隧道防坍塌专项方案

地道防坍塌专项方案地道防坍塌专项方案25/25地道防坍塌专项方案.中铁二十局企业第二工程有限企业雅康高速公路C14合同段地道防坍塌专项方案编制复核审察中铁二十局企业第二工程有限企业雅康高速公路C14合同段项目经理部目录..一、工程大体3二、地道工程地质条件41、地形地貌42、水文地质条件43、地层岩性44、地质结构5三、地道发生坍塌原由51．地质要素52．施工方法和举措不妥6四、防坍塌方案61、施工原则62、超前支护63、地道开挖84、地道围岩变化时动向调整举措115、地道衬砌12五、地道坍塌办理举措13（一）坍塌发生前征兆13（二）地道坍方办理举措131、防备坍塌扩大范围132．办理坍塌方举措14六、安全保障举措20（一）个体防备举措20..（二）开挖支护安全防备举措21（三）增强围岩量测、超前地质预告工作21（四）安全注意事项22（五）坍方事故应急举措22七、制度保证举措23地道防坍塌专项方案一、工程大体四川省雅安至康定高速公路C14标段地道全长9412m，此中前碉2号隧..道左线长566m；前碉2号地道右线长562m；前碉3号地道左线长1839m；前碉3号地道右线长1661m；大柏牛地道左线长2348m；大柏牛地道右线长2423m。二、地道工程地质条件1、地形地貌隧址区属结构、剥蚀高中山地貌区，区内陆貌多形成巅峰、峡谷。沟谷多呈“V”型，谷底陡窄，沟床坡降大，水系呈树枝状。山脊最高约1680m，沟谷最低约1250m，地形整体变化大。2、水文地质条件隧址区地下水主要有废弛层孔隙水和岩浆岩裂隙水。1）废弛孔隙水废弛孔隙水主要赋存于第四系废弛聚集层中，接受大气降水及地表水的补给，顺地形向沟以及沟下游排泄，并部分补给下伏地下水，拥有补给条件差、径流距离短的特点，地下水不丰富。2）岩浆岩裂隙水岩浆岩裂隙水主要赋存于花岗岩的裂隙中，埋藏散布于风化带裂隙和构造裂隙中。其丰富性和透水性较好。本次降水未见泉水出露，但在雨季时季节性泉水出露，泉水多沿破裂裂隙处溢出，泉水量小，约。3、地层岩性场所出露的地层有第四系崭新统废弛聚集层及元古代基底结构层。1）第四系崭新统废弛聚集层：主要由坡残积层成因种类的碎石及黏土构成，在隧..道地表零星散布，对拟建地道无影响。（2）元古代基底结构层花岗岩类：为肉红色斑状，灰白色花岗岩类，中~粗粒结构，块状结构；局部可见流层状结构。风化后颜色呈褐黄色、黄色，局部可见铁锈。工作区大面积出露。4、地质结构工程区大地结构上处于扬子地台西缘，龙门山、大巴山台缘断褶带之西南端，西邻康滇地轴，东接四川台坳，西北侧相邻松潘-甘孜地槽褶皱系。构造部位上处于NE向龙门山断裂带和NW向鲜水河断裂带及SN向平和河断裂带构成“Y”字形结构交汇部位东侧，详尽结构部位处于龙门山断裂带西南端内。工作区地质结构简单，无褶皱及断层。隧址区内陆震动峰值加快度为0.2g，地震动反响谱特点周期0.40s，对应地震基本烈度为Ⅷ度。三、地道发生坍塌原由1．地质要素地道穿过断层及其破裂带,一经开挖,暗藏应力开释，承压快、围岩失稳而坍塌；当经过各样聚集体时，因为结构废弛，颗粒间无胶结或胶结差，开挖后惹起坍塌；在挤压破裂带，岩脉穿插带、节理密集带等碎裂结构地层中，岩块间相互挤压钳制，经开挖则失稳，常有围岩掉块、坍落。在纤弱结构面发育的情况下，或泥质充填物过多，均易产生较大的坍塌；..在结构运动的作用下，薄层岩体形成的小褶曲、错动发育地段，施工中常常发生坍塌；岩层软硬相间，或有纤弱夹层的岩体，在地下水的作用下，纤弱面的强度大大降低．