隧道斷層、淺埋段開挖及處治施工方案1、編制依據及編制原則1.1編制依據1.1.1合同文件、茅畬嶺隧道施工圖設計。1.1.2《公路隧道設計規范》(JTGD70-2004)、《公路勘測規范》(JTJ061-99)《公路隧道施工技術規范》(JTJ042-94)《錨桿噴射砼支護技術規范》(GB50086-2001)《公路工程質量檢驗評定標準》(JTJ071-98)《水泥混凝土路面施工及規范》(GBJ97-87)、《建筑裝飾裝修工程質量驗收規范》(GB50210-2001)《地下工程防水技術規范》(GB20108-2001)《公路工程施工安全技術規范》(JTJ076-95)1.1.3國家、省相關法律與規定。1.1.4我單位目前的勞動力、施工機械設備能力、技術管理和現場地質實際調查。1.1.5我單位歷年類似工程施工經驗、技術積累及設備。1.2編制原則1.2.1嚴格遵守合同文件規定的施工工期，積極穩妥、合理安排施工，在工期安排上盡可能提前完成。1.2.2在堅持實事求是的基礎上，力求“技術先進、科學合理、經濟適用。在確保工程質量標準的前提下，積極采用新技術、新工藝、新機具、新材料、新測試方法。1.2.3分清分項工程主次，合理安排施工工序，采用流水作業施工，使各工序緊密銜接，保證隧道開挖、支護、二次襯砌及附屬工程分步分期完成。1.2.4重視各項準備工作，特別重視施工的外部條件，使施工計劃建立在可行的基礎上。1.2.5重視各項準備工作，特別重視施工的外部條件，使施工計劃建立在可行的基礎上。1.2.6貫徹多層次技術結構和技術政策，在施工中層層把關，確保工程一次成優。1.2.7盡量利用原有的設施，減少各種臨時工程量；盡量利用當地的現有資源，合理進行場地規劃，節約施工用地，不占或少占農田；保護環境，防止污染和施工事故，做到文明施工。1■3編制范圍本工程隧道淺埋段、斷層破碎帶、圍巖破碎帶及裂隙密集帶。2施工技術方案2.1總體施工方案通過綜合超前地質預報，切實掌握斷層帶的情況，包括破碎帶的寬度、填充物、地下水以及隧道軸線與斷層構造線方向的組合關系，施工前根據有關施工技術和機具設備條件，確定通過斷層地段的施工方法。當斷層帶內充填軟塑狀的斷層泥或特別松散的顆粒時，則采用CRD法、CD法或三臺階臨時仰拱法施工。斷層地段出現大量涌水時，則采取排堵結合的治理措施；通過斷層地段的各施工工序之間的距離盡量縮短，盡快地使斷層地段全斷面襯砌封閉，以減少巖層暴露、松動和地壓增大。采用爆破掘進通過斷層時，嚴格掌握炮眼數量、深度和裝藥量，盡量減小爆破對圍巖的震動；采用上下導坑掘進施工時，其下導坑不宜超前過多，掘進后隨即將下導坑予以臨時襯砌。斷層地帶的支護應寧強勿弱，并應經常檢查加固，實行襯砌緊跟開挖面完成，襯砌斷面盡早封閉。2.2施工工藝流程及施工方法2.2.1施工工藝流程施工工藝流程詳見圖1《施工工藝流程圖》2.2.2施工工藝對于構造復雜的大規模斷層，以地面探測和少量的地質鉆孔為主，推斷地下一定深度的地質條件與隧道施工實際遇到的地質條件之間的差異。而隧道施工對地質體的變化又非常敏感，特別是對于大斷面開挖，更要求準確預報施工前方的工程地質和水文地質條件。因此，必須把地質超前預報作為一個工序納入生產過程。

