铁路工程高风险工点专项施工方案

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铁路工程高风险工点专项施工方案

高风险工点专项施工方案

XXXX铁路X标一工区项目经理部

(二)工程地质及水文地质 3

NBT 10415-2020 中温玻璃-金属封接式真空直通太阳集热管(发布稿).pdf(一)风险处理规定 7

(二)风险监测规定 7

五、风险等级评定结果 9

六、专项施工方案 10

(一)塌方处理方案 10

(二)变形处理方案 15

(三)突水突泥处理方案 18

(四)水平旋喷桩施工方法 21

(五)超前小导管施工工艺 26

(六)大管棚施工工艺 30

七、施工保障措施 36

(一)质量保证措施 36

(二)安全保障措施 38

(三)冬季施工措施 43

(四)雨季施工措施 45

(五)夜间施工措施 47

(六)文明施工措施 47

(七)环境保护措施 48

(一)应急预案组织结构 48

(二)应急救援小组主要任务 49

(四)应急物资、设备及救援器材储备 51

2、本方案所称风险管理是指参建各方通过风险计划、风险评估、风险控制,落实“抓源头、抓过程、抓细节”的管理要求,减少风险的影响,以较低、合理的成本获得最大安全保障的管理行为。

3、项目以设计阶段隧道风险评估为基础,结合地质勘探新成果、超前地质预报成果、施工揭示地质情况和监控量测结果,对隧道风险工点进行动态调整。

4、本细则适用于本项目管辖的隧道风险管理。

(1)《XX铁路建设安全生产管理办法》

(2)相关国家和行业标准

f)《关于加强铁路隧道工程安全工作的若干意见通知》(铁建设【2007】)102号

g)《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》(铁建设【2007】200号)

(3)《XX铁路重点隧道风险监控手册》制定本办法。

a)新建XX铁路X标施工相关合同文件

b)新建XX铁路X标XXXX铁路古子山隧道《实施性施工组织设计》、纸坊隧道《实施性施工组织设计》

c)《古子山隧道设计图》、《纸坊隧道设计图》

(二)工程地质及水文地质

本管段主要位于秦岭高山区,由西秦岭及岷山高山区等次一级地貌单元组成,高程多在2100~2600m间,相对高差100~500m。山高谷深,岭谷相间,高差大,沟谷深切多呈“V”字形。

西秦岭山区的麻子川梁为黄河、长江两大水系的分水岭,岭北主要河流为洮河、迭藏河及其支流,岭南为小岷江、秋末河、理川河等支流。洮河河谷弯曲较狭窄,两岸阶地断续分布,河谷及支沟两岸大型泥石流、滑坡等不良地质发育;小岷江河谷区山高谷深,仅局部发育有不对称的零星阶地,由河漫滩、阶地、泥石流洪积扇组成,地形沟壑交织,河谷两侧形成狭窄的山间谷地,山体陡峻。

本管段属秦岭~昆仑纬向构造体系被后期构造体系改造,出露三叠系、二叠系、石炭系、泥盆系、志留系等中生界、古生界的地层,山间盆地内仍零星出露第三系白垩系等新生界、中生界的地层,主要为板岩、炭质板岩、灰岩、砂岩、泥岩、砾岩及燕山玢岩等。

本管段地质构造十分复杂,主要为秦岭褶皱系一级大地构造单元,在漫长的地质历史时期内经历了多期的构造运动,形成了纬向构造体系,后期活动的构造体系对前期形成的构造体系加以改造、归并、复合,使构造环境及其表现形式更加复杂;尤其是木寨岭隧道及纸坊隧道一带,地质构造极为复杂,类型多样,区域内断裂构造发育,表现形式多为破碎带、褶皱带及不整合接触带。

本管段主要穿越两大地震带,即北西向展布的天水~兰州地震带和南北向展布的武都~马边地震带。地震带为北西西向和北东向两组断裂的交汇部位,以北西西向断裂为主。这两条地震带具有地震活动频率高,复发期短,强度大的特点。地震动参数划分详见下表。

DK192+375~DK204+200

本标段地表水主要为江河水、溪水、沟水,地表水系发育,较大的地表水系主要有洮河、迭藏河及小岷江及其支流,江河均为常年流水,水深数米至数十米,河水位受季节性降雨变化,雨季河水汹涌。测区山间溪沟及次级小河流不发育,一般流程较短,流量受大气降雨控制,因季节变化而变化,以蒸发、下渗和径流等形式排泄。

