九岭山隧道断层破碎带及节理密集带专项施工方案

1、中铁十九局集团蒙华铁路中铁十九局集团蒙华铁路 MHSS-7MHSS-7 标段标段 九岭山隧道断层破碎带九岭山隧道断层破碎带 及节理密集带专项施工方案及节理密集带专项施工方案 编 制 人： 审 核 人： 技术负责人： 单位负责人： 中铁十九局集团蒙华铁路 MHSS-7 标段项目经理部 二一六年二月二十七日 目目 录录 1.1.编制依据编制依据 .1 2.2.编制原则编制原则 .1 3.3.编制范围编制范围 .2 4.4.工程概况工程概况 .2 4.14.1 设计概况设计概况.2 4.24.2 工程地质条件工程地质条件.2 4.34.3 水文地质条件水文地质条件.5 5.5.九岭山隧道断层破碎带及

2、节理密集带施工原则九岭山隧道断层破碎带及节理密集带施工原则 .8 6.6.九岭山隧道断层破碎带及节理密集带专项施工方案九岭山隧道断层破碎带及节理密集带专项施工方案.9 6.16.1 断层破碎带及节理密集带总体施工方案断层破碎带及节理密集带总体施工方案.9 6.1.16.1.1 超前帷幕注浆施工施工方法及工艺超前帷幕注浆施工施工方法及工艺.12 6.1.26.1.2 径向注浆施工方法及施工工艺径向注浆施工方法及施工工艺.18 6.1.36.1.3 超前小导管施工超前小导管施工.20 6.1.46.1.4 锚喷初期支护锚喷初期支护.26 6.1.56.1.5 监控量测监控量测.34 6.26.2

3、劳动力组织劳动力组织.35 6.36.3 机械设备配置机械设备配置.35 6.46.4 质量控制要点质量控制要点.36 6.56.5 安全措施安全措施.36 6.66.6 软岩变形的预测及施工措施软岩变形的预测及施工措施.36 7 7 施工安全保证措施施工安全保证措施 .37 7.17.1 软弱破碎围岩地段隧道塌方的安全防范措施软弱破碎围岩地段隧道塌方的安全防范措施.37 7.27.2 断层破碎带涌泥、涌水的安全防范措施断层破碎带涌泥、涌水的安全防范措施.37 7.37.3 节理密集带节理密集带.38 7.47.4 其他安全保证措施其他安全保证措施.38 7.4.17.4.1 重视劳动保护工作

4、重视劳动保护工作.38 7.4.27.4.2 劳动保护用品配备劳动保护用品配备.38 7.4.37.4.3 完善劳动安全卫生设施完善劳动安全卫生设施.38 8.8.成立九岭山隧道施工安全应急小组成立九岭山隧道施工安全应急小组.39 8.18.1 施工安全应急小组施工安全应急小组: :.39 8.28.2 应急安全小组职责：应急安全小组职责：.39 8.38.3 施工风险管理职责施工风险管理职责.40 9.9. 安全应急预案安全应急预案.40 9.19.1 应急预案的方针与原则应急预案的方针与原则 .40 9.29.2 危险源分析危险源分析.40 9.39.3 应急方案应急方案.40 9.3.1

5、9.3.1 预防坍塌、掉块预防坍塌、掉块.41 9.3.29.3.2 高处坠落高处坠落.42 9.3.39.3.3 机械伤害机械伤害.42 9.3.49.3.4 突、涌水突、涌水.43 9.3.59.3.5 断层破碎带、节理密集带断层破碎带、节理密集带.43 9.49.4 应急物资应急物资.44 9.59.5 应急电话应急电话.44 九岭山隧道断层破碎带 及节理密集带专项施工方案 1.1.编制依据编制依据 蒙西华中铁路九岭山隧道指导性施工组织设计; 集团公司近年来铁路、高速公路等类似施工经验、施工工法、 科技成果; 集团公司为完成本标段工程拟投入的施工管理、专业技术人员 及机械设备等资源； 蒙

6、华铁路九岭山隧道设计和施组优化研讨会会议纪要及斜井 变更设计会议纪要； 蒙西至华中铁路岳阳至吉安段招、投标文件。 其他适用的规范和规定。 2.2.编制原则编制原则 遵循设计文件的原则。 遵循“安全第一、预防为主、综合治理” 、 “管生产必须管安全” 的原则。严格按照铁路施工安全操作规程，从制度、管理、方案、资源 方面编制切实可行的施工方案和措施，确保施工安全。 遵循节约资源和可持续发展的原则。 遵循科学、经济、合理的原则。 遵循引进、创新、发展的原则。 遵循“六位一体”管理的原则。 遵循施工生产与环境保护同步规划，同步建设，同步发展原则。 3.3.编制范围编制范围 新建蒙西至华中地区铁路煤运通

