建设工程—岩溶地质小断面隧洞施工工法工艺.docx

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1、穿越岩溶地质小断面隧洞施工工法1.前言岩溶作为隧道及地下工程中的一种地质灾害，尤其在我国的云南、广西、广东、贵州、四川等地区受岩溶影响较大，施工过程中，因岩溶导致的突水、突泥,严重影响着施工进度和施工安全。突水以及相关的突泥问题对隧道及地下工程而言是一个十分严重的危害，其突发性、不可抵挡的巨大威力严重地威胁着施工人员的生命安全，而且岩溶及突水、突泥问题影响因素多，涉及专业知识面广。因此，在施工时，对存在岩溶段的隧洞，分析可能发生的突水的地点、时间等，做好超前预警，对防治措施的采取有更明确的指导方针，避免措施的盲日性。为规范穿越岩溶地质小断面隧洞施工工艺和标准化作业，便于施工人员实施操作，特制定

2、此工法。可为同类工程提供借鉴和参考。2 .工法特点2 .1借助SIR30E(5141)或TSP-3D型地质雷达实现地质超前预报，预先精准判定隧洞结构面、溶洞等地质情况。3 .2应对此类地质超前预报，借助YQlOOB潜孔钻机进行钻孔，孔深15m,孔径为90mmo3 .适用范围本工法适用于穿越岩溶地质小断面隧洞施工，尤其在我国的云南、广西、广东、贵州、四川等地区受岩溶影响较大地区的小断面隧洞施工有着广泛的指导意义。4 .工艺原理在穿越岩溶地质小断面隧洞施工过程中，提前采用SIR30E(5141)或TSP-3D型地质雷达进行地质超前预报，对溶洞情况进行识别和预报；采用YQlOOB潜孔钻机在隧洞段开挖

3、前应对掌子面打超前钻探孔探测掌子面前方岩溶溶洞和溶岩裂隙水的情况。用不同的方式进行超前地质预报、超前支护、开挖循环进尺等方面对施工现场各个环节严格控制，从中总结出科学的、实用的岩溶地质隧洞开挖支护的施工方法，保证施工安全与质量。5 .施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程穿越岩溶地质小断面隧洞总体施工工艺流程如下图5.1-1所示。施工准备灌浆孔单孔施工工艺流程如下图5.1-2所示。5.2 操作要点5. 2.1施工准备1 .认真审核、熟悉施工图纸，做好图纸会审。2 .对施工班组进行有针对性的技术、安全交底。3 .现场技术员隧洞掌子面围岩情况进行初步判定掌子面前面存在溶洞的可能性。4 .根据工

4、程的需要选派熟练工人，特殊工种操作人员必须持证上岗。5 .工作时必须穿工作服、工作鞋，佩戴手套、安全帽。5. 2.2超前地质预报1 .SIR30E(5141)或TSP-3D型地质雷达通过SIR30E(5141)或TSP-3D型地质雷达对隧洞掌子面前方隧洞掌子面前方结构面发育，溶洞情况进行识别和预报。2 .采用YQlOOB潜孔钻机钻孔分为两个部分，第一部分钻超前勘探孔，第二部分超前灌浆孔。隧洞段开挖前应对学子面打超前钻探孔探测掌子面前方岩溶溶洞和溶岩裂隙水的情况，超前钻探孔位孔数不少于一个，孔深15m,钻孔孔径为90mm,采用YQlOOB潜孔钻机进行钻孔，同时该孔可以隧洞开挖空孔，为爆破提供临空

5、面，提高爆破效果,减少火工材料消耗等。如超前钻探孔探测无溶隙水，方可进行放炮开挖，开挖IOm后再次打超前钻探孔。如有钻孔探测出有涌水，根据涌水情况判定溶洞大小，决定是否对钻探孔堵水灌浆，如采用超前灌浆封堵，需要在掌子面全断面超前灌浆堵水后才能开挖掘进。灌浆孔深15米，采用灌浆孔环间分序，孔内分3段灌浆进行。超前灌浆参数为：间距L5nbL=15m,排距IOnb钻孔孔径为90mm,灌浆孔与洞轴线夹角15,采用YQlOoB潜孔钻机进行钻孔。具体布孔图见下图：5.2.3灌浆管的安装如超前勘探孔内有渗水、涌水，必须对超前探孔堵水灌浆，并对掌子面全断面超前灌浆堵水。钻孔施工结束后，安装灌浆75mm的无缝钢

