曹家庄隧道突水突泥施工方案

1、新建铁路昆河线玉溪至蒙自段站前工程第三标段曹家庄隧道斜井火泥突水处理方案编制：复核：审核：中铁三局集团玉蒙铁路工程项目经理部二O零年七月四日曹家庄隧道斜井突水突泥段施工方案一、工程概况曹家庄隧道DK73+696往大里程段，出现溶洞及淤泥填充，产 生突水突泥现象，并造成初支严重变形、拉裂、周边围岩收缩加剧变 形。该段为冷水沟断层破碎带，地表地形为左低右高，揭示岩性为青 灰色夹灰白色硬塑偏软的黏土夹砂岩块碎石，有地下水涌出。并于前 期施工中洞内发生涌水突砂及多次变形拆换，地表在 DK73+696DK73 + 703 (埋深50米)产生一个陷坑，坑内积水深 约0.5 1.2m，并在线右约15 25m

2、地表处发生开裂变形、沉降现 氨DK73+693DK73+704段初支多次变形，侵入二衬空间(最大 达80cm),造成多次拆换。目前掌子面围岩呈软至硬塑状黏性土发 生塑性变形，导致顺掌子面向夕卜挤出，最大时每天达半米。原有施工 方案及工法无法适应该地层段施工条件，调整方案以适应施工。二发生突水涌泥的预报措施1、加强超前地质预报工作TSP200全程施作TSP200，每次探测长度为150米，搭接长度为50米。超前地质水平钻在以上段落采用超前地质水平钻施作5个探孔，上台阶施作3 个，下台阶施作2个，上台阶1个探孔取芯，每次施作长度为30米， 搭接长度5米，要求探孔能够探测到掌子面外侧1米。钻孔编号长度

3、仰角钻孔编号长度仰角偏角1#孔35m532#孔35m53超前地质钻孔上台阶布置图根据超前地质水平钻情况，若揭示出地下水，在拱顶施作3中108泄水孔，提前将水弓I排出来。超前钻孔断面布置图(示意)超前钻孔断面布置图(示意)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岩 溶水，确保掌子面的正常施工。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51。米，根据钻孔的速度和出水情况，判定前方围岩 情况。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，判定前方围岩情况。综合对比分析各种超前地质预报的结果，制定

4、相应的施工预案。 三、施工工法双层支护中隔墙7部洞室开挖、水平大管棚注浆加固围岩、人工 免扰动开挖、边墙超前仰拱施作，二衬紧跟。采用逐棉开挖，每次开挖进尺控制在0.6米以内。二衬仰拱紧跟 掌子面，二衬距掌子面距离控制在50米以内，仰拱距掌子面距离控 制在20米以内。1、封堵方案(1 )上台阶可相对向前开挖，分别于开挖前方适当位置处施作 1m厚C25混凝土挡土墙，在挡土墙周壁径向钻设俱2钢花管并注 浆加固地层，钢花管每根长3m,环向间距0.6m ,钢花管露出壁面 1m,其末端采用环向022钢筋焊接牢固，用以封堵和加固前方围岩。.挡土墙之间的平台必须用工20型钢与钢架牢固连接，间 距50cm，并用

5、025连接筋焊接牢固，间距1m，并施作0.5m厚C25 混凝土；拱中部施作工20竖向支撑，其端头与拱部型钢及底部横撑 牢固连接。.为了加强大管棚的刚度，饥08大管棚(壁厚8mm )必须 丝口连接，每根大管棚中放置三根022的钢筋，一根042mm的注 浆小导管，长度与大管棚同长；断面上小导管居中，三根钢筋以等边 三角形焊接在中42上，最后从中42小导管中注浆，使每根大管棚中 充满水泥砂浆，提高其刚度。2、初期支护开挖前大管棚注浆超前支护，小管棚配合支护。在开挖完成后 有能完成初支施工的时间时，进行双层支护中隔墙7部洞室开挖。开 挖断面设置厚度为30cm的2道砼板（C20喷射砼+I18工字钢），

6、竖向设置厚度为30cm的支撑（C20喷射砼+I18工字钢），将断面分 成7个小洞室。开挖时，根据掌子面围岩的实际情况，若围岩较好， 上中下台阶分别开挖、整体推进、及时支护，开挖支护完成后及时将 横向砼板和竖向砼支撑施工完成，纵向掘进间距为0.5m。横向砼板 和竖向砼支撑设置钢筋网和纵向中25连接筋（环向间距0.8m ）初期支护参数：设双层全环I20型钢钢架，纵向间距0.5m，交 错布置；径向锚杆设置中22砂浆锚杆，按0.8m （环）x0.5m （纵） 梅花型布置；纵向连接筋调整为中25，环向间距0.5m。开挖顺序示意上台阶预 留核心土中台阶三洞室开挖下台阶三洞室开挖开挖顺序示意上台阶预 留核心