7、道重点控制工程 MHSS-7 标段九岭 山隧道工程。 4.4.工程概况工程概况 4.14.1 设计概况设计概况 新建蒙西至华中地区铁路煤运通道重点控制工程 MHSS-7 标位于江 西省宜春市境内，起止里程 DK1680+552.49DK1696+200，正线长度 15.648 公里。线路为东南走向。 其中九岭山隧道设计为单洞双线隧道， 。进口位于铜鼓县永宁镇小 水村附近，出口位于宜丰县黄岗镇坳溪村附近，进出口里程分别为 DK1680+696、DK1696+086,全长 15390m。除进口段 30m 和出口段 46m 为 有砟轨道外，其余均为无砟轨道。设置 2 座辅助坑道，长度分别为 1707

8、m、1607m，均位于线路左侧。隧道进出口洞门均采用双线直切式洞 门。 4.24.2 工程地质条件工程地质条件 本标段地形多为中低山区，山体陡峭，流水侵蚀切割剧烈，地形起 伏较大，自然坡度约为 3060，相对高差 1000m 左右，植被发育， 多为松树林及灌木丛。山间沟谷呈狭长条状，与线位呈大角度相交，植 被发育，多为竹林、松树等，局部被辟为农田和村庄，谷地覆盖层厚度 12m，局部厚度较大。其中九岭山隧道经过区域最高山峰的标高为 1404.6m，隧道最大埋深约 862m。隧道进口山体地形较缓，自然坡度 2535，植被发育。 九岭山隧道地质条件复杂，区域有 6 条断层与线路相交，构造特征 以压扭

9、性、压性为主；另有节理密集带 4 条。主要不良地质断层破碎带 不均匀分化可能发生突水、突泥，坍塌等地质灾害。 断裂构造 F1 断层：断层于 DK1683+930 附近地面与线路相交，交角约为 118，地表表现为狭长条带状山间沟谷，植被发育，多为竹林、松树 等。断层为压扭性断裂，走向约 165，倾向南西，倾角约 64。深孔 Jz-132-揭示该断层，产状 25564，孔深 116-124m 范围为断层 带，岩体破碎，岩芯呈碎块。根据物探及钻探资料综合分析，推测断层 带及影响带宽度约为 140m。 F2 断层：断层于 DK1684+760 附近地面与线路斜交，交角约为 25，地表表现为沟谷，植被发

10、育，多为灌木、松树等。机动钻孔 Jz- 135-揭示该断层，压扭性断裂，推测断层带及影响带宽度约 160m，Jz-132-揭示该断层，产状 28370，109.5-115.5m 为断 层破碎带，节理很发育，岩体极破碎，构造裂隙水较发育，围岩稳定性 差；69-215m 为断层影响带。 F3 断层：断层于 DK1686+480 附近地面与线路斜交，交角约为 126，物探 EH-4 揭示该断层，压性断裂，断层走向约为 50，倾向 北西向，倾角约 67，推测断层带及影响带宽度约 100m，岩体破碎， 构造裂隙水较发育，围岩稳定性差。地貌上表现为沟谷。 F4 断层：断层于 DK1691+545 附近地表

11、与线路相交，交角约为 104，物探揭示该断层，压扭性断裂，断层走向约为 28，倾向北西 向，倾角约 81.5，推测断层带及影响带宽度约 110m，岩体较破碎围 岩稳定性较差。 F5 断层：即下元坑天宝埚断裂，为区域断裂，断层于 DK1692+710 附近与线路相交，交角约为 145，区域、物探揭示该断层， 压扭性断裂，断层走向约为 69，倾向南东向，倾角约 58.5，推测 断层带及影响带宽度约 180m。Jz-132-揭示， 196.3-199.8m 为断层 破碎带，节理很发育，岩体极破碎，构造裂隙水较发育，围岩稳定性差。 断层清晰，可见擦痕、阶步。岩体破碎，围岩稳定性较差。地貌上表现 为沟谷

12、。 F6 断层：即黎源村官山断裂，为区域断裂。断层于 DK1694+280 附近与线路相交，交角约为 132，区域、物探揭示该断层， 压扭性断裂，断层走向约为 56.5，倾向东北向，倾角约 75，推测 断层带及影响带宽度约 90m，带内节理裂隙密集发育，岩体极破碎，围 岩稳定性较差。 节理密集带 地表 DK1687+930DK1688+180 段物探 EH-4 低阻异常带，影响宽 度约 250m,带内节理裂隙发育，岩体较破碎。地下水多为基岩裂隙水， 发育。 地表 DK1690+740DK1690+880 段物探 EH-4 低阻异常带，影响宽 度约 140m,带内节理裂隙发育，岩体较破碎。地下水

