不良地质带施工作业指导书

267-不良地质带施工作业指导书1．适用范围适用于xx铁路隧道工程危岩落石、高地应力、高地温、放射性、断层、岩溶、节理密集带等不良地质带施工。2．作业准备2.1内业技术准备熟悉隧道工程施工图纸、说明及施工要求，以及完整的地质勘察报告书，充分分析超前地质预报文件，以掌握施工区域各层土质的物理力学性质，掌子面岩石特征及埋深、地下水位分布情况。2.2外业技术准备超前地质预报组提供可参考的地质素描资料，挖掘机、装载机、空压机、钻机、运输车辆进场并进行保养，相关防护材料和预加固支护材料进场。3．技术要求3.1隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则，开挖方式采用弱爆破，爆破时严格控制炮眼深度及装药量，严格控制开挖质量。3.2将超前地质预报纳入工序管理，严格按照设计图纸和规范的相求进行超前地质预报工作，特殊地质情况需加强。3.3按有关规范及标准图的要求，进行隧道监控量测，并建立监控量测信息化管理模块，及时预警分析并反馈结果，及时准确分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整、灌筑二次衬砌的时机提供依据。4．施工程序与工艺流程超前地质预报超前地质预报超前地质预报确定开挖方法确定开挖方法钻爆设计钻爆设计钻爆作业钻爆作业超前预支护超前预支护通风、排危通风、排危开挖断面检测开挖断面检测是否需要超前预支护初期支护初期支护是是否否进入下一循环进入下一循环出碴运输出碴运输图14.1危岩落石清理危石工艺流程：清除陡崖体上的树枝—搭设双排连墙脚手架一级防护和锚杆施工平台架、—二级防护—清除挂网区域顶部浮土、浮石—挂GPS2型主动防护网—拆除上部脚手架—清理下部危岩体。隧道洞口坡面有危岩落石，应采取清除、加固、拦截、遮蔽、网防护等综合整治措施；当地表涂层松散，开挖后易失稳时，应采用先加固后开挖的施工方法，洞口及浅埋、偏压段施工开挖时应严格控制开挖进尺，避免爆破扰动，并加强坡面及地表的监控量测，当地表出现明显下沉、开裂或错动时，应及时采取加强措施。方法具体包括以下两种：4.1.1人工直接撬除法在安全员的监督下，由工人身系安全绳用撬棍自上而下撬除危石，使其顺山坡下滚至安全位置。对于山体下方已经形成的道路构造物，采用装载机从附近取土石进行填埋构造物进行保护，危石处理完毕后将危石及填埋构造物的土石进行清除，清除方式采用人工配合机械。4.1.2爆破法由人工搬运手风钻至钻孔部位，在安全员的监督下，风钻工身系安全绳按爆破设计进行钻孔，孔深为大块石厚度的2/3，孔距a≤0.7m，排距≤0.5m，钻孔结束经质检员验收合格后，爆破工按爆破设计装药爆破。爆破所用炸药以乳化炸药为主，雷管采用非电雷管。4.2高地应力4.2.1优化开挖措施，采用浅孔爆破，降低一次爆破用药量，尽可能减少爆破对围岩的影响，采用短进尺、多循环的作业方式；实施光面爆破，开挖后对隧道周壁进行喷雾和用高压水喷淋，以适当改变岩石物理力学性能，降低岩石的脆性。4.2.2施工人员配备安全防护设备，对岩爆地段开挖后待避和清除危石，确保施工安全；中等岩爆局部增设钢筋网；对岩爆较强地段采用打设超前钻孔释放应力，消弱岩爆的强度。加强初期支护，二次衬砌紧跟。4.3高地温在此地段加强超前地质预报和地温测试，采取加强通风、洒水、防暑或放置冰块等措施，确保施工安全，必要时，可采取超前钻孔排水，降低隧道水位。二次衬砌施工过程中应采取雾炮或喷淋养护台车进行喷淋养护，以预防裂缝产生。4.4放射性4.4.1施工过程中，为防止局部放射性矿物富集地段对施工人员身体的不利影响，需在施工地段实测岩体自然放射性强度。如出现异常，立即停工并上报。4.4.2隔离照射源，在断层段、节理裂隙密集段采用喷射混凝土屏蔽、隔离。4.4.3机械通风，稀释隧道内空气中的放射性元素比重。4.4.4加强个人防护设备，为减少γ射线对人体的照射，隧道内施工人员穿戴专业工作服和佩戴工作帽及过滤口罩。4.4.5严禁工人在隧道内进行餐饮，以减少化学物质进入消化系统，引起内照射。