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岩溶隧道施工作业指导书
1.适用范围
适用于隧道岩溶地段施工作业。 2.作业准备 2.1内业技术准备
作业指导书编制后,应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施,提出应急预案。对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。
2.2外业技术准备
施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。。 3.技术要求
隧道通过岩溶地区时,施工前应根据设计资料并结合施工现场情况,采用综合超前地质预报,探明溶洞的分布范围、类型、规模、发育程度、填充物、地下水的情况及岩层的稳定程度等。 A、超前探测
综合超前物探:远距离超前物探首选方法为地震波反射法,如TSP探测距离为100~150m;HSP声波反射法探测距离为50~100m。 水平钻孔超前探测:采用超前水平钻孔探测,钻孔长30m,搭接长度5m,断面每循环钻3~5个孔,验证近距离超前物探成果。 B、常规地质法
地层岩性特征、结构面性质、产状及发育程度、岩体破碎程度与填充情况,洞壁变形破坏特征、岩溶发育程度等。
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C、洞内涌突水的实时监测
各涌水点(掌子面炮眼涌突水)的实时监测,监测内容包括各涌水点的水量、水压、位置、地层岩性、裂隙与岩溶发育特征等。 D、洞外实时观测
岩溶水地表排泄点监测包括泉点、暗河的水量及动态;地表河流监测包括隧道通过地带上下游河水流量及动态,拟选定3~5个控制断面,要求5~10天监测一次。
4.施工程序与工艺流程 4.1施工程序
瓦斯隧道施工程序为:施工准备→超前探测→钻孔→装药→爆破→出碴→初支施工→衬砌施工→检验验收
4.2 工艺流程
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5.施工要求
5.1超前探测 ⑴.综合超前物探
主要针对可溶岩分部地段和断层破碎带及其影响带、层间滑动带、构造及岩溶裂隙发育带、可溶岩与非可溶岩地层界线、岩性突变地段、可能存在的岩溶裂隙、管道、大型溶洞和地下水的超前探测。
远距离超前物探:首选方法为地震波反射法,如TSP、TRT6000、TGP等仪器,探测距离为200m;HSP声波反射法探测距离为100m。
⑵.水平钻孔超前探测
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采用钻孔超前探测,钻孔长20~30m,验证近距离超前物探成果。
5.1.1常规地质法
⑴.地层岩性特征、结构面性质、产状及发育程度、岩体破碎程度与填充情况,洞壁变形破话特征、岩溶发育程度等。
⑵.地质作图描述,对掌子面前方一定范围内,约5~20m的地质条件进行预测预报。 5.2施工工艺
5.2.1超前预报
隧道通过岩溶地区时,施工前应根据设计资料并结合施工现场情况,采用综合超前地质预报,探明溶洞的分布范围、类型、规模、发育程度、填充物、地下水的情况及岩层的稳定程度等,按照以疏为主、疏导为主、堵排结合、因地制宜、综合治理的原则,分别以“疏导、堵填、注浆加固、跨越、宣泄”等措施进行处理。
5.2.1隧道岩溶地段施工应符合下列规定:
⑴.施工前应详细了解山顶地表水,出水地点的情况,有条件时采取注浆等措施对地表进行表要的处理。
⑵.应提早做好处理岩溶的方案,并准备足够数量的排水设备和物资。
⑶.对于岩溶发育地区的隧道,施工中应建立以长距离物探为宏观控制,钻探法为主,其他物探方式为辅,红外线探测连续施测的综合预报管理体系。
⑷.开挖方式宜采用台阶法,必要时采用CD法。
⑸.爆破开挖时,按“密布眼、少装药”的原则进行,遇有渗漏时应小心施爆。
⑹.当隧道只有一侧遇到溶洞时,应先开挖该侧,待支护完成后再开挖另一侧。
5.2.2隧道岩层发育地段施工,可根据具体情况采取以下措施进
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行处理:
⑴.如果溶洞规模较大,内部充填了大量的泥砂,并含有丰富的地下水,揭穿后很可能发生大规模的突水、突泥,应采用封闭注浆,进行加固处理。
⑵.岩溶地段的溶洞空腔、暗河的处理应首选选择疏导、连通方案,不应改变地下水总的流动趋势。各类建筑的排水暗管应有一定的坡度,防止泥砂淤积。并按实际情况选择下列方式进行处理:
①.如果隧道边墙或底板存在小体积的溶管,且规模较小,可在隧道边墙及底部设置盲沟、暗管、钢管等疏导或小型过桥跨域。
②.如果隧道顶部存在溶管,且有水通过,则应在底部设置暗管或将水引入隧道底部跨域或采用倒虹吸跨域。
③.溶洞空腔仅在隧道底部且较大较深,或者填充物松软不能承受结构物时,可采用梁、支墩、板或悬臂梁承托纵梁、拱桥跨域,梁、板的两端或拱的拱座应置于牢固可靠的岩层上,并采用混凝土和石砌体加固。
