立壁隧道施工指南.doc

中铁24局集团阳左高速公路ZB1合同段 立壁隧道施工指南立壁隧道施工指南第一章 地质预报技术研究 为了保证施工期间不会引发突泥、突水、及水环境破坏，必须掌握岩溶的形态、分布、规模等地质和水文地质环境。施工期如果不采取合适的超前地质预报，施工地质灾害的发生不仅影响施工，而且会造成地下水破坏，产生纠纷，为止必须进行高质量的隧道施工地质灾害超前预报。需要进一步解决的问题：、 提高预报的精度，特别是判释技术水平、 综合各方法之所长，进行综合预报、 使各种方法的探测技术规范化和标准化地质预报常用方法：地质法、超前平导法、超前水平钻孔法、超前钻孔声波测井及跨孔声波透射法、声波反射法综合运用超前地质预报的目的：探测隧道掌子面前方地质体的规模、位置及其性质，为设计施工提供决策性依据。综合地质预报内容：第二章 长、短期超前地质预报技术长期超前预报是采用TSP-203(隧道地震波探测),结合隧道地面地质体投射法和断层参数预测法两种长期超前预报技术。长期超前地质预报是在隧道所在地区不良地质分析和宏观预报基础上进行的，它的主要任务是较准确地预报掌子面前方100m或更远距离范围内的主要不良地质体的性质、位置和规模，粗略地预报围岩的级别和地下水的情况，经过研究一般预报距离可达掌子面前方100200m，长期超前地质预报，在隧道开挖和掘进过程中连续进行，贯穿隧道的全程。短期超前预报一般是为掌子面前方1520m，最多m范围内更为准确的预报，主要采用HY-303红外线探测仪及掌子面编录法。短期超前地质预报主要对象是掌子面前方可能出现的岩层，已经临近的不良地质体的性质，地下水体的可能性质，掌子面及其附近实见的不良地质体向掌子面延伸的情况和围岩的级别。短期超前地质预报是在长期超前地质预报的基础上进一步开展的预报工作，选择隧道开挖和掘进的地质复杂区段中断续进行。超前探孔超前钻孔是在长、短期地质预报的基础上再采用超前探水孔进行验证。孔底超出开挖轮廓线外1.5m,因岩溶裂隙管导分布很不规律，探水孔不一定遇到岩溶管道，因此在钻爆破孔时将拱顶和隧道底钻孔加深进行超前探测，孔深m以上。第三章 水的危害在岩溶发育区，隧道施工过程中突发涌水的出现，不仅会影响隧道施工进度，造成施工人员人身安全，而且容易造成隧道穿越区域地下水生态的破坏，从而引发法律纠分及诉讼，产生一系列社会政治问题，同时岩溶水特别是当CO3等可溶性物质含量增高时，水的流通将改变隧道结构的工作状态，影响隧道的使用寿命。岩溶堆集物因地下水和流动而坍塌下沉，改变洞穴周边应力分布形态，影响隧道的稳定。而且隧道中由于地下水的流失，使隧道顶部地面岩溶塌陷，导致环境地地质的破坏。2.1、堵水防漏方案的确定隧道岩溶水连通性好、水量大。岩溶破碎带多，若在施工中出现突水，不仅会对隧道施工造成极大的影响，而且会造成山顶泉水和地表水、水库等水资源的漏失，引发经济纠纷和社会问题。2.2、堵水防漏原则1、为施工创造良好的无水施工条件，提高掘进速度；2、维护既有水环境不破坏3、便于施工，可操作性强2.3、注浆堵水方案方案一：周边浅层超前预注浆：优点：长段短做，施工简便。经济快速，缺点：形成止水帷幕小，不能有效土封堵隧道工作面前方地下水。方案二：冻结法是通过向沿隧道纵向布置的冻结管中循环注入低温盐水，使冻结孔周围地层冻结，形成高强度封闭性好的冻结体，在冻结体内进行施工，该方法成本高，速度幔，解冻后高压水对隧道衬砌受力不利。方案三：全封闭深孔帷幕注浆，该方法适用于多种复杂的地质条件，可行成较厚的全封闭止水帷幕，但施工进度较幔，技术难度大，工艺要求严，需要较高的组织管理水平。通过注浆效果、注浆工期、施工成本、结合隧道特殊地质情况和严格的环保要求，决定采用全封闭深孔帷幕注浆堵水，实施的关键是做好设备配套，选好注浆参数，制定合理的工艺，加强施工组织，以确保堵截水效果，加快进度，降低成本。为解决隧道围岩富水段施工，成立富水段环保注浆堵截水施工技术攻关小组，以科技为先导，坚持“堵水防漏”原则和“先探测、预注浆、后开挖、补注浆、再衬砌的施工原则，研究合理的施工技术方案，优化设备配置，对岩溶富水隧道环保注浆堵水施工技术这一系统工程的关键技术逐一细化分解，通过技术攻关和工程实践的不但优化，重点解决了以下重大关键技术。 隧道集岩溶、瓦斯、软岩、岩爆和高压富水等不良地质于一体，特别是岩溶的发育情况，施工期如果不采取可靠的超前地质预报技术，不仅会引发突泥、突水影响施工，而且会引起地下水的破坏，为此必须解决隧道施工地质超前预报问题。在岩溶富水地段采用的综合超前地质预报技术，包括隧道洞体不良地质的宏观预报、隧道洞体不良地质体超前预报、超前钻探、和隧道洞体施工地质灾害警报等四个方面。