行探查。5.对隧底隐伏较深（埋深≥3m）的岩溶，应采用钻探并结合物探查明岩溶空间形态。探测隧底岩溶的物探方法主要有地质雷达法、直流电测深法（高密度电法）等。测线原则上沿隧道轴线、左右线中心及边墙脚等布置，开挖过程中分段探查。6.各种探查方法须提交相应的探查说明（或报告）及相关图件。7.大型岩溶工点需绘制相应的平面、地质纵横断面图并编写岩溶勘察报告（或说明）。3.9.2主要技术要求1．隧底及洞周岩溶测量及素描（1）工作要求a.对隧底及洞周发现的溶蚀沟槽、溶洞（腔）、裂隙发育带、地下水发育段等进行测量，绘制洞壁、拱顶、隧底岩溶平、剖面图，比例尺原则上应采用1:50～1:500。b.素描工作应在测量图件的基础上进行，并完成数码摄像。c.岩溶暗河（泉）、涌突水点、涌突泥点的位置等应准确测量，水量、洪水期水位等应调查测量。2．风枪探孔(１)工作要求66 采用风枪探孔对隧底及周边岩溶进行探查。每个断面布置10个探孔，分别位于拱顶、左右拱脚、左右边墙中部和左右边墙脚、隧底左右线中心及隧底轴线处。探孔深度5m，断面环向间距5m，遇到岩溶异常时应适当加密、加深。(２)资料整理要求作好风枪探孔记录，尤其是有岩溶异常的探孔需要详细记录岩溶深度、充填物性质、充水情况、岩石破碎程度等。3．钎探、风镐探查隧道底部及洞周有充填物且充填物厚度＜3m时使用，原则上孔间纵横向间距≯5m，探查范围须覆盖岩溶充填物。作好钎探、风镐探孔记录，每孔的里程位置须准确定位，详细记录每孔岩溶充填物厚度、成分、软硬程度、含水程度等。4．物探（1）方法选择基于探查效率及实用性考虑，目前在隧道施工中常用的岩溶物探方法主要有二种，即地质雷达法及直流电测深法（高密度电法）。地质雷达法可用于隧底和洞周岩溶探查，原则上现场首选该方法；直流电测深法（高密度电法）主要用于隧道底部大型岩溶工点（与钻探相结合）的探查。（2）地质雷达a.设备要求须采用认证合格的地质雷达仪，为兼顾勘探深度和精度，天线频率可采用100MHz的一种屏蔽天线，或100MHz和200MHz的两种屏蔽天线。b.外业布置①采用连续测量方式。②定位标尺间距不大于10m。③隧底探察测线原则上沿隧道延伸方向，按隧道宽度平均布置3条测线，或针对风枪异常范围进行。④洞周探察原则上沿隧道延伸方向布置3条测线，拱顶一条、左右起拱线各一条，或针对风枪异常范围进行。⑤施测时应清理现场，尽量使隧底平整、干燥，施工车辆、金属材料和设备应远离测线，一般距离大于30m。⑥对现场无法撤离的金属物、障碍物，在施测时应做好详细的记录（金属物或障碍物种类、位置、规模），资料解释时便于排除干扰。c.资料处理①雷达记录应清晰，反射波形、同相轴明显，不合格的记录应重测。②对合格记录应进行必要的处理，如编辑、滤波、增益、褶积和消除背景干扰等。③对每座隧道应独立确定电磁波介电常数，以便对雷达时间-波形记录进行时深转换。④对于外界的干扰源（金属物、障碍物）应在剖面图上详细标注。⑤对于施工中揭示的地质病害、超欠挖情况应在剖面图上详细标注。⑥处理深度应大于10m。⑦在雷达剖面中应标出探测对象的反射波组，确定异常体的深度、规模和大致形态，并推断充填情况。66 （3）直流电测深法（高密度电法）a.设备要求需采用认证合格的直流电法仪并确保供电和测量电线（电缆）不漏电，采集数据时，尽量采用大功率电源供电。b.外业布置①点距等于或小于5m（高密度电法为2m），最大电极距AB/2max=50～100m。②定位点距不大于10m。③隧底探察测线原则上与地质雷达测线重合。④施测时应清理现场，尽量使隧底平整、干燥⑤对于施测现场无法撤离的障碍物、如水管等金属导电物体，在施测时应做好详细的记录（障碍物和干扰源种类、位置、规模）。c.资料处理①记录应清晰，不合格的记录应重测。