破碎带安全施工方案.doc

破碎带安全施工方案1、工程设计概况本项目为xxxx标段，全线均为双向四车道，整体式路基宽度为26.0m，分离式路基宽度为213.0m。本xx隧道左、右线起止里程均为K65+716K66+230（长链12.3m），长526m。隧道围岩地质情况较差，主要为V级、IV级、级围岩，其中V级围岩为134m，占隧道全长的26%；IV级围岩为256m，占隧道全长的49%；级围岩136m(按IV级围岩级别支护)，占隧道全长的71%。xx隧道右线起止里程K67+605K69+700，长2095m，左线起止里程ZK67+605ZK69+7，长2095m。隧道围岩地质情况相对较好，主要为V级、IV级、级围岩，其中V级围岩为157m，占隧道全长的7%；IV级围岩为617m，占隧道全长的30%；级围岩为1318m，占隧道全长的63%。2、地质及地形本合同段处于赣中南低山丘陵区域，山势非常陡峭，地形起伏较大，地面高程在134.7746.5m之间。路线跨越低山丘，间夹溪流冲沟，地形起伏大，切割强烈，沟谷多呈“V”字型，植被发育。沟谷内有常年性流水及部分季节性流水，水流量随季节性变化。区域地质条件较差，褶皱及断裂构造极为发育，且相互穿插切割，按其结构和延展方向可分为东西向构造体系、山字型构造体系和北北东向华夏系构造体系等三大构造体系。隧道区主要发育三组节理。地区地质表层为第四系坡积、残坡积覆盖层，基岩主要为石英砂岩。主要地层为第四系全新统、二叠系、石炭系和晚元古界震旦系等，无重大地质隐患。隧道区发育2条断层：F1断层起止桩号K69+186K69+206（左）、K69+186K69+188（右），断层倾角108，倾角82，破碎带宽度20m，断层上下盘为变余砂岩夹板岩，破碎带赋水丰富。F2断层为起止桩号K69+634K69+2664（左）、K69+615K69+645（右），断层倾角109，倾角72，破碎带宽度30m，断层上盘为变余砂岩夹板岩，下盘为石英砂岩、砂砾岩、粉砂岩，破碎带赋水丰富。二、断层破碎带安全施工方案隧道洞身段、级围岩段及断层破碎带，围岩强度较低，在不利构造面组合切割作用下极易发生塌方现象，为保证隧道安全通过软弱围岩段，按照“早预报、先治水、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测，步步为营，以防为主，稳步前进”的原则进行组织施工。1、加强超前地质预报工作首先采用TSP203超前地质预报系统对隧道围岩整体性进行初步预估，并根据超前地质预报结合设计图纸分析支护的可行性。当掌子面开挖至破碎带时，在掌子面周边进行超前钻探，钻5m深孔，对破碎带含水量及水压情况进行分析，同时加强对掌子面围岩的素描工作，采用地质罗盘对破碎带走向及变化趋势进行分析。地质组进行资料收集、统计、分析和编制信息预报成果，由主管技术人员予以复核，以指导施工。同时，若围岩发生变化，则报告设计、监理单位,为变更设计、修改施工方法提供依据。2、超前预加固。根据地质预报及设计图纸，当遭遇断层破碎带时采用超前注浆小导管加固措施对开挖面前方的围岩进行超前预加固。超前小导管采用单根长45mG42无缝钢管，超前钢管周壁加工8mm压浆孔，孔间距30cm，梅花型布置，施工时以14仰角打入拱部围岩，保证超前钢管搭接长度不小于1.0m。超前注浆一般采用水泥水玻璃双液浆，注浆压力控制在0.51.0Mpa，控制渗漏水。3、开挖支护措施断层破碎带地段采用“多打眼、少装药、短进尺、弱爆破”的原则进行开挖作业，严格控制周边眼间距及装药量，减少超欠挖及对围岩的震动。开挖完成后及时对周边围岩进行初喷封闭岩面。然后采用工字钢支撑及锚喷网联合支护，构成强支护体系，施工时控制开挖进尺，减少循环时间，采取短进尺，快循环施工方法进行施工，以便快速形成有效支护，防止塌方。支护完成后及早开挖仰拱，形成封闭结构。根据施工情况及监控量测信息，仰拱适时跟进，仰拱开挖采取左右错幅或跳槽开挖，严禁左右侧同时开挖，以避免拱脚悬空引起下沉。一次开挖长度不超过3m，开挖后立即浇筑仰拱砼。4、加强监控量测监控量测和光面爆破、喷锚支护是新奥法施工的三大支柱。将由专门的量测小组实施量测计划，通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化，施工结构物的安全状态和对环境的影响进行全面的监控，判定围岩稳定性，支护、衬砌可靠性。并把监测结果反馈设计、指导施工。断层破碎带地段围岩石质破碎，结构松散，构造应力集中，涌水量大等特点，在超前支护加固初期支护的同时，加密量测点，增加量测频率，进行拱顶下沉和水平收敛的量测。并根据量测结果进行数据回归分析，根据量测结果指导现场施工。当初期支护变形出现异常现象且无收敛趋势时，及时报监理工程师，经监理工程师同意后，可采取初期支护加强（如增打锚杆、增设钢支撑、补喷混凝土等）措施，并提前施做二次衬砌，并视情况可在二次衬砌中，采取增设钢筋和提高混凝土强度等措施。5、围岩含水地段先治水预防涌水或突水的方法主要是采取超前预探、预注浆止水。断层破碎带含水丰富时报请监理工程师及设计，根据渗水压力，确定小导管长度及纵环间距，沿隧道支护表面施工小导管，采用水泥-水玻璃双液浆对周边围沿进行压浆。施工过程中，注浆止水有两种，其一是在打超前探水孔时，若有探水孔出现涌水，对探水孔进行注浆堵水，并根据涌水情况对地层进行预注浆堵水；其二是开挖时裂隙出水点和砂岩裂隙面出水面进行后注浆止水。a超前探水时遇水的堵水方案(1)根据探水孔涌水量和涌水压力分全断面帷幕注浆堵水和局部预注浆堵水。(2)当探水孔总涌水量大于10m3/h时，应将探水孔加深至30m，如水量无明显增加，只在15m长度范围内进行全断面帷幕注浆堵水；如水量明显增大，则在30m长度范围内进行全断面帷幕注浆堵水，若探水孔总涌水量虽小于10m3/h，但个别探水孔出水量大于2m3/h时，则对这些孔眼进行局部注浆。(3)若涌水量及涌水压不大时（小于0.5MPa），采用橡胶止浆塞封堵孔口，直接对探水孔进行注浆堵水。b裂隙出水点的注浆止水开挖过程中遇裂隙面出水或砂岩裂隙面状出水，则采用“围截注浆法”注浆止水。先在出水点周围适当的范围内布孔注浆，以形成封闭式止水帷幕，浆液充填与大裂隙连通的小裂隙。这样从远到近，由外至里，层层缩小包围圈，在注浆深度范围内使岩溶裂隙水和砂岩裂隙面状水成为管道型涌水，最后在集中出水口作逆流注浆。若压浆堵水后仍有水渗出，可采用半导管可采用增设盲沟引排，将水流