毕业设计（论文）-隧道不良地质段的支护措施的研究.doc

1、兰州交通大学继续教育学院毕业设计（论文）专业（班级）兰州交大土木工程09级指导教师学生姓名学号设计题目隧道不良地质段的支护措施的研究1中文摘要本文介绍了隧道不良地质段的各种不良地质的支护情况，分析了各种不良地质对隧道施工的危害，通过对各种不良地质情况进行分类研究，通过研究把隧道不良地质状况分为以下几类一、V级及IV级较破碎围岩。二、较干燥、凝结力差的岩层、断层带、V级软弱围岩无水带。三、浅埋段、含水断层破碎带、V级及V级围岩以下围岩段。四、富水地层且涌水量较大、掌子面稳定性较差、松散土层。五、掌子面开挖期间不能自稳。通过对以上五类进行分析，提出对以上五类的设计和施工解决方案。最用表格把各种不良

2、地质情况所对应的支护方法进行总结。关键字隧道不良地质支护掌子面2ABSTRACTINTHISPAPER,THEGEOLOGICALSECTIONOFTHETUNNELUNDESIRABLEADVERSEGEOLOGICALSUPPORTTOANALYZEAVARIETYOFADVERSEGEOLOGICALHAZARDSOFTHETUNNELCONSTRUCTIONTHROUGHAVARIETYOFADVERSEGEOLOGICALCONDITIONSOFTHECLASSIFICATIONSTUDY,BYSTUDYINGTHEADVERSEGEOLOGICALCONDITIONSOFTHETU

3、NNELISDIVIDEDINTOTHEFOLLOWINGSEVERALCATEGORIES1VLEVELANDTHEMOREBROKENROCKCLASSIV2MOREDRY,CONDENSATIONFORCEPOORROCK,FAULTZONE,VGRADEWATERWITHSOFTROCK3SHALLOW,WATERBEARINGFRACTUREZONEFAULT,VCLASSANDVCLASSROCKSURROUNDINGTHEFOLLOWINGPARAGRAPH,STRICTCONTROLOFTHESURFACEDEFORMATIONOFTHELOT4WATERRICHSTRATAO

4、FWATERANDALARGERWORKINGFACEISLESSSTABLE,LOOSESOIL5DURINGTHEEXCAVATIONCANNOTBEWORKINGFACEHOMEOSTASISCARRIEDOUTTHROUGHTHEABOVEMENTIONEDFIVECATEGORIESOFANALYSIS,THEABOVEMENTIONEDFIVECATEGORIESOFDESIGNANDCONSTRUCTIONSOLUTIONSTHEMOSTUSEDFORMAVARIETYOFADVERSEGEOLOGICALCONDITIONSTOTHECORRESPONDINGMETHODOFS

5、UMMINGUPTHESUPPORTKEYWORDSTUNNELADVERSEGEOLOGICALSUPPORTWORKINGFACE3目录摘要0一、各种不良地质情况得分类411V级及IV级较破碎围岩4111、不良地质情况分析4112、超前锚杆的施工412较干燥、凝结力差的岩层、断层带、V级软弱围岩无水带5121、不良地质情况分析5121、超前小导管施工5123、注意事项713浅埋段、含水断层破碎带、V级及V级围岩以下围岩段9131、不良地质情况分析9132、超前管棚的施工9133、注意事项1114富水地层且涌水量较大、掌子面稳定性较差、松散土层12141、不良地质情况分析12142、注浆堵水

6、总体原则13143、注浆方式的选择13144、注浆施工1515掌子面开挖期间不能自稳17151、不良地质情况分析17152、掌子面封闭施工1716现场施工实例1817总结30二、结论32参考文献334一、各种不良地质情况得分类11V级及IV级较破碎围岩111、不良地质情况分析出现以上地质情况时，这种围岩岩体较破碎，常呈块石。有的甚至呈断层泥，岩体强度低，围岩压力增大，自稳能力差，容易坍塌，施工困难。预支护采用超前锚杆。112、超前锚杆的施工1121、悬吊式超前锚杆施工将超前锚杆打入掘进前方稳定岩层内，末端支承在拱部围岩内专为超前锚杆提供支点的径向悬吊锚杆，或支承在作为支护的结构锚杆上，使其起到