13、多为基岩裂隙水， 发育。 地表 DK1693+830DK1693+980 段物探 EH-4 低阻异常带，影响宽 度约 150m,带内节理裂隙发育，岩体较破碎。地下水多为基岩裂隙水， 发育。 地表 DK1684+170DK1684+480 段物探 EH-4 低阻异常带，影响宽 度约 310m,带内节理裂隙发育，岩体较破碎。地下水多为基岩裂隙水， 不堪发育。 4.34.3 水文地质条件水文地质条件 标段施工区地表水以 DK1690+050 处北东向山脊为分水岭，向两侧 排泄，分别汇入定江河和锦江。隧道山体冲沟水系较发育，发育有 3 条 大型冲沟，常年有流水，树枝状分布，径流条件较好，流量受大气降雨

14、 影响较大。 标段施工区地下水类型包括第四系孔隙潜水和基岩裂隙水。隧道正 洞洞身最大涌水量 40108m3/d。 隧址区发育有 3 条大型冲沟，常年流水，按里程顺序叙述如下： DK1684+000 发育有一小型河流，河床可见大量花岗岩孤石，由 于长期受水流冲刷，磨圆度好。河流宽约 6m，水深 1-1.5m，水流湍急， 流速约为 10m/s,流量 Q=90L/s。 DK1684+900 处有两条小溪流交汇于此，溪流经过之处可见大量 花岗岩孤石、块石，磨圆度较好。溪流宽约 2-3m，水深 0.5-1m，水流 较急，流速约为 5m/s,流量 Q=15L/s。 DK1687+600 发育有一河流，河床

15、可见大量花岗岩孤石，由于长 期受水流冲刷，磨圆度好。河流宽约 2-3m，水深 0.5-2m，水流湍急， 流速约为 8m/s,流量 Q=50L/s。 2.地下水 隧道区地下水类型包括第四系孔隙潜水和基岩裂隙水，受大气降水 补给，向低洼处排泄。由于山体切割强烈，沟谷纵横，地下水径流途径 较短，受大气降雨影响较大，局部浅埋及构造带处直接受附近地表溪流 短距离补给。 孔隙潜水：主要分布于在隧道通过区的沟谷中，含水层主要为第 四系坡积或洪积黏性土与碎石类土中，由于含水层厚度极薄，水量很小。 基岩裂隙水：主要包括风化裂隙水和构造裂隙水 风化裂隙水：隧址区花岗岩不均匀风化现象明显，局部全风化花 岗岩厚度大，

16、为良好的含水层，在沟谷等地段，其含水量丰富，风化裂 隙水发育。局部全风化花岗岩呈现球状风化囊形态，排水不畅，存在上 层滞水可能，其由雨水、融雪水等渗入时被完整基岩隔水阻滞形成，消 耗于蒸发及沿隔水层边缘下渗。由于接近地表和分布局限,上层滞水的 季节性变化剧烈,一般多在雨季存在,旱季消失。 构造裂隙水：隧址区岩性主要为硬质岩，受区域构造影响，断层、 节理等构造裂隙发育，在断层破碎带、侵入岩接触带、裂隙密集带及揉 皱强烈发育带等储水构造中，构造裂隙水发育，水量较大。 地下水的补给、径流和排泄条件受地形地貌、岩性和地质构造控制。 地下水的补给来源主要为大气降水、地表水及周边山地的基岩裂隙 水，出露地

17、表的松散含水层主要接受大气降水补给，也受到局部地表水 的渗漏和迴水补给。大量降水部分以地表片流形式流向沟谷河流，另 部分沿基岩裂隙下渗转变为地下水径流。 孔隙水及基岩裂隙水的径流方向基本与地表一致，斜坡洼地地带为 地下水的补给、径流区，河谷地带为其排泄区。潜水排泄方式主要表现 为地表流和渗流，与地形条件关系密切，即由分水岭沿山坡向沟谷方向 流动。很少见泉涌。 隧道涌水量及围岩富水程度分区见下表。 表 1 九岭山隧道分段涌水量预测汇总表 里程范围宽度 m 正常涌 水量 m3/d 正常单位 涌水量 m3/d/m 最大涌 水量 m3/d 最大单位 涌水量 m3/d/m 围岩富水程 度分区 备注 DK

18、1680+691DK1680+920 229510.22840.37 弱富水 DK1680+920DK1681+740 820780.11280.16 弱富水 DK1681+740DK1683+760 20203140.165110.25 弱富水 DK1683+760DK1683+900 1401338095.5721768 155.48 强富水F1 断层 DK1683+900DK1685+190 12906850.5311150.86 弱富水F2 断层 DK1685+190DK1685+740 5501710.312790.51 弱富水 DK1685+740DK1686+150 410190