②对合格记录应进行必要的处理，如编辑、滤波等。③对外界的障碍物和干扰源应在剖面图上详细标注。④对施工中揭示的地质病害、超欠挖情况应在剖面图上详细标注。⑤处理深度应大于30m。⑥在剖面中应标出探测对象的低阻（高阻）异常，确定异常体的深度、规模和大致形态，并推断充填情况。3.9.3.钻探（1）仪器要求钻探设备应根据岩溶分布的位置、深度等综合选用，主要是竖向工程钻机（XJ100型等），此外应配置适于查明土体性质的静力触探等原位测试设备。（2）勘探原则a.隧底岩溶堆积物厚度大于3m的岩溶工点等原则应安排100型机动钻孔进行验证。b.当物探确定的岩溶异常具备下列条件之一时应进行钻孔验证：①隧道基底以下较大岩溶异常顶板完整灰岩厚度＜5m；②完整灰岩顶板厚跨比＜0.5或不完整灰岩顶板厚度＜5倍溶洞高度；③隧道开挖揭示岩溶并且与岩溶异常存在连续分布；④岩溶异常直径或高度范围较大；⑤岩溶异常可能为地下水径流、排泄或地表水入渗通道。c.各类钻孔的密度、深度应以查明隧底工程影响范围内或对工程有影响的岩溶或物探异常带的空间分布特征为原则。d.隧底钻探有效深度原则上≮10m，当揭露岩溶等不良地质情况时，钻探深度应穿越岩溶至稳定基岩中≮5m。各钻孔应按《铁路工程地质钻探规程》执行，并编写原始记录、钻孔柱状图及时岩芯拍照。66 e隧底具有一定厚度的土体时，应依据相关规范、规程完成取样试验工作，并配合一定数量的静力触探测试，以查明土体的工程性质。(3)资料整理要求钻探成果应包括原始记录、钻孔柱状图、岩芯照片、试验成果等。3.9.4.勘察成果整理与分析(1)隧底及洞周岩溶探查工程地质勘察报告（说明或说明表）及图件（分段或按工点编制）；(2)工程地质测绘原始记录(3)风枪探孔成果说明；(4)钎探、风镐探孔成果说明；(5)物探成果报告（说明）及图件；(6)钻孔、静力触探原始记录及柱状图；(7)岩溶充填物试验报告；(8)溶洞（穴）测量原始记录图表(9)各类影像成果。3.10地下水环境保护如果隧道洞顶有住户，要严格控制地下水流失，采取“以堵为主，限量排放”的原则。施工中应根据地质超前预测预报及隧道环境监控实施情况，按设计采取相应的超前帷幕注浆堵水、开挖后径向注浆堵水、全环防水、抗水压衬砌等防堵水措施，以免给当地居民的生产生活及生态环境造成影响。3.11综合评价溶洞处理完成后进行综合评价，对处理效果和对隧道耐久性的影响，必要时再采取加强措施，确保不留隐患。4.隧道突泥、涌水事故应急和响应预案4.1总则66 突泥涌水是指地下工程（如隧道）施工中遇到暗河、溶洞、承压水等不良地质情况发生较大（以上）规模的涌水、涌泥事故，一般以水、淤泥、泥砂为载体迅速突出，是隧道施工特别严重的地质灾害之一，一般地质条件下不易发生，但由于其具有较强的隐蔽性和不可预见性，极易造成严重的经济损失，甚至造成人员伤亡。因此，在地下水、岩溶水发育的软弱破碎围岩隧道施工中应特别注意。当遇到有突泥、涌水先兆或无法保证安全特别危险时，现场负责人（如现场领工员、工班长、值班安全员等），应立即组织人员及施工机械撤离至安全位置，停止施工等待处理。在地下水发育，围岩软弱、破碎的隧道施工时，应采取有效的超前地质探测预报措施，提前预知前方围岩地质情况，根据所测地质情况预测判断是否具有突泥、涌水可能，防止灾害事故的发生。若超前探测有突泥、涌水可能，现场应采取果断施工技术措施，同时上报监理部、设计院，设计相应的支护或处理措施，防止突泥涌水的发生。当发生突泥涌水时，现场领工员、工班长、值班安全员，应立即组织人员火速撤离施工现场，并确保人员全部安全撤离，当发生人员伤亡时，应根据现场突泥涌水实际情况，在确保抢险人员生命安全的情况下，及时采取有效的抢救方案，减少人员伤亡程度，降低灾害损失，积极组织人力、物力、财力全力抢险救灾，处理突泥涌水，尽快恢复正常施工生产。