隧道突水突泥专项施工组织设计.doc

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1、目录一、编制说明41.1 编制依据41.2 编制原则4二、工程概况42.1 工程简介42.2 地形地貌72.3 水文地质条件72.4 气候情况82.5 工程地质8三、施工计划83.1 施工进度计划83.2 设备计划83.3 材料计划93.4 劳动力配置9四、施工工艺技术104.1 总体原则104.2 工艺流程114.3 突水的监测、警报与工程措施114.4 突泥的监测、警报与工程措施174.5 高压富水地段施工难点以及施工方法194.6 突水突泥地段施工注意事项20五、施工安全保证措施215.1 安全目标215.2 安全生产组织机构215.3 施工安全保证体系225.4 安全生产制度235.5

2、 安全生产技术措施265.6 其它安全措施29六、应急救援预案306.1 可能发生的场所及部位306.2 应急目的306.3 应急组织机构及职责316.4 具体抢险救援工作安排及纪律316.5 应急物资准备326.6 工作程序336.7 后续处理34缙云山隧道突水突泥专项施工方案一、编制说明1.1 编制依据（1）中华人民共和国安全生产法；（2）中华人民共和国环境保护法；（3）生产安全事故报告与调查处理条例；（4）公路地质勘察规范（JTJ C20-2012）；（5）公路工程水文勘测设计规范（JTG C30-2015）；（6）公路工程质量检验标准（JTG F80/1- 2012）；（7）地下工程防

3、水技术规范（GB50108- 2008）； （8）公路隧道施工技术规范（JTG F60-2009）；（9）重庆市地方标准地下工程地质环境保护技术规范（DBJ50/T-189 -2014）。（10）重庆市公路水运工程安全生产强制性要求（渝交委201581号）；（11）重庆九龙坡至永川高速公路缙云山隧道两阶段施工图设计。1.2 编制原则（1）确保隧道安全施工的原则；（2）根据工程特点，合理配置生产资源，运用先进的技术装备，做好机具选型配套，提高机械化作业水平，实施标准化作业原则；（3）满足重庆市高速公路施工标准化技术指南的相关要求的原则；（4）在确保安全的前提下，施工中积极推广“新设备、新技术、新

4、材料、新工艺”的原则。二、工程概况2.1 工程简介本隧道轴线布置受地形和布线影响，进口位于曲线上，为更好的适应地形，采用设计线间距14.77m30m 的小净距+分离式组合隧道结构形式。左线隧道ZK4+915ZK7+629，全长2714m，右线隧道K4+895K7+640，全长2745m，为JY1、JY2分部共同承建，本合同段负责施工进口段，其中左线起讫桩号为ZK4+915ZK6+117.5，共1202.5m，右线K4+895K6+120，共1225m。该隧道为三车道大断面隧道，围岩结构较差，设计为III、IV、V级围岩，其中左线III级围岩257m，IV级围岩477.5m，V级围岩446m，明

5、洞22m；右线III级围岩259m，IV级围岩495m，V级围岩448m，明洞23m。受隧道不良地质影响，隧道局部段落易发生突水突泥，其具体段落如表1、表2所示：表1 隧道左洞突水突泥段落统计表序号部位桩号长度（m）围岩等级地质情况1左洞ZK5+750ZK5+77525 隧道穿越三叠系下统嘉陵江组第4段（T1j4）地层， 为盐溶角砾岩夹中厚层白云质灰岩、角砾状灰岩,岩溶强发育，围岩呈碎裂结构、土夹石状结构，易垮塌，地下水以股状涌出,施工中易发生突水、突泥。白云质灰岩、角砾状灰岩Rc=19.4Mpa，完整性系数Kv=0.59，K1=0.3，K2=0.2，K3=0，BQ=246。该段可能存在石膏层

6、，应加强防腐。2左洞ZK5+775ZK5+878103 隧道穿越三叠系下统嘉陵江组第4段（T1j4）地层，为中厚层白云质、灰岩，岩溶角砾岩，灰岩、白云质灰岩属较坚硬岩，围岩以中厚层结构为主。地下水主要以股状涌出，施工中可能会发生突水突泥。白云岩、灰岩Rc=32.18Mpa，完整性系数Kv=0.65，K1=0.2，K2=0.1，K3=0，BQ=299.3左洞ZK5+878ZK5+93759 隧道穿越三叠系下统嘉陵江组第4段（T1j4）地层， 为盐溶角砾岩,岩溶强发育，围岩呈碎裂结构、土夹石状结构，易垮塌，地下水以股状涌出,施工中易发生突水、突泥。应加强施工中的地质超前预报。云质灰岩、角砾状灰岩R

