低瓦斯隧道防突水突泥围岩坍塌专项施工方案.docx

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1、1 12 n11-1-3工程概况-1-3. 1Ir/5?*-1-3. 21:3Ei24施工组织方案-3-4. 1总体原则-3-4. 2I:iZ13E-3-4. 3/贝!4.4施工措施-5-5应急救援预案-10-5.1可能发生的场所及部位-10-5.2应急资源-10-5. 3应急组织机构-11-5. 4工作程序-13-5. 5后续处理-14-6安全、环保措施-14-6. 1安全措施-15-6.2环保措施-16-低瓦斯隧道防突水、突泥、围岩坍塌专项施工方案1编制依据(1)铁路混凝土工程施工质量验收标准TB10424-2010；(2)新建时速200km客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准铁建设(20

2、04)08号；(3)铁路混凝土结构耐久性设规范TB1005-2010(4)地下工程防水技术规范GB50108(5)铁路隧道施工技术指南TZ204-2008(6)铁路隧道工程施工质量验收标准TB10417-2003(7)铁路隧道超前地质预报技术指南(铁建设2008105号)(8)铁路瓦斯隧道技术规范(TB10120-2002)(9)铁路隧道工程施工安全技术规程(TB10304-2009)(10)煤矿安全规程(2011版)2编制范围本施工方案编制范围为新建铁路XX至XX线YQZQ-8标段XX隧道范围内站前工程。3工程概况3.1设计概况XX隧道位于XX县境内。起始里程D3K142+415DK144+

3、528,全长2113mo测区表面上覆第四系全新统坡残积土(Q4d1e1),崩坡基层(Q4d1+co1),下伏基岩为三叠系上统须家河组(T3xj),中统狮子山组(T2sh)松子坎组(T2s),下统茅草铺组(T1m),夜郎组(T1y)o3.2工程地质及水文隧区属构剥蚀低山地貌，风化剥蚀中低山区地貌，山岭成北东向展布，地面高程7701000m,相对高差230m。本隧道有害气体主要是原油伴生天然气，蕴藏在地下多孔隙岩层中，比重约0.65,比空气轻，具有无色、无味、无毒之特性，易积聚在坑道顶部，渗透性高，扩散速度大，约为空气的1.6倍，容易透过裂隙发达，结构松散的岩石。其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷

4、、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体。隧道穿越一系列不同时代的地层，根据测区地层岩性及其组合特征、地下水赋存条件、水理性质和水力特征，可将测区地下水类型划分为：松散堆积层空隙潜水、基岩裂隙水、碳酸盐岩岩溶水等三种类型。松散堆积层孔隙潜水：测区松散堆积层分布有限，地下水主要受降雨补给，径流受地形控制，主要以统一的潜流面向低洼处运移，并于沟槽急切处、隔水带边界多以潮湿带形式排泄，对隧道影响小。基岩裂隙水：主要分布于风化、构造裂隙带，主要受大气降水补给,径流受裂隙贯通性、展布方式等控制，总体具有就近补给、就近排泄特点。碳酸盐岩岩溶水：主要碳酸盐岩地层为狮子山、下

5、统茅草铺组、四段，岩性以灰岩、白云岩为主，其间被松子坎组、夜郎组等碎屑岩地层间隔，总体上碳酸盐地层东西向以“隔槽式”展布。岩溶水主要受大气降水补给，受隔水岩阻夹隔，以管流型地下水自西向东运移（线路从右至左），与横向急切斜地、洼地处以泉、井等形式排泄于地表。并最终汇入蒙渡河。4施工组织方案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。对可能存在突泥突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

6、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O.21minm。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。为防止突泥突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。4.2工艺流程超前地质预报一一超前支

7、护一一短开挖一一强支护一一仰拱碎一拱墙二衬4.3突泥突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。(1)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150叫搭接20m。(2)超前地质水平钻在可能发生突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80

8、-100m,搭接长度不小于10m,其余地段超前探测长度不小于30m,搭接长度不小于5mo根据超前地质水平钻情况，若揭示出地下水，在拱顶施作3个6108泄水孔，提前将水引排出来。若通过超前钻孔还不能进行释能降压，采用设置迂回导坑引排水，确保掌子面的正常施工。(3)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57米，根据钻孔的速度和出水情况，判定前方围岩情况。(4)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突水突泥的段落并制定相应的施