包括河谷区孔隙潜水和黄土孔隙潜水及斜坡堆积层潜水:河谷区孔隙潜水主要分布于本标段河流的河漫滩、河流各级阶地、支流沟口冲洪积扇堆积层。河谷区地下水水位埋深较浅,渭源以南水质良好且水量丰富,易开采利用。黄土孔隙潜水及斜坡堆积层潜水主要分布于测区内的黄土峁梁及丘陵山涧沟槽一带地区。受大气降水及河流补给影响,水量随季节而变化。据民用井调查,其单井流量为5~10m3/d,最大流量可达100m3/d。

本标段岩体受区域构造影响严重,基岩裂隙水普遍发育,地下水多受节理裂隙发育程度与大气降水控制,以补给沟水及下降泉形式排泄,水质对圬工基本无侵蚀性。

分布于灰岩夹少量碎屑岩,该类水主要通过岩溶洼地、漏斗、溶洞及溶蚀裂隙等接受降水补给,在溶蚀裂隙及溶洞中径流,在低洼处、地层接触带等以泉水或地下河的形式排泄。由于构造、地层岩性、地貌及气象、水文条件的不同,其富水性也相差较大。本区地下水富水性属中等富水。

本管段经过水系主要为黄河水系的支流洮河水系。

6、不良地质体及特殊岩土地段

①湿陷性黄土:工程范围内的黏质黄土句IV级自重湿陷性厚度为20m

②松软土:根据工点范围内静力触探成果,隧道进口段地表的砂质黄土qs值小于3mp,判定为松软土,厚度为7m

③膨胀岩:根据实验资料统计分析及周围地层情况,隧道范围内下第三系泥岩具膨胀性。

隧道进口端分布第四系全新统坡积粉质黏土,承载力低,为松土。不良地质为断层破碎带及其影响带、碳质软岩大变形。

①断层破碎带及其影响带

隧道DK202+390~DK202+540段通过一背斜及向斜构造。岩性为二叠系下统板岩夹砂岩为主夹灰黑色碳质板岩。背斜轴部位于DK202+440附近,向斜轴部位于DK202+492附近,岩体节理裂隙发育,砂岩岩质较硬,受构造应力作用具压碎结构,板岩岩质软,易发生扰曲变形。

1、根据项目风险评估结果,按照风险接受准则,提出风险处理专项施工方案,处理方案包括风险接受、风险减轻、风险转移、风险规避等。

2、根据风险处理结果,提出风险对策表。风险对策表的内容应包括初始风险、设计或施工应对措施、残留风险等。

3、对风险处理结果实施动态管理,当风险在接受范围内,隧道风险管理按预定计划执行直至工程结束;当风险不可接受时,应对风险进行再处理,并重新制定风险管理计划。

1、风险监测组织结构及人员安排

一工区风险监测小组人员组织表

负责测量方案实施,测量数据的分析

测量方案实施,资料整理

2、在施工前,将风险监测测量、精度要求、仪器型号及性能等报监理工程师。不断向工作人员提供监测领域的新技术、新工艺、新仪器,不断提高监测队伍的素质。对业主提供的基准点资料及时进行复测,对不同之处及时提出意见以便修正,从而确保基准点数据的准确性。

3、仪器和元器件在使用前均经严格的校验,合格后才能投入使用。监测组内建立二级检查制度,监测仪器按规定时间进行核准,以确保测量数据的准确性,固定专人管理仪器,进行保养和维修。

4、检测资料的存储、计算、管理均采用计算机进行。每天的监测成果要及时送报主管工程师(并报送监理工程师)。将所有被保护对象的详细调查资料汇编成册,以备随时查阅。监测值出现异常时,迅速报告相关工程师并加密观测次数,必要时进行24小时不间断监测,直至稳定为止。要保留所有的原始资料,以供抽查。

掌握车站、隧道施工中地表隆陷情况及其规律性;掌握施工过程中不同深度地层的沉降和水平移位情况;掌握施工过程中地下水位的变化情况;掌握结构物的相互作用力以及管片的变形情况;指导现场施工,保障建筑物、构筑物及地下管线的安全。