19、.05310.08 贫水区 DK1686+150DK1686+470 1006856.85111511.15 强富水F3 断层 DK1686+470DK1687+930 146010470.7217031.17 中等富水 DK1687+930DK1688+180 2506282.5110224.09 中等富水节理密集带 里程范围宽度 m 正常涌 水量 m3/d 正常单位 涌水量 m3/d/m 最大涌 水量 m3/d 最大单位 涌水量 m3/d/m 围岩富水程 度分区 备注 DK1688+180DK1689+300 11204520.47350.66 弱富水 DK1689+300DK1689+5

20、00 2002851.434642.32 中等富水 DK1689+500DK1690+425 9251430.152320.25 弱富水 DK1690+425DK1690+600 1752621.54262.43 中等富水节理密集带 DK1690+600DK1691+340 740860.121390.19 弱富水 DK1691+340DK1691+690 3505234.768517.74 强富水F4 断层 DK1691+690DK1692+400 710330.05540.08 弱富水 DK1692+400DK1692+880 48011132.321813.77 中等富水 DK1692+

21、880DK1693+000 18017139.51278615.48 强富水F5 断层 DK1693+000DK1693+830 8306490.7810561.27 中等富水 DK1693+830DK1693+980 15011517.68187312.49 强富水节理密集带 DK1693+980DK1694+280 300710.241160.39 弱富水 DK1694+280DK1695+370 904224.696877.64 强富水F6 断层 DK1694+370DK1695+600 12303570.295800.47 弱富水 DK1695+600DK1695+760 160190

22、1.193101.93 中等富水浅埋段 DK1695+760DK1696+086 3261000.331630.53 弱富水 X1DK0+180X1DK0+090 90111512.29 强富水F2 断层 X3DK0+311X3DK1+391 80570.71931.16 中等富水裂隙密集带 X3DK1+506X3DK1+607 101130012.87 强富水F5 断层 合计 152462466540917 5.5.九岭山隧道断层破碎带及节理密集带施工原则九岭山隧道断层破碎带及节理密集带施工原则 九岭山隧道属于地下工程，具有隐蔽性、复杂性和不可预见性的 特征。由于工程地质勘查的局限性，决定了

23、勘测阶段的地质资料难以达 到与实际地质情况完全一致，因此施工时必须采取地质调查、地质素描 结合超前地质预报系统等综合手段，尽可能保证对前方开挖的地质情况 做到心中有数，才能保证施工安全。 九岭山隧道不良地质段施工按照“短进尺、弱爆破、先护顶、强 支护、早成环”的原则，稳步前进。 6.6.九岭山隧道断层破碎带及节理密集带专项施工方案九岭山隧道断层破碎带及节理密集带专项施工方案 针对九岭山隧道破碎带及节理密集带的实际情况，制定了专项施 工方案如下： 结合施工现场生产要素及施工生产能力，按照“管超前、严注浆、 短开挖、不 （弱）爆破、强支护、快封闭、勤量测、速反馈”的施工 原则，在断层破碎带及节理密

24、集带段落拱部采用超前小管棚注浆预固结 围岩的保护下，采用三台阶法进行施工 6.16.1 断层破碎带及节理密集带总体施工方案断层破碎带及节理密集带总体施工方案 本隧道先后穿越 6 条断层、4 条节理密集带、低阻异常带，均属于 中型、中小型断层及节理密集带。 F1 断层破碎带（DK1683+760900）: DK1683+760800 采用 50 超前小导管、三台阶法施工；3m 超前 帷幕注浆措施施工。 DK1683+800850 采用 89 洞身长管棚、三台阶法施工；5m 超前 帷幕注浆措施施工。 DK1683+850900 采用 50 超前小导管、三台阶法施工；5m 超前 帷幕注浆措施施工。

25、F2 断层破碎带（DK1683+900DK1685+190）： DK1684+610675 采用 50 超前小导管、三台阶法施工；3m 径向 注浆措施施工。 DK1684+675725 采用 89 洞身长管棚、三台阶法施工；5m 径向 注浆措施施工。 DK1684+725775 采用 50 超前小导管、三台阶法施工；3m 径向 注浆措施施工。 X1DK0+120X1DK0+150 采用 42 超前小导管、三台阶法施工；3m 径向注浆辅助措施施工 F3 断层破碎带（DK1686+150DK1686+470）： DK1686+140170 采用 50 超前小导管、三台阶法施工；3m 超前 帷幕注浆