、 隧道洞体的宏观预报；不良地质宏观预报是隧道施工地质灾害超前预报工作的前提，在隧道区域地质条件分析的基础上进行隧道不良地质宏观预测预报，可以了解隧道施工可能遇到的不良地质类型、规模、大约产生部位和方向，以及了解这些不良地质诱发施工地质灾害的可能性和发生的施工地质灾害类型、强度以及对隧道施工的影响。隧道不良地质宏观预报是进行隧道不良地质超前预报与施工地质灾害超前预报工作的工作基础。、 隧道洞体不良地质超前预报是隧道超前地质预报的第二道程序,根据本工程复杂的地质情况特别是岩溶发育情况,综合运用长期、短期超前地质预报技术.（1）长期预报：是采用TSP-203（隧道地震波勘探）结合隧道地面地质体投射法和断层参数预测法两种长期超前地质预报技术，长期超前地质预报是在隧道所在地区不良地质分析和宏观预报基础上进行的，它的主要任务是较准确地预报掌子面前方100m或更远范围内的的主要不良地质体性质位置和规模，粗略地预报围岩的级别和地下水情况，一般预报距离可达掌子面前方150200m，长期超前地质预报，要在隧道开挖或掘进过程中连续进行。，贯穿隧道的全程。（2）短期超前预报：一般为掌子面前方1520m，最多30m范围内更准确的超前地质预报。主要采用HY-303红外线探测仪及掌子面编录预测法。短期超前地质预报对象主要是掌子面前方可能出现的岩层，已经临近的不良地质体的性质、地下水体的可能性质、掌子面及其附近实见的不良地质体向掌子面前方延伸的情况和围岩的级别。短期超前预报是在长期超前预报的基础上进一步开展的预报工作，是隧道开挖和掘进过程中连续进行。3、超前钻探：超前钻孔是在长短期地质预报的基础上再采用超前探水孔进行验证。全隧在岩溶地段施作5个超前探水孔，拱顶一个，两拱角各一个，另两个由现场根据实际需要确定。孔底超出开挖轮廓线外1.5m,因岩溶裂隙管导分布不规律,探水孔有时不一定穿过岩溶管导,因此在钻孔爆破时将拱顶和隧底的钻孔加深至5m以上。进行超前钻探。4、灾害临近预报隧道施工地质灾害临近监测、判断、和警报，是隧道施工地质灾害超前预报的核心任务，主要内容有五个方面，一是断层破碎带塌方与判断；二是岩溶陷落柱塌方与判断；三是突泥、突水的预测与判断；四是瓦斯预测与判断；五是岩爆预测与判断。预测、预报精度要求：对预测、预报不良地质准确度达到基本正确正确。第四章 配套的注浆设备以轨行式台架为龙头，以注浆管路为脉络，以轨道平车为载体，将钻孔系统、注浆系统、浆液配制系统、运输系统等设备有机地组合在一起，组成轨行式钻孔注浆列车。4.1、注浆液选择 选择原则是根据岩溶水赋存情况和涌水量大小确定，当遇到断层破碎带或涌水量大时，选用单液或双液浆，当遇到小裂隙型且水量较小时，则选用TGRM水泥基特种灌浆材料，以上三种注浆材料各有所长，在注浆堵水过程中配合使用。 4.1.1、单液水泥浆类浆液 单液水泥浆是以水泥为主，添加一定量的速凝剂，用水调制的浆液，它具有以下特点：、 凝结时间可根据需要调节，其变化范围为几分钟至几小时；、 浆液结石率可达100%，抗压强度可达510MPa，对于基岩裂隙中堵水和加固是完全能满足要求，且后期强度不易下降。、 抗渗性能好、 工艺设备简单，操作方便，较之双液有更大的优越性。、 难以注入0.2mm以下的裂隙；、 浆液无毒性，对地下水和环境无污染，较之使用化学药剂为添加剂的浆液更安全。、 来源丰富，价格便宜、 凝胶时间相对较长。凝胶时间表气温：23 水温20W：C8064水泥速凝剂掺量（g）022.12.32.52.731.2:12h4931191194301:11h50min422515743400.8:11h28min38154351 4.1.2、水泥-水玻璃类浆液 是以水泥和水玻璃为主，两者按一定的比例采用双液方式注入，必要时加入缓凝剂（磷酸氢二钠）所形成的注浆材料，是一种用途极其广泛，使用良好的注浆材料，它具有以下特点：、 来源丰富，价格便宜、 结石体抗压强度高，可达520MPa;但后期强度由于水玻璃作用而降低。、 浆液结石率100%，结石体渗透系数10-3cm/s,抗渗性能好；、 对地下水和环境无污染；、 难以注入0.2mm以下岩溶裂隙。、 采用双液注浆方式，施工工艺较单液复杂。气温：23 水温20W：CC:s(水玻璃35Be,)C:S(水玻璃35Be,)+2%磷酸氢二钠1：10.8:11:10.8:11.2:11231066266131:1120556266010.8:1115496155404.1.3、TGRM水泥基特种灌浆材料是以特制的高性能水泥,配以适当种类和数量的外加剂,共同混合均制成具有早强、高性能的水硬性胶凝材料，它具有以下特点：1、比表面积大，可注入0.2mm以下岩溶裂隙中，弥补了普通水泥浆液在岩溶小裂隙中不易扩散的不足；2、浆液结石率可达100%，抗压强度可达50MPa以上。