7、c=19.4Mpa，完整性系数Kv=0.59，K1=0.3，K2=0.2，K3=0，BQ=246。该段可能存在石膏层，应加强防腐。4左洞ZK5+937ZK5+98043 隧道穿越三叠系下统嘉陵江组第4段（T1j4）地层，为中厚层白云质、灰岩，灰岩、白云质灰岩属较坚硬岩，围岩以中厚层结构为主。地下水主要以股状涌出，施工中可能会发生突水突泥。应加强施工中的地质超前预报。白云岩、灰岩Rc=32.18Mpa，完整性系数Kv=0.65，K1=0.2，K2=0.1，K3=0，BQ=299.5左洞ZK5+980ZK6+03757 隧道穿越三叠系下统嘉陵江组第3段（T1j3）地层，为中厚层灰岩、白云质灰岩，属

8、较坚硬岩，围岩以中厚层结构为主。本段位于背斜核部，岩溶发育，地下水主要以股状涌出，施工中可能顺节理裂隙发生突水突泥。应加强施工中的地质超前预报。灰岩RC=31.88Mpa，完整性系数Kv=0.62，K1=0.2，K2=0.2，K3=0，BQ=301。6左洞ZK6+037ZK6+117.580.5 隧道穿越三叠系下统嘉陵江组第3段（T1j3）地层，为中厚层灰岩、白云质灰岩，属较坚硬岩，围岩以中厚层结构为主。本段位于背斜核部，岩层平缓，岩溶发育，地下水主要以股状涌出，施工中可能顺节理裂隙发生突水突泥。应加强施工中的地质超前预报。灰岩RC=31.88Mpa，完整性系数Kv=0.62，K1=0.2，K

9、2=0.4，K3=0，BQ=263。表2 隧道右洞突水突泥段落统计表序号部位桩号长度（m）围岩等级地质情况1右洞K5+743K5+76724 隧道穿越三叠系下统嘉陵江组第4段（T1j4）地层， 为盐溶角砾岩夹中厚层白云质灰岩、角砾状灰岩,岩溶强发育，围岩呈碎裂结构、土夹石状结构，易垮塌，地下水以股状涌出,施工中易发生突水、突泥。应加强施工中的地质超前预报。云质灰岩、角砾状灰岩Rc=19.4Mpa，完整性系数Kv=0.59，K1=0.3，K2=0.2，K3=0，BQ=246。该段可能存在石膏层，应加强防腐。2右洞K5+767K5+878111 隧道穿越三叠系下统嘉陵江组第4段（T1j4）地层，为

10、中厚层白云质、灰岩，灰岩、白云质灰岩属较坚硬岩，围岩以中厚层结构为主。地下水主要以股状涌出，施工中可能会发生突水突泥。应加强施工中的地质超前预报。白云岩、灰岩Rc=32.18Mpa，完整性系数Kv=0.65，K1=0.2，K2=0.1，K3=0，BQ=299.3右洞K5+878K5+93860 隧道穿越三叠系下统嘉陵江组第4段（T1j4）地层， 为盐溶角砾岩,岩溶强发育，围岩呈碎裂结构、土夹石状结构，易垮塌，地下水以股状涌出,施工中易发生突水、突泥。应加强施工中的地质超前预报。云质灰岩、角砾状灰岩Rc=19.4Mpa，完整性系数Kv=0.59，K1=0.3，K2=0.2，K3=0，BQ=246

11、。该段可能存在石膏层，应加强防腐。4右洞K5+938K5+98850 隧道穿越三叠系下统嘉陵江组第4段（T1j4）地层，为中厚层白云质、灰岩，灰岩、白云质灰岩属较坚硬岩，围岩以中厚层结构为主。地下水主要以股状涌出，施工中可能会发生突水突泥。应加强施工中的地质超前预报。白云岩、灰岩Rc=32.18Mpa，完整性系数Kv=0.65，K1=0.2，K2=0.1，K3=0，BQ=299.5右洞K5+988K6+04355 隧道穿越三叠系下统嘉陵江组第3段（T1j3）地层，为中厚层灰岩、白云质灰岩，属较坚硬岩，围岩以中厚层结构为主。本段位于背斜核部，岩溶发育，地下水主要以股状涌出，施工中可能顺节理裂隙发

12、生突水突泥。应加强施工中的地质超前预报。灰岩RC=31.88Mpa，完整性系数Kv=0.62，K1=0.2，K2=0.2，K3=0，BQ=301。6右洞K6+043K6+12077 隧道穿越三叠系下统嘉陵江组第3段（T1j3）地层，为中厚层灰岩、白云质灰岩，属较坚硬岩，围岩以中厚层结构为主。本段位于背斜核部，岩层平缓，岩溶发育，地下水主要以股状涌出，施工中可能顺节理裂隙发生突水突泥。应加强施工中的地质超前预报。灰岩RC=31.88Mpa，完整性系数Kv=0.62，K1=0.2，K2=0.4，K3=0，BQ=263。2.2 地形地貌缙云山隧道呈近东西向横穿缙云山南段。缙云山为北碚东向条形山，山体

