岩下隧道防坍塌专项施工方案

1、 湘桂铁路扩改工程柳南客运专线岩下隧道工程 编 制： 复 核： 审 核： 日 期： 年 月 日 中铁七局柳南客专标指挥部第二项目部 一， 工程概述 岩下隧道位于柳州市柳江县境内，隧道均位于左偏角401549.7，半径为5500m的曲线上（左线），纵坡为11.5的单面上坡。隧道全长281m,进口里程DK556+834,出口里程为DK557+115，明暗分界里程为DK557+082。隧道按250Kmh时速设计，能满足双层集装箱运营要求。根据地貌、地质条件，设计为：进口采取双耳墙名洞门、出口采取斜切式洞门。洞内采用重型轨道碎石道床，铺设型轨枕及60kgm钢轨。设计轨面至道床底面高度77cm. 1.2

2、 、 工程地质及水文地质条件：（一） 工程地质情况： 该段内覆第四系冲洪积膨胀土，残破积膨胀土，下伏为石炭系中统黄龙组白云质灰岩；隧道进出口段基岩裸露，岩体基本完整，但进出口均分布有危岩，洞内隐伏溶洞中等发育，水质无腐蚀性，工程地质条件较好。（二） 水文地质条件： 本隧道位第四系孔隙水赋存于第四系土层中，受大气降 雨补给，向坡脚及低洼处排泄，水量微弱，无统一地下水面。 岩溶裂隙水：赋存于灰岩裂隙中，受大气降水补给，向坡脚及低洼处排泄，隧道处山峰陡峭，汇水面积小，岩溶裂隙水弱发育岩溶处于垂直循环带内。但测区灰岩溶蚀强烈，裂隙，管道发育，暴雨季节时裂隙管道水可能形成短时涌水，对隧道施工影响较大，需

3、要提前做出预防施工措施。（三） 不良地质情况： 岩溶地段：隧道山体覆土较薄，地表未见落水洞，漏斗等；岩层倾角平缓，地下水以垂直渗流为主，岩溶形态也主要以竖向溶洞为主，进口段右侧约10cm,岩壁可见一洞口直径12m的空溶洞。隧道基本由岩溶垂直发育地带通过。勘探揭示：D557+100深度13.0513.85m深度发育溶洞，无填充，侧区岩溶水主要为岩溶裂隙管道水，旱季少水，但雨季暴雨时裂隙管道水易形成短时涌水，危及洞内隧道施工安全。危岩落石段：隧道进口DK556+845878处坡度约7080，基岩垂直节理发育，并发育成“X”节理，节理呈微张开型延伸较远，隧道进口位于陡壁之上，基岩节理发育比较严重，存

4、在危岩落石，处理不当很容易造成洞口的塌方。二， 防塌方施工措施。1， 塌方前岩石，初期支护的情况。a, 特别在地质主要以砂质泥岩、砂泥岩互层结构为主,拱顶砂质泥岩多呈薄层状，软硬不均，层理发育，初期支护极易发生剥落、开裂、掉块现象。b, 拱顶初支出现剥落、掉块、并伴有开裂的声响，此时，需立即采取强支护的施工措施，防止塌方。c, 且在土层与岩层之间富含基岩裂隙水，能清晰的听到水流声；由于地下裂隙水的存在，上部黄土层呈稀泥状涌出。在砂、泥岩互层地段，隧道完成开挖及初支后，拱顶部位初期支护多次出现纵向裂纹、剥落等现状，同时相应里程段落内的隧道变形收敛速率明显加快；个别地段初期支护出现纵向裂纹、剥落，

5、后变形急剧演变为拱顶掉块、坍塌。2， 塌方前应采取的措施:a., 增加初期支护能力，加大围岩的自稳能力,如，加密钢架之间的间距，及时的做锚喷支护，使其尽早封闭起来。b, 重点突出，有的放矢。减少上部开挖高度，缩小上部开挖断面，减少上部开挖、出碴工作量，达到及时封闭、支护拱部围岩的目的，同时也利于拱部初期支护能够保质保量的施做到位；成功抑制了拱部围岩变形、掉块现象。C, 应急情况处理灵活便利，有助于及时采取强支护措施。由于上下台阶同时掘进，仰拱紧随下台阶，二次衬砌也就可以及时跟进，一旦前方围岩出现变形较大、或者初期支护发生开裂、剥落、掉块等危及生产安全的异常情况发生时，则可以及时采取二次衬砌等强

