京福Ⅳ标隧道风险评估安全专项方案及应急预案.doc

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1、徐墩隧道风险评估安全专项施工方案及应急预案1编制依据（1）新建铁路合福线合肥至福州段徐墩隧道设计图；（2）新建铁路合福线合肥至福州段HFMG-6标段徐墩隧道实施性施工组织设计；（3）现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料；（4）铁路隧道风险评估与管理暂行规定（铁建设【2007】200号文）；、（5）铁路隧道工程施工安全技术规程（TB 10304-2009）（6）本单位所拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法及科技成果和多年积累的工程施工经验。2工程概况2.1隧道概况徐墩隧道起迄里程为DK636+050.8DK636+431，全长380.2m，徐

2、墩隧道按照客运专线设计，行车速度250Km/h。隧道进出口及浅埋区岩石分化强烈，岩体较破碎，均为明洞工程：进口明洞10.0米，出口明洞17.0米。隧道围岩类型为：级围岩为110米，级围岩50米，级围岩164米。隧道内轮廓宽12.7m，高9.8m，进口段山体为上坡，隧道进口采用喇叭口倒切开孔式缓冲结构，隧道出口采用帽檐斜切式洞门结构。2.2工程地质和水温水质徐墩隧道位于中低山丘陵区，地势起伏较大，自然坡度一般为2025，植被较发育，多为松树林等。隧道穿越、地层岩性为表层为残坡积粉质黏土、硬塑；下伏基岩为K1s含角砾凝灰岩，全风化呈土状；强风化层岩体破碎，节理裂隙发育；底下水为基裂隙水，较发育；隧

3、道级地层岩性为K1s含角砾凝灰岩，浅灰色，灰白色，弱风化，岩石较坚硬，岩体较完整，节理较发育。底下水为基岩裂隙水，不发育。2.3气象特征徐敦隧道地属福建省建瓯市，属热带海洋气团与极低大陆气团交替控制和相互角逐交绥的地带，副热带季风现象明显。属四季温暖湿润，海洋性气候较强。雨量充沛，日照充足，夏长冬短，四季分明。冬季少雨无严寒，春季阴湿多雨水，夏季炎热多台风，秋季天晴日照足。全年平均气温在1919.9，最热月（七月）平均气温为3234，极端最高气温41.8，最冷月（一月）平均气温为9.7，最低气温零下9.7左右。年平均降雨量为1653mm，24小时最大降雨量为218.3mm。汛期多东南风，间有东

4、北风和西南风，最大风速高达40 m/s。2.4环境工程地质（1）、隧道开挖后，基岩裂隙水的下渗排泄将造成山体内地下水位下降，地下水径流环境及模式将发生改变。亦影响隧道附近地表水枯竭及部分植被枯萎。（2）、隧道弃碴应合理堆放，应堆放于低洼或相对平缓处，并设拦碴墙，防止水土流失。弃碴对环境有一定影响。（3）、隧道施工中应注意尽量减少对自然植被的破坏，以免造成水土流失，引发山洪、泥石流等地质灾害，对附近居民人生安全造成一定威胁。（4）、隧道进出口端人为活动密集，施工阶段应尽量减少机器噪声对附近居民的影响。2.5物理地质地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期值为0.35s。2.6岩土施工等

5、级及地基基本承载力土石代号及岩土施工工程分级：（1）Qel+dl粉质粘土，硬塑，级0=200Kpa（2）J1l砂岩夹含砾砂岩、石英砂岩：（2）1全风化，级，0=250Kpa （2）2强风化，级，0=400Kpa （2）3弱风化，级，0=600Kpa（3）T3d粉砂岩： （3）1全风化，级，0=250Kpa （3）2强风化，级，0=350Kpa （3）3弱风化，级，0=500Kpa3、风险事件专项施工方案3.1隧道坍塌专项施工方案3.1.1、施工原则隧道施工严格遵循超前地质预报先行，围岩破碎段“管超前、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、早封闭”的原则进行施工。3.1.2、超前地质预报徐墩隧道的地质