13、狭长。工程布设段宽约2.9Km。侵蚀构造低山呈单面山及列峰脊状低山形态，分布于山体两侧，东翼岭脊地势较低，最高点标高654.50m，西翼岭脊地势较高，最高点标高676.20m。溶蚀岩溶地形主要为岩溶槽谷地形，在隧址区地貌上形成了南、北两个相对完整的岩溶槽谷。南北槽谷总长约6Km，北槽谷地形分布高程在480558m，槽谷宽350460m。南槽谷地形分布高程在511575m，槽谷宽50530m，槽谷形态，宽度不一、多宽平、延伸远、落水洞较发育，并有溶蚀槽丘，槽洼等岩溶地貌形态。岩溶槽谷段为干谷，而两侧山体横向冲沟发育，冲沟发育密度约0.51.0 条/Km，且常年有水。隧道穿过地带相对高差达319m

14、，隧道最大埋深约276m。进洞口位于一斜坡中下部，斜坡坡向约85，地形坡角约5-15，局部形成基岩陡坎。左线出洞口位于一冲沟右岸斜坡中下部，冲沟走向约242，斜坡坡向345356，坡角2233，局部形成基岩陡坎。右线出洞口位于一冲沟中下部，冲沟走向约241，斜坡坡向213282，坡角2231，局部形成基岩陡坎。2.3 水文地质条件隧址区大型地表水体主要为分布东侧的梁滩河、西侧的璧南河及测区周边的水库。东侧的常年性河流为梁滩河，由南向北发育，为嘉陵江的一级支流。梁滩河发育于沙坪坝区白市驿一带的缙云山东麓和中梁山西坡，由南向北流经西永镇、陈家桥镇，最后于北碚汇入嘉陵江。梁滩河全长80.24km，流

15、域面积380km2，河口高程约242.78m。璧南河发育于西侧璧山县境内河边镇一带的缙云山西麓和云雾山东麓，由北向南流经璧山县城、狮子镇、广普镇，最后于江津区油溪镇汇入长江，该河为长江的一级支流。璧南河在调查区附近延伸32.87Km，流域面积750Km2。隧址区地下水类型为松散岩类孔隙水、基岩(红层)裂隙水、碎屑岩孔隙裂隙层间承压水、碳酸盐岩岩溶水，其中以碎屑岩孔隙裂隙层间承压水和碳酸盐岩岩溶水为主。缙云山隧道穿越岩溶发育段时，地下水丰富，可能出现突水突泥事故，危及施工安全。2.4 气候情况隧址区属亚热带温暖湿润区，气温高、湿度大、雨量充沛。廊道区多年平均气温17.8，七月最高，一月最低，极端

16、最高气温41.1，极端最低气温-3.3。年平均降水量10001200mm，最大日降雨量为255.7mm，降雨集中在59月，占全年降水量的65%以上。相对温度多年平均值为81%。据气象资料，公路廊道区冬季有雾、霜，一般雾日为1831 天，霜日57 天，主要出现在12 月份。2.5 工程地质缙云山隧道横穿温塘峡背斜，该背斜走向北15东，北段为并报华夏构造系，南至江津长江南岸的油溪镇，长48Km，褶曲宽3.006.00Km，为典型的线形褶曲。轴部地层为三叠系下统嘉陵江组（T1j）和三叠系中统雷口坡组（T2l）的可溶性碳酸盐岩类，两翼岩层由老至新依次出露三叠系上统须家河组（T3xj）和侏罗系下统的珍珠

17、冲组（J1z）、中下统自流井组（J12z）、中统新田沟组（J2x）和沙溪庙组（J2s）的泥岩夹砂岩、页岩等。隧址一带温塘峡背斜岩层产状较陡，西翼岩层走向北1020东，倾北西，倾角4250；东翼岩层产状走向北1020东，倾南东，倾角5062。三、施工计划3.1 施工进度计划根据施工各因素考虑，缙云山隧道分别由九永一分部和二分部同时由进口和出口端施工掘进。缙云山隧道进口端施工工期安排23个月，计699天，2016年2月3日进场开始、施工准备，2017年9月30日完工。3.2 设备计划为满足缙云山隧道顺利施工，材料设备计划准备如表3所示：表3 进口端主要机械设备配置表序号设备名称机械型号功率单位左洞

18、右洞1凿岩台车自制-台112凿岩机YT-282.4m3/h台12123潜孔钻机乌卡斯30100mm台224风镐G-10A-台10105空压机4L-22/7132kW台446挖掘机小松PC-120114kW台117装载机夏工XG951155kW台218侧卸装载机ZL50C154kW台119混凝土喷射机PZ-511kW台2210注浆泵UBH4kW台1111轴流风机BD-6-NO161000m3/h台1112衬砌台车ZZ-9012m台1113钢筋切断机6-40mm5.5kW台1114交流电焊机JW-503.5kW台5515工字钢冷弯机WGJ-25011.5kW台1116混凝土输送泵三一泵60m3/h