4.4.6加快施工进度，尽可能减少人员在隧道内作业时间。4.5断层及节理密集带4.5.1施工原则按照喷锚构筑法原理组织施工，稳扎稳打、步步为营、防塌为主，即少扰动围岩和加强超前预支护，充分发挥围岩的作用，尽早封闭成环，形成一个整体受力结构，加强量测及信息反馈。4.5.2超前地质预报在接近破碎带富水区时，采用地震波探测仪对掌子面前方30m～100m范围内的不良地质体的位置、规模、性质作较为详细的预报，每100m施作一次，当有异常情况时适当加密，粗略的预报围岩级别和地下水情况，在地震波探测仪的基础上采用超前探测验证。对掌子面前方30m左右范围的地质情况作更准确的预报，先进行红外超前探测每掘进循环一次，然后每个断面布设6个探测孔其中1孔取岩芯，对掌子面前方地下水、地温及围岩情况进行探测，探测孔25m一个循环，单孔长度为30m左右，相邻探测孔之间的搭接长度为5m。当有异常情况时，结合预测结果判释，可加密钻孔或加长钻孔，钻孔布置应针对物探异常进行调整。对多项预测预报手段所得的资料进行综合分析与评判，相互印证，并结合掌子面揭示的地质条件、发展规律、趋势及前兆进行预测、判断，根据超前地质预测预报结果，相应优化调整措施，以确保施工安全及结构安全。采用开挖面地质素描、TSP203地震反射法、地质雷达、红外探水和超前长距离钻探及炮眼加深探水进行综合超前地质预测预报手段。对围岩富水程度进行预测和验证。及时进行信息收集处理反馈，以调整施工方案和施工方法。4.6岩溶施工中根据超前地质预报成果，如探测到岩溶，首先应优化超前地质预报手段及探测目的，查清岩溶的形态、规模、与隧道的空间摊关系、充填物形态、地下水发育情况等。根据地质资料制定科学、详实、切实可行的施工方案，采取有效的方法进行处理。根据不同情况，对不同岩溶形态的处理后均并用“短进尺，弱爆破，快支护，勤量测，早封闭”的开挖支护原则迅速通过，分别采取截、引、堵、越、绕等措施进行处理和施工。岩溶隧道施工流程见“岩溶隧道施工流程图”。超前地质预报超前地质预报制定方案决定处理方法引排地下水堵填方式拦截地表水跨越方式绕行方式加固方式仰拱及填充衬砌施工图2岩溶隧道施工流程图溶洞处理原则：4.6.1空溶洞可在加强超前地质预报的前提下，在无突水突泥风险情况下，有控制的揭开溶洞，揭开过程中应加强安全防护措施，揭开后在保证安全、加强通风、照明的的前提下断详细的调查、测绘，以查明溶洞的形态、锁定溶洞的边界、与隧道空间方位关系、地下水情况等，并分析其性质，确定合理的方案后可进行后续施工。4.6.2充填型溶洞在无突水突泥风险情况下，可在加强超前地质预报的前提下，有控制的揭开溶洞，揭开过程中应加强安全防护措施尤其是超前支护措施下，进行开挖支护。完成后通过物探、钻探等手段，查明溶洞的形态、界限、与隧道空间方位关系，地下水情况，分析围岩稳定性、充填物性质等，确定合理的方案后方可进行后续施工。采用综合超前地质预报手段探测地下水发育情况及围岩破碎程度，当围岩稳定、水量或水压过大的情况下，可采用超前排水方案将水排出；当围岩稳定性较差时，可采取注浆方案，加固围岩。在无突水突泥风险的前提下，有控制的揭开溶洞，探明情况后，确定合理的处理措施。根据溶洞不同类型可以采用以下的具体措施进行处理：溶洞的水流宜排不宜堵。及时查明水源方向及其与隧道位置的关系后，采取有效措施，将水排出洞外；水流的位置在隧道上部或高于隧道时，可在适当距离外开凿引水槽或引水斜洞，将水位降低到隧道底部位置以下，再行引排；对已停止发育、跨径较小且无水的溶洞，根据其与隧道相交的位置及其充填情况，可采用混凝土、浆砌片石或干砌片石予以回填封闭；隧道拱顶部有空溶洞时，根据溶洞的岩石破碎程度，可在溶洞顶部采用锚杆加固，并加设隧道护拱及拱顶回填的方法处治；当溶洞较大较深，可采用梁、拱跨越，其梁端或拱座设置于稳固可靠的基岩上，必要时灌筑混凝土进行加固；对溶洞顶部应经常进行检查，及时处理危石。当溶洞较大较高且顶部破碎时，先喷射混凝土加固，设置钢筋网和支架。5．施工要求5.1不良地质段施工处理原则