7、支护掘进进尺范围内拱部上方，有效地约束围岩在爆破后的一定时间内不发生松弛坍塌，为大断面开挖与喷锚支护创造了条件。施工中，因超前锚杆与悬吊锚杆的外露端往往不易直接相交，故以22的横向短钢筋焊在邻近的悬吊锚杆上，再焊在超前锚杆的末端上。1122、格栅拱支撑超前锚杆施工如图所示超前锚杆的末端支撑在格栅拱架上。51超前锚杆2格栅拱架A超前锚杆横向间距B格栅拱支承间距超前倾角超前锚杆的倾角一般选用612，一般情况下，超前锚杆的横向宽度为内拱顶线的一半再加2M，也可根据地质情况适当增减其布置范围，为提高支护效果，在靠近拱脚部位的超前支护的方向常分别向左右酌情外插。横向间距应根据围岩情况而定，一般为0204

8、M，如采用双层支护时，间距为0406M。其上、下层应错开排列，其纵向间距应根据围岩类别、超前支护的长度、锚杆的截面尺寸及横向间距等因素综合考虑确定。一般可取100CM或150CM，最大不超过200CM，其长度应根据地质情况，锚杆拉拔试验强度，钻孔机械类型，供给钢筋长度，开挖循环次数等因素综合考虑确定。一般多采用355M，最长为70M，对围岩软弱的地方，可采用8或10的钢筋按间距0101M2挂方格网，再喷射010015厚度的混凝土，增强围岩的自稳能力。12较干燥、凝结力差的岩层、断层带、V级软弱围岩无水带121、不良地质情况分析遇上以上不良地质情况时由于较干燥，凝结力差，所以岩层稳定性较差。有断

9、层、V级软弱围岩无水带。预支护采用超前小导管。122、超前小导管施工1221、超前小导管的施工流程如下图A1。1222、钻孔、打小导管准确将小导管位置布置在施工断面上，并作好标记，并设计必要的控制点；采用游锤或钻孔抬或风枪将小导管直接打入地层。小导管在开挖轮廓线上按照设计位置及角度打入。渗入性注浆施工时，孔位误差不得大于5CM，角度误差不得大于20；劈裂压密注浆施工时，孔位误差不得大于10CM，角度误差不得大于30。超过误差时在偏大的空间补管、注浆。钢管实际打入长度不得短于平均实际打入长度30CM，否则，进行补打或开挖后补管注浆。61223、注浆实验小导管施工前应进行现场原位注入试验影响注浆效

10、果的因素有注入工法、注入压力、注入速度、浆液、凝胶时间、注入管的种类等多种因素。就这些因素而言，直到现在已经完成的多数施工实际均按经验确定工法、浆液的种类及各种注入参数，在土质差异不太大的场合下，改变试验数据的例子很少。因此大多数试验均以确认当初的单位注入量是否恰当为目的，因此一般试验按照等边三角形布置3个注浆孔的模式做34遍，目的在于确认各区效果的差异。注入率选择一般按计划注入率和在其计划注入率左右变化35的三组参数。如果要找最佳注入率，则选择包括计划注入率在内的四组注入率的情形为多。根据注浆结果，对岩体的渗透性和强度进行效果确认，一般来说，通过现场渗水试验求得渗透系数的方法确认岩体的渗透性

11、，通过开挖进行块状取样，然后进行室内强度试验，特别是由三轴抗压试验求内聚力的方法，对确认注效果而言是比较好的方法。在试验的过程中根据注浆效果的确认适当调整注浆参数后作为施工注浆参数。1224、注浆12241注浆前，先喷射混凝土封闭掌子面，如果止浆墙厚度较大时，采用模筑混凝土。一般情况下，导管打设完毕后进行注浆施工，注浆顺序由下到上，浆液用拌合机拌合，专用储浆桶储存浆液。12242一般情况下，小导管注浆方式分为单液和双液注浆两类。单液浆有纯水泥浆、水泥砂浆和水玻璃浆液及其它高分子材料浆材，水泥类浆液主要用于空隙较大且以增加岩体强度为目的，水玻璃浆液主要用于空隙较小的岩层中且以止水为目的。1224

12、3注浆压力渗入性注浆按照试验所确定的注浆速度、注浆压力及注浆量施工，劈裂压密注浆采用设计的注浆压力和注浆量控制施工。注浆选用4MPA以上的高压注浆泵。当采用额定注浆压力为15MPA的注浆泵时，压力达到15MPA后，将注浆泵停下，等待几分钟后，若压力下降到06MPA以下，再继续注浆，这样反复几次，直到压力不能下降为止。12244注桨结束标准注浆结束标准，一般以两个指标表示，一是最大注浆量；另一个是达到预定设计压力时的持续时间。注浆压力达到设计终压或注浆量达到设计值一般单液注浆量为2060L/MIN，双液为50100L/MIN。稳定20分钟即可结束。在正常的情况下一般采用定压注浆，当注浆压力接近终