7、土中台阶三洞室开挖下台阶三洞室开挖具体开挖顺序为：（1）上台阶开挖预留核心土，双层I20工字钢架C20喷射混凝 土支护，拱脚加强；I18喷射砼底板紧跟施作；I18中隔墙喷砼竖向 支撑，封闭掌子面。（2 ）中台阶左侧开挖，封闭掌子面，双层I20工字钢架C20喷 射混凝土支护，拱脚加强，I18中隔墙喷砼竖向支撑。（3）中台阶右侧开挖，封闭掌子面，双层I20工字钢架C20喷 射混凝土支护，拱脚加强，I18中隔墙喷砼竖向支撑。（4）中台阶中部开挖，封闭掌子面，中台阶I18喷射砼底板紧跟 施作。（5）下台阶左侧开挖，封闭掌子面，双层I20工字钢架C20喷 射混凝土支护，拱脚加强，I18中隔墙喷砼竖向支撑

8、。（6）下台阶右侧开挖，封闭掌子面，双层I20工字钢架C20喷 射混凝土支护，拱脚加强，I18中隔墙喷砼竖向支撑。（7）下台阶中部开挖，预留核心土，封闭掌子面。3、加强监控量测加强变形观测，包括周边收敛、拱顶下沉、掌子面位移。加密量 测点布设及量测频率，5个测点25m 一个断面，量测频率为4小 时/次，及时对量测数据进行分析并反馈现场指导施工，为调整支护 参数提供依据。u 沈工人械设备及材料1、施工人员配备情况表1进口施工人员统计表序号班组施工人员至少需要人数备注1开挖班28满足2支护班12满足3喷浆班31满足4抽水班8满足5电工班4满足6出碴班13满足7搅拌站15满足8二衬班17满足9钢筋班

9、10满足10仰拱班5满足合计1432、施工机械配备情况表2投入的施工机械设备表序号设备名称技术能力及规格单位需要数量现有数量欠缺数量备注1挂防水板台架自制台1202风动凿岩机YT-28台252503挖掘机CP400（ 2.2m3）台2204装载机ZLC50台2205出碴车15t台6626电动空压机4L-40/8（20 m3）台5507风镐G10台101008混凝土搅拌站HZS50（ 120座220m3/h）9混凝土运输车8m3辆34010混凝土输送泵HB60D台12011衬砌模板台车长度9m台12012钢筋切断机GJ40台11013钢筋弯曲机GW40台11014交流电焊机BX-300台4401

10、5柴油发电机200KW台11019轴流通风机125BT-2F100台220五、安全保证措施1、在施工过程中，严格按照“步步探明，步步掘进，不探不掘” 的施工总原则。开挖时，按照“管超前、严注浆、短进尺、早封密、 勤量测”的原测施工。2、建立健全安全管理体系，加强施工人员培训和施工安全管理。（1）每月定期组织操作人员进行安全培训学习；项目部组织工 区和各部门相关人员到相邻标段参观学习；与当地公安机关联系进行 爆破员和安全员培训学习。（2）班前进行安全讲话；每月25日由项目部主要领导牵头组 织相关部门对全线进行一次安全检查；每月28日召开生产计划会， 同时布置落实安全保证措施；加强过程控制，项目部

11、每天对现场施工 进行检查。3、在施工过程中，值班领导、安全员、技术员和工班长全程跟 踪检查，发生问题及时解决。4、加强交接班登记制度和进出洞登记制度，加强规范化管理。5、建立安全质量长效机制，制定下发了 “对禾洛山隧道仰拱、 二衬跟进距离进行单独考核的通知”，每月15号、28号项目部对进 出口仰拱、二衬跟进距离进行考核。6、根据每循环施做系统锚杆时施钻情况进行判断，对开挖轮廓 线以外围岩的判断，如有钻进速度较快或有水，将系统锚杆改为系统 锚管进行注浆加固，或局部留作排水孔，同时将锚管长度调整为4.5 米。7、掌子面有水出漏成股状、有承压现象或掌子面围岩出现1/3 断面为全风化且有水时，必须停止掌子面施工并对掌子面进行封闭施 做地质钻，探明前方围岩情况以便做出正确的施工方案及支护参数的 调整。8、由于出口是返坡排水，要加强抽水设备的配备，根