5.1.1加强地质预报和预测工作，根据地质预报结果选择合理施工方法和支护参数。5.1.2加强地下水治理，先治水再施工。5.1.3选择合理的爆破参数，坚持“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、快反馈”的原则，严格控制循环进尺。当围岩监控量测结果显示围岩和支护变形异常时，应及时调整支护参数，加强初期支护并及时对变形异常段采取补强初期支护的施工措施。5.1.4尽量缩短各施工工序之间的衔接时间，及时全断面支护封闭围岩，减少岩层暴露、松动时间。5.2超前地质预报5.2.1超前地质预报的主要内容⑴对照勘测阶段的地质资料，预测、预报地质条件变化及其对施工的影响。

⑵断层及破碎带的预报。⑶红外探水。5.2.2超前地质预报的方法⑴运用TSP203地质探测仪超前探明地质

TSP超前地质预报系统是利用地震波在不均匀地质体中产生的反射波特性来预报隧道掌子面前方及周围临近区域的地质情况。借助于TSP超前地质预报系统能准确预报掌子面前方及周围200m范围内的地质情况，同时可以得到沿隧道轴线上岩石的力学参数，如弹性模量、泊松比。这些信息对隧道施工组织及岩层加固有十分重要的意义。

⑵利用超前钻孔探明掌子面前方地质情况

在进行爆破施工前，在掌子面施做超前地质钻孔，根据钻孔情况判断掌子面前方的地质情况。

⑶开挖面地质素描预报

通过对掌子面岩性产状、结构、构造、岩石特征岩石名称、节理发育情况、节理充填物性质、溶洞性质、软弱夹层等、出水量大小等内容做出开挖面前方短距离内的岩体稳定性分析，结合超前钻孔揭示的围岩情况通过综合分析，判断前方的围岩情况。5.3超前地质预报信息处理地质预报由专业地质工程师负责，通过分析研究已有地质资料，并对地质探测的资料进行收集、统计、分析和编制信息预报成果。提出相应的施工方法及提出预防措施。通过信息化管理对已施工地段的地质进行验证，再反馈给地质预报，不断积累经验提高预测结果的准确性，便于采取不良地质段施工支护的措施，保证施工安全。6．劳动组织施工人员应结合各施工部位的施工方案、机械设备、人员组合、工期要求等进行合理配置。表1序号工班名称人数担负的主要任务备注1开挖班组20凿岩台架就位、钻眼、装药、爆破等2支护班组16锚杆、注浆、钢筋网、钢架安设、喷射混凝土作业等3衬砌工班28防水层、钢架安装、衬砌、附属工程等。4出碴班16出渣、运输、调度、维修、保养5自动计量拌和站12砼拌合及小型构件预制6综合保障队8风、水、电及其设备维修、保养、道路养护7钢结构加工队40各种钢构件加工及预制7．材料要求7.1建立质量管理体系。在开挖及衬砌质量上要求生产全过程中自下而上，按照“跟踪检测”、“复检”、“抽检”分别实施质量检测职能。7.2材料：严把产品材料质量关，锚杆、钢拱架、小导管等做到未经检验的材料不进场，检验不合格的材料不使用，同时做好材料储藏、保管、领发，使用监督等管理工作。8．设备机具配置表2主要施工机械设备表序号设备名称规格型号数量备注1风动凿岩机YT-28202风镐G10103挖掘机小松24014装载机WA470-315装载机WA380-316北方奔驰自卸车2631K107湿喷机TK-50068砼搅拌站120型49高压注浆泵2TGZ60/210110注浆搅拌机LJ-300111注浆泵KBY30/120112锚杆注浆机NZ130A213双液注浆泵KBY-50/70114仰拱栈桥16m115砼输送泵HBT60.7.75ZA216砼输送车HNJ5290GJB217装载机ZLC40218冷弯机LM-22119钢筋弯曲机WG-40120钢筋切断机QJ-40121电焊机BX2-500422电焊机BX2-300223自动爬行焊机ANEISTENCH-60224防水板热溶焊机TRIACS2具体机械设备根据现场实际需要配置。9．质量控制及检验9.1质量控制9.1.1开工前，技术人员认真学习施工规范，熟悉审核图纸，对每道工序进行书面交底。交底中讲清设计要求、技术标准、施工方法、功能作用、施工参数、操作要点和注意事项。