13、压或7达到终压的80时，如出现较大的跑浆，经间歇注浆后达到终压也可结束注浆。整治涌水突泥，其终压值根据客观条件的变化，可选择合理的123、注意事项1231、注浆施工中起决定性的因素有注浆压力、注入速度、注浆量、岩体的性质。除岩体性质不能改变外，其它因素是可控因素。在注浆过程中，要把握注浆过程中的注入压力和注入速度，保证注入量。1232、二在注浆过程中，经常发生浆液从其它孔流出的现象，这种现象称为串浆。发生串浆时，在有多台注浆机的条件下，应同时注浆，在单泵条件下应将注浆孔及时堵塞，轮到该管注浆时，再拔下堵塞物，用铁丝或细钢筋将管内杂物清除并用高压风或高压水冲洗拔塞后外流浆的注浆管不必进行此工序，

14、然后再注浆。三注单液水泥浆时压力突然升高，则可能发生堵塞，应停机检查。当堵塞时，敲打或滚动注浆管以疏通浆液通道，无法疏通时就近补管。1233、注水泥水玻璃双液浆时压力突然升高，则关停水玻璃泵，进行单液注浆或注清水，待泵压正常时，再进行双液注浆。1234、水泥浆单液或水泥水玻璃双液注浆进浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度和配比，缩短凝胶时间，进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。1235、渗入性注浆单孔注浆量不得少于平均每孔注浆量的80，劈裂压密注浆单孔注浆量不得少于平均每孔注浆量的60，超过偏差必须补管注浆。12

15、36、注浆过程中，要逐管填写记录，表明注浆压力与注浆时间、注浆量与注浆时间的关系，以及注浆过程中发生的情况及处理过程，为后续注浆顺利实施提供依据和参考。1237、注浆效果检查在小导管搭接范围内进行，主要检查注浆量偏少或有怀疑的注浆孔，认真填写检查一记录。渗入性注浆通过钻孔检查注浆厚度，小于30CM时，应补管注浆劈裂、压密注浆，采用小撬棍或小锤轻轻敲打钢管附近，判断固结情况，并配合风钻钻速测试，固结不良或厚度不够时补管注浆。1238、开挖过程中，随时观察注浆效果，分析测量数据，发现问题后及8时进行处理。1239、注浆前严格检查机具、管路及接头的牢固程度，以防高压伤人。图1施工套拱或（工作室）人员

16、进场机具、材料准备平整场地孔口位置测量放样安装导向架搭设钻孔工作平台质量检查质量检查浆液制备制作钢花管注浆待初凝后进入下一不工序钻孔、洗孔顶管作业注浆913浅埋段、含水断层破碎带、V级及V级围岩以下围岩段131、不良地质情况分析在这种地质条件下，断层破碎带内围岩极度软弱破碎，甚至成为断层泥时，富水情况下就成为“烂洞子”；而在雨量充沛或地下水丰富地区，地下水积存在破碎带内，与隔水层相接触部分还会形成承压水，施工时则发生大量涌水。对于浅埋段、V级及V级围岩以下围岩段、对地表变形控制严格地段。预支护采用超前管棚。132、超前管棚的施工1321、管棚的施工方法的选择宜根据不同的地层条件选择不同的施工方

17、法。一般夯管法、水平钻进顶进法和定向钻机成孔、管锤夯进适用于各种地层，水平钻进回拖法适用于非含水地层。一般宜选用定向钻机成孔。1322、管棚一般有设置在洞口和洞内两种。洞口管棚施工应设置套拱，以保证管棚的施工质量和进洞安全；洞内管棚应设置管棚作业空间，以便钻机和纠偏有足够的空间。1323、管棚的施工流程如下图2。1324、洞口套拱由工字钢、模筑混凝土、孔口套管组成，厚度宜为6080CM，长度宜为1020M，套拱内钢架纵向间距宜为05M。套拱内轮廓线应稍大于衬砌的外轮廓线尺寸，保证套拱不侵入衬砌。1325、洞内管棚工作室应比普通设计支护断面大。一般宜在普通设计断面基础上沿径向扩大3050CM，沿