4.2突泥涌水应急小组组织机构及职责（1）宝成线K400综合整治工程1标应急小组组长：罗俊荣副组长：周汉超、马宏伟、姬强国组员：安全质量部、计划合同部、工程技术部、物资设备部、综合部、财务部、架子队等部门相关人员（2）宝成线K400综合整治工程2标应急小组组长：李俊副组长：许继琪、杨华、周立功组员：安全质量部、计划合同部、工程技术部、物资设备部、综合部、财务部、架子队等部门相关人员（一）组长职责：(1)对项目的安全生产负全面领导责任和直接领导责任。(2)应宣传、贯彻执行各种安全生产法律、法规及制度。(3)定期向企业职工代表大会报告安全生产情况。(4)贯彻和落实各级安全生产责任。(5)定期听取安全情况汇报，研究和解决施工生产中的安全问题。(6)66 组织审批防止突泥涌水施工安全技术措施，积极采纳合理化建议，总结推广安全生产中的新技术、新工艺、新设备。(7)组织大型安全检查和安全活动，加强安全教育。(8)组织发生突泥涌水事故时的抢险救援工作，并主持重大伤亡事故的调查分析，提出处理意见和改进措施，并督促落实。（二）副组长职责：(1)在组长的直接领导和指挥下进行各项安全工作，对施工生产的安全负具体领导责任。(1)认真贯彻执行安全生产的各项法律、法规、制度、标准和条例，负责制定和落实防止突泥涌水的施工安全技术措施。(2)不违章指挥，经常组织安全检查，清除事故隐患。(3)制止违章作业。(4)坚持对职工进行经常性的安全教育。(5)当发生突泥涌水事故时，负责组织领导应急小组进行抢险救援工作。（三）成员职责：(1)在项目领导下，认真执行各项安全生产技术措施。(2)对安全生产积极提出合理化建议。(3)当发生突泥涌水事故时，在应急小组领导的指挥下，进行各种抢险救援工作，积极参加事故原因的调查、分析，总结经验教训，防止类似事故的再次发生。4.3突泥涌水应急抢险物资、设备(1)项目办公区：（调度主任负责调动、使用）通讯电话、抢险车辆(2)项目医务室：（医务主任负责保管、使用）医用药品、担架等(3)项目材料：（设物部部长负责保管、调用）编织袋（沙袋用）、注浆设备、应急灯、对讲机、救生衣、救生绳、材料（现场配制）及其他突泥涌水处理用材料、机具等。(4)物设部：装载机、挖掘机等4.3预防措施66 (1)技术人员首先查阅设计图纸及相关地质资料，分析地质及地下水系发育情况。(2)实地踏勘与分析，主要有进行上山描绘地质图及走向，水文水系观测等。(3)实行超前地质预报，如超前探孔，局部地质描绘及分析，否则不能进行施作。(4)如通过分析，可能有突泥、涌水可采用钻孔、小导坑方式进行应力释放，对危险程度较高地段可采用设止浆墙封堵，迂回导坑通过等施工技术方案。(5)地表截水。(6)低洼处抽水降低水位。(7)隧道开挖施工过程中设旁站人员，随时观察岩壁和岩缝，如有险情则及时排危或撤离，起防护作用。(8)有危险地区要设立警示标志和警戒线，严禁非抢险人员的进入。(9)施工至软弱破碎、地下水发育段时，应实施超前地质探测预报，设计有超前地质钻探预报方案时，按设计进行施作，设计无超前地质预报时，一般采取超长钻眼（钻眼长度5m以上），以探知前方围岩地质情况，根据所钻探的地质情况，及时反馈至项目部领导和技术室，分析突水、涌泥可能性。若有突泥涌水可能性，有设计则按设计方案进行处理，若设计无针对性施工方案，立即上报监理部、设计院及业主等，要求设计院设计相应的施工方案，防止突泥涌水的发生。(10)派专职安全员进行观察防护，以保证发生突泥涌水时，人员及机械设备不受损害。(11)在确保施工人员生命安全的情况下，项目部应积极组织人力、物力、财力对可能发生的突泥涌水进行处理，及时封闭支护或相应的加强支护措施，防止突泥涌水事故的发生。