因此发生滑坍；地下水的融化、浸泡、冲蚀、溶解等作用加剧岩体的失稳和坍塌。2．施工方法和举措不妥施工方法选择不妥，或工序间距安排不合理。各工序间距拉得较长远，惹起围岩松动、风化、以致坍方的发生；喷锚不实时，或喷混凝土质量、厚度不符合要求；采纳钢支撑时，支撑架设质量欠佳，支撑与围岩不密贴，二者间的空隙填塞不密实，或联接不够坚固，不可以知足围岩压力所需要的强度要求；当早期支护钢支撑出现受力过大的现象时，未实时加固；爆破作业不妥，用药量过多,对围岩扰动大；办理危石举措不妥，惹起危石坠落，牵动岩层坍塌。四、防坍塌方案1、施工原则地道施工严格依据超前地质预告先行，围岩破裂段“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、快加固、早成环、勤量测”的原则进行施工。2、超前支护2.1大管棚地道入口及出口较纤弱段采纳大管棚作超前支护，大管棚采纳Φ108热轧无缝钢管，环向间距40cm，壁厚6mm，环向间距40cm。两段钢管采纳“V”..型对焊或丝扣连结，钢管上钻孔径为12mm注浆孔，间距15cm，呈梅花型部署，尾部3m不钻孔作止浆段。管棚安装完成后插入4根B16钢筋制作的钢筋笼，注浆采纳1:1纯水泥浆，水泥强度等级为42.5，注浆压力0.5～1.0Mpa。施工次序：套拱范围环形开挖→暂时开挖支护→导向墙及套拱施工→钻机就位→钻孔→扫孔→插入钢管→孔口密封办理→管棚钢管注浆→开挖及支护→进入开挖支护循环钻孔：采纳地质钻机钻进，并顶进长管棚钢管，开孔时低速低压。钻机纵轴方向正确立位，保证孔向正确，每钻完一孔即顶进一根钢管，注一孔浆。管棚插入：钢管节采纳“V”型对焊或丝扣连结，为保证同一横断面内接头数目不超出50%，相临钢管的接头错开量不小于1m，施工前先确立每节的顶入长度，编排好每孔管节顶入次序，采纳机械顶进，并做详尽交底。注浆：注浆压力控制在0.5～1.0Mpa。注浆时做好记录，依据注浆压力及注浆量确立停止时间。主要技术举措：a.注浆操作人员必然经过专门培训,并实行岗位责任制，在注浆前充分做好各项准备工作。注浆前，在洞外将管路所有接通，进行试压，试压可用清水进行。在试压时，如管路不通或接头有漏水现象，予以除掉，保持管路系统各零件圆满畅达。注浆完成后，除掉管内浆液，用水泥沙浆亲近充填，以增强管棚的强度和刚度。认真冲洗洁净所有的机具设施，特别是搅拌机、注浆管、接头、阀门、贮浆桶等，以备下阶段注浆时使用。..2.2超前小导管、超前锚杆超前小导管采纳Φ42热轧无缝钢管，长4.5m、壁厚4mm，管壁应钻孔注浆，孔径8mm，间距10cm呈梅花型部署，尾部30cm不钻孔作止浆段；小导管前端应从钢架腹部穿过，导管就位后应焊接在刚加上，搭接长度不小于1m；注浆采纳1:1纯水泥浆，水泥强度等级为42.5，注浆压力0.5～1.0Mpa。表1超前小导管每延米工程数目表超前支护种类衬砌种类单位数目超前支护种类环向备注间距BZ5j、Z5qm90Φ42注浆小导管40cm双层每环70根Z5m43.71Φ42注浆小导管40cm每环34根CZ4jm42.43Φ42注浆小导管40cm每环33根T4m72Φ42注浆小导管40cm每环56根DZ4m32.14Φ22药卷锚杆40cm每环25根施工次序：丈量放样→钻孔→清孔→钢管插入→封口→注浆→与钢架焊接。采纳风钻钻眼，并将钢管顶入孔内，钢管尾端与钢架或系统锚杆焊接在一同，必需时加环向钢筋。