9、工预案。4.4施工措施隧道在可能发生突水突泥地段施工时,应根据综合超前地质预报及现场实际情况,判识前方围岩软塑状断层破碎带及溶洞的分布范围、类型情况（大小、有无水、溶洞是否发育中、以及充填物大小）、岩层稳定程度和地下水情况（有无长期补给来源、雨季水量有无增减），并采取相应的施工措施。4.4.1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

10、超前大管棚支护，台阶法开挖。开挖后及时进行径向补充注浆，及时施作加强型二次衬砌结构。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,必要时用烤工加固。当遇到一时难以处理全填

11、充型溶洞时,可采用迂回导坑绕过溶洞区,继续进行隧道施工,再行处理溶洞。4.4.2.2突水治理方案隧道在施工时,应根据超前地质预报及现场实际,探明前方围岩软塑状断层破碎带及溶洞的分布范围、类型情况（突水大小、溶洞是否发育中）、岩层稳定程度和地下水情况（有无长期补给来源、雨季水量有无增减），并采取相应的施工措施。（1）当突水量不大，突水类型为基岩裂隙水时，在长段落范围内进行注浆是不经济的，也会对隧道的建设工期产生严重影响。因此，在这种条件下按照“适量排放”的原则，做好隧道施工排水和运营排水。（2）当突水量较大、突水集中在一定的范围内，严重影响隧道掘进进度时，采用超前注浆和帷幕注浆技术、径向注浆的方

12、式进行堵水，来加快隧道施工进度。（3）施工中出现大集中突水时，采取局部注浆的方式进行封堵，对剩余的小股突水进行集中引排。同时加大施工中抽水泵站抽水能力的配备和储备，按设计中预测的最大突水量配备各级泵站，具体排水系统布设方案见专项施工图纸。为了防止突然突水，发生突水风险事件，在施工中严格控制台阶长度，并随时进行补注浆，保证隧道施工安全。(4)当有暗河和大量突水时,宜排不宜堵。在查明水源流向及其与隧道位置的关系后，采取暗管、涵洞、小桥等设施以渲泄水流，最后利用隧道内排水系统将水排出洞外。(5)局部注浆技术措施如岩层的溶隙、软弱夹层的局部有股状突水现象，出水比较清澈，受大气降雨影响不大，其处理方法有

13、直接封堵法和间接封堵法。直接封堵法：对于突水压力PWO.5MPa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，孔间距应控制在0.51(,钻孔深度应为开挖轮廓线外(0.510)D,如孔内的出水部位距离孔口较远，可安设和钻孔长度一样的注浆花管；如孔内的出水部位距离孔口较近，可安设2.Om左右的孔口管，每根注浆管前端应开花孔，保证水从管中排出。管口均应安装球阀，管外壁和孔壁之间的空隙用锚固剂填充，注浆管安设完毕后，应进行挂网，网格外侧应用620的钢筋将注浆管焊成整体，然后喷混凝土20Cm作为止浆墙。注浆材料应选用普通水泥浆、TGRM浆，如局部出现漏浆可采

14、用水泥水玻璃浆液进行封堵。注浆前应作压水试验，以确定注浆压力，注浆压力应大于2倍3倍突水压力。由于注浆压力较高，注浆管和注浆泵之间应采用丝扣连接。注浆泵应选用中、低压力的注浆泵(压力大于2.0MPa)。注浆顺序应从上到下，当发生未注浆的管子串浆时，应及时关闭球阀，直到将最后一根流水的注浆管堵住为止。间接封堵法：对于突水压力O.5MPaP1.OMPa的股状出水点，或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0.51.0m处，向出水方向钻斜孔，孔间距控制在0.51.0m,钻孔深度与直接注浆法类似，大部分孔应穿过出水岩层，将水引出。其注浆材料、注浆工艺、注浆结束标准和间接注浆法类似。该方法的特点是,钻孔受水的影响较小，且钻孔容易