(12)若发现有突泥涌水先兆，且极其危险时，必须立即停止施工，现场值班领导、领工员、工班长或值班安全员，要立即组织人员、机械迅速撤离危险区域，若洞内部分无法迅速撤离的机械设备，则以人为主，先撤人，直至撤出洞外，保证人员生命安全。同时做好安全防护，必要时在洞外设置沙袋，防止突泥突水涌出洞外，对洞外机械设备造成损坏，确保人员生命安全及财产不受损失。4.4应急处理措施(1)66 当发生突泥涌水突发事故时，在场值班领导、领工员、工班长或安全员，应立即组织人员迅速撤离危险区域，无法立即撤离的机械不予撤离，以人为主，确保施工人员生命安全。(2)撤离危险场所（一般撤离至洞外）后，立即清点现场施工人员数量，查看有无人员未逃离现场，并立即上报有关情况给工区领导。(3)领导小组接到通知后，应立即启动应急救灾程序，组织人力、物力全力抢险救灾，减少降低灾害损失。(4)当发生人员伤亡时，按紧急抢险方案及时进行救援工作。在确保救援工作人员无生命安全威胁的情况下进行抢救工作，若自身无救援能力时，及时上报剑阁县人民政府或相关部门进行救援，同时做好相关配合救援工作。(5)当抢救出伤员时，根据伤员人数、受伤程度，由医务人员在现场采取相应的急救措施后，按照“先重后轻”的原则，及时将伤员送到医院进行抢救、治疗。(6)现场采取安全警戒线或隔离措施，防止其他人员进入危险区域，避免灾害损失的扩大。(7)根据灾害损失情况，按照国家和地方各级政府有关法律、法规及条文的相关规定，及时上报上级机关或相关部门，等待下一步的调查处理。4.5成立事故调查处理小组：(1)对一般事故，由事故调查小组进行分析事故发生原因，并对相关责任人按企业规章、制度进行处罚，总结经验教训，防止类似事故的再次发生。(2)对重大或特大事故，要及时上报上级机关部门或地方政府，等待上级事故调查小组的调查处理，同时做好相关善后事宜及工作。5.施工计划5.1施工进度计划5.1.1超前预注浆施工进度计划超前预注浆每循环（30m）施工计划：前期准备（设备人员进场）1天，钻孔注浆45天，即：一台地质钻机平均每天完成钻孔5个（配置两台钻机），成孔不含扫孔，设计钻孔130个，钻孔共计13天，两台注浆机与钻机同时工作，考虑设备故障折合5天，注浆效果检查2～3天，合计每循环超前注浆21天。5.1.2超前预注浆后开挖施工进度计划超前预注浆后地层地质条件将得到很大改善，围岩自稳能力加强，一般Ⅴ级围岩段注浆后围岩稳定性可达Ⅳ66 级，另外，考虑到杨家湾隧道内岩溶、突泥、涌水风险较高的段落以Ⅲ级、Ⅳ级围岩为主，开挖每循环25m，按照每12小时开挖一循环（每循环1.2m），考虑工序衔接、其它等因素的影响，计划进度指标为开挖每循环（25m）12天。5.2材料计划材料计划详见表5-1《突泥、涌水治理材料计划表》。表5-1突泥、涌水治理材料计划表序号材料规格型号单位数量备注1普通水泥P.O42.5t120估算2水玻璃Be，》35，模数2.4～2.8t10估算3硫铝酸盐水泥防水型t20估算4超细水泥粒径D90<20umt10估算5孔口管Φ108（115）×3mm，L＝3m根130无缝钢管，法兰盘与高压球阀配套6高压防水球阀Q41F-40，内径Φ100mm（Φ115mm）个6公称压力4～5Mpa7麻丝Kg50原状的麻丝8高强锚固卷MSJK1Kg100锚固孔口管用9法兰盘与孔口管配套个15加工注浆三通10螺栓螺帽与法兰盘配套套5011注浆三通按原设计加工个15初估12高压钢垫片个100与法兰盘配套13止浆塞水囊式（φ91mm）个6备用2个14超前注浆后常规开挖材料///按设计提前、足量计划注：本表按一个标段计划。5.3机械设备计划机械设备计划详见表5-2《突泥、涌水治理机械设备计划表》。