18、隧道纵向长30M。1326、钻孔作业用选定的管棚钻机沿预定方向钻孔，开始选用低档，待钻到一定深度后，停送高压水，退出口接钻杆，继续钻进。每钻进一定长度用仪器复核钻孔的角度是否正确，以确保钻孔方向。1327、钻孔完毕后，安装钢管前应进行清孔和验孔作业，确认孔深度、清除孔内浮渣，确保钢管的顺利顶进。1328、钢管应提前预制加工，合理分段。钢管四周应钻10出浆孔，管10棚图2尾部约30M的长度范围内不钻，管都应焊长圆锥形，以偏入孔。钢管顶进宜采用大孔引导和钢管机钻相结合的工艺。接长钢管应满足受力要求，钢管逐节顶入，采用丝扣连接，相邻钢管的接头应按规范要求前后错开，同一横断面内的接头数施工套拱或（工作

19、室）人员进场机具、材料准备设计套拱（或工作室）孔口位置测量放样安装导向架及孔口套管搭设钻孔工作平台质量检查制作孔口钻孔、洗孔质量检查顶管作业注浆待初凝后进入下一不工序制作模板11不大于50。钢管内一般要设置钢筋笼，增强管棚的刚度。1329、注浆单液水泥浆可直接注入，水泥一水玻璃浆液利用三通管同时注入。水泥浆拌制均匀，并按比例注入水玻璃浆液。注浆过程中要随时检查孔口、邻孔、其他坡面处有无串浆现象，如有串浆，立即停止注浆，采用棉絮及木楔、速凝水泥砂浆等进行封堵，也可采用间歇式注浆封堵串浆口，直至不再串浆后继续注浆。双液注水泥与水玻璃浆如压力突然升高，则关停水玻璃泵，进行单液注浆或注清水，待泵压正常

20、时，再进行双液注浆单液注水泥浆压力突然升高，可能发生堵管，应停机检查水泥浆单液和水泥与水玻璃双液注浆量很大，如压力长时间不升高，则须调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行少量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝结，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间，避免注浆不饱满。注浆初压为05MPA10MPA，终压20MPA，持压15MIN后停止注浆，并及时封堵注浆口。注浆量一般为钻孔圆柱体的15倍，若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，直至符合注浆质量标准，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填，方可终止注浆。注浆结束后要进行注浆效果检查，利用铁锤敲击钢管，如

21、响声清脆，则表明浆液未充满钢管，采取补注；如响声低哑，则浆液己填满钢管，认为合格。开挖后观察围岩，岩隙应被基本充填密实，认为效果较好。注浆结束后及时清除管内浆液，并用M30水泥砂浆充填，增强管棚的刚度和强度。133、注意事项1331、当遇到线路半径小、钻孔通过软硬差别很大的地层时，容易出现个别钢管侵入下一循环大管棚工作面。应采取增大管棚外插角度、增大曲线内侧管绷的水平内插角、对软地层注浆加固。1332、钻孔时应严格控制好钻孔水平方向，固定钻机，防止钢管与相邻钢管相交。1333、为了防止窜浆，施工时宜严格控制钻孔水平角度、控制注浆压力并采取间隔注浆的措施。1334、管棚施工中应严格控制长管栩的钻

22、进方向和外插角的大小。1214富水地层且涌水量较大、掌子面稳定性较差、松散土层141、不良地质情况分析出以上地质情况下，由于富含地下水的情况下，岩体强度很低，自稳能力极差的围岩。掌子面稳定较差。岩层土质松软。容易造成坍塌、涌沙等。采用预支护为超前预注浆。1411、通过对隧道周边的围岩进行注浆，可以加固破碎岩体，在一定程度上提高岩体的弹性模量、内聚力和内摩擦角等力学参数，从而改善支护结构的受力条件。1412、通过对隧道周边的围岩进行注浆，可以封堵或减少裂隙中的渗水，提高岩体防水性，形成一定厚度的止水圈，从而达到保护地下水资源的目的。1413、注浆具有形成围岩止水圈和加固岩层的双重作用，可以更好地

23、发挥围岩岩体和衬砌共同承担水压和地压的性能。1414、根据地下水压力的不同，可根据涌水水压分为高压（2MPA以上）和低压（2MPA）。1415、高压水根据喷射出口型式的不同，可分为超前探孔高压喷水、炮孔高压喷水和溶蚀裂隙或溶蚀管道高压喷水。1超前探孔高压喷水是指在超前探孔过程中与前方的裂隙或管道高压水连通，造成高压水经超前探孔喷出。由于超前探孔长度长，掌子面的安全隐患相对小，高压水在超前探孔内高速流动的过程中受孔壁摩阻力的影响能量损失较大，此种高压喷水处理难度相对最容易2炮孔高压喷水是指在超前探孔中未揭露高压水而在打设炮孔的过程中高压水喷出，此种喷水同超前探孔高压喷水相比炮孔长度短，直径小，没

