涌水突泥专项施工方案.docx

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1、永睦隧道涌水突泥专题施工方案永睦隧道涌水突泥专题施工方案1编制阐明1.1编制根据为保证隧道工程施工安全，切实履行企业安全生产的责任主体，贯彻贯彻“安全第一、防止为主”的安全生产方针。针对永睦隧道也许存在突泥涌水的特点，为防止施工风险，防止隧道施工中突泥涌水事故发生，保证隧道施工安全和工程质量与进度，特制定本方案。2工程概况2.1工程简介永睦隧道位于贵州安顺市关岭县花江镇永睦村东约200米处，设计为上左线分离式双洞隧道，右线进、出口里程桩号为K16+628、K18+255,长1627米，单向坡，纵坡为2.83%；左线进、出口里程桩号为K16+629K18260,长1631米，单向坡，纵坡为2.8

2、3%。两轴线相距约23米。隧道洞身按新奥法设计,采用复合式衬砌，初期支护以喷C20混凝土、锚杆、钢筋网为重要支护手段，并辅以型钢拱或钢筋格栅为初期支护的加强措施，二次衬砌采用C30钢筋混凝土构造。洞口段设置加强段衬砌，为复合式衬砌，初期支护采用型钢拱加强，辅以超前大管棚预支护。IV、V类围岩段采用超前小导管预支护，洞口加强段及IV、V类围岩段均设置钢筋混凝土仰拱。3施工方案3.1总体原则在施工时，在“以堵为主，限量排放”的总体指导原则下，做到“五先五后”，分别为：先分类，后治理；先探测，后封堵；先引排，后注浆;先加固，后减（止）水；先试验，后施工。为防止突泥涌水对人员及设备导致危害，隧道施工时

3、，通过综合超前地质预报手段探明掌子面前方地质条件，以便采用有效的施工措施，防止施工突发灾害的发生。遇溶隙、裂隙水可以以堵为主；碰到暗河或管道流,必须以疏、排为主。根据永睦隧道设计图中显示，隧址区地下水的形成、分布受地形地貌、岩性、构造、植被、降水量等多种原因控制和影响。尤其是在构造、断层作用下，断层碎裂带、岩性接触带、节理密集带等，为地下水贮存和运移发明了良好日勺地质条件。隧道施工至节理密集带及岩体破碎带地段时，忽然涌水的也许性较大。3.2隧道涌水处理原则1、地下水发育，施工时也许产生突泥涌水等危及施工安全的岩溶、破碎带发育地段，采用以堵为主，限量排放，防突防涌日勺治理原则，通过注浆堵水加固围

4、岩，防止突泥突水，保证施工安全。施工中揭示的岩溶管道水、暗河时，在不影响地表环境的前提下，采用疏导引排水为主治水原则。2、对隧道开挖导致地下水流失，有也许引起地表环境变化并影响到居民生产生活用水时段落，采用以堵为主的防水措施。3、积极发挥超前地质预报作用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措施（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），采用长短结合、互相验证的综合预报手段，根据预报成果采用对应的处理措施，制定施工方案。3.3工艺流程超前地质预报一一超前支护一一短开挖一一强支护一一仰拱碎一一拱墙二

5、衬3.4施工措施隧道洞口成立超前地质预测预报和围岩监控量测小组，由组长陈波负责，专门负责该项工作。每个开挖工班必须配一名领工员跟班。随时掌握掌子面地质状况，并指导督促措施、技术原则、技术交底的贯彻，保证按操作规程原则化作业。施工到设计突泥涌水段前，开挖班打炮眼时，必须用风钻打一长炮眼，长度比一般炮眼长3米，目的用于探测前方与否有涌水流出。若无涌水流出，则按正常施工措施进行。若探明前方有突泥涌水，则对掌子面进行帷幕注浆。(4)帷幕注浆结束后，进行弱爆破短开挖，开挖一根钢架距离及时立钢架锚喷支护。开挖支护够12延米后，及时施作仰拱碎。(6)开挖支护够24延米后，仰拱碎施作12延米后，及时施作拱墙二

6、衬。按此措施反复循环施工，直至渡过突泥涌水段。4、涌突水实时监测洞内涌突水实时监测(1)正洞、平导与横洞各涌突水点(掌子面炮眼涌突水)的实时监测。监测内容包括：各涌水点的水温、水量、水压、水质（有无侵蚀性，与否尚有有害气体）与同位素化学，各涌突水点位置、地层岩性、裂隙与岩溶发育特性等。正洞与平导洞身涌突水的动态监测。包括：涌突水点地质档案、涌突水点空间分布、单点涌突水量及其动态、涌突水机制、涌突水的化学与同位素动态特性等。正洞与平导洞内气温与湿度时实时监测。洞外实时监测岩溶水地表排泄点监测包括：天窗、泉点和暗河的水量及动态、水化学与同位素化学变化特性等。地表河流监测包括：隧道通过地带上下河水流