3、需用专用的注浆工艺设备，操作技术要求高4、浆液无毒性，对地下水和环境无污染，较之使用化学药剂为添加剂的浆液更为安全。主要性能如下表TGRM水泥基性能表项目指标值比表面积（m2/kg）700水下不分散性PH11凝胶时间（分钟）9流动度（mm）240初凝（分钟）12终凝（分钟）45抗压强度（MPa）50TGRM水泥基参数气温：24，水温：20W：C凝胶时间28天抗压强度（MPA）0.6:1402351.30.5:13346520.4:1300253.5注浆范围：为隧道开挖轮廓线外8m和5m。4.2、注浆压力选择注浆压力是注浆的主要参数，对浆液的扩散、裂隙填充、注浆效果的好坏，起着决定性的作用，因此必须有足够的压力克服静水压力和地层阻力将浆液压入岩层中，以达到帷幕体加固圈的厚度，但也要避免压力过大，浆液渗透远，浪费材料和时间。浆液压力与围岩的裂隙发育程度、涌水压力、浆液材料及凝胶时间有关。借鉴以往资料，经比较，注浆压力采用，式中P为注浆终压，P0为涌水压力（MPa）。4.3、注浆段长和注浆孔帷幕注浆就是要使浆液扩散到注浆帷幕范围内所有岩层裂隙中，所以注浆孔布置要以浆液扩散来出现空白为原则。浆液注入量；单孔注浆量，按假设浆液在地层中均匀扩散公式计算式中单孔注浆量（m3）R浆液扩散半径（m）取2.53m;注浆孔长度（m）；n地层裂隙率（）取；a浆液在岩石裂隙中的充填系数，视岩石情况取0.30.9;浆液消耗率，取1.1。4.4、帷幕注浆、止浆岩盘止浆岩盘按注浆长度，开挖进尺进行预留，根据本工程情况，止浆岩盘预留m，这样既确保了注浆效果，又避免了每个注浆循环浇筑砼作止浆墙这道工序。、埋设孔口管固结牢固密实，保证不漏浆，不窜浆的孔口管是决定注浆效果好坏的重要因素，其埋设方法：先用MK-5钻机钻引导孔，孔深3.2m，再将直径108mm,长3m孔口管插入，外露2030cm，管壁与孔口处用麻丝填塞，再向孔内注双液浆固结，孔口管起着导向作用，钻孔安装时要控制好外插角。、钻孔钻孔要点：先在掌子面用红油漆按设计标定孔位，再移动钻机，将钻头对准孔位，并按该孔偏角调整钻机角度后固定，开孔时做到轻加压，速度幔、给水要多的操作要点。钻孔记录：按表格填写，主要内容有按孔号、进尺、起始时间、岩石裂隙发育情况、出现涌水位置、涌水量和涌水压力等。出水量与钻孔；钻进过程中若单孔出水量小于30l/min,可继续钻进，若单孔出水量大于30l/min,立即停钻进行注浆。、制浆根据选定浆液的配合比参数拌好浆液，其中水泥浆拦好后用1mmmm网筛过滤，放入叶片立式搅拌机进行二次搅拌，确保浆液均匀。、水压试验注浆管路按下图进行连接，并压水检查注浆管路的密封性，同时冲洗岩石裂隙，扩大浆液通路，增加浆液充填的密实性4.5、浆液的确定 固结孔口管和封孔注浆时用双液浆,当注浆孔涌水量小于30L/min,选用TGRM水泥基特种灌浆材料,当注浆孔涌水量在30200L/min范围内,选用凝胶时间46min的单液浆或双液浆,当注浆孔涌水量大于200L/min时,选用凝胶时间34min的单液浆或双液浆。4.6、 注浆顺序和速度 先注外圈，后注内圈，同一圈由下向上间隔施作，当钻孔涌水量大于或等于50L/min时,注入速度80150L/min,当涌水量小于50L/min时,注入速度3580L/min。4.7、注浆方式采用分段前进式注浆或全孔一次压入式注浆，当钻孔过程中未遇见泥夹层或涌水，就一钻到底，全孔一课外作业压入式注浆，当钻孔过程中遇到泥夹层或涌水，立即停止钻孔，采取注一段钻一段的分段前进式注浆，直至终孔。4.8、注浆结束标准单孔结束标准：注浆压力逐步升高至设计终压，则继续注浆min以上，注浆结束时的进浆量小于20L/min,检查孔涌水量小于.2L/min。全段注浆结束标准：所有注浆孔均符合单孔结束条件，注浆后预测涌水量小于m3/d.m。4.9、异常情况处理钻孔过程中遇见突泥情况，立即停钻，进行注浆处理；在掌子面有小裂隙漏浆，先用水泥浸泡过的麻丝填塞裂隙，并调整浆液配比，缩短凝胶时间，若仍跑浆，在漏浆处用普通风枪钻浅孔注浆固结。若掌子面前方米范围以外，因止浆塞埋置深度超过m不易拔出，可用钢花管外套或钢筋，并缠麻丝插入孔内。当注浆压力突然升高，则只注纯水泥浆或清水，待泵压恢复正常时，再进行双液注浆，若压力不恢复正常，则停止注浆，检查管路是否堵塞。当进浆时很大，压力长时间不升高，则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，以使浆液在岩层裂隙中有相对停留时间，以便凝胶；有时也可以进行间歇式注浆，但停留时间不能超过浆液凝胶时间。