隧道施工风险监测项目表

分别按区间施工监测项目、方法及数量设置量测点

用水准仪对各点进行定期观测,与初始数据对比分析,并绘出变形沉降曲线图。

 采用收敛计,测点的纵向间距应视需要而定,或在有代表性的地段选取若干个测试断面

在隧道洞口段施工,或地质条件变差、量测值出现异常情况,量测频率应加大;必要时1h或更短时间量测一次;对于地质条件好的且收敛值稳定的隧道,可加大断面间距;对于围岩较差,收敛值长期不稳定,应缩小量测断面的间距

利用拱顶变位计或水准仪,钢卷尺对拱顶位移进行观测,利用读数差系列数据组合,分析判断

从量测数据可以分析确认围岩的稳定性,尤其可以预报拱顶塌方

临近建筑物倾斜沉降及开裂监测

在承重墙或柱上布置观测点,观测点应通视良好,以利于精密仪器测量。倾斜观测在两个垂直方向设置不少于4个点,通过观测同一垂直面垂直度来确定倾斜程度

施工期间房屋倾斜观测每5天一次,地中位移每天1—2次。

隧道的径向位移分布和松驰区范围

选择在代表性地质地层,在地表钻孔埋入位移计,进行量测

根据监测结果并结合此处的收敛值和条件一起研究内位移,当收敛值大于预计位移值而且松驰区域也比锚杆长度深时,要考查锚杆轴力,或者增加锚杆根数或者加长锚杆等补强技术措施,以保证施工安全

监测点按照设计要求布置,宜布置在受力、土质条件变化较大或有代表性的部位,

结合隧道净空位移.内位移及拱顶下沉等量测结果,可以利用衬砌的量测应力,与设计值相对比,以判断和确定最适宜支护施作时间和进行衬砌厚度和强度的信息反馈设计

7、风险监测资料的收集整理和信息反馈

风险监测资料主要包括风险监测方案、监测数据、监测日记、监测报告、监测会议纪要等。坚持长期的、连续的、定人、定时、定仪器地进行收集资料,用专用表格做好记录,做到签字齐全,用计算机进行整理,绘制各种类型的表格和曲线图,对监测结果进行一致性和相关性分析,预测最终位移值,预测结构物的安全性,及时反馈指导施工。

通过对古子山隧道初始风险评估等级进行统计,综合考虑各风险因素,古子山隧道初始风险等级为“低度”。

古子山隧道风险等级评定统计表

采取相应的工程对策后,判定其残余风险为“低度”、“中度”风险,综合考虑各风险因素,古子山隧道残余风险等级为“低度”,对残余风险,应科学组织施工,加强风险管理,将风险损失降低到最小。

通过对纸坊隧道初始风险等级进行统计,综合考虑各风险因素,纸坊隧道初始风险等级为“极高”。

纸坊隧道风险等级评定统计表

采取相应的工程对策后,判定其残余风险为“低度”、“中度”风险,综合考虑各风险因素,纸坊隧道残余风险等级为“中度”,对残余风险,应科学组织施工,加强风险管理,将风险损失降低到最小。

(1)塌方的的塌碴方量、腔体边界估计

经过现场测量做了塌碴堆积体的的方量计算,以及结合围岩的产状对塌腔边界进行了初步估计。

(2)未坍塌段落(影响段)拱顶围岩评估

在注浆导管施做过程中,结合钻孔、注浆量以及近期的监控量测数据分析,未坍塌段落围岩基本情况,是否稳定,初期支护状况是否良好。

在塌腔附近及坍塌影响段分别布置监测断面,每天观测不少于两次,对于收集的数据及时分析为施工方案的调整及安全管理提供依据。

(1)塌腔封闭:对掌子面塌方碴土以及塌孔处进行不少于15cm厚喷射混凝土封闭,喷射机喷嘴处采用PVC管加长,喷砼时人员要站在安全地方,不要站在塌腔里面。

(2)围岩补强:在未坍塌段增设I20b立柱,立柱支撑在隧道正中间,立柱与拱顶间加设钢板作垫板,钢板尺寸为240*200*15mm。立柱与地面间加设木板作垫板,木板尺寸为300*300*50mm。立柱间距1.5m,分担初支拱部压力,防止塌方蔓延。