6、条件较为复杂，多为级、级围岩，因此隧道超前地质预报工作就显得异常重要，为了更好地完成超前地质预报工作，我标段委托中铁隧道集团设计院对徐墩隧道进行全方位的综合地质预报。结合徐墩隧道的地质条件，超前地质预报工作按照由面到点、长短结合、定性与定量相结合的办法来保证预报的准确性。根据各种预报方法的特点，可分为常规地质预报、长距离宏观预报、中距离预报、短距离验证预报，各种方法如下：(1)地质调查调查目的核对勘测资料，掌握隧道所在地区的地层岩性、地质构造、不良地质及水文地质情况，为隧道内地质预报提供方向性的依据。调查范围根据勘察单位提供的隧道工程地质图，调查范围主要为隧道左右线及隧道中线两侧各12.5km

7、的范围。调查内容a.地层岩性主要调查地层的地质时代、岩层厚度、层间结合程度、岩层产状、岩性、岩石硬度、风化程度等。b.地质构造主要调查断层、破碎带及节理裂隙特征。断层的产状、性质、破碎带宽度、破碎带的成分、破碎带的含水情况以及与隧道的关系。节理裂隙的组数、产状、间距、充填物质、延伸长度、张开度及节理面的起伏情况，节理裂隙的组合状况。c.不良地质主要调查隧址内滑坡的性质、规模、以及对隧道的影响。d.地下水的特征(2)地质素描调查隧道范围内的泉水、井水、水塘、水库、沟水、河水及其水量、水文、水质的变化等。隧道开挖后及时记录隧道洞身和掌子面地质情况的方法，它是地质调查的细化和补充，结合勘察和地质调查

8、取得的地质资料可以预测隧道前方地质情况，同时为隧道运营维护提供全面准确的地质资料。素描内容地层岩性地层地质时代、岩层厚度、层间结合程度、岩层产状、岩性、岩石硬度、风化程度等。地质构造断层破碎带带宽度、破碎带的成分及胶结程度、破碎带的含水情况以及与隧道的关系。节理裂隙特征节理裂隙的组数、产状、间距、充填物质、延伸长度、张开度及节理面的起伏情况，节理裂隙的组合状况。地下水的特征出水点位置、水量、水压、水温、水色、悬浮物（泥砂等）测定；出水点和地质环境（地层、构造、岩溶、暗河等）的关系；与地表相关气象、水文观测；洞内涌水与地表径流、降雨的关系；必要时进行水样分析。围岩稳定性评价和预报根据地质素描得到

9、地层岩性、地质构造、不良地质、水文地质特征等，判定围岩完整性和围岩分级，结合勘察和地质调查取得的地质资料预测隧道前方地质情况。(3) TSP203+超前地质TSP203+超前地质预报系统是专门为隧道和地下工程超前地质预报研制开发的目前世界上在这个领域最先进的设备，它能方便快捷地预报掌子面前方较长范围内的地质情况，它弥补传统地质预报方法只能定性预报无法定量预报的缺陷，为更准确的地质预报提供了一种强有力的科学方法和工具，它不仅可以及时地为隧道施工变更施工工艺提供依据，而且可以减少隧道施工中突发性地质灾害的危险性，为隧道施工提供施工更安全保障，减少人员和设备的损伤，同时也就带来很大的经济效益。图3-

10、1- TSP203原理理理图地层或断层反射波前震源检波器检波器隧道TSP203+超前地质预报系统每次可探测100350m，为提高预报准确度和精度，采取重叠式预报，每开挖100m150m预报一次，重叠部分(不小于20m)对比分析，每次探测结果与开挖揭示情况对比分析。TSP203+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掘进面前方及周围临近区域地质状况的，TSP方法属于多波多分量高分辨率地震反射法。地震波在设计的震源点（通常在隧道的左或右边墙，大约24个炮点）用小量炸药激发产生，当地震波遇到岩石波阻抗差异界面（如断层、破碎带和岩性变化等)时，一部分地震信号反射回来，一

11、部分信号透射进入前方介质。反射的地震信号将被高灵敏度的地震检波器接收，数据通过TSPwin软件处理，就可以了解隧道工作面前方不良地质体的性质（软弱带、破碎带、断层、含水等）和位置及规模。 (4) 超前地质钻孔超前地质钻孔是对TSP203+预报和红外探测等手段探测到的不良地质体的验证，是用水平地质钻机直接揭露掌子面前方岩体来了解掌子面地质情况的一种可靠的方法。优点：可以直接从取出的岩芯或岩粉中了解前方的地质情况，方法直接可靠。缺点：往往以一孔或几个孔代表掌子面前方的整体，具有局限性；对隧道施工干扰大，通常一个循环的超前探孔需要中断隧道施工1020小时。为了尽可能减少对隧道施工的干扰，钻机通常放在