表5-2突泥、涌水治理机械设备计划表序号机械名称型号单位数量备注1地质钻机MK-5台4备用2台2双液注浆泵KBY系列套4备用2台4水泥浆搅拌桶自购台4容量≥300L66 5搅拌储浆桶自制个3储存水泥浆，容量≥200L6储浆桶自制个2储存水玻璃，容量≥100L7清水桶自制个2容量≥100L8混合器T型个6与注浆泵配套购置9高压注浆管m200与注浆泵配套购置10防震压力表0～16MPa个8最大压力不小于10MPa11钻杆Φ73mmm6012冲击器CIR90个413冲击器CIR130个414钎头Φ90mm（Φ115mm）个1015钎头Φ130mm（Φ130mm）个616水钻Φ80mm个1017取芯钻头Φ91mm个1018岩芯管Φ91mm，2m根219风钻YT28台2620湿喷机台321挖掘机日立200-5台122装载机ZLC50-C台223出碴车20T辆6注：本表按一个标段计划。5.4劳动力计划劳动力计划详见表5-3《突泥、涌水治理劳动力计划表》。表5-3突泥、涌水劳动力计划表序号分工每班数量小计备注1技术员132工班长133司钻134注浆工8245电工1366 6机修工137开挖支护工18548喷浆工412合计35105注：本表按一个标段计划。6.安全、质量、职业健康、环保技术措施6.1安全生产保证措施（1）建立建全各种岗位安全责任制，并设立专职安全员，严格执行现场交接制度；（2）施工时现场应提前完善排水系统，施工中应做好排水准备工作，以防止施工中大量涌水形成危害，准备好抢险材料，做好抢险准备工作；（3）钻孔、注浆人员熟练掌握有关作业规程；禁止在不停机械的情况下进行任何修理；注浆泵及管路内压力未降至零时，不拆除管路或松开管路接头，以免浆液喷出伤人；钻机和注浆泵由专人负责操作，未经同意其他人不得操作；注浆人员在拆管路、操作注浆泵时戴防护眼镜，以防浆液溅入眼睛；（4）注意用电安全，高空作业应有防坠落措施，采用合格电线，并安装漏电保护装置，防止漏电，布线、接头时要做到安全无障；（5）在扫孔过程中，人员撤离到安全地带，防止由孔口吹出土石块伤人；（6）每一孔注浆完成后，先泄压，再拆管，防止注浆管内高压伤人；（7）钻孔、注浆上下同时作业时，搭设支架必须牢固，同时支架上必须铺设木板，以满足支架上人员和机械设备的安全正常使用；（8）钻机、注浆泵应定期保养，修护，加油；（9）超前注浆前，洞内掌子面及掌子面后方30m范围内初期支护需适当补强，注浆期间洞内要加强监测，随时掌控围岩变形情况，如发现围岩变形异常，立即采取措施；（10）洞内通风管要畅通，通风管要接至距掌子面5m以内；（11）应及时了解仰拱工作面的爆破情况，爆破前所有人员撤离到安全地带，爆破后观察应有无涌水突泥等异常现象，如有异常，应迅速组织人员按设计应急逃生线路撤离；（12）风、水、电应接至距掌子面20m左右，如果要停风、水、电，提前通知掌子面工作人员；66 （13）掌子面应有安全警报系统和通讯系统，并配备足够能力的排水系统和应急材料，防止涌水、突泥，一旦掌子面出现险情，立即报警，组织现场人员按照设计逃生线路有序撤离；（14）掌子面应配备灭火设备，预防火灾；（15）建立建全各种岗位安全责任制，现场二十四小时设安检人员，对超前预注浆段施工安全进行全天候的监控并严格执行现场交接制度；（16）加强施工人员的安全意识，进行岗前安全培训，进场人员必须配备安全帽、防护鞋、防尘口罩等防护用品；（17）编制详细的安全操作规程、细则、制度及切实可行的安全技术措施，分发至工班，组织逐条落实。搞好“五同时”（即在计划、布置、检查、总结、评比生产的同时，计划、布置、检查、总结、评比安全工作）和“三级安全教育”；（19）现场二十四小时设工程技术人员，对岩溶、突泥、涌水风险段注浆、开挖施工进行全天候监控指导；（20）为减少爆破扰动注浆加固圈，开挖过程中严格控制装药量。