(3)随后对碴土及塌孔上方围岩进行了注浆固结。从未坍塌的段落以拱架为依托布置两层不同角度的注浆小导管,对塌腔内虚碴进行注浆固结;对坍塌影响段进行环向注浆加固,环纵间距1.2m×1.2m梅花型布置;注浆管均采用Φ42小导管,长度为4m,注浆为1:1水泥浆。加固围岩裂隙及变形扰动的松散体。其施工工艺流程为:

注浆管钻孔过程中,如个别坍孔较严重,不能成孔,该处可以先不钻孔和安管,待其它位置孔位安装并注浆完毕后,在浆液初凝后,再补钻剩余的孔。钻孔结束后,及时清孔,塞紧孔口,防止杂物堵孔,致使钢管无法正常安装。

根据《双线隧道辅助施工措施及施工方法设计图》,加工长度不等的Φ42*3.5mm无缝钢管,并在无缝钢管上打压浆孔。如下图所示。

注浆以劈裂浆为主,渗透注浆为辅。渗透注浆主要通过浆液与山体水形成具有一定强度的聚合反应物,加强岩体颗料间胶结,阴塞渗水通过,防止颗料流失造成岩体结构破坏并止水,劈裂注浆则通过高压劈裂挤密软弱岩体,利用强度较好的浆液凝固体在软弱层面形成骨架,约束岩体变形,提高岩体的整体稳定性,同时用浆液置换岩体中的饱水空间,整体上提高岩体抗水软化能力。从现场情况来看,岩层属于软弱松散体,注浆效果要求主要对隧道拱顶以上进行填充,来作为永久性的加固体,应以满注和高强度为前提,依据上述原因,设计注浆参数如下:

注浆浆液采用水泥单液浆,水灰比为1:1。

  单孔注浆量:0.8H(m3);

  注浆速度:90L/min;

  注浆初压:0.5~2MPa;

1)确定注浆量:对有代表性的孔位进行注水试验,确定岩土的孔隙率为0.8,填充率为90%,由此来调整注浆参数,确定注浆量的大小、速度和注浆压力。

2)注浆:注浆时,遵从从低处向高处注浆,从外向内注浆的原则,尽量减少相邻注浆管串浆现象发生,并设专人盯注压力表的变化,防止堵管和注浆管的脱管。在注内排孔时,适当提高注浆压力。在达到预计注浆量后,稳定一段时间后拆除注浆管迅速用塞子堵塞注浆管,防止浆液流出。在未达到设计注浆量时而压力达到预定值时,进行原因分析,确定已饱和时,才能换管另注。有时发生窜管,浆液从其它管中冒出时,马上停止注浆,尽早补注出浆管,否则要补充钻孔。

1)注浆时,技术员会同现场监理进行现场旁站,记录注浆情况。  

2)高压补注:在检测到遗漏区域后,要及时进行第二轮高压补注。

方案一:注浆+长大管棚

在塌腔前安全距离内做止浆墙,在拱顶范围内布置15个注浆孔同时预埋长大管棚导向管,先对塌方段进行整体注浆加固,注浆完成等强7天后施打管棚,管棚完成后进行开挖支护,二次衬砌小段(每循环4~5m)跟进。

1、止浆墙采用C20混凝土,厚度2m;安设φ70mm注浆导管,长2.5m;止浆墙边施做边回填,注浆压力1.0~1.5MPa,注浆厚度应能够保证拱顶3m以上松散体全部固结。

2、对管棚导向管段内拱顶180°圆心角范围的钢拱架拆换,并提高形成管棚工作室。

3、管棚布设在拱部120°圆心角范围的外轮廓线以上50cm处,长管棚长度30m、φ127mm、中心间距为35cm,管内设钢筋笼并灌注M30水泥砂浆,共布设45根,总长1350m。

4、开挖过程中必须配合小导管,每循环进尺0.8m;小导管采用Φ42,长度为4m,注浆为1:1水泥浆;采用的H175×175×7.5×11型钢钢架,间距0.8m,每个拱脚不少于4根6m长的锁脚小导管,φ8、20×20钢筋网片,C25喷射混凝土;对塌腔泵注C25混凝土封闭,封闭层厚度3m。

此种方案是处理大型塌方比较有效的手段,能够承受巨大的坍体荷载;但是处理周期估计需要3~4个月,由于前期施工完成的段落采用的H175×175×7.5×11型钢钢架且间距非常小,超前小导管布置的也很密(已完成段落拱部基本形成了至少两层导管,局部超过三层),估计长大管棚的钻孔将非常困难。