隧道岩溶富水区施工对隧道区域生态环境影响监测 施工前期对隧道顶部两则岩溶水文地质起先调查,绘制隧道水文地质分布点监控图,建立预测挡案,安排专人进行观测,对暗河出口、民井、地表水塘绘制曲线图，将这曲线与同期降雨量、隧道注浆施工进程相结合进行分析。、降雨量增加，暗河出口流量、民井、水塘水位相应增加或上升。、隧道出入口、平导出入口水沟流量与降雨相关关系不明显；、隧道出现强涌水时，对隧道较近的水库有轻微影响；第五章 掘进及衬砌施工技术经过深孔高压注浆后，围岩得到了很好的加固，为安全掘进奠定了基础。因此在隧道岩溶富水地段采用全断面开挖，光面爆破。为控制超欠挖，减少围攻岩扰动，施工时遵循多眼少药的原则，断层破碎带则预留光面层二次爆破。开挖后，及时进行喷锚支护，在软弱围攻岩地段，为提高支护结构的强度和刚度，控制围攻岩过大变形，增设格栅钢架加强。富水段衬砌用钢筋砼，根据注浆前实测水压力选取不同的衬砌厚度。隧道衬砌施工以监控量测为依据，以砼质量控制为核心，以配套的浇筑机械和实验量测仪器为保证，严格控制施工配合比，合理振捣，提高衬砌的整体质量。地表观测：隧道开挖后每天一次，当水位或流量出现异常时缩短观测周期，必要时连续观测，工程竣工后平均每三天一次。5.1、地表监测方法洞口观测点、洞内出水点和地表泉水点流量均采用堰测法（矩形堰和三角形堰）或溶积法、浮漂法；地表水井、堰塘、水库水位采用钢卷尺、钢板尺、测绳、仪器（万用表、胶质线、测棒）观测，暗河出口视观测点分为测流法及水位观测两类。1预报内容(1)对照图纸提供的地质资料，预报地质条件变化情况及对施工的影响程度。(2)预报可能出现塌方、滑动的部位、型式、规模及发展趋势，提出处理措施。(3)预报可能出现突然涌水的地点、涌水量大小、地下水泥砂含量及对施工的影响。(4)预报软岩内鼓、片帮掉块地段及对施工的影响程度。(5)预报岩体突然开裂或原有裂隙逐渐加宽的位置及其危害程度。(6)位移量测中发现围岩变形速率加快时，应预报对围岩稳定性的影响程度。(7)浅埋隧道地面出现下沉或裂缝时，预报对隧道稳定和施工的影响程度。(8)对隧道将要穿过不稳定岩层、较大断层作出预报，以便及时改变施工方法或做应急措施。(9)隧道附近或穿过瓦斯地段的岩(煤)层中，预报瓦斯影响范围。(10)隧道施工中由于措施不当，可能造成围岩失稳，应及时采取改进措施。5.2、斜、竖井施工排水 斜、竖井涌水量的估算，应根据水文调查，进行抽水试验或在施工时直接量测加以确定，据此制定排水方法。 1斜井排水 (1)当较长的斜井，工作面涌水小于30m3/h，可采用水力喷射泵配合分段排水。 (2)卧泵排水、卧泵排水的排水系统，根据斜井长及倾角不同而采用单段排水和分段排水。 单段排水：适用于斜井倾角小于200，斜井长不大于200m，即在工作中用一台卧泵直接排放地面，一般在斜井掘进初期，井身掘进不深采用此法，然后随斜井长度加深改为分段排水。 分段排水：在工作面采用风动潜水泵将水排到移动泵站特制的水箱，再转固定泵站排至地面。 工作面直接用卧泵排水，应将卧泵安放在水平状态，为适应不同倾角斜井的情况，采用专用活动接水泵台车，其前端的撑架为一螺杆千斤顶，后面平台与车架用绞链联接，可以随斜井倾角不同，升降千斤顶，使水泵保持水平状态。 (3)斜井井身涌水的处理 涌水地点的下方有临时泵房和水仓时，可采用截排水沟将涌水导人临时水仓，经水泵排至地面； 涌水地点下方设有临时泵房，而上部临时泵房距离不远，则可在下方井身一侧开凿壁洞集水坑，上铺木板安放水泵，将涌水导入水坑，再排至其上临时泵房转排地面； 同上一种情况，但其上方距临时水泵房较近，可以在涌水地点适当位置凿一水窝，容量约为1m3左右，以安置喷射泵的吸水龙头，排至上方临时泵房转排地面。 2竖井排水 (1)吊泵排水，适用于涌水量不超过6m3h； (2)竖井内建主要泵泵房排水； (3)竖井施工的注浆堵水，有预注浆和壁后注浆两种5.3、注浆堵水 注浆堵水主要作用是封堵裂隙、隔离水源、堵塞水点、以减少洞内涌水量，改善施工条件。5.3.1、注浆材料 注浆材料共分为水泥系、水泥系浆液和化学药液系三类。应根据工程实际进行选择使用，既达到防渗堵水和固结效果，又便于操作实施，经济适用。