注浆依据压力情况和跑浆情况确立停止时间，保证注浆见效。超前锚杆施工方法和系统锚杆同样，施工时依据岩体节理产状确立锚杆的最正确方向，并保持不小于1m的搭接长度，尾部焊接在钢架。3、地道开挖依据地道围岩情况采纳不同样的开挖方法：表1地道开挖方法选择围岩级别开挖方法爆破及监控量测V预留核心土法严格爆破控制，严格监控量测..IV台阶法严格爆破控制，严格监控量测Ⅲ全断面法3.1施工要求（1）施工原则：施工时先超前支护、后开挖，开挖后实时早期支护。（2）地道左右线同时开挖时，掌子面之间距离不小于50m。（3）地道爆破开挖前，必然依据开挖段围岩的地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、爆破资料等要素编制详尽的爆破设计。钻爆设计的主要内容包含炮眼的部署、数目、深度和角度、装药量和装药结构、起爆方法和爆破次序等。爆破人员应按爆破设计图表及说明严格施工，并依据爆破见效实时修正相关参数，以达到理想的爆破见效。（4）爆破应采纳光面爆破或预裂爆破，散布开挖时可采纳预留光面层光面爆破。光面爆破的参数应依据工程类比法或现场试爆确立，在纤弱围岩中开挖时，一次进尺应依据开挖宽度和围岩自稳时间严格控制；在坚硬圆满的围岩中开挖爆破时，应试虑有益于控制超欠挖要素综合确立进尺。其他，软岩爆破时周边眼间距应控制在40cm之内，中硬岩爆破时周边眼间距不宜大于50cm。3.2监控量测洞内施工监控量测项目监测项目分必测项目（A类）和选测项目（B类）。必测项目是用以判断围岩的变化情况和支护结构工作状态的常常性量测。选测项目是用以判断隧道围岩松动状态、喷锚支护见效和积累资料为目的的量测。各样围岩量测项目见表3。表3围岩量测项目表..项目洞内衬砌钢架内周边拱顶地表围岩体锚杆围岩外观内应力及外位移下沉下沉内位移轴力压力围岩条件察(A)(B)(B)(B)力力(A)(B)(B)(A)(B)××××××××××××××××××××××(Ⅲ～Ⅴ级)注：×××—必测项目；××—选测项目测点部署量测断面测点部署见以以下图。CL.EmAB5SL..C1D图3监控量测点布设断面图量测注意事项①量测项目的首次读数必然在安装后12小时内完成，并在下一次开挖前完成。②量测断面间距净空变形，拱顶下沉量测间距S应符合下表要求：Ⅳ级围岩不大于25m；Ⅴ级围岩应小于20m。围岩变化处应适合加密，在各样围岩的初步地段增设拱顶下沉测点1～2个，水平收敛1～2对。当发生较大涌水时，Ⅴ、Ⅳ级围岩量测断面的间距应减小至5～10m。地表下沉量测的地道纵向间距S为：H<15m时，S=5m；15m<H<30时，S=10m。地表下沉量测与周边位移和拱顶下沉量测地点在同一断面。..周边位移和拱顶下沉为：1-15d，2t/d；16d-1m，1t/2d；1-3m，1t/7d，此后每个月一次。地表下沉为：掌子面距量测断眼前后<30m时，2t/1d；<60m时，1t/2d；<80m时，1t/7d。③当量测断面离掌子面约10～20米时，内空变位应开始收敛，如不收敛则加锚杆和喷混凝土厚度，再行量测视察能否收敛。④二次衬砌施做时间在围岩和早期支护变形基本坚固并具备以下条件后施做：地道周边位移速率有显然减小趋向；水平收敛（拱脚边墙中部）＜0.2mm/d；施做二次衬砌前的位移值已达总位移值的80%以上。4、地道围岩变化时动向调整举措依据“动向施工调整”原理，当地道围岩出现变化时，采纳举措调整支护方式。