⑴前期準備：收集和熟悉與工程有關的地質資料，研究隧道施工所涉及的主要地質問題，制定超前預報方案。⑵預報方法：采用超前平導方案，以平導與正洞地質、水文觀測素描和平導與正洞地質類比為主，輔以地震波、聲波、鉆速測試，巖石微觀研究，鉆孔探水研究，紅外探水研究，赤平極射投影作圖等，互相補充驗證。⑶預報的重點內容：預報開挖面前方的地質情況、圍巖級別、斷層、軟弱破碎帶在前方暴露的位置和對施工的影響、地下水的活動情況。⑷預報方式：根據勘測設計成果和施工階段的觀測結果，進行綜合分析處理，分階段作出預報。1長期預報：根據地質背景，確定地質構造形式，建立具體的地層和構造標志，以地質觀測和類比為主要手段，并通過物探、鉆孔等手段加以驗證，總體預報斷層的規模、分布、性質、構造風帶、富水性等，并分析做出工程地質評價。2中期預報：巖石微觀構造研究：在地面不同部位采集巖樣，進行長期的微觀鑒定和巖組分析，進一步論證斷層范圍、構造分布等。工程地質類比：根據超前平導日常觀測積累的素材，做出巖體分段穩定性評價，采用地質類比方法推演正洞，同時根據對正洞掌子面和側壁剖面的觀測，結合地質背景，預報正洞前方和超前平導的巖體的穩定性及富水性情況。預報方法：一是各種圖析法，即利用赤平極射投影、實體比例投影等作圖法，分析巖體穩定狀況，判斷可能失穩的巖塊的分布，提供預報（可以超前平導分段作圖預報相應的正洞，也可以用正洞的資料預報前方相似的地段）；二是地震反射波法，即在掌子面排列布置地震探測的激發和反射波接受裝置，以接受反射波。對于巖性單一、走向與隧道軸線接近于正交的斷層，只要存在破碎程度有差異的界面，便可產生較強的反射波，據此可以判斷隧道前方巖體的破碎程度和范圍。3短期預報：掌子面及其附近的觀測預報：通過地質觀測素描地質作圖，可以分析判斷掌子面與其前方（一般數米以內）不良地質構造的距離和巖體穩定情況，提出開挖注意事項和防塌措施。b?掌子面超前鉆孔和聲波法預報：通過30m深鉆孔的巖粉、鉆速、水質等的變化情況，配合聲波單孔探測和跨孔穿透測試，綜合判斷并預報前方水文、地質條件。⑸預報效果檢查：開挖至預報位置時，應對實際情況進行素描，和預報地質資料進行對比，以此來評價預報的準確性，積累經驗，并為以后的預報提供參考。對于地下水十分發育、靜水壓力較大的軟弱破碎地層，應設置超前平導，排水降壓。（1）平導的位置、長度、斷面尺寸等設計參數的選取，應根據判明的地下水主要補給方向和范圍，以不影響正洞穩定為前提，同時考慮排水降壓、超前地質預報雙重功能的發揮，以及便于施工等因素。（2） 平導施工不宜進行圍巖注漿堵水，開挖前應在掌子面鉆孔排水（孔長10~15m）,宜用常規的支護手段隨挖隨支，支護緊跟，達到堵渣排水的目的。（3） 平導一般應超前正洞數百米。超前支護斷層施工超前支護多采用兩種方法：洞身超前管棚支護、超前小導管注漿加強支護。洞身超前管棚施工鉆孔采用GLP-150型電動地質鉆機。施工時鋼管沿隧道周邊以5°外插角鉆入圍巖，施鉆時安設導向架或在型鋼鋼架腹板開孔以穿管棚。運用測斜儀進行鉆孔偏斜度測量，嚴格控制管棚打設方向。隧道周邊布孔環向間距40cm，鉆孔從兩側拱腳對稱地向拱頂鉆孔頂管，使下部注漿體有力地支托其上部的鉆進和頂管，同時采用“前進式”注漿加固圍巖和鉆孔頂管，盡量使圍巖的承托力加大，以減小鉆頭的下撓。管棚超前預支護采用外徑?89mm、壁厚6mm的熱軋無縫鋼管及鋼花管，每節鋼管兩端均預加工成外絲扣，同一斷面內接頭數量不超過總鋼管數的50%。鋼管前端呈尖錐狀，尾部焊接00加勁箍，管壁四周鉆孔徑10~16mm的壓漿孔，呈梅花形布置，尾部留不鉆孔的止漿段150cm。圖中編號為單號者采用鋼花管，雙號者采用鋼管，施工時先打設鋼花管并注漿，然后打設鋼管，以便檢查鋼花管的注漿質量。管棚兩環之間搭接長度不小于3m。注漿采用立式灰漿攪拌機和注漿泵（YZB-150/10型全液壓注漿泵），漿液采用水泥漿液，注漿參數：水泥漿液水灰比為1:1（重量比）；注漿壓力：0.5~2.0MPa。單根鋼花管的注漿量按Q=nR2Ln估算，式中R為漿液擴散半徑，取R=0.6L0;L0為注漿鋼花管的間距；L為鋼花管長；n為圍巖孔隙率，斷層破碎帶一般取值5%。注漿前進行現場注漿試驗，根據實際情況調整注漿參數，取得管棚注漿施工經驗。注漿結束后用M5水泥砂漿充填鋼管，以增強管棚強度。施工工藝流程見圖2《超前長管棚施工工藝流程圖》，超前長管棚布置見圖3