7、量及动态、水化学与同位素化学变化特性等。拟选3-5个控制断面，规定每5T0天监测一次。大气降水与气温监测：隧道所处地段设35个监测控制点，规定每天监测。5、涌突水、突泥作业流程涌突水、突泥作业流程见图5.1。水压较高，可能发生大规模（高压）涌突水岩体完整，可保证外挖后自检。-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(开挖轮唠线外:15m范围超前预注浆补注浆初期支护利足围岩井龙到注浆效果一后是否能自稳大面积消水，且流吊Q部出水，U流埴时一曼开挖B判定是否达到注浆效果I是一大于控制排水量性面径卷注浆大于控制排水量司部出水，且流员小于控制打水品和足这上期支护I_朴

8、）浆E-旧评浆效果I钥再支拉I次衬嫄Ji1T后防排水素统IJ局潟注浆II施作二次衬砌图5.1涌突水、突泥作业流程图6、涌突水、突泥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!预报措施（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），采用长短结合、互相验证的综合预报手段，根据预报成果采用对应的处理措施，制定施工方案。(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120%搭接20m；岩层很好的硬质岩每次预报距离采用150m,搭接20m。（2）超前地质水平钻在也许发生涌水段落

9、采用超前地质水平钻施作3个探孔，钻孔直径采用76,活动断裂带超前探测长度80-100m,搭接长度不不不小于10m,其他地段超前探测长度不不不小于30m,搭接长度不不不小于5mo根据超前地质水平钻状况，若揭示出地下水，在拱顶施作3个108泄水孔，提前将水引排出来。若通过超前钻孔还不能进行释能降压，采用设置迂回导坑引排水，保证掌子面的正常施工。（3）加深炮孔在每个掌子面采用风钻在拱顶、拱腰两侧、中部处施作加深炮孔，炮孔深度为57米，根据钻孔的速度和出水状况，鉴定前方围岩状况。（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，鉴定前方围岩状况。

10、综合对比分析多种超前地质预报的成果，以确定前方隧道与否存在涌水突泥的段落并制定对应的施工预案。（5）施工措施隧道在也许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状况,判识前方围岩软塑状断层破碎带及溶洞的分布范围、类型状况（大小、有无水、溶洞与否发育中、以及充填物大小）、岩层稳定程度和地下水状况（有无长期补给来源、雨季水量有无增减），并采用对应时施工措施。7、突泥治理方案岩溶洞穴有填充物，其一般下沉量大、强度低、稳定性差，大多由泥砂及其混合物构成。当隧道必须穿越时，隧道基底可采用换填、注浆加固、钢管桩、旋喷桩等措施来处理。对于充填淤泥的溶洞：在隧道施工中，采用综合超前地质超前预报判

11、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固淤泥质地层，并采用超前大管棚支护，台阶法开挖。开挖后及时进行径向补充注浆，及时施作加强型二次衬砌构造。对于充填粉质粘性土型日勺：在隧道施工中，采用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，钢架支撑的处治方案，开挖后及时进行径向加固注浆。基底日勺溶洞可采用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构造，根据水压力测试成果确定与否采用抗水压二次衬砌构造形式。当溶洞较大较深,填充物较多时，可采用梁、

12、拱跨越。但梁端或拱座应置于稳固可靠的基岩上,必要时用培工加固。当碰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。8、涌水治理方案隧道在施工时，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、类型状况（涌水大小、溶洞与否发育中）、岩层稳定程度和地下水状况（有无长期补给来源、雨季水量有无增减），并采用对应的施工措施。（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行排水。（2）当涌水量较大、涌水集中在一定

13、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，来加紧隧道施工进度。(3)施工中出现大集中涌水时，采用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。同步加大施工中抽水泵站抽水能力的配置和储备，按设计中预测的最大涌水量配置各级泵站。为了防止忽然涌水，发生涌水风险事件，在施工中严格控制台阶长度，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,宜排不适宜堵。在查明水源流向及其与隧道位置的关系后，采用暗管、涵洞、小桥等设施以渲泄水流，最终运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

14、较清澈，受大气降雨影响不大，其处理措施有直接封堵法和间接封堵法。直接封堵法：对于涌水压力PWO.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0.510m,钻孔深度应为开挖轮廓线外(0.510)D,如孔内的出水部位距离孔口较远，可安设和钻孔长度同样的注浆花管；如孔内的出水部位距离孔口较近，可安设2.Om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620日勺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

15、用一般水泥浆、TGRM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，注浆压力应不小于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（压力不小于2.0MPa）。注浆次序应从上到下，当发生未注浆的管子串浆时，应及时关闭球阀，直到将最终一根流水的注浆管堵住为止。间接封堵法：对于涌水压力0.5MPaP1OMPa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0.51.0m处，向出水方向钻斜孔，孔间距控制在0.510m,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、注浆结束原则和间接注浆法类似。该措施的特点是，钻孔受水的影响较小，且钻孔轻易探到出水部位，同步对围岩加固效果好。注浆机械应选用中等压力的注浆泵，其泵压应不小于5.OMPa。注浆的次序为：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,可将孔口阀门临时关闭，待其他孔注浆完毕后，再打开串浆管的阀门，如流水或流浆，应继续进行注浆。当涌水压力不小于1.OMPa时，且出水点和与该出水点连通的管道距离孔口较远（一般状况下应3.0m）,可选用高压泵（压力10.OMPa）,运用