（1）当围岩出现局部小掉块、废弛时，如出现小断层、局部夹层等情况时，可以采纳以下的办理举措：①采纳等效代替的原则，现场采纳工字钢钢架代替格栅钢架施工。②在钢支撑总数目不变的情况下，局部调整钢拱架的间距，围岩破裂时，依据较设计值小的间距部署，围岩较圆满时，依据较设计值稍大的间距部署。③调整超前支护的数目，围岩破裂时，增添超前支护的数目，调整间距。④如有必需，采纳双层钢筋网片代替单层钢筋网片。⑤目前面围岩极其破裂，施做超前支护时会造成围岩掉块时，调整施工工艺：第一施做初支拱架并发射砼，此后再施做超前支护。（2）当围岩出现较大变化时，如出现大断层、较大涌水、裂隙发育等情..形时，可以采纳更正的方式保障施工安全：①围岩实质揭露面与设计中围岩情况不一致，揭露围岩较破裂，需要围岩降级。②围岩拱顶或拱腰部位出现平层、滑层等简单掉落石块的情况，要进行增强支护或局部增添系统锚杆。③裂隙水忽然变大，对拱脚形成浸泡，或出现溶洞、暗浜等不测处质情况。④监控量测数据发现沉降变形量大于设计值，或出现异样变形的情况，要采纳增强支护举措时。⑤超前地质探测发现前面不良地质体时，提早采纳增强支护举措⑥监理工程师、业主工程师以为需要增强支护的部位。经过围岩更正，增强围岩支护参数，保证围岩段开挖支护素来处于可控状态。防备因围岩增强支护不实时造成的落石伤人或地道坍塌事故。5、地道衬砌地道洞身衬砌按新奥法施工原理设计，即以系统锚杆、喷混凝土、钢筋网等构成的早期支护与二次模筑混凝土相联合的复合衬砌形式，按设计支护参数以下表：表2地道洞身衬砌支护参数（除钢筋直径以mm计外，其他均以cm计）序号衬砌二衬预留变喷砼钢筋网片锚杆钢架种类厚度形量厚度1Z440cm6cm18cmΦ6.5,@25cm3.0m，环×纵格栅10×@1.2m×1.0m15@1.0m×25cm2Z4j40cm8cm22cmΦ6.5,@20cm3.0m，环×纵I16@0.8m@1.2m×0.8m×20cm3Z545cm10cm24cmΦ8,@20cm×3.0m，环×纵I18@0.8m@1.0m×0.8m20cm4Z5j60cm12cm26cmΦ8,@20cm×/I20b@0.6m20cm..Z5q50cm12cm24cmΦ8,@20cm×3.0m，环×纵I18@0.6m@1.2m×1.0m20cmZ4w40cm6cm18cmΦ6.5,@25cm3.0m，环×纵格栅10××25cm@1.2m×1.0m15@1.0mZ3j35cm5cm15cmΦ6.5,@25cm2.5m，环×纵格栅@1.2m@1.2m×1.2m×25cmZ335cm3cm10cmΦ6.5,@25cm2.5m，环×纵@1.2m×1.2m×25cm衬砌施工工序及施工要求：初喷砼3～5cm→施工锚杆→安设钢筋网→钢架架设→复喷砼至设计厚度。发射砼必然采纳湿喷工艺；锚杆必然安设垫板；钢筋网应与锚杆联接坚固，发射砼时要合时调整喷砼角度，保证钢筋与壁面砼间密实性；钢架与岩面的空隙必然用发射砼充填密实。早期支护应实时关闭成环，二次衬砌应实时浇筑；二衬必然采纳模板台车和有压泵送砼整体浇筑，并要求在浇筑时保证电、料得连续供应，浇筑不得中止；因为开挖造成的超挖部分，采纳与二次衬砌同级的砼回填。五、地道坍塌办理举措（一）坍塌发生前征兆量测信息所反响的围岩变形速度或数值超出赞成值；发射混凝土产生纵横向的裂纹或龟裂；在拱顶发现不停掉下土块、小石块或构件支撑空隙隙不停掉落砂、石屑；岩层层理、节理缝或裂隙变大、张开。