《超前長管棚布置示意圖》圖3《超前長管棚布置示意圖》采用風動鑿巖機鉆孔插管，注漿前對開挖面及5.0m范圍內坑道噴射厚5~10cm砼封閉，采用注漿機注入水泥漿，由兩側對稱向中間進行，自下而上逐孔注漿，出現竄漿或跑漿時，采用間隔注漿。以緊靠開挖面的格柵鋼架（鋼架）為支點，形成管架支護環進行布孔。每個注漿眼間距為0.4m，注漿管長3.5m。按布置的注漿眼位置鉆眼，鉆孔采用^48mm的鉆頭，鉆孔外插角應控制在15°左右。小導管采用外徑^42mm鋼花管，管壁四周按15cm間距梅花形、鉆設屮8mm壓漿孔，為防止漏漿，管尾端無孔部分長1m,管前端鍛成鐵尖，尾端焊上gmm鋼筋加勁箍，導管頂入長度不小于鋼管長度的90%。導管打入后，用塑料泥（40Be'水玻璃拌合525#水泥）封堵孔口導管與孔壁間隙。水泥漿水灰比為0.5~1.0之間調節，液漿由稀到濃逐級變換，即先注稀漿，然后逐級變濃至1.0為止。注漿壓力控制在1MPa內，注漿達到設計注漿量和注漿壓力時可結束注漿。注漿過程中隨時觀察注漿壓力，分析注漿情況，防止堵塞、跑漿，做好注漿記錄，以便分析注漿效果。發生串漿時，在有多臺注漿機的條件下，同時注漿，當注漿機較少時將串漿孔及時堵塞，輪到該管注漿時，再拔下堵塞物，用鐵絲或細鋼筋將管內雜物清除并用高壓風或水沖洗，然后再注漿。水泥漿進漿量很大，壓力長時間不升高，則調整漿液濃度及配合比，縮短凝膠時間，進行小泵量低壓力注漿或間歇式注漿,使漿液在裂隙中有相對停留時間，以便凝膠，但停留時間不能超過混合漿的凝膠時間。

圖4超前小導管施工示意圖CD法施工CD法施工堅持小炮開挖，嚴格控制裝藥量。每循環進尺控制在1m左右。工序變化處鋼架（或臨時鋼架）應設置鎖腳鋼管以確保鋼架基礎穩定。施工過程中每次拆除單榀臨時鋼架的長度不能超過10m，以確保施工安全。開挖工序見圖7《CD法開挖工序圖》三臺階臨時仰拱法施工三臺階臨時仰拱法施工堅持“弱爆破、短進尺、強支護、早封閉、勤量測”的原則，每循環進尺控制在1m。其工序見圖8《三臺階臨時仰拱法工序圖》。圖6《CRD法開挖工序圖》圖7《CD法開挖工序圖》鉆眼鉆眼前，鉆工要熟悉炮眼布置圖，嚴格按鉆爆設計實施。特別是周邊眼和掏槽眼的位置、間距及數量，未經主管工程師同意不得隨意改動。定人定位，周邊眼、掏槽眼由經驗豐富的司鉆工司鉆。準確定位鑿巖機鉆桿，使鉆孔位置誤差不大于5cm，保持鉆孔方向平行，嚴禁相互交錯。周邊眼鉆孔外插角度控制在4°以內。同類炮眼鉆孔深度要達到鉆爆設計要求，眼底保持在一個鉛垂面上。裝藥起爆采用空氣間隔裝藥方式，起爆順序先中間，后外側逐漸進行，炮孔堵塞長度不小于0.2m，嚴禁反向裝藥，雷管以外不得裝藥卷。微震爆破CRD法、CD法、三臺階臨時仰拱法開挖地段采用微震控制光面爆破。微震爆破作業段最大一段允許裝藥量：Qmax二R3x(Vkp/K)3/a式中：Qmax—最大一段爆破藥量，kg;Vkp—安全速度，cm/s，取Vkp二2cm/s;R—爆破安全距離，m;K—地形、地質影響系數；a—衰減系數。K、a值是針對隧道的具體情況，通過多次試爆基礎上進行K、a值回歸分析后確定。