12、专用的钻机台车上，需要时，把钻机台车直接拖到掌了面，固定台车，连接电源、风管和水管即可施工。施工完成后，把台车拖到洞外。这样能减少钻机在洞内安装和拆卸占用隧道施工的时间（通常钻机安装和拆卸需要35小时）。钻孔数量及深度：一般地段每循环钻2个孔，在富水段、断层段、瓦斯段、采空区可钻34孔，遇到特大异常（高水压、高瓦斯等），钻孔增至57孔，深度3060m，以探明前方地层完整性、断层、岩溶、瓦斯及地下水发育情况（水量、水压、水温、悬浮物等）。预报搭接长度以38m为宜，以此做安全储备。图3-1-2超前钻孔布置图：掌子面超前钻孔布置图4掌子面超前钻孔布置图12134756212134掌子面超前钻孔布置图

13、3掌子面超前钻孔布置图2213 综合地质预报中，常规地质预报是地质预报的基础，只有通过勘察和地质调查才能从区域范围内了解隧道通过的地层岩性、对隧道施工影响较大的地质构造、不良地质及地下水特征，再通过地质素描将勘察和地质调查得到的地质信息投影到隧道中，达到细化和补充的作用，但是常规的地质预报是用已开挖揭露的地质信息来推测前方的地质情况，只能定性推测，无法达到定量。在此基础上通过TSP和红外探水预报，取得掌子面前方的异常信息及异常信息的位置，结合常规地质预报已得到的地质信息，来解释掌子面前方可能存在的地质问题，从而达到量化效果，但是TSP和红外探水等物探方法存在多解性，加上地质条件的千变万化，TS

14、P和红外探水只能提供异常区可能存在的地质问题。所以我们在异常区域内实施超前水平探孔，来直接验证异常区内的地质情况。这样的一种立体、综合的地质预报方法为隧道施工提供更准确的地质资料，同时也为隧道施工中突发性地质灾害建立预警预报机制，为隧道施工提供更安全的保障。3.1.3、软弱围岩段及断层破碎带防坍塌措施对软弱围岩，采用四步CD法、三台阶临时仰拱法等法开挖；同时根据超前地质预报所提供的资料及掌子面的围岩情况采用超前大管棚、超前导管及超前锚杆等进行超前支护及掌子面超前预注浆等措施。(1)开挖方法四步CD法隧道级围岩浅埋及偏压地段采用四部CD法，开挖方法见下图：42左侧导坑上台阶支护（包括中隔墙）3、

15、每循环开挖结束后，采用喷射C20砼5Cm厚封闭齐头。1、左右侧导坑开挖面距离为5m，台阶长为3m。左侧导坑下台阶支护（包括中隔墙）2、中隔墙后期边衬边拆除。2 左侧导坑下台阶开挖说明：5 仰拱施作开挖中隔壁法施工工序示意图1 左侧导坑上台阶开挖施工工序:左（右）侧导坑开挖工序流程图右侧上台阶开挖及支护仰拱施工超前预支护左侧上台阶开挖及支护中隔壁拆除左侧下台阶开挖及支护左（右）侧导坑纵断面图复喷砼至设计厚度钢筋网（钢拱架）13锚杆锚杆超前支护右左侧导坑下台阶支护（包括中隔墙）右侧导坑上台阶支护（包括中隔墙）3 右侧导坑上台阶开挖4 右侧导坑下台阶开挖仰拱支护3421右侧下台阶开挖及支护55C25

16、初喷 砼厚 超前预支护图3-1- 四步CD开挖示意图 三台阶临时仰拱法隧道、级围岩段采用三台阶临时仰拱开挖法开挖，首先进行超前支护，进行上部开挖初期支护及临时仰拱施工中部开挖中部支护及临时仰拱施工下部开挖边墙支护、临时仰拱拆除仰拱浇注拱墙二衬。三台阶临时仰拱开挖法施工工序图见图3-。图3-1- 三台阶临时仰拱开挖示意图三台阶开挖方法隧道级围岩段采用三台阶开挖法开挖，首先进行超前支护，进行上部开挖初期支护施工中部开挖边墙支护仰拱开挖与支护。图3-1- 三台阶开挖示意图台阶法开挖方法隧道级围岩采用台阶法开挖，台阶长度35m,周边采用光面爆破减少对围岩的震动以控制成形。上台阶风钻钻孔，挖掘机扒碴到下