方案二:注浆+洞内小管棚+双层支护

对塌腔及影响段段加固注浆,确认后部围岩及初期支护稳定能够确保洞内施工安全的前提下进行塌方处理。

1、保证堆积体稳定:对洞内塌碴堆积体的表面喷射厚度不小于10cm的混凝土,然后在堆积体内打小导管注浆固结;

2、固结塌腔内虚碴:从未坍塌处以稳定的拱架为依托布置两层不同角度的注浆小导管,角度分别控制在60°、5~10°,注浆管采用Φ42小导管,长度为6m,1:1水泥浆,压力控制在0.5~1.0MPa;

3、开挖:待塌碴固结后先开挖小洞检查注浆效果,若达到预期的固结效果按照预留核心土弧形导坑法开挖,每循环进尺控制在50cm,开挖预留50cm变形量,开挖断面成型后立即对开挖面进行喷射混凝土封闭;

4、支护:采用的H175×175×7.5×11型钢钢架,每个拱脚不少于4根6m长的锁脚小导管,φ8、20×20双层钢筋网片,C25喷射混凝土;

5、支护加强:待中台阶开始开挖后随之施做二次支护,即套拱作为支护的补强,也作为二次衬砌的安全储备不再拆除,套拱拱部和边墙均施做。套拱采用I20b型钢,锁脚采用φ42mm锚管,套拱的间距为1m。套拱联接钢筋采用φ22mm螺纹钢筋,环向1m间距。

此种方案适用于中小型坍塌处理。

1、注浆结束,浆液强度满足设计要求围岩稳定后,对变形侵限段支护进行换拱处理。

2、换拱参数如下:①拱部超前支护采用单层超前注浆小导管,间距30cm。②初期支护采用H175×175×7.5×11型钢钢架,拱架间距0.8m;拱部采用Φ22组合中空锚杆,边墙采用Φ22螺纹砂浆锚杆,长度6.0m,环纵间距1.0*0.8m,按梅花形布置;拱墙挂φ8钢筋网,网格间距20*20cm;拱架设Φ22纵向连接筋,间距1.0m,拱脚处设φ42锁脚锚管。③为防止较大的侵限变形,开挖变形预留35cm;拱墙喷射C25混凝土30cm厚,仰拱30cm厚。④二衬按C35钢筋混凝土施工,拱墙厚度60cm,仰拱70cm。Φ22、Φ14、φ8钢筋间距均为20cm。

3、换拱时采用机械开挖,尽量减弱对围岩震动,开挖面及时用喷射混凝土封闭。

4、衬砌紧跟,每5米左右施工一组,对有空腔的部位应预先埋设注浆管和排气管。

1、在变形段加固处理完成前,变形段禁止其他人员进入。在变形段加固处理时,必须加强工作面的通风和照明,设好安全通道并且应有专人进行安全防护。

2、施工期间,应对支护的工作状态进行定期和不定期检查。在不良地质地段,应由专人每班检查。当发现支护变形或损坏时,应立即修整加固,当险情危急时,应将人员撤出危险区。

3、施工期间,尤其在注浆时,应对支护的工作状态进行检查。当发现支护变形或损坏时,应立即停止注浆,采取措施。

4、在变形段加固处理过程中,加强围岩量测工作,随时掌握此段围岩变化情况,以便采取进一步措施。

5、在变形加固、换拱处理过程中加强人员盯控,安全员、技术员、领工员24小时值班,确保现场安全监控。

⑴搭设支撑减弱围岩变形。在变形段处搭设扇形支撑,稳固围堰,减小变形。

⑵两端衬砌稳定隧体。采取先在变形段两端不侵线处,进行二次衬砌混凝土施工,使其隧体稳定。

⑶注浆固结岩体。对变形空洞处施做小导管进行注浆固结补强岩体,待围岩稳定后处理。

⑷换拱处理。待岩体稳定后,坼除变形拱架,处理欠挖,安装拱架重新喷混凝土。

⑸及时衬砌。对换拱段尽快施做衬砌,衬砌长度为每循环5~6米。

⑴用断面仪检测变形轮廓线,确定不侵线里程,尽快组织衬砌,使变形段两端得到稳定,便于加固处理。

⑵变形段搭设扇形支撑,防止坍塌。支撑间距3.0m/榀。立柱支撑在隧道正中间,立柱与拱顶间加设钢板作垫板,钢板尺寸为240*200*15mm。立柱与地面间加设木板作垫板,木板尺寸为300*300*50mm。立柱间距3m,分担初支拱部压力,防止变形蔓延。