19、台1117混凝土搅拌站JS60060m3/h台118砼搅拌运输车JC-66m3台2219自卸汽车东风20t辆6620变压器（800+500+315）KA台321污水泵50YW24-20-4(4KW)台121222泵吸式甲烷检测仪GT-903-CH4台113.3 材料计划缙云山隧道地理位置优越，周边多家商混站成熟，除初喷砼外混凝土均采用商品混凝土。进口建设一个60型的初喷站，供应喷射混凝土。钢材于钢筋集中加工厂加工，再运至洞口存放区。3.4 劳动力配置劳动力配置计划见表5：表5 劳动力配置表序号工 种数量(人)1爆破工82风枪手323喷锚工244钢筋工105电焊工86砼 工137模板工128修理

20、工59电 工410其它工种811各种台车司机412装载机司机513挖掘机司机414各种汽车司机1115空压机司机316拌合机司机217砼输送泵司机418配料机司机420测量人员221试验员322安全员523质检人员224瓦斯监测人员225管理人员4合 计176注：隧道特殊地段开挖面到二衬之间施工的总人数不能超过29人。四、施工工艺技术4.1 总体原则坚持“早预报、先治水、强支护、快封闭，早衬砌”的施工原则组织施工。施工前严格执行超前地质预报工作，通过超前地质预报资料进行分析，确定岩溶或断层破碎带延伸、规模、方向与类型。对可能存在突泥涌水地段采取全断面超前预注浆结合局部注浆方法，经注浆止水效果达

21、到要求后，方可组织开挖施工。注浆结束后，进行注浆效果检查。当地层含水量不大时，浆液填充率须达到70%以上，地层含水丰富时，浆液填充率须达到80%以上。按总注浆孔的510%设置检查孔，检查孔的布设应在均布的原则下，结合注浆资料的分析做重点检查。检查孔应无涌泥、涌砂，不塌孔，渗水量应小于0.2L/minm。不取芯钻孔时，应记录钻进速度、钻进压力、排渣成份等，进行认真分析。注浆效果达到要求后，方可组织开挖施工。为防止突泥涌水对人员及设备造成危害，隧道施工时，通过综合超前地质预报手段探明掌子面前方地质条件，以便采取有效的施工措施，避免施工突发灾害的发生。遇溶隙、裂隙水可以以堵为主；遇到暗河或管道流，必

22、须以疏、排为主。4.2 工艺流程超前地质预报超前支护（含注浆）短开挖强支护仰拱砼拱墙二衬。4.3 突水的监测、警报与工程措施4.3.1 突水的主要地质类型突水是隧道施工中紧次于塌方的最常见的地质灾害之一。特别是在我国降雨量较大地区施工隧道更为常见。造成突水最为常见的不良地质是断面（断面裂隙水）、大型暗河（岩溶水）以及煤系采空和矿山积水等。缙云山隧道容易形成突水主要不良地质是断层（断层裂隙水）、溶洞和煤系采空等。隧道突水的可能性大。（1）断面突水断层突水是常见突水类型，但多数规模较小（多为大、中、小股涌水级，少数达到小型突水级）。造成断层突水的主要地质条件有： 断层上盘为脆性、厚度很大、裂隙发育

23、的含水透水岩层，下盘为塑性、裂隙很不发育的隔水岩层； 断层破碎带在地表与处于低洼地貌的地表水体沟通，或在地下与暗河、大型溶洞沟通。（2）溶洞和暗河型突水溶洞和暗河（岩溶水）突水主要在岩溶发育区。溶洞、暗河赋存于石灰岩和白云岩等可溶性岩层，石灰岩、白云岩中的断层破碎带、较紧密背斜构造的核部和石灰岩、白云岩与泥岩、页岩、泥灰岩的接触面突水发生可能性大。这种突水造成的危害很大，是重点防范对象。4.3.2 突水监测与警报隧道突水的监测主要是查明地下水源体（溶洞、暗河和大型断层破碎带等）的位置和地下水的性质、判断突水的可能性并及早发出警报。（1）查明地下水源体的位置主要是通过对溶洞、暗河和断层破碎带的地

