拉法山隧道突泥突水专项施工技术方案.docx

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1、中铁隧道集团有限公司CHINARAI1WAYTUNNE1GROUPCO.,1TD.吉图辉客专JHSK-I标拉法山隧道突泥涌水专项施工方案编制：复核：审核:中铁隧道集团有限公司吉图理客专JHSK-I标项目经理部2023年4月第一章编制原则及范围-编制磁Q）铁路隧道工程施工安全技术规程（TB10304-2023）;新建吉林至寿春铁路重点控制工帮旨导性施工组织设计；（3）新建吉林至浑春铁路重点控制工程施工总价承包招标文件答遗书（编号：JS2023-165-1）;（4新建铁路吉林至辉春线JHSK-I标段施工图纸（中铁工程设计咨询集团有限公司，2023年12月）；拉法山隧道设计施工图及隧道初步风险评估；

2、气象、交通运输情况、当地建造材料分布、暂时辅助设施的修建条件，以及水、电、通信等情况；本单位施工力量及机具现状和更新情况。二、编制原则Q）满足指导性和综合性施工组织设计。（2）在详细调查研究的基础上，进行技术经济方案的比选,根据最优的方案进行设计。（3）完善施工工艺，以科学、经济、合理、引进、创新、发展的原则积极采用新技术、新工艺、新材料、新设备。(4)以节约资源和可持续发展的原则因地制宜，就地取材。(5)根据工程特点和工期要求，安排好施工顺序及工序的衔接。环绕质量、安全、工期、投资、环保、创新的六位f目标要求，精心组织，攻坚克难，全面推行标准化管理，安全、优质高效完成建设任务。(7)重视隧道

3、的工程地质、水文地质调查、超前地质预报及监控量测工作，建立以地质工作内容为先导、以量测为依据的信息化施工管理体系。(8)符合环境保护、安全生产、及职业健康有关法律、法规的要求，在施工期间及竣工通车后保证不发生水土流失保证不破坏当地环境。第二章工程概况一、工程简况()ftZ拉法山隧道位于蛟河市庆铃镇北约45公里处，进口位于新开河屯，出口位于生菜沟北，为单洞双线型，进出口临近村庄，交通便利。拉法山隧道设计为单洞双线隧道，线间距为4.6m,起讫里程为DK35+965DK46+000,总长IoO35m,隧道最大埋深476m。(2)工程平(纵)断面示意图。本隧道按250kmh客运专线双线隧道设计，隧道建

4、造限界采用高速铁路设计规范(试行)(TB10621-2023)中规定的建造接近限界。内轨顶面以上净空面积为92rw曲线地段不考虑加宽，全线间距4.6m,隧道内轨道结构形式采用有咋轨道，轨道结构高度为766mm0如图2-1所示。画220-1602201601220图2-1隧道建造限界图二、工程地质及水文地质情况工程地质A、地形地貌拉法山隧道穿越中低山区，相对高差约58Om,山顶普通呈尖棱状。地面高程为370950m,山坡自然坡度较陡,变化较大，部份上陡下缓，进口纵向坡度约20。，出口纵向坡度约30。，隧址区多松林，植被覆盖率约90%。B、地质构造隧道穿越的地层主要为燕山早期侵入岩，岩性为中粗粒花

5、岗岩,以岩基侵入为主。二迭系下统范家屯组及上统暖木条子组地层，岩性主要为变质砂岩及板岩。不同时期花岗岩侵入呈侵入接触关系，侵入接触面产状；走向普通为北东向，倾向东南，倾角30。40。花岗岩地层与二迭系地层呈侵入接触关系，接触产状变化较大。11第四系全新统冲坡残积层(Q4e1+d1)粉质黏土：褐黄色，硬塑,充填少量砾砂，约占10%,该层揭示层厚4.008.00m01粗角砾土：黄褐色，潮湿，主要成份以砂岩为主，呈尖棱状，粒径2060mm,充填少量沙砾，黏|牡约占35%,其中00.3为种植土，含少量植物根系。2卵石土：黄褐色，稍密，潮湿饱和，主要颗粒成份以花岗岩为主，粒径普通2070mm,最大I1O