④.但隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞,应加深该侧的边墙基础通过。
⑤.隧道岩溶水较大时应采用泄水洞宣泄岩溶水,减低地下水位,保持隧道干净,泄水洞应位于地下水来向的一侧。
⑥.对于涌水量大、涌水点多、分散、排泄通道不明显的岩溶发育地段,宜按照“先汇集、再引排”的原则采取辅助导坑、集水廊道结合泄水洞、行洪通道等排水处理方案。
⑦.当隧道穿越堆积物时,清理时会造成随清随塌的大型塌体,应采用超前预注浆加固周围的堆积物。
⑧.隧道结构完工后,如果拱部存在较大的空洞,应进行压浆回填,并封填平整地表漏斗,减少地表水下渗。
⑶.对也停止发育的、跨径较小、无水的溶洞,可根据其与隧道相交的位置及其充填情况,采用混凝土、水泥砂浆砌片石或干砌片
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石予以回填封闭,同时根据具体地质情况采取加深边墙基础等措施。拱部以上干、空溶洞,可视溶洞的岩石破碎程度采用喷锚支护加固、注浆、加设护拱及拱顶回填的方式进行处理。溶洞在底板下发育可采用水泥砂浆浆砌片石回填,如有充填物,必须挖除,如有空腔内少量水流动,则回填不断阻断过水通道。
5.2.3二次衬砌施工前,应采用物探手段检查隧道周边环形加固层及层外围岩情况,重点检查拱部、底板、侧边5m以内是否存在有害空洞,隧道底部是否密实。
6.劳动组织
6.1劳动力组织方式:采用架子队组织模式。6.2施工人员应结合试验段确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。
每个作业工地人员配备表
负 责 人 技术主管 专兼职安全员 工 班 长 电工 技术、质检、测量及试验人员 机械工、普工
1人 1人 2人 3人 2人 5人 80人 其中负责人、工班长、技术人员、专兼职安全员必须由施工企7.材料要求
洞内施工所有材料必须经过取样试验检测合格后方可施工。 8.设备机具配置
机具设备配置表
序号 1 机具 TSP超前地质预报仪 规格型号 TSP203 数量 1 用途 超前探测 备注 业正式职工担任,并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。
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2 3 超前地质钻 地质雷达 ZDY2300S SIR-3000型 1 1 超前探测 超前探测 9.质量控制及检验
9.1质量控制
岩溶隧道施工工程质量控制要点总则“弱爆破、短进尺、多循环、勤量测、快封闭”防止初支变形。
9.2 质量检验 9.2.1 弱爆破质量要求
采用低爆破放炮方案。即采用底爆力的矿用安全炸药(目前大量生产和使用的2号和3号煤矿许用炸药以及相应的抗水型。
9.2.2 短进尺
隧道通过岩溶地区,因岩溶隧道有水涌出,围岩软弱,应力较大。每循环进尺不超过1m。保持每次开挖断面积小,防止涌水,开挖轮廓能够迅速得到支护。 9.2.3 强支护
必要时采用双排超前锚杆或超前小导管预注浆封闭,初期支护采用喷射混凝土、锚杆和钢筋网支护,以钢拱架作为加强措施。喷射混凝土采用C25高强混凝土。增强喷射混凝土的密实度;二次衬砌采用C35模筑混凝土。 9.2.4 勤量测
⑴.洞内观察可分为开挖工作面观察和已施工区段观察两部分。开挖工作面观察应在每次开挖后进行一次;已施工区段观察内容包括喷层表面裂缝及其发展、渗水、变形观察和记录;洞口观察包括地表情况、地表沉降、边坡及仰坡的稳定、地表渗水的观察。 ⑵.监控量测工作必须紧跟开挖、支护作业。
⑶.拱顶下沉测点和净空收敛测点应布置在同一断面上。 ⑷.拱顶下沉、净空变形量测应在每次开挖后尽早进行,初读数应在每次开挖后12h内读取,最迟不得大于24h,且在下一循
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环开挖前必须完成。
⑸.各项量测作业均应持续到变形基本稳定后2~3周后结束,对于膨胀性和挤压性围岩,位移长期没有减缓趋势时,应适当延长量测时间。 10.安全及环保要求 10.1安全要求
⑴.开工前必须对施工及管理人员进行安全技术培训,经考核合格后方可允许上岗。爆破、电工、瓦检等特种作业人员必须持证上岗。
⑵.洞口安排值班人员24h值班,专职安全员必须跟班作业。 ⑶.岩溶段必须在洞外设置应急物资,并定期检查数量及状态是否良好。
⑷.岩溶段必须预备一支训练有速的应急小组。
⑸.在岩溶隧道段施工,应设专人时刻关注初支情况,若有情况,及时将人员机械撤出。
⑹.岩溶段隧道施工必须加强围岩收敛的频率,及时反馈信息,为现场施工安全提供信息。
⑺.瓦斯段进洞人员必须遵守下列规定: 10.2环保要求
10.2.1施工生产中的污水、油污需沉淀后排出洞外,HP值不达标时,需采用化学处理后在排出洞外。
10.2.2加强洞内通风,提高洞内空气质量。
10.2.3按环保部门要求集中处理试验及生活中产生的污水及废水。
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