24、表地质调查复查法、断层参数预测法和仪器探测法（如红外线探水）等。（2）查明地下水源体的性质主要是依据各种突水水源体赋存的地质条件来判断。如溶洞、暗河赋存于石灰岩和白云岩等可溶性岩层中，断层水必须与断层共存；溶洞暗河赋存的具体构造是：石灰岩、白云岩中断层破碎带、较紧密背斜构造的核部和石灰岩、白云岩与泥岩、页岩、泥灰岩的接触面；断层水则与断层破碎带是否与其他水体沟通，是否在断层上下盘形成含水层与隔水层的有利组合有关。（3）发生突水的可能性的判断及警报 临近源断层水体前兆临：a、接近断层；b、临近断层时，下盘泥岩、页岩等隔水岩层明显湿化、软化，或出现淋水现象；c、其他水流痕迹的出现。 临近大型溶洞水

25、体前兆：a、出现较多的铁锈染或夹泥的裂隙；b、小溶洞出现的频率增加； 临近暗河前兆：a、出现大量的铁锈染裂隙或小溶洞；b、大量出现的小溶含有河砂；c、钻孔中的涌水量剧增，且夹有泥砂或小砾石。 现场涌水量测量与预报：炮眼水喷射距离预报法。堵死掌子面其他炮眼，只留一个喷射距离最远的炮眼，量测水平喷射距离，可以用喷射距离概略预测通水级别：喷射距离S5m时，相当涌水量小于100m3/h，为小型涌水级别，在探放水后，可放心掘进；喷射S59m时，相当涌水量为1001000m3/h，为中型突水级，在探放水后，可采取放小炮，试探着掘进；喷射S912m时，相当涌水量为100010000m3/h，为较大型突水级，

26、应停止施工，待查明情况后，再试探着掘进；喷射S12m时，为大型突水级，应立刻停止施工，从速待查明情况后，尽快采取应急处理措施。4.3.3 防突水的主要工程措施（1）隧道施工应结合设计地勘资料开展常规地质法进行超前地质预报，特别是加强水的预测、预报；根据掌子面开挖揭示的地质情况及部分加深炮眼的探测情况对掌子面前方的地质、水文条件进行预测，如有异常，则应采取综合物探手段进行预测或打超前探孔进行验证，特别是据设计地勘可能存在溶洞、暗河以及大型断层带附近，要求隧道施工前采取打超前探孔进行探水。要求采用TSP、红外线探水和地质雷达等综合物探法探测掌子面前方的地下赋水情况（水量、水压等），并用超前探孔辅以

27、加深炮眼进行验证。做好断层水和溶洞、暗河水的超前预报，正确对其进行定位、定性，加强临近前兆、涌水量监测和警报工作；隧道开挖接近水源体时，施钻大孔径超前孔，探放地下水，切忌盲目放炮；岩溶发育区的断层破碎带承压水以排为主、排堵结合，当涌水量减小后，以打深孔进行围帷幕注浆进行超前固结，来防止地下水；岩溶发育区的暗河、大溶洞水，采取以排为主、排堵结合的方法防治突水，必要时开挖泄水洞；岩溶突水地段，采取超前小导管预注浆超前支护，短台阶开挖、工字钢拱架加强支护方案通过。（2）设计是依据超前探孔（75探孔）出水量确定注浆堵水方案，在施工中应根据掌子面前方地质信息进行综合分析，当超前孔单孔出水量大于3m3/h

28、，则应采取超前局部注浆，超前探孔有2/3孔满孔且总出水量大于15m3/h，则应采取超前帷幕注浆。（3）帷幕注浆帷幕注浆主要用于大的断层透水带、岩溶地段等可能突水、突泥的地带。 注浆设计参数：a、注浆孔扩散半径：2.0m；b、注浆孔的布置：超前帷幕注浆每一环为25m，留38m作为止浆岩盘，注浆孔孔底间距按2.5m控制，周边帷幕注浆设3环，正面封堵钻孔4环，c、注浆压力：正常注浆压力为静水压力+0.5MPa，注浆终压力为2.5倍静水压力，在施工时应根据注浆试验进行调整；d、注浆加固有效范围：开挖轮廓线外5m；e、注浆材料：主要采用水泥浆，困难时辅以水泥、水玻璃双液浆，在溶洞区可采用先注纤维再注浆进

29、行堵水。水泥采用425普通硅酸盐水泥，水灰比0.8:11:1。 注浆流程图注浆流程图见图1：图1 注浆流程图 注浆结束标准单孔结束注浆：a、注浆压力逐步升至设计终压，并继续注浆10min以上；b、注浆结束时进浆量小于20L/min；c、检查孔涌水量小于0.2L/min；d、检查孔钻取岩芯，浆液充填饱满；全段结束标准：a、所有注浆孔均已符合单孔结束条件，无漏注现象；b、注浆后洞壁稳定；c、浆液注入有效范围大于设计值；d、预测岩体经注浆后可保证开挖后洞壁稳定； 注浆工艺及要求a、注浆前，在类似地质条件下的岩层中进行注浆试验，初步掌握浆充填率、注浆量、浆液配合比、凝胶时间、浆液扩散半径、注浆终压等指