选择压浆材料时，主要注意下列几点：(1)浆液在受压的岩层中具有良好强度和粘结力；(2)浆液凝结成结石后，应具有一定强度和粘结力；(3)为便于施工和增大浆液的扩散范围，浆液须具有良好的流动性；(4)浆液具有良好的稳定性；(5)般情况下应尽可能采用固体颗粒材料；(6)压浆所有材料应根据地层条件选择： 破碎带和砂卵石地层，当裂隙宽度(或粒径)大于1mm，或渗透系数5X10-5m/s时，宜优先选用价格便宜的单液水泥浆和水泥水玻璃； 断层泥带，当裂隙宽度(或粒径)小于1mm，或渗透系数K5X10-5m/s 时，宜优先选用水玻璃类； 中、细、粉砂层及细小裂隙岩层，断层泥段堵水压浆宜选用渗透性好、低毒、遇水膨胀的化学浆液，如聚胺脂类； 岩溶地段突泥、突水和裂隙较大的地质构造中，为堵塞突泥、涌水通道，在适应压浆设备条件下，可用劈裂法代替渗透注浆，劈裂法对注浆材料种类、粘度、颗粒性等的要求没有静压渗透注浆严格； (7)浆液的压注性和应用范围，不仅取决于浆液本身性能和岩层的渗透系数、裂隙大小或岩体颗粒尺寸，并且和注浆压力、泵量和压注方式等注浆工艺有关； (8)按地质条件及施工目的选择注浆材料及浓度。5.3.2、注浆方式 注浆方式分为分段注浆和全段注浆。分段注浆的顺序有上行式和下行式。施工时应根据钻孔涌水情况、裂隙发育程度和注浆设备能力等确定。 1分段注浆 (1)分段上行式注浆，注浆孔一次钻到设计全深，使用止浆塞由孔底分段向外注浆。其优点是无需重复钻孔，能加快注浆进度，但须使用性能良好、工作可靠的止浆塞。一般在岩层较稳定和裂隙、节理不甚发育的条件下采用。 (2)分段下行式注浆，注浆孔钻进一段压一段，由外向里反复交替，直至全深。其优点是上段注浆后，下段注浆时获得复压，堵水效果好。但交替进行，加大了钻孔工作量，影响注浆进度，一般在岩层破碎或裂隙极发育的条件下采用。 2全段一次注浆 注浆孔一次钻至设计全深，一次完成注浆。其优点是工艺简单，由于减少装拔止浆塞的工作，因而可缩短注浆施工时间。其缺点是由于一次注浆孔段增长，难于保证质量，因而要求严格掌握注浆技术，当岩层吸浆量大时，要求设备能力大，易出现不均匀扩散、影响堵水效果。一般在注浆孔不太深，且岩层裂隙较均匀的条件下采用。全段一次注浆较分段注浆简易，条件适宜时宜优先考虑采用。 5.3.3、注浆施工 注浆施工前，除根据注浆工艺要求配备应有的机具设备外，应视工作条件，做好注浆站的选址与布置，进行试泵与注水试验，安装注浆管路和止浆塞、止浆岩盘，然后制浆压注。 1注浆站的选址与布置 注浆站应尽量靠近工作面。泵站布置不仅要考虑紧凑、操作方便，并应加强通风防尘。若在隧道内进行，场地狭窄，应采用移动式的注浆站。 2试泵3安装牲浆管和止浆塞 钻孔完毕，应进行检查，在确认没有坍孔和探头石的情况下，方可下管。 4压水试验 压水试验的目的在于测定岩层的吸水性，核实岩层的渗透性，为注浆时选取泵量、泵压及浆液配方等提供参考依据，同时冲洗钻孔，检查止浆塞效果和注浆管理是否有跑、漏水现象。并通过压水将裂隙中松软的泥质充填物推送到注浆范围以外，使浆液进入裂隙后增加充塞的密实性和胶结强度。 5止浆盘范围外的加固 6注浆 (1)注浆管路系统试运转，时间一般为20min； (2)对于注浆药液，在连续注浆时，必须配备1-2个贮浆桶，配浆； (3)注浆顺序：先压注内圈孔，后压注外圈孔，先压注无水孔，后压注有水孔，自拱顶顺序向下压注，如遇串浆或跑浆，则间隔一孔或几孔灌压； (4)注浆压力的控制； (5)浆液配比控制； (6)凝结时间控制；(7)按注浆结束标准结束注浆。5.4几种注浆堵水方法 1开挖前注浆堵水。 (1)地表预注浆； (2)洞内工作面预注浆； (3)垂直与水平综合钻压。 2大裂隙、断层或岩溶岩层和大量漏水、流速大条件下的注浆在大裂隙、断层或岩溶岩层和大量涌水、流速大的条件下，单纯注浆要耗费大量溶液，为了节省浆液材料可先压注砂、砾石、岩盾等，利用这些材料填充过水通道，缩小过水断面，增加浆液流动阻力，减少跑浆。 (1)压浆顺序 采用钢管注砂砾时，砂砾粒径由小到大。 (2)超前小导管注浆 超前小导管注浆是在开挖掘进前，先用喷混凝土将开挖面和坑道5m范围内的地段封闭，然后沿坑道周边打人带孔的小导管，由上而下地向小导管内注浆，浆液即由导管渗透到地层中，待浆液硬化后，即在坑道周围形成防水帷幕并加固围岩，使其能安全地进行开挖。 3衬砌后注浆堵水 (1)砌筑隔水墙； (2)注浆管的安装； (3)注浆施工。第六章 衬砌防水工程质量控制 隧道防排水应采取“堵、排、防结合，因地制宜，综合治理”的原则，以达到衬砌不漏水、隧底第5.5.1条 辅助施工措施的适用范围 对位于自稳时间短的软弱破碎岩体、浅理软岩和严重偏压、岩溶流泥地段、砂层、砂卵(砾)石层、断层破碎带以及大面积淋水或涌水地段的隧道，可采取辅助施工措施和锚喷支护相结合则加强办法。第5.5.2条 辅助施工措施的主要内容 一、超前锚杆、超前小钢管， 、管棚三、地面砂浆锚杆，四、超前小导管注浆、深孔预注浆。 说明 由于初期锚喷支护强度的增长速度不能满足洞体稳定的要求，可能导致洞休失稳，或由于大面积淋水、涌水地段，难以保证洞体稳定时，可采用超前锚杆、超前小钢管、管棚、地表预加固地层和围岩预注浆等辅助施工措施，对地层进行预加固、超前支护或止水。