26、措施施工。 DK1686+170210 采用 50 超前小导管、三台阶法施工；3m 超前 帷幕注浆措施施工。 DK1686+210240 采用 50 超前小导管、三台阶法施工；3m 超前 帷幕注浆措施施工。 F4 断层破碎带（DK1691+340DK1691+690）： DK1691+380490 采用 42 超前小导管、三台阶法施工；3m 径向 注浆措施施工。 F5 断层破碎带（DK1692+880DK1693+000）： DK1692+850880 采用 42 超前小导管、三台阶法施工；5m 径向 注浆措施施工。 DK1692+880930 采用 89 洞身长管棚、三台阶法施工；5m 超前

27、 帷幕注浆措施施工。 DK1692+930DK1693+000 采用 42 超前小导管、三台阶法施工； 5m 径向注浆措施施工。 X3DK1+506X3DK1+546 采用 42 超前小导管、三台阶法施工；3m 径向注浆辅助措施施工 F6 断层破碎带（DK1694+280DK1695+370）： DK1694+280310 采用 42 超前小导管、三台阶法施工；5m 径向 注浆措施施工 DK1694+310340 采用 89 洞身长管棚、三台阶法施工；5m 超前 帷幕注浆措施施工 DK1694+340370 采用 42 超前小导管、三台阶法施工；5m 径向 注浆措施施工 节理密集带 DK168

28、7+930DK1688+180： DK1687+980DK1688+130 采用 42 超前小导管、三台阶法施工； 3m 径向注浆措施施工 节理密集带 DK1690+425DK1690+600： DK1690+425445 采用台阶法施工；3m 径向注浆措施施工 DK1690+445580 采用 42 超前小导管、三台阶法施工；3m 径向 注浆措施施工 DK1690+580600 采用台阶法施工；3m 径向注浆措施施工 X3DK0+311X3DK0+381 采用 42 超前小导管、台阶法施工；3m 径 向注浆辅助措施施工 节理密集带 DK1693+830DK1693+980： DK1693+8

29、30850 采用台阶法施工；3m 径向注浆措施施工 DK1693+850960 采用 42 超前小导管、三台阶法施工；3m 径向 注浆措施施工 DK1693+960980 采用台阶法施工；3m 径向注浆措施施工 节理密集带 DK1684+170DK1684+480： DK1694+190380 采用 42 超前小导管、三台阶法施工； 6.1.16.1.1 超前帷幕注浆施工施工方法及工艺超前帷幕注浆施工施工方法及工艺 沿隧道开挖轮廓线（含底部）按轴向辐射状布孔，进行全断面全封 闭深孔注浆固结止水，使隧道周边及掌子面形成一个堵水帷幕，切断地 下水流通路，保持围岩稳定，增强施工安全。隧道断层破碎带及

30、低阻异 常带均采用 5m 及 3m 超前预注浆施工；节理密集带采用 5m 及 3m 径向注 浆施工。 九岭山隧道断层破碎带及节理密集带较多，渗水量较大，可能出现 涌水现象，针对断层及节理密集带，根据设计要求采用超前预注浆的辅 助施工措施进行开挖；渗水量较大段采用径向注浆的辅助施工措施进行 止水。 其施工工艺见“工艺流程图” 。 （1）施工顺序 超前地质预报探明掌子面前方地质情况选择相应的施工方案及方 法确定注浆参数布设孔位钻孔作业清孔、焊接止浆阀注浆作 业注浆效果检查合格后，及时封闭注浆检查孔开挖 （2）超前地质预报 对于构造复杂、水量丰富的地层，必须准确预报工作面前方 3035m 范围的工程

31、地质和水文地质情况，以便为制定相应的施工方案 和确定注浆参数提供依据。 不合格 合格 施工设计图 施工 准备 地质超前预报 注浆配合比试验与设计计 注浆孔布置注浆配件加工 钻孔：钻孔接杆退杆 注浆：接管试压压浆 注浆检查：堵水率 90%；浆液扩散 范围从开挖轮廓算 起4m 开挖 挖 工工 艺艺 流流 程程 图图 钻孔方法：利用液压钻孔台车或 YQ-100A 施钻深孔，在拱顶、起 拱线和隧道中下部位各钻 110mm 孔，孔深超出注浆段 5m 左右。 预报内容：预测工作面前方注浆段长度范围的地质构造和岩性、 地下水出露位置和水量大小，以及围岩变化情况。 预报方法：采用钻眼排碴取样分析，记录钻速、水

32、质水量变化情 况以及开挖后的岩面观测素描，综合判断预报前方水文、地质条件。 （3）布设孔位 由测工站在工作平台上，用红油漆在掌子面上按设计准确画出钻孔 位置，标注编号，详见蒙华肆隧参施 II（W）04。 3 米帷幕注浆： 中心孔：1 孔、第二环：8 孔 、第三环：14 孔 、第四环：28 孔 、 第五环：28 孔 。各孔长度、平面角、仰角值均严格按照蒙华肆隧参施 II（W）04-10 施工。 5 米帷幕注浆： 中心孔：1 孔、第二环：8 孔 、第三环：14 孔 、第四环：24 孔、 第五环：26 孔 、第六环：26 孔 、第七环：26 孔 。各孔长度、平面 角、仰角值均严格按照蒙华肆隧参施 I