30、标；b、孔口位置应准确定位，与设计位置的允许偏差为+5cm，偏角应符合设计要求，每钻进一段，检查一段，及时纠偏，孔底位置偏差应小于30cm；c、钻孔和注浆顺序应由外向内，同一圈孔间隔施工；d、岩层破碎易造成坍塌时应采用前进式注浆，否则采用后退式注浆；e、孔口设3m长的89注浆管，埋设牢固，并有良好的止浆设施；f、一个孔段的满意度浆应连续进行到结束，不宜中断，应尽量避免因机械、停电、停水、器材等问题造成的被迫中断。对于因实施间歇注浆，制止串浆冒浆等等而有意中断，应先钻孔清理至原深度以后再行复注。注意事项a、施工中应严格进行综合地质超前预报，并对地质资料仔细分析，加强突水、突泥现象征兆的监测。建立

31、完善的施工管理制度，加强现场安全巡视，如有异常应尽快采取措施，撤离人员及机械；b、可溶岩地段每循环超前地质预报资料应向经理部报告，以更报设计及业主及时调整工程 措施；c、设计注浆数量、参数是根据地质资料、岩溶发育规律进行的预设计，注浆措施的实施应建立在充分的超前地质预报预测工作基础之上。施工现场应根据实际探测的隧道岩溶、断层的地质、地下水情况，对注浆堵水段落、注浆方式、注浆孔的布置、注浆孔数量、长度、孔口管数、注浆数量、材料等进行优化调整，以确保施工安全；d、钻进过程中遇涌水或岩层破碎造成卡钻，应立即停止钻进，进行注浆，扫孔后再行钻进；e、注浆过程中，若水压力突然升高，应停止钻进，检查后，再行

32、注浆；f、注浆过程中，注意观察止浆盘的变形情况，准备好加固措施；g、当预测掌子面有突水、突泥征兆时应时通知该工区各个施工班组、各个施工场所。（4）超前小导管注浆超前小导管注浆主要用于裂隙集中涌水地带、岩层松散或断层破碎富水带的堵水和预加固。超前小导管多沿拱部布置或沿边墙涌水部位、破碎带布置，间距一般3050cm，外插角一般取1015，长度一般为3.55m，小导管之间的搭接长度不得小于m；小导管一般采用直径42mm的无缝钢管制作，在小导管的前端做成约10cm长的圆锥状，在尾端焊接直径68mm的钢筋箍。距后端100cm内不开孔，剩余部分按2030cm梅花形布设直径6mm的溢浆孔；钻孔应当顺直，直径

33、应与注浆管径配套，孔深视小导管长度确定。在孔口端用沾胶的麻丝绕成不小于孔径的纺锤形柱塞，把小导管插入孔内，带好丝扣保护帽，用风钻或风镐打入设计深度，使麻丝柱塞与孔壁压紧；小导管外落长度一般为30cm，以便连接孔口阀门和管路；小导管安装后应对开挖工作面进行喷砼封闭，厚度1015cm，封闭范围为开挖工作面及监近开挖工作3m范围的环向开挖面；（5）预注浆堵水还有周边半封闭预注浆、大管棚预注浆等，其上几种注浆方案基本同上，只是预注浆管打的部位、封闭工作面等范围和方式不同而已。（6）岩溶区当隧道穿越岩溶区时，除应采取以上超前地质预报预测等方法进行探水外，还符合以下规定：a、施工前详细了解山顶地表水、出水

34、点的情况，有条件时采取地表注浆（埋深小于20米时）进行处理；b、开挖宜采用台阶法，爆破应按“密布眼、少装药”的原则进行，遇有渗漏时应小心施爆；c、当隧道一侧遇有溶洞时，应先开挖该侧，待支护完后再开挖另一侧。d、仰拱必须超前施作，尽早形成闭合结构，同时要求二衬紧跟。岩溶地段的溶洞空腔、暗河的处理应首先选择疏导、连通方案，不应改变地下水总的流动趋势。处理方案按设计，大概有如下方案：如果隧道底或边墙存在小体积的溶管，且规模较小，则可在边墙及隧底设置盲沟、暗管、涵洞、倒虹吸、钢管疏导或小桥通过；如果隧顶存在溶管，且有水通过，则应在顶部设置暗管跨越或将水引入隧底跨越；溶洞空腔仅在隧底，且较大较深或填充物