在每循环爆破结束通风排烟后，生产负责人、技术员、安全员及有经验的隧道工去掌子面联合检查，在确认无异常情况的条件下，方能进行掌子面出碴作业。出碴结束后，同样要对掌子面进行联合检查，在确认无异常情况时，方可以进行支护等作业。在每循环开挖时，其专职安全员要进行全过程的监查，并检查应急预案的实施情况，以便在紧急时立即启动。6.2关键技术及质量保证措施（1）建立完善的质量管理体系，设立质量检查小组，现场设专职质量员，随时对各个施工环节进行监督检查，质量责任到人；（2）注浆前，先进行注浆现场试验，或增设试验段，通过现场试验掌握围岩静水压、浆液填充率、注浆量、浆液配合比、凝胶时间、浆液扩散半径、注浆终压等指标，在实际施工中根据具体情况及时调整注浆参数，以获得较好的注浆加固效果；（3）配制浆液严格按照制浆要求按顺序投料，不得随意增减数量；水泥在倒入搅拌桶前去除其中的水泥纸及包装线等杂物，要在倒入口安装过滤筛；（4）水泥浆搅拌好放入储浆桶后，在吸浆过程中要不停地搅动，注意观察，防止浆液离析，影响配比参数；66 （5）注浆泵水泥浆吸浆头安设吸浆笼头，水玻璃吸浆头用纱网包裹，防止大颗粒吸入卡在注浆泵的圆球与胶圈间造成吸浆能力减弱，并间隔一定时间提起吸浆头晃动，防止浆液堵塞吸浆头；（6）注浆管路连接完毕后，关闭进浆阀，打开泄压阀先压水检查注浆管路的密闭性，各种连接应连接牢固，防止高压下脱开伤人；（7）注浆开始时，先打开进浆阀，再关闭泄浆阀；注浆结束时，先关闭进浆阀，再打开泄浆阀，待泄压后清洗管路并拆卸注浆管路；（8）注浆过程中遇到突然停电时，要立即拆卸下注浆胶管，用高压水冲洗干净管内的浆液，与洞外联系后如停电时间较长时，注浆管全部拆下冲洗，注浆泵也要拆洗，将搅拌机中浆液放入储浆桶后清洗搅拌机；（9）注浆过程中，若地层吸浆量很大时，注浆压力长时间不上升，可通过调整浆液配比，缩短浆液凝胶时间，以达到控制注浆范围的目的；（10）注浆过程中，如注浆压力突然上升，立即停止注浆泵工作，打开泄浆阀泄压，找明原因后再决定该孔是否继续注浆，若是管路堵塞，则清除故障后继续注浆，若管路未堵塞，接管注浆时仍旧出现压力突然上升，可结束该孔注浆；（11）注浆过程中，如发生其它孔串浆，可关闭该串浆孔继续注浆，但若发生频繁时，应加大钻孔与在注浆孔的间隔或钻一孔注一孔，减少串浆现象；（12）注浆过程中，如跑、漏浆现象严重时，可通过间歇注浆技术或通过调整浆液配比缩短凝胶时间的方法进行封堵，但若无效时，可暂停该孔注浆，分析原因，采取其它措施；（13）注浆过程中，要保持注浆管路畅通，防止因管路堵塞而影响注浆结束标准的判断，注浆连接件、注浆三通应经常清洗干净，注浆结束后，一定要清洗管路，清洗完以后，把注浆管从注浆法兰盘上拆掉，并及时把注浆法兰盘从孔口管上拆掉，以便下一次扫孔；（14）严格按照设计的段长进行分段注浆，不得任意延长分段长度，必要时可进行重复注浆，以确保注浆质量；（15）钻孔时，值班工程师应注意出水量，并按时测定出水量。（16）岩溶、突泥、涌水风险段爆破开挖前，组织所有施工人员进行专项学习，熟悉设计图纸、施工规范，增强施工质量意识；66 （17）建立完善的质量管理体系，设立质量检查小组，严格的质量把关并及时指导施工，随时对各个施工环节进行监督检查，质量责任落实到人，且值班技术人员必须严格执行现场交接制度；（18）加强现场施工材料管理，保证施工材料满足设计要求，严禁使用不合格材料；（19）喷射砼前，检查开挖断面尺寸、清除杂物和松动岩体，埋设短节钢筋，以标识喷砼厚度，用高压风、高压水清洗受喷面，喷射作业分段、分片、分块、分层自下而上进行，喷射砼紧跟开挖工作面。