9.1.2把好原材料和施工混凝土配合比关，加强检测频率，坚持“一切经过试验、一切用数据说话”的原则。

9.1.3实行技术人员现场值班制度，指导控制施工，及时对工程进行检测。对不合格工序要求进行返工。

9.1.4每道工序均严格进行自检、互检和交接检；上道工序不合格，下道工序不接收。

9.1.5经理部成立质量管理小组，加强对现场工程质量进行巡查。狠抓薄弱环节，严格按工艺施工，以彻底消除质量通病。

9.1.6开挖轮廓线以衬砌设计轮廓线为基准，考虑围岩变形量、施工误差和测量贯通误差等因素适当加大，严格控制超欠挖。9.1.7钻爆法施工开挖时，采用光面爆破。爆破前根据地质条件、断面尺寸、开挖方法、循环进尺、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计，施工中根据爆破效果调整爆破参考。

9.1.8边墙、仰拱或底板等的地基承载力必须符合设计要求；软弱地基处理方法和施工质量符合设计要求；开挖前进行施工工艺设计。

9.1.9开挖后及时进行初期支护。采用分部开挖时，应在初期支护砼强度达到设计强度70%及以上时进行下一部分的开挖。隧道通过膨胀性围岩时，支护紧跟开挖，尽快封闭，对围岩形成约束，分部开挖施工过程中应加强对临时支护的保护。9.2质量检验9.2.1主控项目⑴隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求。

⑵隧道开挖应严格控制欠挖。当围岩完整、石质坚硬时，岩石个别突出部分每1m2不大于0.1m2，侵入衬砌应小于5cm。拱脚和墙脚以上１m内断面严禁欠挖。

⑶洞身开挖中，应在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等，核对设计地质情况，判断围岩稳定性。

⑷光面爆破或预裂爆破钻眼前，应根据钻爆设计图准确标出炮眼位置。钻孔时应按钻爆设计要求严格控制炮眼的间距、深度和角度。掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5cm。周边眼的间距允许偏差为5cm，外插角应符合钻爆设计要求，眼底不应超出开挖断面轮廓线15cm。⑸成型后的二次衬砌不得出现渗漏水现象。9.2.2一般项目光面爆破或预裂爆破的炮眼痕迹保存率，硬岩不应小于80%，中硬岩不应小于60%，并在开挖轮廓面上均匀分布。10．安全及环保要求10.1安全要求10.1.1建立健全安全生产责任制，做到分工明确，责任到人。定期进行安全大检查，对查出的安全隐患限期整改并复查。

10.1.2深化教育，强化安全意识。施工人员上岗前必须进行安全教育和培训，并经考试合格后发给《安全上岗证》方准上岗。电工、电焊工、架子工、质检员、安全员等特殊作业人员，必须持证上岗。

10.1.3建立和完善各项安全作业制度和防护措施，并狠抓落实，使全体施工人员有章可循，有法可依。

10.1.4坚持班前安全讲话制度，讲