35、松散不能承载结构物时，则采用梁、桥等方式通过；当岩溶水很大或涌水量大、涌水点、多、分散、排泄通道不明显的岩溶地段，则应采用了辅助导坑进行汇排。（7）钻孔、注浆的注意事项钻孔顺序一般先内圈后外圈，先无水孔后有水孔；钻机安装平整稳固，其中心线与设计注浆孔中心线相吻合，钻孔过程中要经常检查校正钻杆方向，注浆孔的孔底偏差应不大于1/40孔深，检查孔的孔底偏差应小于1/80孔深；钻孔2m后应安装孔口管或注浆管，测量水压力及涌水量，并填写记录表格，主要内容有按孔号、进尽、起始时间、岩石裂隙发育情况、出现涌水位置、涌水量和涌水压力等；在涌水量大、压力高的地段钻孔时，应先设置带闸阀的孔口管，当出现大量涌水时拔

36、出钻具，关闭孔口管上的闸阀，再进行注浆；当开挖工作面围岩破碎，应先设置止浆墙和孔口管，孔口管埋入止浆墙深度随最大注浆压力而定，也口管宜为直径不小于90mm无缝钢管；注浆材料及浆液配比应根据工程地质、水文地质条件、注浆目的以及成本、设备等因素选择和调整，浆液应具有良好的流动性、可灌性，固结体应具有较高的强度和抗渗堵水性；注浆材料应当无毒、无污染、对人体无害，一般采用水泥基浆材，不宜采用化学浆材，在断层破碎带富水和动水条件下宜采用水泥水玻璃双液浆；注浆注意事项水泥浆液应采用拌种桶配制，配制水泥浆或稀释水玻璃浆液时，应防止杂物混入，拌制好的浆液必须过滤后使用；注浆应采用专用注浆泵注浆，为加速注浆，可

37、安装分浆器同时注浆；配制好的浆液应在规定的时间内注完，随配随用；注浆顺序应为由上至下，浆液先稀后浓、注浆量先大后小、压力由小到大；当发生串浆时，应采用分浆器多孔注浆或堵塞串浆孔隔孔注浆。当压力突然升高应停机查明原因； 注浆压力应符合设计要求，当压力达到设计注浆终压并稳定1015min，检查孔单孔出水量小于0.2m3/min，隧道预测涌水量小于1m3/(d.m)，可终止注浆；采用单液水泥浆时开挖时间为注浆后8h，采用水泥水玻璃浆液时为4h。开挖过程中应检查浆液渗透及固结状态，并根据压力流量曲线分析判断注浆效果，及时调整预注浆方案。异常情况处理a、钻孔过程中遇见突水、突泥情况，立即停钻，进行注浆处

38、理；在开挖工作面有小裂隙漏浆，先用水泥浸泡过的麻丝填塞裂隙，并调整浆液配比，缩短凝胶时间，若仍跑浆，用风钻钻浅孔注浆固结；当水泥浆进浆量很大、压力长时间不升高时，则应调整浆液浓度及配比，缩短凝胶时间，采用小流量低压力注浆或间歇式注浆，但停留时间不能超过浆液凝胶时间；b、当隧道已发生涌水时，立即启动应急预案，组织电工和抽水工24小时不间断抽水，防止浸泡发生其他事故，同时安排挖掘机挖集水井并安排装载机配合运送抽水泵及排水管，增大隧道排水系统排水能力。4.4 突泥的监测、警报与工程措施4.4.1 突泥的主要地质类型造成突泥的主要不良地质为位于多雨岩溶发育地区的溶洞和淤泥带。岩溶发育地区形的溶洞既积水

39、，也可以泥水混杂，后者最为常见，是溶洞突泥的主要形成机制；淤泥带大部位于我国南方岩溶发育地区，而且多数赋存断层中，只有少数淤泥带赋存在陡倾的具有层间滑移特征的石灰岩或白云岩的具有层间滑动的岩层界面中。淤泥带的规模在剖面上向下逐渐变小，到一定深度消失，所以隧道距地表越近时越易遇到，埋深较大的隧道较难遇到。4.4.2 突泥监测与警报突泥的监测与预报基本与突水相似。4.4.3 防突泥的主要工程措施（1）施工时加强超前地质预报，把超前地质预报纳入施工工序管理，建立完善的超前地质预报系统，采用先进可靠的预报方法（TSP203地震波法、红外线探水仪、水平声波反射法、地质雷达和超前钻孔等），采取长短结合、相

40、互验证的综合预报手段，根据预报成果采取相应的处理措施，制订施工方案。 TSP203全程施作TSP203，软弱、破碎低层或岩溶发育区，每次预报距离采用120m，搭接20m；岩层较好的硬质岩每次预报距离采用150m，搭接20m。 超前地质水平钻在可能发生涌水段落采用超前地质水平钻施作3个探孔，钻孔直径采用89，活动断裂带超前探测长度80100m，搭接长度不小于10m，其余地段采用专用探水钻机施工探水孔，孔径为55mm，钻孔外偏角为10，超前探测长度不小于30m，搭接长度不小于5m，作为止水盘并开始下一循环探水。 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5米，根据