24、有套管防护，高压水离开掌子面后呈漏斗状扩散并将在一定距离上产生雾化，同时掌子面岩盘由于离高压水距离近，高压水对掌子面岩盘的威胁大。3溶蚀裂隙或溶蚀管道高压喷水是指在超前探孔和打炮孔的过程中未揭露高压水，而在放炮的时候将高压水揭露，此情况是由于高压水离掌子面较近，再加上高压水的随机性造成超前探孔和炮孔未揭露，在放炮时对围岩造成一定的损坏从而高压水喷出，此种情况是高压水揭露型式中最不利的，水的流量大，工作面13也将遭到破坏，处理难度和强度最大。1416、注浆参数应在施工中根据地质情况，及时调整、不断修正完善，以达到最佳的注浆效果。142、注浆堵水总体原则1421、注浆堵水应强调既能达到保障施工安全

25、和运营安全的目的，又能实现隧址周边地区的地下水资源达到动态平衡的综合功效。1422、高压水的处理一般需要一定的时间，当高压水出露后应对高压水进行全面系统的研究，除进行正面封堵外，同时可进行绕避施工；绕避施工不是盲目的，应提前对绕避位置进行全面系统的物探和超前钻探，尽可能地掌握掌子面前方地高压水裂隙、管道走向、水流方向等信息，以达到绕避施工通过的目的。1423、高压封堵注浆出水点可能发生在探孔、炮眼或掌子面上，可考虑不同的封堵方法。如考虑加宽、加深洞内的排水沟；施工混凝土挡水墙、预埋钢管等排水管；采用化学浆液与普通浆液相结合的方法；利用TSP、地质雷达或超前探孔判断管道的分布方向；利用超前探孔注

26、染料的方法判定水流方向等等措施和手段，最终达到针对高压水的分流减压、有的放矢、封堵成功的注浆堵水技术。1424、低压注浆封堵，可采用一般浆液，如水泥水玻璃双液浆、防冲高胀浆液（水泥加粉煤灰制成塑状，在流速小于1M/S时可用）等。对于超前探孔或炮孔出大流量的低压水，宜停止掘进进行超前封堵预注浆，对于小流量的低压水可继续开挖掘进，待掘进后再处理。对于掘进后的洞壁裂隙出水和渗滴水，若洞壁裂隙出水较大，普通径向注浆无法解决，可先采用化学浆液对裂隙出口进行封堵再作处理。1425、有条件时，宜根据对该隧址地区的水文生态环境进行调查结果以及排水对地下水资源动态平衡的破坏程度的评估结果等信息，进行技术和经济的

27、充分比选，再行确定是否实施完全注浆封堵的措施。143、注浆方式的选择14311、注浆方式包括预注浆、后注浆等。14312、预注浆，是指在开挖面采取超前钻孔，通过钻孔进行注浆施工，14包括全断面帷幕超前预注浆、全断面周边超前预注浆及局部断面超前预注浆等方式。14313、后注浆，是指在开挖完成后，隧道涌水不能满足工程质量、运营安全和环境保护的要求时，而采取的一种注浆方式，包括全断面径向注浆、局部断面径向注浆和补充注浆等方式。1432、一般注浆方式的选择应以掌子面能否满足进行安全开挖施工为前提，若掌子面前方地质条件能满足安全开挖施工要求，则可首先进行掌子面的开挖施工，在开挖施工完成后再进行后注浆措施

28、，以达到注浆堵水的目的；若掌子面前方地质条件不能满足安全开挖施工的要求，则应首先在掌子面进行预注浆措施，以达到注浆堵水、加固围岩的双重目的，为隧道安全开挖施工创造有利条件。1433、应根据对隧道勘察资料的分析，重点关注岩层条件、水文地质条件、水文特点等隧道的实际情况，并结合工程类比，确定注浆方式。1434、表1考虑地质条件、流量条件和水压条件等三方面，拟定了注浆方式的选择标准，供参考。表1注浆方式地质条件流量条件水压条件预注浆全断面帷幕预注浆1一般富水地段；2岩体完整；2。可溶岩与非可溶岩接触带、断层破碎带、溶蚀带等富水地段；2地段厚度超过30M，且掌子面及周边围岩均表现为软塑流状体3施工中可