33、I（W）04-09 施工。 超前支护 下一循环 砌 （4）钻孔作业 钻孔顺序由外向内，钻进过程中遇涌水或因岩层破碎造成卡钻时， 应停止钻进，进行注浆扫孔后再进行钻进。 封堵墙（止浆墙）施工：首先按照注浆设计施工封堵墙，封堵墙 设于开挖面后端，封堵墙厚 2m（5 米帷幕注浆）1.5m（3 米帷幕注浆） ， 用 C20 砼灌注一次成型。 钻孔： A钻孔时台车大臂必须顶紧在掌子面上，以防止过大颤动而影响 施钻精度。 B钻机开孔时钻速宜低，钻深 20cm 后转入正常钻速。 C第一根钻杆钻完后，凿岩机与钻杆脱离，使用联接套接第二根， 依次接杆直至钻到设计深度。 D.钻孔深度达到设计要求后，凿岩机后退带出

34、钻杆，人工用卡或大 扳手卡紧前杆，凿岩机反转，松开连接套卸下钻杆，按同样方法依次拆 卸钻杆退出孔外。 开孔孔径及深度：注浆孔用 110 钻头开孔，注浆孔开孔直径不 小于 108mm；孔内放置长 3m 的 108 钢管（或橡胶止浆塞管）做孔口 管；掏孔清碴时用 110 钻头；清孔后，及时焊接 20mm 的止浆阀；注 浆段长度为 30m 一环。 钻孔深度控制：台车大臂按设计布孔位置点对正，用简易垂球量 角器测钻杆仰角，调整至设计角度，并在钻杆上安装导向指示器，控制 钻孔偏角。 台车钻孔工作参数：凿岩台车钻孔作业的推进压力 2.54.0MPa，回转压力 5.06.0MPa，冲击压力 1920MPa。

35、 （4）注浆作业 注浆顺序由外向内，同一圈孔间隔施工，注浆形式采用后退式注浆， 岩层破碎容易造成塌孔时，采用前进式注浆。 注浆材料： 水泥：用 425 号以上的普通硅酸盐水泥，质量应符合标准。 拌合水：水质应符合铁路砼及砌石工程施工规范中的各项规定。 配合比控制：水泥浆 1:1。 凝胶与凝结时间控制：为满足浆液扩散半径的要求，采用凝结时 间为：一般地段 3 分钟，富水地段 12 分钟。 施工控制：水灰比固定，变换水泥浆比例，凝胶时间则由长到短， 初、终凝由慢到快。 注浆：连接注浆管路，用注浆泵先压水检查管路是否漏水，设备 状态是否正常，然后再做压水试验，以冲洗岩石裂隙，扩大浆液通路， 增加浆液

36、冲塞的密实性，核实岩石的渗透性。 对于富水断层破碎带清孔后，先压水，再压水泥浆液。 标定注浆泵上电接触点压力表的最大压力指标，泵压后观察压力变 化及水泥浆的消耗数量。 记录注浆时间和注浆量。 注浆结束后，拆卸各注浆器件，全部清洗干净，并对注浆泵进行检 查保养。 作业方式： 注浆方式采用前进式或全孔一次压入式。钻孔过程中未涌水的，就 一钻到底，全孔一次压入式注浆；在钻孔过程中，如发现有水，即停止 钻孔，采取注一段钻一段的前进式注浆，直至达到设计段长位置。 在水压、水量较大的情况下，还可采用分层泄水减压、分层注浆方 式。即下层管注浆，中层管放水；中层管注浆，上层管放水，这样逐层 抬水，把水排挤到拱

37、顶以上规定的止水固结圈以外。 注浆顺序为由下而上，由里向外。 注浆参数： A注浆压力及单孔扩散半径： 注浆压力一般为地下水静水压力加上 0.51.5Mpa，单孔浆液扩散 半径 23m。 B注浆速度： 钻孔出水量大于 50L/min 时，注浆速度取 80100L/min。钻孔出 水量等于 050L/min 时，注浆速度取 6080L/min。 C注浆扩散范围： 注浆有效范围为开挖轮廓线外 3.0m。 D注浆量： 单孔注浆终止标准：单孔注浆量达到设计注浆量的 11.2 倍或单 孔注浆压力达到设计注浆压力并稳定 10min 后结束注浆，单孔设计注浆 量=总设计注浆量/钻孔总长度单孔长度。 （5）注浆