17、断面，下台阶利用风钻钻孔。下断面出碴利用装载机装碴，自卸汽车运碴至指定的弃碴场地。为确保施工安全量测及时进行。台阶法施工工序见图3-。图3-1- 台阶法开挖示意图（2）开挖技术保证措施a.严格控制超欠挖，钻眼前画出开挖轮廓线，标出炮眼位置，保证测量精度，严格控制周边眼外插角和装药量。b.台阶法施工需立钢拱架时，下台阶左右错开开挖，防止上台阶拱架拱脚同时悬空。c.以“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”作为进洞施工和软弱破碎围岩的施工原则。d.施工中加强监控量测，按规范埋设观测点，实施监控量测，并及时反馈信息以指导施工和修改设计。(3)超前支护方法掌子面超前预注浆封闭适用情况：围岩极

18、破碎的断层破碎带及有涌突水危险的地段。a).超前预注浆施工工艺流程如图3-“超前预注浆施工工艺流程框图”。b).超前预注浆施工方法进行前进式分段注浆施工工艺时，即在施工中，实施钻一段注一段，再清孔钻一段、再注一段的钻、注交替方式进行钻孔注浆施工。每次钻孔注浆分段长度根据围岩情况定位13m。前进式分段注浆采用止浆塞或孔口管法兰盘进行止浆。进行后退式分段注浆施工时，在检查合格的钻孔中放入止浆塞及其它配套装置，对一个注浆分段段长进行注浆施工，第一分段注浆完成后，后退一个分段长度进行第二分段注浆，如此往复，直到将整个注浆段完成。进行后退式分段注浆施工，注浆分段长度宜取0.6m2.5m。取全孔一次性注浆

19、时，直接将注浆管路接在孔口管上，在孔口处利用孔口管进行全孔注浆施工。前进式注浆适用一般地段注浆。后退式注浆适用于地质较差，成孔较困难，容易塌孔的地段。c).钻孔注浆施工步骤钻孔前要按照设计将钻机就位，计算出各钻孔在工作面上的坐标，标识出注浆孔的准确位置，开孔前保持钻机前端中点与掌子面钻孔位于同一轴线上，固定钻机，保证钻杆中心线与设计注浆孔中心线相吻合，钻机安装应平整稳固，在钻孔过程中也应检查校正钻杆方向。超前注浆孔的孔底偏差应不大于孔深的1/40孔深，注浆孔和检查孔的孔底偏差应不大于孔深的1/80孔深，其它钻孔的孔底偏差应小于1/60孔深或符合设计规定。钻孔2m后安装孔口管或注浆管，兼测量水压

20、力及涌水量。止浆墙采用C25砼浇筑，厚度2m，采用立设模板分段浇筑。施工前应对不同水灰比、掺加不同掺和料和不同外加剂的浆液进行试验，选择适合的浆液和配比，按照配比准确计量，严格按顺序加料，搅拌后的浆液必须经筛网过滤后方可进入注浆机。注浆前对止浆墙或止浆岩盘进行检查，对薄弱部位进行封堵（麻丝蘸双液浆塞紧），以免浆液从裂隙泄漏；检查注浆材料数量能否满足连续注浆要求，如不能保证连续注浆要求，则要等补足数量或有运输保障供应的情况下才能注浆；还要对注浆系统密封情况进行检查。顶水注浆压力为水压加23MPa；超前注浆压力为静水压力的23倍或设计要求注浆结束压力。注浆达到设计注浆压力或注浆量时即可结束。结束后

21、采用施工过程中的P-Q-t曲线、浆液填充率反算、涌水量对比分析法；钻检查孔法和在开挖过程取样比较法对注浆效果进行评定。不合格不合格注 浆测量放线、标注钻孔位置钻机及平台架定位钻孔方向确定补孔注浆钻设注浆孔35m第一分段注浆第二个分段钻孔第二分段注浆合格继续注浆结束该孔钻孔注浆施工效果检查合格结 束整体注浆效果检查配制浆液分段配制浆液混凝土止浆墙施工钻孔口管孔至2m深度安设孔口管、继续钻注浆孔图3-1- 超前预注浆施工工艺流程框图注浆施工注意事项：进行预注浆施工时设置良好的工作面，并在底部设置积水坑，尽可能保证底部管棚施工角度及底部预注浆孔钻孔到位、止浆量足。检查孔严格检查注浆止水效果，以任何检