在两端衬砌完成后,对侵线段环向打入Φ42小导管作为注浆管,注浆管长度以3.5米为宜,环纵间距为150㎝×120㎝,注浆用1:1的水泥净浆,主要针对围岩裂隙及变形扰动的松散体。注浆后,根据监控量测数据来看,后方围岩已趋于稳定,可以进行下一步施工方案的实施。

注浆管钻孔过程中,如个别坍孔较严重,不能成孔,该处可以先不钻孔和安管,待其它位置孔位安装并注浆完毕后,在浆液初凝后,再补钻剩余的孔。钻孔结束后,及时清孔,塞紧孔口,防止杂物堵孔,致使钢管无法正常安装。

根据《双线隧道辅助施工措施及施工方法设计图》,加工长度不等的Φ42*3.5mm无缝钢管,并在无缝钢管上打压浆孔。

注浆以劈裂浆为主,渗透注浆为辅。渗透注浆主要通过浆液与山体水形成具有一定强度的聚合反应物,加强岩体颗料间胶结,阴塞渗水通过,防止颗料流失造成岩体结构破坏并止水,劈裂注浆则通过高压劈裂挤密软弱岩体,利用强度较好的浆液凝固体在软弱层面形成骨架,约束岩体变形,提高岩体的整体稳定性,同时用浆液置换岩体中的饱水空间,整体上提高岩体抗水软化能力。从现场情况来看,地表岩层属于软弱松散体,注浆效果要求主要对隧道拱顶以上进行填充,来作为永久性的加固体,应以满注和高强度为前提,依据上述原因,设计注浆参数如下:

注浆浆液采用水泥单液浆,水灰比为1:1。

  单孔注浆量:0.8H(m3);

  注浆速度:90L/min;

  注浆初压:0.5~1MPa;

Ⅰ.确定注浆量:对有代表性的孔位进行注水试验,确定岩土的孔隙率为0.8,填充率为90%,由此来调整注浆参数,确定注浆量的大小、速度和注浆压力。

Ⅱ.注浆:注浆时,遵从从低处向高处注浆,从外向内注浆的原则,尽量减少相邻注浆管串浆现象发生,并设专人盯注压力表的变化,防止堵管和注浆管的脱管。在注内排孔时,适当提高注浆压力。在达到预计注浆量后,稳定一段时间后拆除注浆管迅速用塞子堵塞注浆管,防止浆液流出。在未达到设计注浆量时而压力达到预定值时,进行原因分析,确定已饱和时,才能换管另注。有时发生窜管,浆液从其它管中冒出时,马上停止注浆,尽早补注出浆管,否则要补充钻孔。

Ⅰ.注浆时,技术员会同现场监理进行现场旁站,记录注浆情况。  

Ⅱ.高压补注:在检测到遗漏区域后,要及时进行第二轮高压补注。

Ⅱ.人员组织:可分两个工班进行作业,每工班15人。其中:施工指挥1人,施工技术指导1人,测量工2人(负责布孔、定位、量测),工人8人(负责钻孔、安装钢管、拌浆注浆等),电焊工2人,材料调度1人。

根据监测数据,待变形注浆段稳定后,从端头开始,破除拱架处理欠挖,破除时采用按次序一榀一榀进行。每榀更换时从上到下依次进行,每段拱架更换完后及时施做系统锚杆,循环进行。每两榀更换完后,施作钢筋网片及连接筋,循环进行,直至变形段处理完毕。

在拱架拆除5~8m后,停止拆除进行二次衬砌施工,待衬砌完成,混凝土达到拆模强度后再进行换拱作业,直至变形段全部处理完成。

⑴施工期间,应对支护的工作状态进行定期和不定期检查。在不良地质地段,应由专人每班检查。当发现支护变形或损坏时,应立即修整加固,当险情危急时,应将人员撤出危险区。。