29、能发生严重突水突泥等地段。超前探孔出水总流量10M3/H，且2/3探孔均出水2MPA水压全断面帷幕预注浆1岩层接触分界带、物探电阻异常带；2地段厚度超过30M，掌子面围岩极破碎；3施工中可能发生严重突水突泥等地段。超前探孔出水总流量10M3/H，且2/3探孔均出水超前探孔出水总流量10M3/H，且2/3探孔均出水2MPA水压15局部断面预注1富水地段、物探电阻异常带2施工中局部可能发生突水突泥地段。超前探孔出水总流量10M3/H，且2/3探孔均出水超前探孔出水总流量10M3/H，且2/3探孔均出水部分探孔出水，且10M3/H局部单孔出水量2M3/H2MPA水压后注浆径向1一般富水地段；2岩体较

30、完整。1开挖后大面积淌水；2初支完成后仍有较大面积淌且10M3/H出水量2M3/H2MPA水压局部注浆1一般富水地段；2岩体完整；1开挖后局部有较大流水；2初支完成后仍有局部淌水，且10M3/H出水量2M3/H3不能确保结构防排水的等级需要。水压2MPA补注浆上述注浆措施实施后，仍不能确保结构防排水的等级要求以及环境保护要求。144、注浆施工1441、注浆施工，必须根据设计要求，并考虑实际周围条件，以满足注浆目的为前提而进行。具体施工流程可参见图B1，虚线部分表示可根据实际情况略作调整。1442、注浆可根据实际条件分别采用后退式分段注浆和前进式分段注浆两种注浆工艺，其中后退式分段注浆工艺又分为

31、无注浆管后退式分段注浆工艺和有注浆管后退式分段注浆工艺。在成孔困难、涌水量很大等特殊地质条件下，宜采用前进式分段注浆工艺。1443、注浆施工中一般采取钻孔注孔的施工顺序，若现场条件允许，经试验串浆发生的概率较小，可采取钻注平行作业。钻孔14431、首先在掌子面将钻孔位置放出，采用红油漆标出注浆孔位置；将钻具对准注浆孔孔口位置，调整钻机至钻孔方向和设计钻孔方向一致（即偏角和立角与设计相同），固定钻机。14432、如果出水量很大，且水压较高，宜采用108钻头钻深2M，安设孔口管。孔口管可采用108、壁厚5MM、长2M无缝钢管加工制作，一端加焊法16兰盘（配套高压球阀）。孔口管安装时在管外应缠绕麻丝

32、，用钻机将孔口管顶入钻孔内。144321、首先在掌子面将钻孔位置放出，采用红油漆标出注浆孔位置；将钻具对准注浆孔孔口位置，调整钻机至钻孔方向和设计钻孔方向一致（即偏角和立角与设计相同），固定钻机。144322、如果出水量很大，且水压较高，宜采用108钻头钻深2M，安设孔口管。孔口管可采用108、壁厚5MM、长2M无缝钢管加工制作，一端加焊法兰盘（配套高压球阀）。孔口管安装时在管外应缠绕麻丝，用钻机将孔口管顶入钻孔内。144323、当采取无注浆后退式分段注浆工艺时，应将钻孔钻至设计深度；当采取前进式分段注浆工艺时，一般通过孔口管钻进5M后，停止钻孔，进行注浆施工，之后继续钻孔至10米，再注浆，如

33、此循环下去，直至完成该孔的钻孔及注浆施工，施工中每次钻注段长宜为5M。若采取有注浆管后退式分段注浆工艺时，可在钻孔完成后，下入注浆管，之后在钻孔内安设一泄水管，用棉纱封堵钻孔，然后开始注浆，当泄水管开始漏浆时，关闭泄水管，继续完成正常注浆施工。注浆施工工艺图14433、注浆施工中，应先注外圈，再注内圈，同一圈内由下到上间隔施作。14434、整个注浆循环结束后，应在开挖面设置35个效果检查孔，检查注浆效果。设计超前地质预报超前探孔周围条件布置注浆孔布置作业现场准备钻探机械钻孔准备注浆材料设置注浆设备设置注浆管注浆现场管理效果检查结束17144341、单孔结束标准注浆压力逐步升高至设计终压，并继续