22、查孔不出浑水为准，且出水量不大于0.3 L/ms；注浆顺序应坚持先底部，后中部、再上部，先外侧后内侧；每个钻孔设孔口管且埋设要牢固、密实，在钻孔中发现有泥沙从孔中外涌迹象时，及时退钻、进行顶水注浆堵水、不能造成溶管或溶隙充填物的大量流失，恶化地质状况；加强止浆墙及作业段空间的沉降变形及必要的应力监测；严格按拟定的钻孔、注浆施工方案和方法进行注浆。钻孔的方向、深度都要严格按设计要求进行；根据超前钻孔探测，随时测量涌水量及水压，化验水质，核实地质情况，如与设计不符，及时向监理提出，并向地质信息系统反馈，以便迅速变更设计后调整施工方案；注浆发生堵管时，先打开孔口泄压阀，再关闭孔口进浆阀，然后停机，查

23、找原因，迅速进行处理。注浆结束时，应先打开泄压管阀门，再关闭进浆管阀门并用清水将注浆管冲洗干净后方可停机。注浆结束标准以达到设计注浆终压及设计注浆量要求进行控制，且检查合格经监理确认后方可结束。施工过程中作好施工日志及各种检查记录。超前大管棚适用于围岩很破碎的级围岩及断层破碎带。施工顺序：搭设作业平台钻机就位钻孔扫孔插入钢管孔口密封处理喷砼封闭管棚钢管注浆开挖及支护进入开挖支护循环钻孔：采用地质钻机钻进，并顶进长管棚钢管，开孔时低速低压。钻机纵轴方向准确定位，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：钢管节采用丝扣连接，为确保同一横断面内接头数量不超过50%，相临钢管的接头错

24、开量不小于1m，施工前先确定每节的顶入长度，编排好每孔管节顶入顺序，采用机械顶进，并做详细交底。注浆：注浆压力控制在0.51.0Mpa，终压22.5MPa。注浆时做好记录，根据注浆压力及注浆量确定终止时间。超前大管棚施工工艺见下图3-1-“超前大管棚施工工艺框图”。主要技术措施：a.注浆操作人员必须经过专门培训,并实行岗位责任制，在注浆前充分做好各项准备工作。b.注浆前，在洞外将管路全部接通，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，予以排除，保持管路系统各部件完好畅通。前期准备(测量放线和场地平整)管棚施工作业平台或操作间套拱（洞内时工作室）导向架导向管下管综合检查注

25、浆封口大管棚加工不合格钻机就位、钻孔补孔、下管合格注浆封口砼生产钢筋加工图3-1- 超前大管棚施工工艺框图c.注浆完毕后，清除管内浆液，用水泥砂浆紧密充填，以增强管棚的强度和刚度。认真清洗干净所有的机具设备，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。超前注浆小导管适用于级围岩段、局部级围岩段及断层破碎带。小导管采用外径42mm，壁厚3.5mm的热扎无缝钢管。施工顺序：测量放样钻孔清孔钢管插入封口注浆与钢架或锚杆焊接。采用风钻钻眼，并将钢管顶入孔内，钢管尾端与钢架或系统锚杆焊接在一起，必要时加环向钢筋。注浆根据压力状况和跑浆情况确定终止时间，确保注浆效果。超前小导管施工工

26、艺流程见下图3-1-10。制作小导管眼孔布置钻孔顶入小导管开挖注浆效果检查注浆图3-1-10 超前小导管施工工艺流程图3.1.4、监控量测 (1)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经常性量测。选测项目是用以判断隧道围岩松动状态、喷锚支护效果和积累资料为目的的量测。各类围岩量测项目见表3-1-1。 围岩量测项目表 表3-1-1 项目围岩条件洞内观察(A)净空变位(A)拱顶下沉(A)地表下沉(B)围岩位移(B)锚杆轴力(B)衬砌应力(B)围岩条件(B)洞内收敛性(B)硬岩(IIII级)软岩(IV级)土砂注：必须进行

27、项目；应进行项目；必要时进行项目。(2)测点布置量测断面测点布置见下图。图3-1-11 监控量测点布设断面图(3)量测注意事项量测项目的初次读数必须在安装后12小时内完成，并在下一次开挖前完成。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：级及以上围岩不大于40m；级围岩不大于20m；级围岩应小于10m。围岩变化处应适当加密，在各类围岩的起始地段增设拱顶下沉测点12个，水平收敛12对。当发生较大涌水时，、级围岩量测断面的间距应缩小至510m。地表下沉量测的隧道纵向间距S为：H15m时，S=5m；15mH30时，S=10m。地表下沉量测与周边位移和拱顶下沉量测位置在同一断面。周边位移和