6、支护手段，确保围岩不出现坍塌现象。 三，施工中应主要的要点：（1）钻爆采取弱爆破，尽可能减少对拱部围岩的扰动。在施工过程中，应根据围岩情况不断的优化钻爆方案，拱部周边眼间距严格控制在45cm以内，且尽可能少装药，采用25的小直径药卷；二圈眼与周边眼的距离保持在6080cm以内，掏槽眼易布置在开挖断面中下部，且掏槽眼到周边眼采取微差分段起爆，减少一次起爆震波大，对周边围岩尤其是拱部围岩扰动、破坏大的作用。 （2）锚杆要严格按设计施做到位。拱部锚杆打设角度应为大角度，至少保持60以上。锚杆打设角度过小，会直接减弱锚杆悬挂长度范围；同时锚杆安装时，砂浆应饱满，否则将严重影响锚固质量。（3） 初期支护

7、应及时，且喷射密实，不得在支护与围岩间留有空隙。砂质泥岩、泥岩开挖暴露后遇到空气极易风化、剥落、掉块，因此，对这种围岩则要及时的采取喷射混凝土进行封闭，尤其为拱部围岩。在采取挂设钢筋网或者拱部架设格栅钢架支护部位，喷射混凝土时，一定要现将钢筋网与围岩面之间或者格栅拱架与围岩之间的空隙喷射密实，不得留有空隙，否则将会给围岩留有变形的空间，初期支护未能起到抑制围岩变形的作用。 （4）锁脚锚管必须按要求施做到位。锁脚锚杆的作用主要是为了防止拱部格栅钢架下沉，其作用至关重要。锁脚锚杆格栅拱架拱脚上30cm高度处左右两侧打设，锚管打设角度与水平面的夹角不得大于30，锚管端头采用22螺纹钢加工制成U型筋与

8、钢拱架焊接牢固。 （5）仰拱一次施做长度不宜过长。隧道施工的一个重要环节则是仰拱施做，要求短开挖、快成环，及时浇注混凝土封闭隧道底部。对于水平岩层虽然边墙围岩相对稳定，但仰拱的开挖势必造成边墙围岩的松弛变形，进而影响到拱部支护结构的安全，故仰拱开挖一次施做的长度不宜过长，应保持在69m为宜。 （6）监控量测工作常抓不懈。从现场的量测情况反馈，拱部沉降明显大于水平收敛值，通过现场的监控量测数据以及日常的初期支护状态观察，发现沉降数据急剧增大，或者初期支护表面出现裂缝等异常现象后，及时采取相应的加固措施，同时也为支护参数调整提供了有力的技术参数。 （7）加强地质超前预报工作。水平岩层的特点掌子面前

9、方地质情况一般没有较大的突变现象，但其地质分布的特点为：岩层层理分布不均匀，薄厚不一，变化较大；岩层岩性变化较大，砂岩、泥质砂岩、泥岩交替出现，尤其在拱部位置，很难完全掌握其分布规律；拱部开挖线以上部位，岩层分布情况复杂，在砂、泥岩层中含有夹土层，且土层的分布长度和高度都不易掌握。现场施工中沿隧道纵向采取TSP203等地质探测仪器进行预报，对于隧道拱部围岩岩层层理分布则要求，在开挖的同时，在隧道拱部采用钻机打设35个径向钻孔，探知岩层层理分布及厚度，据此预测前方拱部围岩分布情况，发现岩石覆盖层厚度减小等异常则可及时调整施工方案及支护措施，确保施工安全。 （8）加强施工现场组织管理，根据现场的施工的需要增加机械设备和人员的投入。 三，应急预案管理体系：应急领导小组 应急处理物资设备组应急处理监 测 组应急处理技 术 组医疗救护队联络调度应急处理保 卫 组突击队各小组成员及职责分工如下： 1）应急处理技术小组组 长：由项目总工陈先念担任副组长：由分部总工白鑫 担任成 员：土建工程师巩东飞、田合丹、郭献、张建