TBM不良地质施工预案.docx

《TBM不良地质施工预案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《TBM不良地质施工预案.docx（21页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、目录一、总则11、编制目的12、编制依据13、工程概况14、气象条件15、地质条件1二、施工分段隧洞工程地质条件评价1三、超前地质预报1四、不良地质段施工预案11、不良地质洞段施工12、不良地质段施工预案4五、质量保证措施131、严格按国家和水利部颁发的技术规程和标准施工。132、严格执行质量管理制度，具体为：13六、安全保证措施141、安全施工目标142、安全组织机构和职责143、安全经费保障16七、环境保护技术方案及措施1.61、环境保护普通措施162、环境保护专项管理16八、文明施工191、文明施工的目标、实施方案192、文明施工考核及管理办法20不良地质段施工预案一、总则1、编制目的为

2、进一步提高二期工程应急处置能力，保障工程安全顺利实施，确保施工进度、施工质量、施工安全。施工中严格按照各种操作规程，确保遇到不良地质段时能够安全顺利通过，并且能保证工程质量，特制订此不良地质施工预案。2、编制依据依据国家安全生产监督管理总局颁布的生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则、中华人民共和国安全生产法、水工建造物地下开挖工程施工技术规范(S13782023)、喀双段ViiI标合同文件及施工图等要求，特制定不良地质段施工预案。3、工程概况3.1地理位置3.2工程布置4、气象条件5、地质条件5.1地形地貌5.2地层岩性5.3地质构造5.4水文地质二、施工分段隧洞工程地质条件评价三、超前地

3、质预报在隧洞施工中，超前地质预报是解决不良地质地段施工的重要手段，是实现动态化设计管理的基础，为施工安全、隧洞结构安全提供科学依据，为科学合理的制定施工方案、特殊地质地层采取有效的施工技术措施提供依据，及时准确预报工作面前方的地质情况，避免安全事故确保实现隧洞快速施工的前提条件。采用综合地质预报手段，即超前地质预报以地质分析为基础，充分利用前期勘察资料、采用宏观预报、长距离预报与短距离精确预报相结合，物理探测与超前钻孔相结合，多种物探方法相互补充相结合，定性与定量相结合的综合地质预报手段。四、不良地质段施工预案1、不良地质洞段施工1.1TBM施工段估计可能浮现不良地质情况如下：(1)极坚硬TB

4、M掘进(2)蓦地涌水(3)涌砂(4)大塌方(5)TBM卡机处理(6)岩爆(7)有害气体1.2不良地质段TBM施工原则在实际施工中，根据设备性能及现场实际情况，使TBM安全、快速通过不良地质段的原则如下：1.2.1在TBM掘进过程中，做好掘进参数的控制。掘进模式采用手动控制模式，以慢速掘进为主，尽量减少对围岩的挠动。1.2.2TBM操作手应密切凝视监控视频图象上皮带机的渣体情况：如皮带上岩渣突增，浮现不少大块岩渣，皮带机压力指示明显升高，刀盘扭矩增大，此时必须即将住手TBM推进，继续转动刀盘和皮带机，防止皮带机被卡或者拉伤；如果渣量仍不能下降，应即将后退刀盘3-5cm,严重时继续后退刀盘，直到T

5、BM掘进参数恢复正常；待掘进参数恢复正常后，停机进入刀盘内部检查塌体情况：如对正常掘进不会产生大的影响方可继续掘进；如塌体较大，则需制定相应的处理措施，以使TBM安全、顺利掘进通过。1.2.3采取针对措施，防止石渣大量掉落，减少清渣量。具体如下：1.2.3.1严格控制循环进尺，严禁盲目掘进。TBM正常掘进的循环进尺是1.8n,在不良地质段，钢拱架间距O.9m作为一个循环进尺的控制值。在护盾后应及时支立全圆型钢拱架。严禁连续掘进18m后，再停机支立钢拱架。1.2.3.2在软弱围岩洞段，当撑靴部位发生塌方时，撑靴无法撑住岩面或者浮现撑不紧现象。对于较大的塌方，普通采用预留75的预留钢管，再通过预埋