钢支撑发生变形或折断。；早期支护内内渗水、滴水忽然加剧或变浑。（二）地道坍方办理举措1、防备坍塌扩大范围..坍方发生后，第一应防备坍方连续扩大：在坍方范围顶部、侧壁上的危石及大裂痕，应先行除掉或钳固；对坍方范围前后原有的支护进行加固，以防备坍方扩大；在坍塌方范围内架设支撑或发射混凝土，必需时加设锚杆；加快衬砌。对坍方两头应赶快作好局部衬砌，以保证坍塌方不再扩大。2．办理坍塌方举措小规模塌方采纳在原初支拱架上部安装小拱架的方式，用拱架把坍塌面支撑起来，同时对坍塌面用喷锚网进行关闭。此后再对原断面进行发射砼施工，原断面早期支护施工时要在坍塌地点的拱部预留注浆管。待支护坚固后第一次对坍塌的空腔压注沙浆或泵送砼进行填补，第一次填补高度以40~60cm为宜。待此处二衬施作完成后再进行第二次填补(此处二衬必然尽早施作)。以以以下图所示。支撑塌方面的小拱架坍塌空腔立柱压浆管排气管原断面拱架图4小规模塌方办理方法表示图若坍塌方体较大，或地表已下沉，或因坍体拥挤，没法进入坍方范围..进行支护时，则可注浆加固坍塌体，此后用“穿”的方法在坍塌体内进行开挖、衬砌。第一对坍塌段掌子面的后方必然范围内进行支护加固（如增添套拱等举措）。开挖支护采纳三台阶法施工。登台阶支护加固至距坍塌里程1.5m处停止，同时对登台阶坍塌聚集表面挂钢筋网发射砼进行关闭。关闭后对前方上部进行注浆导管安装及注浆施工。加固范围为开挖轮廓线外4m，深度4m。此后改变登台阶高度，按每循环50cm进行开挖支护施工。保证注浆搭接长度1m。此后重复上述注浆及开挖支护施工。详尽步骤以下：坍塌所形成的空腔掘进方向掉落的碴在掌子面后聚集所形成的碴堆坍塌坚固后的形状表示图(1)在坍塌所形成的碴堆后方进行回填，回填长度4~5m，回填到登台阶底部的标高。主要有2个方面的作用：一是能坚固坍塌的碴堆；二是作为立设拱架的施工平台。掘进方向.回填形成.对塌方体表面用发射砼进行关闭，关闭范围为整个登台阶的所有坍塌体及掌子面外露部分，发射砼关闭厚度10cm，局部需要铺设钢筋网的先铺设6.5钢筋网（25×25）再进行发射砼施工。此后对坍塌段后方必然范围内采纳登台阶、中台阶、下台阶三台阶法进行支护增强。登台阶高度为2.7m，中台阶高度为2.5m，下台阶高度2.5m。拱架采纳I18的工字钢，间距0.8m。全环铺挂20×20cm钢筋网，3m长φ22药卷锚杆，环向×纵向间距为1.2m×1m。对后方进行注浆加固时，不可以扰动塌方体。登台阶增强支护施工至距坍塌区1.5m处停止。掘进方向回填形成的台阶第2步在坍塌段后边立设钢拱架过渡段在距坍塌区0.5m处，登台阶高度改为2m，在此处立设1榀拱架。掘进方向..对坍塌区上方及前面3m范围内进行注浆加固。此后在坍塌区开始处的地点环向安装一排导管并进行注浆，接着在地道轮廓线内50cm处安装第二排导管并进行注浆，最后在坍塌区退后50cm处沿地道壁环向安装第三排导管进行注浆。导管采纳φ42×4mm的钢管，第一排长度4.5m/根，外叉角45°。第二排长度3.5m/根，外叉角34°。第三排长度3.5m/根，外叉角58°。导管环向间距均为1m，梅花型部署。掘进方向4步对坍塌区上方及前面进行注浆加固注浆加固完成后，进行登台阶开挖及立拱支护。进行登台阶开挖前，必然先施作超前导管。超前导管长度4.5m，环向间距40cm。此后才能进行开挖及立拱支护施工。每循环开挖进尺不得超出80cm，拱架间距60cm，每次只立设一榀拱架。