6、mm,呈浑圆状,磨圆度普通。1.2 燕山早期(Y5)1花岗岩：灰白色，主要成份为石英和长石，全风化，结构构造均已破坏,岩心呈砂砾状。该层揭示层厚10.015.0m。2花岗岩：灰白色，主要成份为石英和长石，强风化，中粗粒结构，块状构造，节理裂隙发育，岩芯呈块状和短柱状。32花岗岩：灰白色，主要成份为石英和长石，弱风化，粗粒结构，块状构造，节理裂隙发育，岩芯呈短柱状。1.3 二迭系下统范家屯组（P1f）1变质砂岩：全风化，结构构造均已破坏，岩心呈砂土状。该层揭示层厚10.015.0m。2变质砂岩：强风化，变余结构，节理裂隙发育，岩芯呈块状和短柱状。3变质砂岩：弱风化，变余结构，节理裂隙发育，岩芯呈

7、短柱状。1.4 二迭系上统暖木条子组（P2n）1板岩：棕褐色，全风化，原岩结构构造均已破坏，岩芯呈土状，手掰易碎。2板岩：青灰色，强风化，节理裂隙发育，岩芯呈块状和短柱状，锤击易碎，声闷。3板岩：青灰色，弱风化，节理裂隙发育，岩芯呈短柱状，锤击声脆。2、不良地质顼廉隧道进口地层主要为第四系全新统坡残积粗角砾土,下伏基岩为二迭系上统暖木条子组板岩全弱风化层，出口地层主要为第四系全新统坡残积粉质黏土，下伏二迭系下统范家屯组变质砂岩全弱风化，易浮现溜塌。DK41+300DK41+700,DK42+600DK42+800为物探异常带，较为富水;DK43+700DK44+000为岩体接触区，为富水带；D

8、K45+700DK45+900为裂隙破碎带,为富水区。本隧址区未发现特殊岩土。围岩类别：拉法山隧道围岩级别及各分段划分表序名称单II级围岩In级围IV级围岩V级围岩合计备注1m44183510122479710032所占比例%44.635.412.47.6100水文地质A.地表水隧道位于中低山区，冲沟发育，多呈V字型，水量随季节变化明显，春季时沿线冲沟均有可见地表水流，流量较大。B.地下水隧址区地下水主要为孔隙潜水、基岩裂隙水两类。孔隙潜水：主要赋存于第四系覆盖层中,受大气降水及地表水的渗入补给，地下水位随季节变化。基岩裂隙水：强风化花岗岩、变质砂岩裂隙较发育，贮存有基岩裂隙水，水量较大。隧道

9、大部份花岗地段在枯水季节涌水量较小，处于干燥或者渗滴水状态,二迭系变质砂岩大部份地段在枯水季节为偶有渗水地段，在丰水季节，地下水位升高，地表水量丰富，隧道涌水量可能增加，可能存在股状裂隙水。D、隧道围岩涌水量计算隧道涌水量采用大气降水入渗法进行分析预测，拉法山隧道正常涌水量为25876m3d,隧道最大涌水量为9401m3do第三章总体施工方案(1假据大量隧道岩溶处理的工程实践，岩溶处理遵循以疏为主、堵排结合的原则进行处理。对于隧道穿过可溶岩与非可溶岩接触带、断层破碎带等地段，估计地下水较大，根据实际情况采用以堵为主，限量排放的原则，达到堵水有效、防水可靠、经济合理的目的。探明情况，确定处理方法

10、采取综合地豌前预测段，探明岩溶形态、规模、充填物情况、含水情况和地下水活动情况等地质情况，然后确定处理方法。二、处理方法岩溶处理主要方法有：注浆加固、封堵、充填封闭、输导、跨越等。、注浆加固、封堵：包括超前帷幕注浆、后注浆、局部注浆、补注浆等四种方式。A、超前帷幕注浆封堵：超前帷幕注浆合用于溶洞规模较大，内部充填了大量的泥沙,且含有丰富的地下水，一旦揭穿可能发生大规模突水突泥的情况。注浆加固的范围为隧道开挖轮廓线以外12倍洞径，每循环注浆段长30m,孑宏90180mm,注浆压力为水压力的23倍，浆树散半径为2mo根据注浆压力,第一循环混凝土止浆墙为13m厚。注浆方式可根据水压大小、成孔难易程度