6、钢管向坍腔内灌注或者喷射混凝土，恢复塌方部位到正常岩面尺寸。对于较小的塌方，为使TBM快速通过，普通采用在这些部位使用钢筋排，使撑靴达到撑紧状态。在掘进过程中，由巡检员观察撑靴的工作状态，以防止撑靴打滑，挤坏钢拱架。1.2. 3.3快速通过节理密集带的主要技术措施，严格按照初喷、复喷要求，确保喷射混凝土厚度达到设计厚度。1.3. 3.4在TBM出厂前设计在护盾内插钢筋排。掘进过程中坍塌较严重时，先将钢筋排抽出，然后支立钢拱架，将大量的落石兜在钢筋排上，减少请渣量，确保人员安全。钢筋排采用1622的罗纹钢筋，每根长4.7m,布设在护盾顶部钢筋排专用位置，其作用相当于超前锚杆，在TBM通过不良地质

7、洞段的同时，逐步抽出钢筋排顶立在钢支撑上，之后，将钢筋排焊接在钢拱架上，待TBM每掘进4.6m摆布后，降低顶护盾，重新装入钢筋排，进入新的钢筋排循环施工。钢筋排布置最大角度为130,共计60隔钢筋网槽，每隔钢筋网槽净宽15cm,最多可均匀布设3根钢筋。1.4. TBM掘进特殊地质洞段的准备措施1.3. 1施工中参考施工地质图，对可能发生地质情况作出初步判断；1.3.2 对施工地质图中怀疑的地段，加强地质预报，作为施工中的指导，为谨防地质灾害采取的超前预报手段；1.3.3 在地层岩性较稳定，正常掘进地段，每天作一次掌子面地质素描，23天提交一次日报；重点地段每循环跟踪观测，每天提交日报；1.3.

8、4TBM在估计到达特殊地质洞段前50m,应对TBM电气、液压、机械等进行彻底检修或者完善，使TBM以最佳状态通过不良地质洞段；1.3.5 TBM正常工作时，对岩渣的岩性、块度、成份和变化趋势作出判断。在运行过程中，TBM精确地纪录下了包括液压推进油缸的实时压强(MPa),主机电的功率参数(kw),以及机头前进速度(mmh)等。根据掘进时的上述参数可以匡助我们对前方的岩石情况做出很好的判断，如果上述参数发生突变，很有可能就是对岩石条件发生变化的反应；地质工程师对围岩观察作出判断。1.3.6 掘进过程通过护盾后裸露的岩石进行观察作出判断；1.3.7 通过皮带机出渣料的变化进行观察作出判断；1.3.

9、8 在停机和刀具检修时，进入掌子面对围岩的观察作出判断。1.4判断不良地质段预兆可能遇到的不良地质体的前兆标志如下：1.4.1 断层破碎带的前兆标志：1.4.1.1节理裂隙组数及密度剧增；1.4.1.2岩石强度降低；1.4.1.3浮现压裂岩、碎裂岩；1.4.1.4岩石风化相对强烈。1.4.2突水、突泥的前兆标志：1. 4.2.1节理裂隙渗水量和组数增加。1.4. 2.2往往含有泥质物或者浑浊等。1. 4.3岩爆的前兆标志：2. 4.3.1“饼”状开挖石渣的数量增加。1.1.1 4.3.2壁在短期内浮现“饼”状脱落体或者浮现“片帮”现象。1.4. 3.3轻微的岩石崩裂声。1. 4.3.4严重时洞

10、壁浮现飞石等。2、不良地质段施工预案1.1 极坚硬岩TBM掘进预案遇到极坚硬岩石掘进时，应该注意以下几点：1.1.2 1.1加强施工组织管理，强化设备维修保养，每日至少保证强制停机保养4小时。安排好每日正常维修保养的作业内容，尽量把需停机排除的故障安排到维修保养时间内一并排除，分解和化解维修保养压力和设备风险。1.1.3 加强对各部位的监测，特别是主轴承、减速箱、驱动机电、液压系统、润滑系统等关乎施工全局的重要部件，严密监测润滑系统流量，润滑脂脉冲次数以及每一个密封处油脂挤出情况，时常性地观测轴承齿圈的磨损情况和振动情况。通过油液分析和理化指标分析，了解轴承磨损动态。杜绝主轴承严重污染和密封过

11、早损坏事故。1.1.4 13合理选择掘进参数是减少刀具消耗的有效措施之一，在硬岩掘进情况下，选择过小的掘进力，会使贯入度明显降低，从而降低了破岩效率，在获得同样进尺的情况下，刀圈的滚动轨迹增长，加速了刀圈的磨损，降低了刀圈的寿命。如果推进力选得过大，虽然可加大贯入度，提高破岩效率，但由于刀具轴承的载荷过大，容易造成密封损坏，导致轴承漏油，同样缩短了刀具的寿命。合理选择推进力及推进速度，要使刀具处在最佳工作状态，无非载、且负载均匀，使刀具整体受力合理。1.1.5 合理把握换刀时机，尽量安排在维修保养时间内更换调整，压缩换刀、调刀时间。在必须停机更换调整刀具时，要合理安排刀位，争取每日有计划地小批