38、效果检查 注浆完成后，在开挖轮廓线范围内打设检查孔，检测注浆效果，每 循环设 5 个检查孔，其中拱部 2 个，左右边墙各 1 个，底部 1 个，检查 孔直径 110mm，长度约 27m，平均出水量0.2L/min，压水检查在 1.0Mpa 压力下，吸水量2L/min，加固体抗压强度不小于 3Mpa；岩体 RQD 指标达到 7580。满足上述调浆，则认为注浆达到效果，注浆达到 效果后方可开挖；未达到效果，要重新进行钻孔及注浆作业，直至达到 效果为止。 （6）封闭注浆检查孔 注浆检查孔在注浆效果达到效果合格后，及时采用 M40 水泥砂浆进 行全孔封堵。检查孔砂浆凝结后，再进行掌子面开挖作业。 6.

39、1.26.1.2 径向注浆施工方法及施工工艺径向注浆施工方法及施工工艺 九岭山隧道大面积渗漏水段落或断层破碎带采用径向注浆止水，这 样对施工进度没有太大的影响。当大面积渗水段落开挖穿越后，在不影 响掌子面施工的情况下，要及时进行径向注浆止水工作，只要总涌水量 不超过 300m3/h。将不会对正常开挖施工造成太大影响，可通过采取径 向注浆措施进行注浆堵水。径向注浆止水具体施做方法如下： 施工工艺流程 径向注浆施工工艺流程如图 5 所示。 注浆管材 当地层裂隙不太发育时，径向注浆管可采用自进式锚杆，或钻孔 后顶入注浆钢花管进行注浆施工。 当地层裂隙比较发育时，或在溶洞间隔断段及溶洞区段，径向注 浆

40、要求很高，因而宜采用 Tss 管(即单向袖阀式注浆管)结构，以减少或 防止注浆施工中串浆的发生，从而提高径向注浆加固效果。 注浆参数 扩散半径按照 1.2 米布设，注浆孔按梅花型布设，孔底环向间距 170cm，注浆孔纵向间距 170cm。 注浆空采用风机钻开孔，孔口管采用 50mm，壁厚 5mm 的热轧无 缝钢管，管长 1 米。 单孔注浆量=总设计注浆量/钻孔总长度单孔长度。 注浆方式 径向注浆采用全孔一次性注浆方式进行施工。 注浆顺序 注浆顺序宜按单、双序孔进行，即先跳孔跳排，注单序孔，然后注 剩下的双序孔。这样，通过实施约束型注浆模式，实现挤压密实的注浆 目的。 径向注浆材料 九岭山隧道采

41、用注浆材料采用普通水泥浆，注浆压力按照 11.5Mpa 进行控制。 浆液配比 选择普通水泥浆进行室内试验，测试浆液的抗压强度、抗折强度、 收缩率以及浆液的初凝和终凝时间等物理力学性能指标。 注：初凝时间以装液不流动为止，终凝以求液有强度、固化，可以 脱模为止。 注浆结束标准控制 单序注浆量达到单孔设计注浆量的 11.2 倍或单孔注浆压力达到 设计注浆压力并稳定 10min 后结束注浆。 径向注浆效果检查评定 注浆完成后，每延米隧道涌水量不大于 2m/24h，则判定注浆达到 效果，否则应该进行补注浆。 6.1.36.1.3 超前小导管施工超前小导管施工 超前小导管布设形式为 30 超前注浆小导管

42、和 50 米超前注浆小 导管，超前小导管施工工艺流程见图 6-1-1。 顶入钢管 连接管路 压水试验 注浆 停止注浆 注下一孔 有无渗 漏 风钻钻孔 检查加固效 果是否达到 要求 补钻注浆孔 制浆 管路泄漏 检修封闭岩面 工作面泄漏 否 无 是 图图 6-1-16-1-1 超前小导管施工工艺流程图超前小导管施工工艺流程图 工艺原理 在破碎松散岩体中超前钻孔，打入小导管并压注具有胶凝性质的浆 液，浆液在注浆压力的作用下呈脉状快速渗入破碎松散岩体中，并将其 中的空气、水分排出，使松散破碎体胶结、胶化，形成具有一定强度和 抗渗阻水能力的以浆胶为骨架的固结体，从而提高围岩的整体性、抗渗 性和稳定性；使

43、超前小管棚与固结体形成一个具有一定强度的壳体，在 壳体的保护下进行开挖支护施工。 小导管结构 小导管前端加工成锥形，以便插打，并防止浆液前冲。小导管中间 部位钻 10mm 的注浆孔，注浆孔呈梅花形布置(防止注浆出现死角)， 间距为 15mm，尾部 1m 范围内不钻孔以防漏浆，末端焊直径为 6mm 的环 形箍筋，以防打设小导管时端部开裂，影响注浆管联接。 加工成形后的小导管构造详见图 6-1-2。 6钢筋箍 预留止浆段 150150 10mm注浆孔 20(10)300 450 说明：1.图中尺寸单位为cm; 2.括弧外的数值为单层小导管参数；括弧内数值为双层小导管参数，其余数值为公用部分。 图图