11、，采取袖阀管后退式或者孔口管分段前进式注浆。注浆材料可根据溶洞内容物的选用纯水泥浆、TGRM浆、HSC浆等。注浆后检验注效果,当达到开挖效果时,每循环开挖25m,留5m作为止浆墙。如开挖后存在薄弱部位，采用长管或者短管进行局部补充注浆（补注浆）。超前帷幕注浆封堵具体做法：见超前帷幕注浆封堵溶洞示意图所7Jo帷幕注浆封堵溶洞示意B、径向注浆（后注浆）：隧道开挖后，隧道周边存在大面积湿渍或者渗漏水现象时，采取径向注浆进行封堵。注浆加固范围普通为隧道开挖轮廓线外0.5-1.0倍洞径。采用风钻或者小型液压钻机在出水部位及其附近钻孔,钻孔直径为40mm摆布,钻孔深度应为3.05.0m,梅花形布置。在集中

12、出水点处，间品造制在0.51Om,在普通渗水处间品造制在1.01.5mo注浆采用42mm钢管，根据钻孔出水部位，在钢管前端2.0m3.0m范围内钻花孔。注浆材料选用超细水泥浆、普通水泥浆、TGRC水泥基灌浆料或者其他特种注浆材料。如水量较大，水泥浆在地层中固艰难，在浆液中加入外加剂，缩短其凝胶时间，或者使用少量水泥-水玻璃浆液及化学浆液。注浆材料配合比应根据现场注浆试验确定。径向注浆（后注浆）示意见下图。径向注浆示意图C、局部注浆:局部注浆合用于岩层的溶隙、软弱夹层的局部有股状涌水现象，出水I:匕较清澈,受大气降雨影响不大，其处理采用直接封堵法和间接封堵法。a、直接封堵法：对于涌水压力P0.5

13、MPa的股状出水点，如来水方向可以确定，可采用直接封堵法进行处理。沿着出水部位和出水方向直接钻孔，孔间旦瓯姓制在0.51.0m,钻孔深度应为开挖轮廓线外(051.O)D(D为开挖孑宙)。注浆材料应选用普通水泥浆、TGRM浆，如局部浮现漏浆可采用水泥-水玻璃浆液进行封堵。注浆前应做压水试验,以确定注浆压力,注浆压力大于2倍3倍涌水压力。b、间接封堵法：对于涌水压力0.5MPaP1.OMPa的股状出水点，或者来水方向不能明确判断的出水部位，可采用间接封堵法进行处理。在围岩表面距离出水部位，向出水方向钻斜孔，孔间距控制在0.51Om,钻孔深度与直接注浆法类似，大部份孔应穿过出水岩层，将水引出。其注材

14、料、注浆工艺、注浆结束标准和间接注法类似。该法的特点是，钻孔受水的影响较小，且钻孔容易探到出水部位，同时对围岩加固效果好。、充填封闭：如隧道拱部、边墙或者底部存在小型干溶洞或者空腔，内部无填充物和水，可以采用砂石料、浆砌片石、干砌片石、水泥砂浆、混凝土等进行全部填充，必要时进行压浆加固。如空腔内有少量流动水，则应预留过水通道，使地下水流管道畅通。、溶管水的处理：为了不改变地下水的流动规律，溶管水的处理首先选择连通方案。通过多种地质手段，探明隧道周围溶管的发育方向，对于流动路径比较明确的溶管水，如确系隧道将溶管截断，可以通过在拱顶、边墙或者底部适当部位增加辅助通道将溶管连通，开设过水通道，不改地

15、下水总的流动趋势。辅助管道按照实际情况设置一定的坡度，以防止溶管内泥砂淤积阻塞。（疏导方案示意图见下页。）A、基底处理:如隧道底部为松散或者软塑状的黏土或者砂黏土沉积物，为了防止溶管疏导示意图列车运行过程中结构产生固结沉降，应加强对基底的处理，隧道底部的处理采用注浆加固、换填、桩基等方法。B、基扇奂填：如果基底溶洞充填物的厚度小于2.0m（2.0m以下为基岩或者微风化地层），可以考虑采用换填方法，换填材料选用浆砌片石、混凝土等。C、基底注浆加固：如基底溶洞充填物的厚度为隧道仰拱以下2.010.0m,考虑用注浆加固法，如下基底溶洞注浆加固示意图所示。钻孔应深入基岩3.0m摆布，孔间距为1.0-2.0m,注浆管选用无缝钢管，直径为76108mm,注浆材料选用普通水泥或者超细水泥浆,注浆压力不应大于1OMPa,注浆管上端应和仰拱相连，以提高支护结构的强度和刚度。（溶洞加固示意图见下页。）、暗河的处理:根据地质资料，本隧道区域岩溶发