根據爆破物距爆心的安全距離要求，并由此推出的每段的最大裝藥量。裝藥結構示意圖見圖9《裝藥結構示意圖》圖9裝藥結構示意圖2.2.3隧道斷層突水突泥施工施工程序詳見圖10《隧道巖溶突泥突水地段施工程序圖》。綜合超前地質預報體系隧觀察與地質描述、地質雷工程序圖Y-303型紅外線探測儀探水刖小管-汪-漿-固結止■水-:A超前水平鉆探量小于10m3/h量小于10m3/h或個別探水孔出于2m3/h,則預留5~8m圍巖段［注水試驗前小導管注漿固結巖體以達到止水目的。注漿液配合比設計與試配隧道開挖掘進前?先噴砼將開挖面和坑道5.0m范圍內的地段進行封閉?再水注漿液配合比設計與試配隧道開挖掘進前?先噴砼將開挖面和坑道5.0m范圍內的地段進行封閉?再水沿坑道防雙液漿注漿設計周邊打入帶孔的超前小導管，由兩側對稱自下而上逐孔注入水泥-水玻璃|小量巖溶突泥突水地段（涌水量小于10L/S） '大量巖溶突泥突水地段（涌水量大于10L/S）漿液即由導管管注到地層中，待漿液硬j后前全道帷圍形成注漿帷幕以固結圍巖止水。,小導管鉆孔直徑較管徑大20mm；突水量較大時，其環較管徑大20mm；突水量較大時，其環止水帷幕為0.3m,縱向間距為2m,外插角為10°,超前小導管長度為'3.5^錨噴支護突水量較小時|其環向間距為0.5m，縱向間距為2.5m縱向間距為2.5m，外插角為10°，超刖小導管長度為3.5L4.0m。排導系統施作止水隧環向止水注漿帷幕道防水層鋪設與質量監控圍巖結構整體性較好且突水止水隧環向止水注漿帷幕道防水層鋪設與質量監控圍巖結構整體性較好且突水量較小地砌混采澆筑隧道f挖輪廓線外設置環向構 f＜注漿帷幕。即隧道開挖后，沿隧道開降縫施作線設置間控距為160、長為350cm小導管徑向全斷面環形布設?采用純水泥構背后注漿水壓較大地段采用雙液漿注漿固結圍巖止水。隧道滲漏水檢查固結圍巖止水。隧道滲漏水檢查3、巖監控量測3、巖監控量測隧道滲漏水處理3.1監控量測項目及測點布置測點焊接在鋼架上，一個斷面布置3個點（即拱頂和兩拱腰，斷面間距一般為20m，斷層泥地段為5m。在拱腳及拱腰處增設兩條收斂基線，測點焊接在鋼架上或埋設在圍巖中，開挖下斷面時增加收斂基線，斷面間距一般為30~50m，斷層含泥地段一般為10~20m。利用GSJ-1型礦壓儀和GH-50型壓力盒，量測仰拱的受力狀態。在臨時仰拱與鋼架拱腳之間埋設GH-50型壓力盒，量測仰拱的受力狀態。3.2量測頻率1第1~15天，距開挖面2倍洞徑以內，每天1~2次。2第16~30天，距開挖面2.5倍洞徑，每兩天1次。3第30天以后，距開挖面2.5倍洞徑以上，每星期1次。4單變形速率答允于5mm/d時，每天量測3次。4、質量保證體系以安質管理部門為龍頭，成立質量管理領導小組。項目負責人任質量管理領導小組組長，班組成立QC小組，各施工隊配備專職質檢員，在各級組織、各個環節都有專人負責，對工程質量實施全面監控，從上到下形成質量控制網絡。詳見圖11《項目管理組織機構框圖》和圖12《質量保證體系框圖》。施工過程中加強過程監控，全面實施質量“三階段”控制原理。施工前抓好施工技術準備關、工程材料質量檢驗關和施工過程關；施工中落實質檢人員對每道工序操作標準、工藝流程及檢測試驗進行全過程監督跟蹤，對執行情況做出詳細記錄，針對存在問題的及時整改，同時嚴格執行“自檢、互檢和交接檢”三檢制度和“五不施工”交接工序質量控制制度；施工后對分項工程及時進行質量評定和質量偏差糾正工作，保證了工程質量始終處于受控狀態。項目部管理組織機構圖

I兼職質量員責任制生產質責工量程責余理圖12操作試驗測量質檢項目總