第3.5.3条 超前锚秆和超前小钢管超前锚杆和超前小钢管设计宜符合下列要求一、 设汁参数可按表3.5.3选用二、超前锚杆、超前小钢管的设置应充分考虑岩体结构面特性，一般可仅在拱部设置，必要时也可在边墙局部设置。三、超前锚杆、超前小钢管纵向两排的水平投影应有不小于100cm的搭接长度，如图353所示。 四、超前锚杆宜采用早强砂浆锚杆。 五、超前锚杆、超前小钢管尾端一般应置于钢架腹部或焊接于系统锚杆尾部的环向钢筋以增强共同支护作用。六、超前锚杆可根据围岩情况、采用双层或三层超前支护。说明 超前锚杆、超前小钢管是一种起超前预支护作用的措施。表3.5.3所列参数是根据近几年来铁路隧道使用超前锚杆、超前小钢管的经验得出的，设计时应根据围岩具体情况、实际施工能力、工序、进度安排等因素选择。 使用超前锚杆、超前小钢管的隧道，一般岩体均甚破碎，开挖工作面有可能坍滑，因此，纵向两排锚杆或小钢管间应采用不小于100cm的水平搭接长度。由于施工进尺的要求，超前锚杆设置后，一般随即进行下一次掘进循环，当采用一般砂浆作胶结物时，爆破后可能影响其强度，为此要求采用早强砂浆作为超前锚杆杆体与岩层孔壁间的胶结物，以及早发挥超前支护作用。 第3.5.4条 管棚 钢管设计宜根铅地质情况及施工条件参照下列要求进行： 一、钢管直径宜选用80180mm，钢管中心间距3050cm ; 二、钢管长度一般为1045m。当采用分投连接时，可采用长46m钢管，并用丝扣连接; 三、钢管宜采取沿隧道开挖轮廓纵向近水平方向设置； 四、根据需要，钢管内可灌注水泥砂浆、强凝土、或放置钢筋笼并灌注水泥砂浆； 五、纵向两组管棚间应有不小于1.5m的水平搭接长度。 说明 管棚适用于特殊固难地段，如极破碎岩体、塌方体、岩堆等地段。上述地段管内捕以灌浆效果更好。当遇流塑状岩体或岩溶严重流泥地段， 采用管棚与围岩预注浆相结合的手段，也是行之有效的方法。 条文内所列参数是根据当前国内采用管棚的实践经验提的，有持进一步完善。第3.5.5条地面砂浆锚杆第5.5.6条小导管周壁项注浆 小导管周壁预注浆可根据地质情况、设备能力、施工条件等参照下列要求设计。 一、小导管外径可根据钻孔直径选择，一般选用4250mm的热扎钢管，长度35m，外插角1030；管壁每隔5020cm交错钻限，眼孔直径68mm。 二、采用水泥砂浆或水泥水玻璃浆液灌注时，桨液配合比应由现场试验确定也可参照第3.5.7条选定，注浆压力一般为0.51.0MPa，必要时在孔口处设置止浆塞。 三、纵向两组小导管间应有不小于100cm的水平搭接长度，环向间距2050cm。四、浆液扩散半径可根据导管密度确定。考虑注浆范围相互重叠的原贴扩散半径Rk可按下式计算： 式中 -管之间中心距离。 五、单根导管的浆液注入量可按下式估算 式中 -桨液扩散半径； -导管长度； -岩体孔隙率。 说明 小导管周壁预注浆是沿开挖外轮廓线，以一定角度，打入管壁带孔的小导管，并以一定压力向管内压注浆液的施工措施。它既能将洞周岩体预加固，又能起超前预支护作用，适用于自稳时间很短的砂层、砂卵(砾)石层、断层破碎带、软弱围岩浅埋地段或处理塌方等地段。近几年来已在我国一些铁路隧道中应用。小导管周壁预注浆施工较简单，且注浆时间短，但此法由于注浆压力不宜过高，所加固的地层范围较小，一般还需辅以钢架支撑，以稳定围岩。条文所列参数是根据已施工隧道的资料编列出的。为防止孔口跑浆,要求止浆岩墙一般为1.52.0m。最后一个渗浆孔至管端的距离应大于100cm，必要时可设置止浆塞，以防浆液外漏。 本条第五款的公式为简化计算，已将浆液充填率a(0.71.0)局浆液损耗系数(1.11.4)的乘积假定为1，故公式中未列出该两项系数。第3.5.7条深孔预注浆深孔顶注浆加固地层宜按下列要求设计一、在进行地层预注浆设计前应收集有关注浆地段的岩涌水量、涌水压力、水温、涌水的化学性质等，以决定浆液、注浆压力和配合比。二、为了掌握浆液的配合比、凝结时间、注浆量、注浆压力、注浆效果、因注浆引起的周围环境的变化等因素，应做现场单孔或群孔注浆试验。 三、注浆范围应根据工程地质、水文地质、注浆目的及开挖方式等因素确定，洞周岩体被加固范围半径一般为毛洞开挖半径的25倍。每循环注浆长度为1540m。 四、注桨压力应根据岩性、注浆目的、施工条件、等因素确定。一般最终压力为涌水压力的23倍，即： Pz=(23)P 当涌水压力很小时，注浆最终压力可按下式计算： PzP+(24MPa)式中 Pz-注浆压力； P-涌水压力(MPa)。 对密实性好、颗粒较小的中砂、细砂、粉砂及砂粘土，注浆压力可稍高些；有特殊要求的地段，如为防止地表隆起影响地面建筑物安全时，注浆压力应适当降低些。 