⑵构件支撑的立柱不得置于虚碴和活动石块上。在软弱围岩地段,立柱底面应加设垫板或垫梁。

⑶钢架的安装作业时,作业人员之间应协调动作,在本排钢架未安装完毕,并与相邻的钢架和锚杆连接稳妥之前,不得擅自取消临时支撑。

⑷施工期间,尤其在注浆时,应对支护的工作状态进行检查。当发现支护变形或损坏时,应立即停止注浆,采取措施。

⑸施工人员应经培训合格后上岗。焊工应持有特种工人作业证。

⑹焊机必须接地,以保证操作人员安全,对于焊接导线及焊钳接导线处,都应有可靠的绝缘接地。

⑺大量焊接时,焊接变压器不得超负荷,变压器升温不得超过60℃,为此,要特别注意遵守焊机暂载率规定,以免过分发热而损坏。

⑻喷射混凝土时,所有操作工人必须带安全帽,防尘口罩,防尘工作服,雨靴,橡胶手套。

⑼喷射手,控制好风压、喷射距离,避免回弹骨料伤人。

⑽电线包皮应完好,开关应装在固定闸刀盒内。

⑾安全员应随时观察地质变化,发现有松动滑块现象,应立即撤离工作面。

⑿喷浆结束后,应清洗喷射机及管路,避免堵管炸裂伤人。

(三)突水突泥处理方案

按照“先进行抽水清淤、施做下部堵头墙、施做水平旋喷加固塌体、施做二次衬砌(已施做仰拱段)、按工序开挖、支护塌方段、施做塌方段二次衬砌、地表加固及回填处理、洞内正常施工”的顺序进行,具体处理方案如下:

①塌体周边10~15m设置警戒线,并设专人进行盯防,进行警戒工作。

②塌体及裂缝周边布置测点,进行地表监控量测,前30天的频率为1次/8~12小时,中间30天施做完成后的频率为1次/48~72小时,监控量测延续至地表回填处理完成后不少于30天。

③警戒线外设置地表截水沟,截水沟应根据地形条件合理顺坡,地表水排至塌陷区线路右侧沿道路排水沟导出。截水沟应设置三七灰土垫层隔水处理,截水沟尺寸详见下图。

④警戒线外的裂缝进行封闭处理,采用细石混凝土灌填裂缝或采用塑料布进行遮蔽处理,便于观察、量测。

①配备大功率的抽排水设施,确保在最短时间内抽排完洞内积水。

②要积极做好监控量测工作,加强对地表、洞内淤积体及周边初支的监测,发现异常,及时采取措施,确保洞内作业人员安全。

④清淤作业过程中要加强用电管理,确保施工用电安全。

⑤洞内抽排的积水应进行污水处理后合理排放,以免造成污染及引发灾害,淤泥及废弃应选择弃渣场合理堆弃。

①塌方影响段初期支护加固注浆

拱顶120°范围内采用径向注浆加固。用φ42小导管,长度4.5米,间距按照1.2×1.2米梅花型布置,浆液采用1:1水泥浆;

拱顶、腰施做5根φ89花钢管引排堆积体中积水。开挖面水平全断面旋喷加固完毕后,再利用超前钻孔排水,泄水孔1m×1m,通过泄水孔向碴体施做φ100PVC管引排塌体内积水。

设置φ108大管棚,管棚长度18米,环向间距0.4米,管棚外插角13°。浆液采用1:1水泥浆。

施做堵头墙,堵头墙前方进行水平旋喷作业,旋喷桩长18m,直径为60cm,桩间距50cm,咬合10cm,梅花形布置,搭接长度5m,进行拱顶以下3m全断面旋喷加固。

⑤开挖堆积体,施做该段二次衬砌

开挖管棚室,施做两环旋喷桩加固掌子面前上方土体;水平环向旋喷桩:桩长18m,直径60cm,桩间距40cm,咬合20cm,上下层正三角形布置;旋喷同时应顶入两环φ108大管棚,管棚长18m,环向间距与旋喷桩配套,采用40cm。