34、注浆10MIN以上；浆结束时的进浆量小于20L/MIN，检查孔涌水量小于02L/MIN。144342、全段注浆结束标准所有注浆孔均已符合单孔结束条件，注浆后预测涌水量小于设计允许值；或进行压水试验，在075MPA的压力下，吸水量小于2L/MIN。144343、若不符合上述结束标准，应进行补孔注浆。15、掌子面开挖期间不能自稳151、不良地质情况分析开挖得时候掌子面不能自稳，为防止掌子面坍塌和涌沙、流泥。对掌子面进行喷混处理加固。预支护采用掌子面封闭。掌子面封闭就是固闭、正面锚杆加喷射混凝土封。152、掌子面封闭施工掌子面封闭就是固闭、正面锚杆加喷射混凝土封。锚杆施工见第一节。1521、干喷工艺

35、施工各种材料（不含水）按照设计配比要求进行干拌和拌和好的松散混凝土直接喂入（通过机械或人工上料）喷射机料斗由空压机提供的压缩空气裹携物料通过输料管送到喷头处在此处加入水与物料混合在风压作用下喷射到受喷面上。1522、湿喷工艺施工各种材料（含水）按照设计配比要求进行充分搅拌拌和好的混凝土直接喂入（通过机械或人工上料）湿喷机的强力振动料斗由空压机提供的压缩空气裹携物料通过输料管输送到喷头处在此处加入速凝剂与物料混合在风力作用下喷射到受喷面上。1816、现场施工实例161、超前地质预报隧道施工中，超前地质预报关系到工程安全、质量和进度，为确保各项目标顺利实现。拟采用的主要预报方法地质素描。162、开

36、挖及钻爆石山岭隧道都是级围岩，选择正确的开挖方法是保证施工进度的关键。根据隧道断面尺寸，级围岩采用三台阶七步开挖法和双侧壁导坑开挖法，明洞地段采用明挖法。钻眼作业在每个循环中所占的时间较长，是影响进度的一个重要指标，而钻眼时间的长短主要取决于钻眼设备。为保证施工进度，隧道开挖全部以自制钻孔台车为主。163、喷锚支护及注浆锚喷支护的关键控制点是混凝土喷射工艺、喷射设备的选型、锚杆设备的选型、成孔工艺及支护时机的把握等。注浆的关键控制点是注浆参数、设备选型、注浆密实度和注浆效果检查。164、特殊地质地段施工方案1641涌水根据设计文件对隧道可能出现涌水地段的涌水量大小、补给方式、变化规律及水质成分

37、等进行详细调查，结合设计图纸提供的治水方案，选取合理的施工机具，配备熟练的技术工人，按照“防、排、堵、截”相结合的原则，制订合理可行的施工方案。要利用爆破钻孔或超前钻孔做好地质预报工作，以便提前采取措施。对本隧道，根据不同的涌水情况，主要有以下处理措施全断面深孔预注浆、部分断面深孔预注浆、深孔周边预注浆、深孔周边预注浆，开挖后周边注浆及开挖后局部注浆堵水。深孔预注浆超前钻孔起点应在预测突水处以前510M，加固范围为开挖轮廓线外10M，注浆段一般长3050M，分三环实施，一个注浆段完成后留6M不开挖作为下一注浆段的止浆岩盘。注浆孔布置由工作面向开挖方向呈伞形辐射状，钻孔布置成数圈，内外圈按梅花形

38、排列，并采用长短孔相结合，以达到注浆充分、不留死角为目的，浆液扩散半径为2M，孔底间距不大于3M，19开孔直径115，终孔直径75。对开挖后周边注浆及局部注浆，采用25中空注浆锚杆，注浆材料为水泥水玻璃双液浆。CS1（0610）（体积比），水泥浆水灰比08111，水玻璃模数2628，水玻璃浓度35BE，注浆压力为0515MPA（深孔注浆）或0510MPA（25中空锚杆注浆）。注浆终压控制在10MPA。施工中要进行注浆效果的检查，及时调整治水方案。对水量很大的地段，采用注浆不能止水时，要做好引排系统，将水引入中心排水沟或泄水洞，排到洞外。施做二衬前，要做好防水层，避免水流到衬砌砼上。1642岩溶