（20）保证其中线、水平、断面尺寸、净空大小符合设计要求，每榀拱架都要进行测量放样，复核检查。（21）岩溶、突泥、涌水风险段施工时在相应级别的标准设计基础上增设锁脚锚杆，防止下部开挖时导致上部变形过大或掉拱。（22）在岩溶、突泥、涌水风险段施工中适当加大预留变形量（按10cm考虑，并根据监控量测情况随时进行调整），防止支护变形侵入二衬。（23）根据监控量测资料报请参建四方，以便及时调整支护参数，确保支护质量一次到位。6.3特殊情况应急措施（1）注浆压力突然升高，应停止水玻璃注浆泵，只注水泥浆或清水，待泵压恢复正常时，再进行双液注浆；（2）由于压力调整不当发生崩管时，应停止注浆，待管路修复后再进行双液注浆；（3）当进浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小泵量、低压力注浆，也可注注停停，但停注时间不能超过浆液凝胶时间，必要时，可改注一定数量的水泥砂浆后再进行双液注浆；（4）当发生跑浆时，则应缩短浆液凝胶时间，进行小泵量、低压力注浆，以使浆液快速凝固，堵塞裂隙；（5）准备集水坑和富余排水设施，一旦发生大的涌水，能及时抽排；（6）在搞好超前地质预报的前提下，施工中要采取防突水、突泥的安全措施，以便能及时抢救和紧急疏散。6.4职业健康环保措施66 （1）当注浆施工过程遇到放射性物质等危害身体健康时，必须采取措施进行预防，并尽量缩短在该环境下的作业时间，并加强通风等，注浆工作过时要戴防护眼睛，防腐蚀橡胶手套，穿好防腐工作服、鞋等；（2）注浆过程中的漏浆、泻浆等废弃物不能随意排放，防止污染周围生活用水等，污染灌溉用水等；（3）尽量减少影响地表水及地下水的走向流动，防止影响周围生态环境。7.施工节能减排措施7.1节能减排施工原则(1)实施隧道施工过程中节能减排，应进行总体方案优化。在规划、设计阶段，应充分考虑节能减排的总体要求，为隧道施工节能减排提供基础条件。(2)应对施工策划、材料采购、现场施工、工程验收等各阶段进行控制，加强对整个施工过程的管理和监督。(3)隧道施工节能减排总体框架由施工管理、节材与材料资源利用、节水与水资源利用、节能与能源利用、节地与施工用地保护等方面组成。7.2管理体系(1)建立项目节能减排管理体系，并制定相应的管理制度与目标。(2)项目经理为项目节能减排第一责任人，负责节能减排的组织实施及目标实现，并指定项目节能减排管理人员和监督人员。7.3管理内容(1)定期对职工进行节能减排知识培训，增强节能减排意识。(2)成立专家评估小组，对绿色施工方案、实施过程至项目竣工，进行综合评估。(3)节材措施，在保证工程安全与质量的前提下，制定节材措施。如进行施工方案的节材优化，建筑垃圾减量化，尽量利用可循环材料等。(4)节水措施，根据工程所在地的水资源状况，制定节水措施。(5)节能措施，进行施工节能策划，确定目标，制定节能措施。(6)节地与施工用地保护措施，制定临时用地指标、施工总平面布置规划及临时用地节地措施等。(7)应对整个施工过程实施动态管理，加强对施工策划、施工准备、材料采购、现场施工、工程验收等各阶段的管理和监督。(8)应结合工程项目的特点，有针对性地对节能减排工作相应的宣传，通过宣传节能减排的氛围。66 7.4节材与材料7.4.1结构材料(1)推广使用预拌混凝土。准确计算采购数量、供应频率、施工速度等，在施工过程中动态控制。结构工程使用散装水泥。(2)推广使用高强钢筋和高性能混凝土，减少资源消耗。(3)推广钢筋专业化加工和配送。(4)优化钢筋配料和钢构件下料方案。钢筋及钢结构制作前应对下料单及样品进行复核，无误后方可批量下料。(5)优化钢结构制作和安装方法。