28、拱顶下沉为：1-15d，2t/d；16d-1m，1t/2d；1-3m，1t/7d，以后每月一次。地表下沉为：掌子面距量测断面前后30m时，2t/1d；60m时，1t/2d；80m时，1t/7d。当量测断面离掌子面约1020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，再行量测视察是否收敛。二次衬砌施做时间在围岩和初期支护变形基本稳定并具备下列条件后施做： 隧道周边位移速率有明显减小趋势；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。5、应急处理措施当监控量测数具显示某处变形量超出允许值时，要根据情况立即采取相应的措施。U0Un3时，可正常施

29、工(U0-实测位移值 Un-允许位移值，下同)Un3U02Un3时，加强支护，可采用缩小拱架间距、改变拱架类型、增大喷射砼厚度、采用双层钢筋网等加强措施。 U02Un3时，立即施作此处二衬，二衬需采用钢筋砼。3.1.5、隧道坍塌处理方案1、可能出现坍塌的部位(1)级围岩段易发生坍塌的原因：围岩破碎，自稳能力差，超前支护不到位时易发生坍塌现象。 (2) 硬软围岩交界处易发生坍塌的原因：围岩由较完整、强度较高的、级围岩变化到级围岩时，如超前地质预报不及时，施工方法未及时改变，易发生坍塌现象。处理塌方常视塌方规模大小而定。所谓大小是按塌方地段的塌穴高度、长度范围和塌渣量来区分。小塌方较容易支护与回填

30、，以清为主；大塌方情况较复杂，一般隧道衬砌后需要回填，因此原则上暂不清除衬砌断面线外的塌渣；为了保护塌体上部的围岩，应采取先护后挖，谨慎施工，稳妥前进。2、小规模塌方的处理方案小规模塌方采用在原支撑拱架上部立小拱架的方式，用拱架把坍塌面支撑起来，同时对坍塌面用锚网喷进行封闭。然后再对原断面进行喷射砼施工，原断面初期支护施工时要在坍塌位置的拱部预留注浆管。待支护稳定后第一次对坍塌的空腔压注砂浆或泵送砼进行填充，第一次填充高度以4060cm为宜。待此处二衬施作完毕后再进行第二次填充(此处二衬必须尽早施作)。如下图所示。 图3-1-12 小规模塌方处理方法示意图 3、大规模塌方的处理方案首先对坍塌段

31、掌子面的后方一定范围内进行支护加固。支护采用三台阶法施工。上台阶支护加固至距坍塌里程1.5m处停止，同时对上台阶坍塌堆积表面挂钢筋网喷射砼进行封闭。封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。然后改变上台阶高度，按每循环50cm进行开挖支护施工。保证注浆搭接长度1m。而后重复上述注浆及开挖支护施工。具体步骤如下：(1)在坍塌所形成的碴堆后方进行回填，回填长度45m，回填到上台阶底部的标高。主要有2个方面的作用：一是能稳定坍塌的碴堆；二是作为立设拱架的施工平台。(2)首先对塌方体表面用喷射砼进行封闭，封闭范围为整个上台阶的所有坍塌体及掌子面外露部分，喷射砼封

32、闭厚度20cm，局部需要铺设钢筋网的先铺设钢筋网再进行喷射砼施工。然后对坍塌段后方一定范围内采用上台阶、中台阶、下台阶三台阶法进行支护加强。上台阶高度为3m，中台阶高度为3m，下台阶高度2.7m。拱架采用I20的工字钢，间距1m。全环铺挂2020钢筋网，3m长22砂浆锚杆，环向纵向间距为1.2m1m。对后方进行注浆加固时，不能扰动塌方体。上台阶加强支护施工至距坍塌区1.5m处停止。(3)在距坍塌区0.5m处，上台阶高度改为2m，在此处立设1榀拱架。(4)对坍塌区上方及前方3m范围内进行注浆加固。然后在坍塌区开始处的位置环向安装一排导管并进行注浆，接着在隧道轮廓线内50cm处安装第二排导管并进行