6、管(一头焊接一寸的2丝，用连接球阀)，距孔底3米，钢管安装时缠绕少量麻丝(麻丝入孔口3050cm),孔口处钢管与岩面接触部用水不漏拌合水泥进行封堵。5.2.4掌子面防护在灌浆施工前，首先用砂袋将掌子面进行码放封闭，然后将砂袋用棉被进行覆盖，素喷IOCln厚C20混凝土，防护施工时必须预先安装排水孔。5.2.5灌浆1 .灌浆原则学子面灌浆施工时，先灌水少的孔，最后灌出水大的孔，采取了“先小后大,上导下堵”的原则。即首先对漏水较小部位进行封堵，将漏水进一步集中在大的裂隙带上，而后再集中处理大涌水；在大涌水处理过程中，则采取上部导水，下部封堵的方法原则进行施工。2 .灌浆材料超前灌浆采用纯水泥浆掺和

7、水玻璃进行堵水灌浆，水玻璃掺和量为水泥重量的3%,灌浆施工中根据实际情况可控制灌浆量，并尽量减小灌浆圈，单孔灌浆耗灰量控制在1吨水泥以下，吃浆量大时采用间歇灌浆或者采用浓浆掺适量的细粉砂进行灌浆。3 .灌浆水灰比施工灌浆水灰比采用1:1、0.8:1、0.5:1,三级水灰比进行灌浆。4 .灌浆压力灌浆超前孔压力暂定为LOMPa,补强孔的灌浆压力暂定为L2Mpa,压力从0.IMPa开始，采用分级升压方式，逐级升压。并且灌注过程中密切关注涌水处理部位，防止一瞬间压力过大将混凝土素喷面顶裂。5 .灌浆采用孔外循环的纯压式一次性灌浆工艺，由于灌浆泵槽距孔口处距离较远，故孔口处、灌浆泵处各安装一块压力表，

8、用来观测压力变化，灌浆过程中对于用水量较大的孔采用一泵一孔进行注浆，对于涌水量不大的孔，在灌浆泵排量允许的情况下，可在进浆管上连接三通分为两个进浆管，对其几个涌水不大的灌浆孔进行一次性灌浆。其顺序为由下而上进行，每次灌浆结束后，关闭球阀闭浆，以防止后续注浆时造成串漏浆现象。6 .特殊情况处理由于施工中，涌水量较大，容易出现串孔的情况，遇到这种情况，对于串浆的孔，不要直接关闭球阀，一直待浆液从孔中串出后，且浆液比重达到进浆比重后，再关闭球阀，并且待原灌浆孔结束后，不再对串浆孔进行灌浆。当遇到有其它衬砌点漏冒浆时，可采用嵌补、降低压力、加浓浆液或间歇灌浆待凝的方法，进行处理。7 .结束标准在达到设

9、计压力下，浆液注入率不大于IL/min后，继续灌注30min后结束。关闭球阀闭浆。5. 2.6灌浆质量检查1 .接缝灌浆施工质量检查，是随着施工过程分部、分项进行的，对于检查不合格的部分，应立即进行改进或返工。2 .接缝灌浆工程质量应以分析灌浆施工记录成果资料为主，结合钻孔取芯、压水试验、槽检、钻孔全景图像等测试和检查成果，进行综合评定。3 .钻孔取芯、钻孔全景图像、压水试验和缝面凿槽检查应选择有代表性的灌区进行，由监理工程师根据灌浆施工情况和施工资料分析进行布置，检查数量为灌区总数的10%,重点应放在灌浆资料显示情况较差或施工异常的灌区，检查方式具体根据实际灌浆情况确定。检查时间在灌浆结束2

10、8天以后进行。4 .根据灌浆施工资料成果分析，灌区灌浆质量的合格条件为：坝块混凝土温度达到设计规定，两个排气管排浆密度已达到L5gcm3以上，且排气管管口压力达到设计值的50%以上，其他情况基本符合要求。5 .经综合评定，接缝灌浆灌区的合格率应在85%以上，不合格的灌区分布应不集中，且每一条横缝内灌区的合格率不低于80%,接缝灌浆工程质量可评为合格。6 .对质量检查不合格的灌区应进行补充灌浆。最终的质量等级应根据补充灌浆效果另行评定。7 .检查工作结束后，检查孔和检查槽均应封填密实。检查孔采用水灰比0.5：1的水泥浆进行纯压式灌注，灌浆压力0.5MPa。检查槽采用同强度的预缩砂浆进行填实。6