大型钢结构宜采用工厂制作，现场拼装；宜采用分段吊装、整体提升、滑移、顶升等安装方法，减少方案的措施用材量。(6)采取数字化技术，对大体积混凝土、大跨度结构等专项施工方案进行优化。7.4.2周转材料(1)应选用耐用、维护与拆卸方便的周转材料和机具。(2)优先选用制作、安装、拆除一体化的专业队伍进行模板工程施工。(3)模板应以节约自然资源为原则，推广使用定型钢模、钢框竹模、竹胶板。7.5节水与水资源7.5.1提高用水效率(1)施工中采用先进的节水施工工艺。(2)施工现场喷洒路面、绿化浇灌不宜使用市政自来水。现场搅拌用水、养护用水应采取有效的节水措施，严禁无措施浇水养护混凝土。(3)施工现场供水管网应根据用水量设计布置，管径合理、管路简捷，采取有效措施减少管网和用水器具的漏损。(4)现场机具、设备、车辆冲洗用水必须设立循环用水装置。施工现场办公区、生活区的生活用水采用节水系统和节水器具，提高节水器具配置比率。项目临时用水应使用节水型产品，安装计量装置，采取针对性的节水措施。(5)施工现场建立可再利用水的收集处理系统，使水资源得到梯级循环利用。(6)施工现场分别对生活用水与工程用水确定用水定额指标，并分别计量管理。(7)对混凝土搅拌站点等用水集中的区域和工艺点进行专项计量考核。施工现场建立雨水、中水或可再利用水的搜集利用系统。66 7.5.2非传统水源利用(1)优先采用中水搅拌、中水养护，有条件的地区和工程应收集雨水养护。(2)宜优先采用地下水作为混凝土搅拌用水、养护用水、冲洗用水和部分生活用水。(3)现场机具、设备、车辆冲洗、喷洒路面、绿化浇灌等用水，优先采用非传统水源，尽量不使用市政自来水。(4)大型施工现场，尤其是雨量充沛地区的大型施工现场建立雨水收集利用系统，充分收集自然降水用于施工和生活中适宜的部位。7.5.3用水安全在非传统水源和现场循环再利用水的使用过程中，应制定有效的水质检测与卫生保障措施，确保避免对人体健康、工程质量以及周围环境产生不良影响。7.6节能与能源利用7.6.1节能措施(1)制订合理施工能耗指标，提高施工能源利用率。(2)优先使用国家、行业推荐的节能、高效、环保的施工设备和机具，如选用变频技术的节能施工设备等。(3)施工现场分别设定生产、生活、办公和施工设备的用电控制指标，定期进行计量、核算、对比分析，并有预防与纠正措施。(4)合理安排施工顺序、工作面，以减少作业区域的机具数量，相邻作业区充分利用共有的机具资源。安排施工工艺时，应优先考虑耗用电能的或其它能耗较少的施工工艺。避免设备额定功率远大于使用功率或超负荷使用设备的现象。(5)根据当地气候和自然资源条件，充分利用太阳能、地热等可再生能源。7.6.2机械设备与机具(1)建立施工机械设备管理制度，开展用电、用油计量，完善设备档案，及时做好维修保养工作，使机械设备保持低耗、高效的状态。(2)选择功率与负载相匹配的施工机械设备，避免大功率施工机械设备低负载长时间运行。机电安装可采用节电型机械设备，如逆变式电焊机和能耗低、效率高的手持电动工具等，以利节电。机械设备宜使用节能型油料添加剂，在可能的情况下，考虑回收利用，节约油量。(3)合理安排工序，提高各种机械的使用率和满载率，降低各种设备的单位耗能。66 8.环保保证措施(1)当注浆施工过程遇到放射性物质等危害身体健康时，必须采取措施进行预防，并尽量缩短在该环境下的作业时间，并加强通风等，注浆工作时要戴防护眼镜，防腐蚀橡胶手套，穿好防腐工作服、鞋等。(2)注浆过程中的漏浆、泻浆等废弃物不能随意排放，防止污染周围周边用水。(3)尽量减少影响地表水、地下水的走向流动，防止影响周围生态环境。66 附图一66 附图二66 附图三66 附图四66 附图五66 附图六66 附图七66'