⑦塌方段土体开挖到原掌子面位置后2m,停止开挖,对掌子面进行封闭处理,及时施做已开挖地段的仰拱及二次衬砌,塌方段二次衬砌采用加强钢筋混凝土结构,

掌子面封闭设置参数:挂设φ8钢筋网片,网格间距20*20cm,喷射C25混凝土厚10cm,径向打设φ22砂浆锚杆,长4m,间距1×1m,梅花形布置。

此段施工过程中,应加强监控量测,开挖后及时进行断面扫描(间距1~2m),检查净空,若断面满足限界要求,则开挖长度达到6m时及时施做二次衬砌;若不满足限界要求,开挖后应及时施做套拱,套拱采用Ⅰ25a型钢钢架,间距1m,钢架间设φ22纵向连接钢筋,间距0.5m,钢架应与既有支护体系密贴,钢架位置应打设锚杆并与锚杆端头焊接牢靠,墙脚打设锁脚锚管,确保钢架基础稳定,且能与既有支护体系组成整体受力体系,以限制结构变形。

①对地表以下5m,采用原状土进行分层回填,碾压夯实,每次回填高度不超过2m。

②对地表5m范围内,采用三七灰土进行分层回填,碾压夯实,每次回填高度不超过1m,塌方范围内地表回填土高度高出原地表50cm,回填时应向塌方边缘回填延伸3~5m,深度不小于1m,确保回填土体能与周边土体形成整体。

(四)水平旋喷桩施工方法

采用地质钻机引孔,管棚钻机进行注浆。待钻进至设计深度后,拨出钻杆,通过钻机、钻杆、喷嘴以大于35MPa的压力把配制好的浆液喷射到土体内,借助流体的冲击力切削土层,使喷流射程内土体遭受破坏,与此同时钻杆一面以一定的速度(20r/min)旋转,一面低速(15~30cm/min)徐徐外拔,使土体与水泥浆充分搅拌混合,胶结硬化后形成直径比较均匀,具有一定强度(0.5~8.0Mpa)的桩体,从而使地层得到加固,当旋喷桩相互咬接后,便以同心圆形式在隧道开挖轮廓面内形成封闭的旋喷帷幕体,旋喷桩具有梁效应和土体改良加强效应,能够起到防突泥、抗滑移、防渗透的作用,保证隧道掘进安全。全断面水平旋喷加固示意图如下。

2、水平旋喷桩施工工艺

根据工程地质条件以及目前洞内情况,隧道内突泥体以及塌方口拱顶松散体需进行加固。加固地层主要处于粉砂土状,土内含有砂粒,极易与水泥浆液混合形成类似混凝土的刚性固结体,因此适合采用旋喷桩进行隧道断面突泥体加固。旋喷桩设计参数为:桩长18m,直径60cm,桩间距50cm,咬合10cm,搭接长度5m,梅花形布置。正式施工前利用工艺性试验(另见试验方案)取得具体参数做进一步优化。

水平旋喷横断面布设示意图

水平旋喷纵断面布设示意图

a、检查钻机运行是否正常。

b、高压注浆泵运行是否正常,高压注浆管路是否畅通,压力表是否正常。

②测量放线定桩位,用钢筋作好桩位标志,并编好每个桩号。

平整工作平台,铺设轨道,安装立柱。场地要求平整,并挖设排水沟。

④对孔位。设备安装好后,按技术交底调整钻机角度、方位泵站水利枢纽安装工程施工组织设计(高清),对准孔位,孔位误差控制在±50mm以内。

⑤制定浆液。根据施工方案和技术交底要求的配比配制水泥浆,浆液搅拌必须均匀。

为确保钻孔质量,首应先打设1~2个探孔,查明地层变化情况及地层对钻孔角度的影响,然后根据探孔情况确定旋喷桩钻孔的打设角度。

①进行高压喷浆前应检查高压注浆泵,查看泵压读数是否达到设计要求(35MPa),泵压达到设计要求时才能开始喷浆;

③在孔底高压喷浆时应停留一定时间,然后再缓慢外拔钻杆,钻杆每外拔出0.6m,应回拖0.30m钻杆,同时高压喷浆;

④在高压喷浆时,应安排专人观察泵压变化,一旦发现泵压过低时应及时通知机台停止喷浆,查明原因后再恢复高压喷浆;

⑤当钻杆拔至孔口0.50m时停止注浆,关闭浆液通道,再缓慢拔出钻杆,进行封孔作业;

⑥每根高压旋喷钻杆拔出后应立即用清水高压冲洗干净,避免残留浆液凝固,避免下次旋喷时残留颗粒物堵喷嘴;

T/CECS 10031-2019标准下载⑦喷浆参数:浆液要求水:水泥为1:1;注浆压力为35~40Mpa。

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