33、注浆，最后在坍塌区后退50cm处沿隧道壁环向安装第三排导管进行注浆。导管采用505的钢管，第一排长度4.4m/根，外叉角45。第二排长度3.6m/根，外叉角34。第三排长度3.6m/根，外叉角58。导管环向间距均为1m，梅花布置。(5)注浆加固完成后，进行上台阶开挖及立拱支护。进行上台阶开挖前，必须先施作超前导管。超前导管长度4m，环向间距40cm。然后才能进行开挖及立拱支护施工。每循环开挖进尺不得超过50cm，拱架间距50cm，每次只立设一榀拱架。喷射砼厚度20cm。立设上台阶拱架时，锁脚锚杆必须锁牢，可在拱架两侧对称同时安装锁脚锚杆。同时，拱脚垫板必须安装牢固，避免拱架悬空和变形。开挖拱脚

34、时，深度可多开挖20cm，拱架立设完毕后，对拱脚及拱架垫板底部喷射砼把拱脚包起来，这样可避免拱脚不实的情况。坍塌段开挖及拱架尺寸预留变形量按20cm考虑。(6)在上循环注浆加固区还剩余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须有1m的重叠区。依次累推，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，采用505的钢管。(7)在下循环的注浆加固及上循环的径向注浆完成后，继续进行上台阶的开挖及立拱支护施工。(8)在上台阶开挖及支护完成后，进行中间台阶的开挖及接

35、拱架支护施工。进行中部开挖及接拱架初期支护施工时，左右侧跳槽施工，每循环进尺0.5m，每次只接一榀拱架。(9)中间台阶开挖及支护完成后，进行下台阶开挖及拱架接腿、初期支护施工。(10)坍塌段处理完毕后，钻设并安装100钢管到坍塌的空腔里面，对空腔采用输送泵泵送C25砼对空腔进行充填，充填厚度不少于60cm。利用充填的砼在隧道范围外侧形成护拱。充填砼采用大塌落度的砼，以利于砼的流动。3.2隧道洞口失稳坍塌专项施工方案徐墩隧道从出口组织施工，单向掘进至进口。由于洞口位置地质条件较差，洞口边坡下方为沟谷，地势险峻，为保证洞口段施工安全，顺利进洞，须先修筑截水天沟，对边仰坡进行加固施工，然后进行明洞的

36、开挖施工，在洞口段施工时应加大监控量测。洞口开挖安全注意事项：（1）洞口边仰坡开挖前，先在明洞边仰坡开挖线外布置观测点，严密观测洞顶围岩变化。观测点应布置在仰坡顶510m范围，间距每5m一个。还应根据岩层走向、厚度、顶部位置具体设置，应保证能观测到顺层岩体的位置变化。根据观测数据，分析洞顶围岩变化，当洞顶沉降出现突变，产生较大的横向、竖向位移时，应实地观察洞顶地表有无出现裂缝，并加强观测。如果观测数据有继续加大，裂缝宽度变大或者数量增多，则洞口可能出现失稳，需要停止进洞进行处理。（2）洞口段正洞施工：a、进洞开挖，开挖方式根据设计图纸应采用四部CD法。遵循“短进尺、弱爆破、早封闭、勤量测”的施

37、工原则，每循环进尺以一榀拱架间距为宜，尽量采用预裂爆破。b、观察记录工作面的工程地质与水文地质情况，作地质素描。观察开挖面附近初期支护状况，判断围岩、隧道的稳定性和初期支护的可靠性。由工区地质组进行，其他技术人员协助。c、地表量测：在级围岩且埋深小于40m的地段沿隧道轴向每隔510m布设。同时在横向依据实际情况，选定主断面，沿主断面布设测点，以了解地表沉降的横向影响范围。d、洞内量测：按照设计及规范要求，对隧道进行拱顶下沉及围岩收敛量测，发现围岩变化异常立即采取加固措施，确保施工安全。3.4隧道涌水突泥专项施工方案3.4.1 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

38、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，地层富含水丰富时，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

39、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，必须以疏、排为主。3.4.2 工艺流程 超前地质预报超前支护短开挖强支护仰拱砼拱墙二衬3.4.3 突泥涌水探测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。3.4.4 施工方法（1）隧道进口