12、量换刀，提高换刀速度。1.1.6 刀圈受推力和扭矩的影响易造成刀圈损毁、刀圈磨损消耗大、刀体轴承容易漏油、轴承变形，换刀时加强查刀密度，修刀时加强旧刀保养。1.1.7 要选用优质耐磨的刀具，提高刀圈的强度和耐磨性，增加刀圈的耐磨量，加大刀体、刀具轴承的扭矩。1.1.8 刀盘要足够刚度，及时检查刀盘耐磨条和刀牙的磨损情况，不合格及时更换和堆焊。1.1.9 当围岩较硬、TBM掘进较艰难时，必须加大刀盘内的喷水量，可以使刀盘和刀具降温，从而可以延长刀具的使用寿命。2.2突涌水处理方案2.2.1对于涌水处理主要有引排和封堵处理，如水量不大，利用TBM前面的水泵排水，在做好排水系统的情况下，TO继续掘进

13、；如水量较大、岩石破碎不具备排水条件时，则要通过注浆堵水等处理后再掘进，否则涌水可能会造成工作面及侧壁坍塌；遇到裂隙发育、漏水量大的破碎带，并且破碎带含承压水层，岩石的导水性及富水性较好，可采用排堵结合的施工方法，若断层规模较大，通过钻孔排水和降低水压力相当艰难，可在隧洞两侧平行断层方向开挖排水洞，然后在主洞工作面固结注浆。隧洞通过各断层破碎带，由于构造裂隙水较发育，地下水循环较快，施工中有可能产生蓦地涌水现象。在通过断层泥砾带、含泥质地层的影响带时有可能产生突水涌泥现象。2.2.2地下涌水处理的对策和措施2.2.2.1渗漏水1）TBM在断层施工时：首先探明水文地质条件及围岩稳定条件；早预防，

14、早准备，封闭地下水，固结围岩，再掘进；尽可能地减少涌水对施工造成灾难性的影响。2）处理涌水主要有引排和封堵两种措施：掘进前，打超前勘探孔，测得钻孔出水量、水压、涌水里程等；如水量不大，利用TBM设备的钻机打排水孔排水；在做好排水的情况下，TBM继续掘进；如水量较大，岩石破碎，不具备排水条件时，则要通过超前预注浆堵水处理后再掘进；否则，涌水可能导致掌子面及围岩的坍塌。3）对于裂隙发育、涌水量大且含承压水层的破碎带：岩石的导水性及富水性较好，可采用排、堵相结合的措施；在特殊破碎的V类围岩洞段，除进行必要的排水外，还需要采取打超前小导管进行注浆封堵，对出护盾围岩进行钢拱架、锚杆、喷混凝土等综合加强支

15、护措施，控制围岩变形及其发展。2.2.2.2承压水D当估计TBM掘进掌子面前方有承压水，而且排放不会影响围岩稳定时，可采用超前钻孔排水。2）当估计TBM掘进掌子面前方有高承压水危及施工安全时，则应采取超前预注浆进行封堵、加固处理。2.2.3围岩渗透水的管理岩面渗水不仅影响围岩稳定性，还直接影响喷射混凝土质量。对渗透水的管理分为两个阶段，相应的对策是先排后堵。2.2.3.1隧洞开挖后、初期支护前，采用透水管和无纺布引排到洞底。2.2.3.2在二次衬砌施工前集中对淋水段进行堵水灌浆处理。2.2.4喷射混凝土前的引排措施2.2.4.1在滴水或者线状渗流部位钻设排水孔。2.2.4.2将局部岩面渗水集中引排至排水孔。2.2.4.3在排水孔内安装塑料橡胶管。2.2.4.4从排水孔沿岩壁至洞底安装软式透水盲管，将渗透水通过透水盲管引排至隧底。2.2.4.5在软式透水盲管上面铺设一层无纺布，确保喷射混凝土时岩面无外露渗水，从而保证喷射混凝土质量。2.3涌砂处理方案如果浮现了涌砂情况，应该即将停机，TBM刀盘应顶在掌子面上，使用超前探探明涌砂的深度，如果涌砂量小，可以