发射砼厚度24cm。立设登台阶拱架时，采纳Φ25钢筋作锁脚..锚杆，在拱架双侧对称安装，锁脚锚杆必然锁牢。同时，拱脚垫板必然安装坚固，防备拱架悬空和变形。开挖拱脚时，深度可多开挖20cm，拱架立设完成后，对拱脚及拱架垫板底部发射砼把拱脚包起来，这样可防备拱脚不实的情况。坍塌段开挖及拱架尺寸预留变形量按20cm考虑。在上循环注浆加固区还节余1m时，停止开挖，进行第二循环的注浆加固，上循环注浆及下循环注浆必然有1m的重叠区。挨次累推，进行第三、第四循环的注浆加固。在进行下循环注浆加固的同时，对已掘进坍塌段进行径向注浆，对已施工段再进行注浆加固围岩。径向注浆导管环向及纵向间距1.5m，导管长3m，采纳φ42×4的钢管。掘进方向第6步在上循环加固区还节余1时，进行第二循环的注浆加固(7)在下循环的注浆加固及上循环的径向注浆完成后，连续进行登台阶的..开挖及立拱支护施工。在登台阶开挖及支护完成后，进行中台阶的开挖及接拱架支护施工。进行中部开挖及接拱架早期支护施工时，左右边跳槽施工，每循环进尺0.6m，每次只接一榀拱架。掘进方向第8步进行中间台阶开挖及立拱、支护中间台阶开挖及支护完成后，进行下台阶开挖及拱架接腿、早期支护施工。.掘进方向.坍塌段办理完成后，钻设并安装φ100钢管到坍塌的空腔里面，对空腔采纳输送泵泵送C25砼或吹砂对空腔进行充填，充填厚度好多于60cm。利用充填的砼在地道范围外侧形成护拱。充填砼采纳大塌落度的砼，以利于砼的流动。充填砼掘进方向第10步对空腔泵送砼进行充填六、安全保障举措（一）个体防备举措1、进入施工现场必然正确戴好安全帽，系好帽带。..2、出入地道要在洞口值班室《进洞人员登记表》进步行登记，照实填写出入洞时间。3、作业人员应戴妙手套，穿好防备服，戴好防尘口罩。4、作业人员严禁穿拖鞋作业；地道内严禁赤身裸背。5、作业人员严禁喝酒后上岗作业；人员疲备时要进行歇息，严禁疲备作业，严禁在洞内躺卧歇息。6、电焊作业人员还应戴好护目镜和面罩。7、洞内车辆周边不得站人，严禁洞内乘坐装载机、挖机等施工机械进出。（二）开挖支护安全防备举措1、采纳“短进尺、弱爆破、快关闭、勤量测”的原则。2、开挖后进行机械排险。挖机应在指挥人员的指挥下，自上而下沿断面除掉危石，保证排险到位。机械排险后，进行人工排险，除掉松动石块。、找顶排险后，进行初喷混凝土。初喷混凝土发射时要填平岩面凹洼处，使初喷面大概圆顺，减少应力集中。、初喷后进行系统锚杆、钢筋网片及钢架依据设计图纸及施工规范施做。无钢架时，钢筋网片要沿初喷面铺设，并与系统锚杆焊接；有钢架时，钢筋网片沿钢架外缘铺设并与钢架焊接。系统锚杆垂直于岩面施做。、复喷混凝土要分层发射，每层厚度在5~6cm，复喷至设计厚度。在复喷时依据监控量测要求埋设丈量点。6、复喷结束后至下一循环爆破间隔不得小于3小时。7、出现局部围岩节剪发育时，增添系统锚杆的施做密度。（三）增强围岩量测、超前地质预告工作增强围岩量测和超前地质预告工作，可以做到提早预防地道坍塌事故。依据围岩量测和超前地质预告的结果实时采纳相应的举措，保证地道施工安..全。1、依据设计及规范要求，设置监控量测观察断面，每日2次进行地道拱顶沉降、周边收敛的量测工作。2、当积累沉降量、收敛位移量超出最大赞成位移量时采纳加固举措；当沉降量、收敛位移量出现突变情况时，实时撤出洞内施工人员，并制定加固方案进行观察监察施工。（四）安全注意事项1、钢架脚不得悬空，且保证基础坚固靠谱。2、