五、浆液可采用水泥浆液、水泥水玻璃桨液或其他水泥类、化学类桨液。水泥浆液的水灰比可采用1:10.5:1，水泥与水玻璃两液的体积比可取1:0.51:1。 水玻璃模数n=2.43.4，波美度。Be3040。 六、注浆孔直径一般采用75110mm，注浆孔孔底间距应根据各个注浆孔的扩散半径相互重叠的原则，一般按注浆孔孔底约1.01.5m间距布置。浆液扩散半径一般应通过现场试验定,有困难时也可以工程类比法选用。 七、总注浆量根据岩体空隙率及浆液在其中的充填率进行估算。一般可按下式计算： 式中 -总注浆量(m3)； V-注桨有效范围内岩体体积(m3)； -岩体空隙率()；a浆液充填率()，其取值为：粘土类2040，砂类4060，砾石类约60。 说明 深孔预注装加固地层的注浆设计参数(包括注浆范围、浆液的选定和设计配合比、胶凝时间、注浆量、注浆孔布置、注浆顺序、注浆压力等)，受岩性、注浆目的和开挖方法等因素的影响。条文中所列的参数是根据我国的注装实践并吸收日本国铁注浆设计施工指南的数据给出的，可作为预设计的参考。要较准确地确定设计参数，需作现场注浆试验，确切地掌握岩土的渗透性、土颗粒的组成、空隙率、饱和度及地下水量、水压和水质等物理化学性质。 深孔预注浆加固地层，费工、费科、常要时间长、技术难度大、投资高，故仅在特殊困准地段必要时采用。 第3.7.5条及时施作仰拱形成封闭结构 为控制变形，避免墙基应力集中和及早形成闭合环，一般要求仰拱距开挖工作面的距离不大于一倍洞径，施工时应据此编制施工计划。为保证仰拱及早受力，仰拱设计可选用早强混凝土。 说明 仰拱滞后于拱墙的施工方法，有可能导致衬砌结构处于不利的应力状态，开裂、不均匀沉陷等现象经常发生，大沙线枫林1号、2号隧道的实践表明，只要妥喜安排，及时施作仰拱，洞内其余工序施工仍可照常进行。第4.1.3条 施工基本原则和要点 施工中应少扰动围岩，尽快施作初期支护，及时量测和反馈，并使断面及早封闭。 说明 新奥法施工的基本要点已在本指南第1.0.3条的说明中予以阐明。根据我国的经验，可扼要地概括为：少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”。具体地说，无论用钻爆或单臂掘进机开挖，必须严格控制，达到成型好、对地层扰动最小的要求，对开挖暴露面及时进行地质描述和喷锚加固，施工全过程应在对周边位移的监控下进行并及时反馈、修正设计和施工方法。在软弱围岩地段应使断面及早闭合。 第4.1.4条 辅助施工措施 在软弱、含水围岩或浅埋等不易自稳的地段施工时，应采用辅助施工措施或进行预先加固处理。说明 辅助施工措施系指稳定开挖工作面、处理涌水的各项措施。依我国施工经验，其中较为成功的，如下所示。分为三种变化方突： 2 长台阶法：上下台阶距离较远，一般上台阶超前50m以上或大于5倍洞跨施工中上下部可配属同类较大型机械进行平行作业，当机械不足时也可交替作业。采用此方案当遇短隧道或类硬岩长隧道各区段需尽早贯通时，亦可改用半断面法，即将上半断面全部挖通后，再挖下半断面。它施工干扰少,机械配套、施工通风和测量工作均较简单，可进行单工序作业。 2 短台阶法：上台阶长度小于5倍但大于11.5倍洞跨，适用于、类国岩，可缩短仰拱封闭时间，改善初期支护受力条件，但是，上台阶施工干扰较大，当上台阶石碴运输采用悬吊式长皮带价送机时，石碴跨过仰拱施工区役，可减少施工干扰。 3 超短台阶法：上台阶仅超前25m，断面闭合较快。此法多用于机械化程度不高的各类围岩地段，当遇坎弱围岩时需慎重考虑，必要时应采用辅助施工措施稳定开挖工作面，以保证施工安全。 三、分部开挖法 可分为三种变化方案： 1 台阶分部开挖法： 又称环形开挖留核心土法，适用于一般土质或易坍塌的软弱国岩地段。上部留核心土支档开挖工作面，利于及时施作拱部初期支护增强开挖工作面稳定，核心及下部开挖在拱部初期支护保护下进行，施工安全性好。一般环形开挖进尺为0.51m左右，不宜过长，上下台阶可用单臂掘进机开挖。台阶分部开挖法的主要优点是与超短台阶法相比，台阶可以加长，一般双钱隧道为1倍洞跨，单线蹬道为2倍洞跨；而较侧壁导坑法机械化程度高，施工速度可加快。此法曾在大秦线军都山隧道黄土及断层带布地段、北京地铁复兴门折返线工程采用，取得良好的效果。 2 单仍壁导坑法：因岩较差，跨度大，地表沉陷难于控制时采用。此法单侧壁导坑超前，中部和另一侧的断面用正台阶法施工，故兼有正台阶法扣双侧壁导坑法的优点，且洞跨可随机械设备等施工条件决定。此法巳在北京地使复兴门析返线，埋深与洞跨之比为0.67、宽15m的渡线断面中应用并获得成功。 