40、成立超前地质预测预报和围岩监控量测小组，小组需配备1名专职地质工程师及1名隧道工程师和1名测量专业技术人员，专门负责该项工作。每个开挖工班必须配一名工程师跟班。随时掌握掌子面地质情况，并指导督促措施、技术标准、技术交底的落实，确保按操作规程标准化作业。（2）施工到设计突泥涌水段前，开挖班打炮眼时，必须用风钻打一长炮眼，长度比一般炮眼长3米，目的用于探测前方是否有涌水流出。若无涌水流出，则按正常施工方法进行。（3）若探明前方有突泥涌水，则对掌子面进行帷幕注浆。（4）帷幕注浆结束后，进行弱爆破短开挖，开挖一榀钢架距离及时立钢架锚喷支护。（5）仰拱应紧跟隧道开挖，及时封闭，满足安全步距要求。（6）仰

41、拱施工后，及时施作拱墙二衬，二衬安全步距满足规范要求。（7）按此方法反复循环施工，直至渡过突泥涌水段。3.4.5 应急救援预案为保证可能在京福铁路客专闽赣标徐墩隧道突泥涌水事故后，急救工作程序化、科学化、机动化，把人员伤亡和经济损失降低到最小程度，并明确在急救预案中的机构设置和相关部门、人员在应急中的职责，根据项目确认的高中度风险，特制定本预案。（1）可能发生的场所及部位1）在京福铁路客专闽赣标徐墩隧道突泥涌水事故可能发生的场所内，徐墩隧道：DK636+060.8DK636+180（预测最大涌水量为360m/d）、DK636+414DK636+290(预测最大涌水量为320m/d)段隧道的洞身

42、拱部、边墙、仰拱等部位。 2）可能发生的以下几种事故：开挖爆破作业后引起的隧道突泥涌水事故；初期支护受压变形引起的隧道突泥涌水事故。3)应急资源人员在京福铁路客专闽赣标项目经理部六工区成立以工区主任为组长，书记、副经理、总工程师为副组长、各部门负责人、施工现场负责人、调度员、值班电工、现场保卫、医务员、抢险人员为组员的应急救援工作小组。物资、机具、设备a报警系统及通讯设备：对讲机、电话、手机等通讯设备。b应急设施及机具：防爆电线、电缆、电灯、手电筒、应急灯、移动配电箱等照明所需物料；轮式装载机、挖掘机、自卸汽车、抽水机等抢险设备。c其它材料工具：钢筋爬梯、救生绳、救生圈、氧气袋、木材、型钢、铁

43、锹、撬棍、钢丝绳，枕木等。d伤员急救设备：伤员担架、消毒剂、急救箱。e救护车辆及交通工具：指挥车、微型车、材料运输车、救护车等。4)洞内紧急逃生设施的设置：隧道两侧安装钢筋爬梯并挂逃生绳和足够数量的救生圈，靠近掌子面的地段挂充足的氧气袋。隧道内作业人员密集地段在拱部设置逃生平台并设急救箱。3.4.6应急组织机构(1)项目经理部成立应急领导小组 组 长：王小军副组长：田少剑，傅政，张伟图组 员：吴成勇，王泽均，吴保平，刘勇，郑铁，高建刚，阳礼，史照鹏，张俊辉。施工现场负责人：张伟敏，张伟强抢险人员：徐墩隧道作业队全体施工人员(2)责权1)组长王小军，全面负责组织应急救援预案的编制、交底、培训和演

44、练，负责启动、实施以及调动所需人员、物料等资源的供给。2)副组长田少剑，傅政，张伟图具体负责发生隧道突泥涌水事故后，应急预案的启动和应急预案的全面实施。 3)调度：负责信息收集以及内外部（外部：当地政府、医疗救护部门的紧急联系电话）、上下级的联络汇报工作，并按规定向上级等相关部门报告；同时按照领导的决策和安排进行上传下达；做好急救工作中车辆、物料、人员等的调遣工作。4)工程部门：负责隧道突泥涌水事故应急救援预案的编制和演练培训；负责应急救援期间抢险方案的制定和风险再评价。5)安质部门：负责隧道突泥涌水事故应急救援预案的编制审核，不断完善应急救援预案。参与应急救援期间抢险方案的制定和风险再评价。6)机物部门：负责隧道突泥涌水事故应急救援预案所需机电设备、物资、材料的配备。7)综合部：负责在隧道突泥涌水事故应急救援期间，各部门的工作协调、上传下达有关信息和指令；统一对外报导口径，防止出现不真实报导；最大限度的控制媒体，降低负面影响。负责隧道突泥涌水事故