44、 6-1-26-1-2 小导管构造图小导管构造图 小导管布置 30 超前注浆小导管采用 42mm、壁厚 3.5mm 的热轧无缝钢管， 钢管长度为 4.5m；纵向水平搭接长度不小于 1.0m，外插角为 510， 环向间距 40cm。 50 米超前注浆小导管采用 50mm、壁厚 5mm 的热轧无缝钢管， 钢管长度为 5m；纵向水平搭接长度不小于 1.5m，外插角为 510， 环向间距 40cm。 单层小导管超前支护布置见图 6-1-3。 内轨顶面 道床板底面 超前小导管 初期支护 防水层 二次衬砌 I I 100 钢花管42mm,壁厚3.5mm 钢管长4.5m 模筑混凝土 喷射混凝土 图图1-15

45、-24 单单层层超超前前小小导导管管布布置置图图 I-I剖面 510 隧 道 中 线 图图 6-1-36-1-3 50 超前小导管布置图超前小导管布置图 钻孔 先将小导管的孔位用红漆标出，钻孔的方向垂直于开挖面，仰角 1015。采用风枪或凿岩台车成孔。钻孔钻进避免钻杆摆动，保证 孔位顺直。钻至设计孔深之后，用吹管将碎渣吹出，避免塌孔。 顶管 在钻孔内插入 42mm（50mm）钢花管，在管尾后段 30cm 处，将 麻丝缠绕在管壁上呈纺锥状，并用胶带缠紧。开动钻机，利用钻机的冲 击力将钢花管顶入围岩中，钢管顶进长度不小于 90%管长。 固定 顶管至设计孔深后，将孔口用塑胶泥将钢花管与孔壁之间的缝隙

46、封 堵。孔口露出喷射混凝土面 15cm。 压水 管路连接完成后进行压水试验，检查管路及工作面有无渗漏现象。 小导管注浆 小导管注浆见图 6-1-5，图 6-1-6。 图图 6-1-56-1-5 小导管注浆施工工艺流程图小导管注浆施工工艺流程图 封闭 工作面 准备工作 安 装 钢插管 制 作 钢插管 钻 孔 联结管路 及密封管 口 机具设备 检查 压水检 查达到 要求 拌 浆 注 浆 压力 流量 达到要 求 结 束 否 否 是 注浆桶 进浆管 注浆泵 压力表 高压胶管 注浆嘴 止浆塞 小导管 图图 6-1-66-1-6 小导管注浆施工示意图小导管注浆施工示意图 注浆设备选择 超前小导管注浆采用

47、TGB-HG90/90 型注浆泵。 浆液的选择 浆液采用水泥砂浆，水灰比 1:1（重量比） ，施工时由试验室选定， 使用不低于 42.5 强度的水泥。 注浆量 单孔注浆终止标准：单孔注浆量达到设计注浆量的 11.2 倍或单 孔注浆压力达到设计注浆压力并稳定 10min 后结束注浆，单孔设计注浆 量=总设计注浆量/钻孔总长度单孔长度。 注浆压力 注浆压力为 0.51.0Mpa，施工中根据施工现场试验确定较合理的 注浆参数。 止浆盘 由于采用低压加固注浆，止浆盘为 510cm 厚喷射混凝土封闭，防 止跑浆。 注浆注意事项 注浆前检查注浆泵、管路及接头牢固程度，防止浆液冲出伤人。 注浆时密切监视压力

48、变化，发现异常及时处理。 注浆时注意防止串浆和跑浆，若发生串浆和跑浆要停止注浆，分析 原因随时解决。做好注浆压力、注浆量、注浆时间等各项记录。 注浆采用浆液搅拌桶制浆。为防止浆液从其他孔眼溢出，注浆前对 所有孔眼安装止浆塞，注浆顺序从两侧拱脚向拱顶。由于岩体孔隙不均 匀，考虑风镐环形开挖的方便，同时要达到固结破碎松散岩体的目的， 保证开挖轮廓线外环状岩体的稳定，形成有一定强度及密实度的壳体， 特别是确保两侧拱脚的注浆密实度和承载力，采取注浆终压 （0.52.0MPa）和注浆量双控注浆质量，拱脚的注浆终压高于拱腰至 拱顶。通过现场试验确定拱脚终压为 1.2MPa，拱腰范围为 1.0MPa，拱 顶为 0.8MPa.注浆时相邻孔眼需间隔开，不能连续注浆，以