3 双侧壁导坑法：适用于浅埋大跨度隧道，地表下沉量务求严格，围岩条件特别差时。此法安全可靠，但速度慢，造价高。 第4.2.3条 下部断面开挖 采用台阶法施工时，下部断面的落底和封闭应在上部断面初期支护基本稳定后进行或采取其他有效措施确保支护体系的稳定性。 说明 在上部断面初期支护的保护下，进行下部断面开挖时要求做到以下几点： 一、认真加固拱脚，如扩大拱脚、打拱脚锚杆、加强纵向联接等，使上部初期支护与围岩形成完整体系。 二、尽量单侧落底或双侧交错落底，避免上部断面两侧拱脚同时悬空。 三、落底长度，视围岩状况而定，一般采用13m，并不得大于6m。 四、下部边墙开挖后必须立即喷射混殷土，并按规定做好支护。 五、量测工作必须及时，以现察拱顶、拱脚和边墙中部的位移值，当发现速率值增大，应立即进行仰拱封闭。第七章 开 挖第7.1.1条一般规定 按新奥法施工时，应根据地质、机械设备等条件，采用尽量少扰动围岩的开挖方法。当用钻爆法开挖时，应采用光面爆破、预裂爆破技术。 说明: 隧道开花方法有钻爆开挖法、机械开提法、人工和机械混合开挖法等，应视地质、环境、安全等条件选用。 钻爆法可用在各类岩层中，是隧道开挖中采用最普遍的方法。按此法开挖时，光面爆破和预裂爆破技术，能使开挖轮廓线符合设计要求，减少对围岩的扰动破坏。机械开挖法一般适用于软弱破碎围岩，目前施工中多选用小功率、小尺寸的小型挖掘机或单臂掘进机，它具有能耗少、灵活性大、效率高等优点。 第7.1.2条爆破设计 采用钻爆法开挖时，为了减少超挖和控制对围岩的扰动，应在综合研究地质、开挖断面、开挖进尺、爆破器材等基础上编制爆破设计。 说明 爆破设计内容应包括：炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要技术经济指标及与设计施工有关的文字说明。 第7.1.3条 光面爆破技术要点 一、根据围岩特点合理选择用边眼间距及周边眼的最小抵抗线； 二、严格控制周边眼的装药量，并尽可能使药量沿炮眼全长均匀分布； 三、周边眼宜采用小直径药卷和低爆速炸药。为满足装药结构要求可借助传爆线以实现空气间隔装药； 四、采用毫秒微差有序起爆，应使周边爆破时有最好的临空面。周边眼同段的起爆雷管时间误差要求越小越好。 第7.1.4条 光面爆破参数选择 应采用工程类比或根据爆破漏斗及成缝试验选择光面爆破参数。在无条件试验时可参照表4.3.4选用光面爆破参数。 说明 硬岩隧道采用全断面开挖，进尺为35m的深扎爆破时，单位体积岩石的耗药量一般为0.92.0kgm3； 软岩隧道采用半断面或台阶法开挖，孔深为1.03.0m的浅孔爆破时，单位体积岩石的耗药量一般为0.40.8kgm3。说明一、装药不偶合系数系指炮眼直径与药卷直径的比值。二、表7.1.7适用范围：1 炮眼深度1.03.5m；2 炮眼直径4050mm，药卷直径2032mm；3 装药集中度按2号岩石硝铵诈药考虑，当采用其他炸药应进行换算。换算可时采用相应炸药的猛度和爆力的平均值。三、开挖断面小于8m2或坚井爆破时，表4.3.7中q值宜相应增加510。 第7.1.8条 爆破器材选择 光面爆破的周边眼应选择低爆速、低密度、低猛度、高爆力、小直径、传爆性好的炸药。爆破时应选用分段多、起爆同时性好的毫秒雷管. 第7.1.9条 钻凿周边眼一、沿隧道设计轮廓线的炮眼间距误差不宜大于5cm；二、周边眼外斜率不应大于5cmm；三、周边眼与内圈限距离误差(最小抵抗线)不宜大于10cm，四、除内圈眼的孔深宜比周边眼深510cm，其它各类炮挖，并不妨碍操作，一般外斜角为23。国产支架式凿岩机的钻孔外偏值可以控制在35cmm的范围内。第八章 开挖中的辅助施工措施第8.1.1条 稳定开挖工作面的措施稳定开挖工作面常用的措施有：一、环形开挖留核心土。二、喷射混凝土封闭开挖工作面。 三、超前锚杆或超前小钢管。 四、管棚。 五、超前小导管注浆。 六、临时仰拱封底。 七、开挖工作面及围岩预注浆。 上述措施施工时应视地质条件、涌水状况、施工方法进行选择，宜采取几种措施综合治理。第8.1.2条 超前锚扦和超前小钢管施设原则 一、超前锚杆和超前小钢管宜从拱架腹部穿入。特殊情况下亦可从拱架底部或顶部穿入。 二、超前铀秆和超前小钢管长度宜为38m。 三、超前锚杆宜采用早强型砂浆锚秆。 第8.1.5条 超前锚杆施工 超前锚杆的施工方法可参照本章第六节有关规定执行。 第8.1.6条 超前小钢管施工一、小钢管外插角偏差不应超过5。二、孔位钻设编差不应超过100mm。三、孔眼长应大于小钢管长度。四、施设前应检查小钢管尺寸是否符合设计要求。五、小钢管应平直，尾部焊箍，顶部成尖锥状。六、采用锤击或钻机顶入，顶入长度不应小于管长的90 第8.