41、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，以确定前方隧道是否存在涌水突泥的段落并制定相应的施工预案。（2）突泥治理方案 岩溶洞穴有填充物，其一般下沉量大、强度低、稳定性差，大多由泥砂及其混合物组成。当隧道必须穿越时，隧道基底可采取换填、注浆加固、钢管桩、旋喷桩等方法来处理。 对于充填淤泥的溶洞：在隧道施工中，采取综合超前地质超前预报判明前方存在充填淤泥质溶洞时，应停止施工。然后采用超前预注浆加固淤泥质地层，并采取超前大管棚支护，台阶法开挖。开

42、挖后及时进行径向注浆，及时施作二次衬砌结构。 对于充填粉质粘性土型的：在隧道施工中，采取综合超前地质超前预报表明前方存在充填粉质粘土层时，鉴于粉质粘性土层有一定的自稳能力，对于拱部及边墙的溶洞可采用超前小导管支护，必要时在隧道拱部设大管棚超前支护，分部开挖，钢架支撑的处治方案，开挖后及时进行径向加固注浆。基底的溶洞可采取钢管群桩或高压旋喷桩进行加固处治。加固后及时施作二次衬砌结构，根据水压力测试结果确定是否采取抗水压二次衬砌结构形式。 当溶洞较大、较深，填充物较多时，可采用梁、拱跨越。但梁端或拱座应置于稳固可靠的基岩上，必要时用圬工加固。 当遇到一时难以处理全填充型溶洞时，可采用迂回导坑绕过溶

43、洞区，继续进行隧道施工，再行处理溶洞。4.5 高压富水地段施工难点以及施工方法4.5.1 施工难点释能降压法施工的难点在于寻找溶腔的位置以及溶腔岩盘的爆破。溶腔的查找采用多种方法综合运用，包括地质素描、TSP203、地质雷达、红外线探水、超前深孔钻探和风钻加深5m共五种方法。在爆破过程中，岩盘只能一次爆破成型，否则在高水压力薄岩盘下进行处理危险很大。要求爆破进水口成形良好，围岩稳定，达到流水顺畅，因此，水下岩盘爆破工程主要技术问题是：正确选定岩盘口的位置、形式和参数；优选岩盘爆破设计方案；正确选定岩盘爆破施工安全技术以及考虑爆破对周围环境的不利影响等。4.5.2 施工方法释能降压法是指在隧道施

44、工中遇到高压富水充填溶腔时，选择适当时机采取有计划、有目的的精确爆破，把溶腔爆开，释放溶腔中储存的高压水，削减势能，降低泥水压力，从而消除隧道施工中的高风险，然后进行安全清淤、加强支护、快速通过、及时施作底部结构和二次衬砌等配套处治措施来完成溶腔段施工的一种新的施工方法。释能降压法施工方针为：探介质，锁边界，选时机，精爆破，严监控，畅排放，细处理，勤检查。该方法分为以下几个步骤：（1）查找溶腔：查找溶腔阶段主要包括超前地质预测预报和岩溶特征分析两个方面的内容。超前地质预测预报是指经过采取物探和钻探方法，查找隧道前方是否发育溶腔。岩溶特征分析是指通过超前地质预测预报查找到隧道前方发育溶腔后，应进

45、一步逼近详探，以确定溶腔处理必须的工程地质及水文地质参数。（2）判断溶腔：分析岩溶地质特征、水文特征、规模特征、环境特征，确定溶腔处理方案。如果溶腔规模不大，注浆法可以通过；如果溶腔规模大，注浆法、冻结法处理风险高，可以采用释能降压法。(3)锁定溶腔：锁定溶腔阶段是高压富水充填溶腔处理的关键阶段，它是释能降压专项爆破设计的主要依据。溶腔边界初步确定。根据掌子面的超前钻探资料，对溶腔进行初步确定。溶腔边界准确锁定。准确锁定隧道前方溶腔的临近界面是保证施工安全和进行专项爆破设计的关键。隧道接近溶腔时，主要通过长度为5m的超长炮孔钻探来锁定溶腔界面。钻探时根据钻进速度、排渣情况、水量大小，从而准确地锁定溶腔的临近界面。(4)打开溶腔：打开溶腔阶段是指采取专项精确爆破设计爆通安全岩盘，从而对溶腔内所聚积的水和填充物进行释放，消除能量。岩盘爆破必须做到“爆通、成型、安全”。安全岩盘是指高压富水溶腔与泄水洞掌子面之间预留的一段完整岩体。安全岩盘厚度分析：在释能降压施工技术中开挖至充填溶腔前的最后一个循环时，要保留一个安全的岩盘，防止溶腔内高压水压溃岩盘、突入隧道（泄水洞），造成工程事故。岩盘厚度过大，虽然能杜绝突水突泥事故的发生，保证施工人员及工程机械的安全，但过大的岩盘厚度