11、.材料与设备6.1 材料与设备本工法中使用的主要设备及工具如下表6.1-1所示。主要设备及工具表序号设备名称型号或规格数量（台套）备注1地质雷达SIR30E(5141)型12潜孔钻机YQlOOB13手风钻YT-2844电动空压机22.5m3min15灌浆泵SGB6-1016高速制浆机ZJ-40017立式双桶搅拌机JJS-2B18贮浆机JJS-IO19自动记录仪四参数大循环110比重秤ANB-I411马氏漏斗MLN-226.2 施工人员本工法所需人力配置如下表6.2-1所示。劳动力配置表序号工种所需人数备注1管理人员12安全监督23地质人员24钻工45灌浆工26普工10合计217 .质量控制7.

12、1 严格执行三检制度专业施工队伍负责具体施工的质检人员，完工后对其工作进行“初检”；专业施工队质量员（技术员）负责完工项目的“复检”，并向质量管理部门提交施工记录；质量管理部门专职工程师负责完工的“终检”，并向监理单位提交质量检查记录，申请监理单位对项目进行验收。7.2 制定详细的质量管理制度为了更好的保证施工质量，项目部组织专门人员，由总工程师牵头，质量管理部门参加，参照国家及地方的有关规定，编制具体的质量管理文件。7.3 作业人员培训措施7. 3.1进场培训对所有进入本工程的职工进行进场培训。总工程师、总质检师、质量管理部负责讲授工程总体概况和质量总体要求，项目的质量目标、质量体系和质量制

13、度，全面加强作业人员的质量意识。8. 3.2作业前培训新项目开工前，由总工程师、总质检师、质量管理部门负责人，并请业主、监理、设计有关部门和人员参加，对开工项目进行全面技术交底。讲解图纸、项目特点、作业程序及质量要求，使作业人员熟知作业内容及质量要求。9. 3.3特殊作业人员培训特殊作业人员持证上岗，上岗前在现场进行培训考核，经监理和厂家指导人员认可后方能上岗作业。4施工质量控制1.做好施工前的全部准备工作。2 .严格按照配合比搅拌净浆，在搅拌时一定要均匀。3 .每隔一定时间，依据现场施工数据，及时采用数理统计分析，分析出偏差原因，及时整改。4 .现场技术人员对每一次输送至仓内的浆液，使用“比

14、重计”进行检测，对于不合格的浆液禁止使用。8.安全措施8.1 建立健全安全检查监督机构，负责施工现场的安全管理工作，成立以项目经理为第一责任人，安全总监抓落实的安全管理体系，专人负责安全生产管理工作，与生产管理、质量管理相互协调，形成安全、质量、生产三套体系，相对独立，互相制约，共同促进生产。8.2 贯彻“以人为本，安全第一，综合治理”的思想，做好施工过程中的施工安全保障工作，并且根据施工特点，制定施工安全手册，加强员工安全生产意识教育，组织员工进行安全演练；一旦出现安全事故，及时采取有效措施进行处理。8.3 3各级施工人员必须严格按安全操作规程施工，杜绝违反安全操作规程现象发生。加强机械维修

15、保养，设备运转期间，操作人员不得擅自离开工作岗位或做其他的事8.4 按照国家劳动法规定，从事现场施工人员配备相应的劳动保护用品，要求施工人员进入施工现场，必须穿戴相应的防护用品，进入施工区的人员必须佩戴安全帽。8.5 施工过程中，采用“班前5分钟安全会”形式，做到利用交接班时间，对施工班组进行强化安全生产意识教育，使施工人员提前防范施工中可能存在的安全隐患。施工队（厂）设置专职安全员，随时在现场巡视，对发现不符合安全操作规程的作业及安全隐患，及时进行处理。严禁非施工人员进入施工现场，严禁脱岗、串岗、空岗。8. 7在存在危险的部位，做好警示标志。8.8加强用电管理，照明和施工用电分开布置。电器开关安装漏电保护装置,实行“一机一闸电器设备采取防湿、防潮、防水措施。加强供电线路检查，对漏电破损的部位，及时检修；加强施工照明管理，保证工作面有充足的照明。7. 9做好施工通道的维护工作，保证交通安全。9.环保措施1. 1制定文明施工方案和具体的环