39、本隧址区岩溶发育，但规模有限，以溶隙为主，其次为溶缝、溶洞；隧道位于溶孔、溶隙为主的水平发育带上部，施工时，有突水突泥的可能。在可能有突水突泥段落，应在200M距离时开展TSP初查工作，隧道开挖接近怀疑地点30M以外，采用电磁仪或GPR详查岩溶情况，开挖接近怀疑地点1520M时，采用超前钻孔精查，确定岩溶洞穴管道位置，然后确定是否需进行预注浆处理。只有确实有把握不出现突水突泥现象，并且开挖暴露后处理更有利时，方才允许继续前进，在暴露后处理。在岩溶地段爆破，应尽量做到多打眼，打浅眼，控制药量。必要时针对具体地段做个别爆破设计。对隧道穿越小型溶洞时可按以下措施处理分布于隧道顶拱上部的溶洞区域，应清

40、除溶洞充填物，并在护拱的拱脚加设锁脚锚杆，隧道衬砌结构完成后，再做回填处理（浆砌片石和压砂）；分布于隧道侧面和底部区域的溶洞，在隧道衬砌修筑前用干砌及浆砌片石处理；分布于隧道仰拱以下区域的溶洞用C10砼回填。对大型溶洞，应先收集洞穴有关参数（里程、洞经、深度、充填及地下水情况、洞壁稳定性等），上报业主、监理和设计单位，针对具体情况研究处理方案。1643煤层采空区要加强超前地质预报工作，提前做好煤层采空区的瓦斯检测方法、稀释措施、防爆措施、紧急救援措施，制订科学合理的掘进及支护措施及空穴处理、瓦斯隔离措施。无论任何情况下，洞内任何一处（不含钻孔）瓦斯浓度不得大于05，如有超过，应立即采取措施（局

41、部停工，查明原因，加强局部通风等）。采空区开挖采用42注浆小导管结合格栅钢架超前支护，利用超前小导坑（可起到地质预报作用）分部开挖。及时对岩壁施做初期支护后，对隧底2M以内采用C10片石砼回填，2M以下先用弃渣回填，再钻孔压注水泥浆。修筑C20砼护20拱（厚度为1M），护拱以上用浆砌片石回填（厚度不小于2M）。由于采空区地层压力较大，采空区处理完后应及时施做防水层（兼做瓦斯隔离层）并浇筑衬砌砼。1644断层破碎带开挖过程中，要根据钻探资料，结合现场围岩岩性、产状、节理、结构面充填物、渗水涌水等情况，预测前方是否有断层破碎带及其规模，以便采取有效措施。按“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭”原则施工

42、。在断层破碎带开挖，要采取超前支护结合分部开挖方法，对岩体极破碎地段，要采取爆破开挖结合人工开挖的方式掘进。初期支护要快而强，仰拱和衬砌要尽快施做，使断面形成环形封闭，提高整体受力效果。将围岩松动圈控制在衬砌承载力范围内。165初期支护1651、喷混凝土本隧道正洞喷混凝土采用湿喷机，在作业时，混凝土在洞外由混凝土拌和站拌好，通过汽车向洞内送料，空压机供风。在隧道软质岩发生大变形的地段采用喷钢纤维混凝土。喷混凝土施工顺序示意图施工工艺混凝土采用湿喷，混凝土喷射机安装调试好后，在料斗上安装湿喷机掌握风压与进料量匹配速凝剂掺加系统砼输送管砼运输车砂S100KG水泥100KG水W/C014石G100K

43、G水W/C033第二次投料第一次投料搅拌90S转子凸轮喂料机构搅拌90S搅拌机0612M速凝剂管路喷嘴受喷面211A边墙B拱部234561537拱部中心26拱脚线拱脚线48910振动筛（筛孔10MM），以避免超粒径骨料进入喷射机；用高压水冲洗干净受喷围岩面，而后即可开始喷射混凝土。送风后调整风压，使之控制在04507MPA之间，若风压过小，粗骨料则冲不进砂浆层而脱落，风压过大将导致回弹量增大。因此，按混凝土回弹量小，表面湿润易粘着力度来掌握。根据喷射仪表反馈的信息及时调整风压和计量泵，控制好速凝剂掺量。喷嘴与岩面的距离按规范执行，喷射方向尽量与受喷面垂直，拱部尽可能以直径方向喷射。一次喷射厚度

44、不宜超过10CM，若需喷第二层，两层喷射的时间间隔为1520MIN。为提高工效和保证质量，喷射作业分片进行，可按照先边墙后拱脚，最后喷射拱顶的顺序施喷。喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，每圈压前面半圈，绕圈直径约30CM，力求喷出的混凝土层面平顺光滑。喷锚施工顺序见下图。喷锚施工顺序图1652、砂浆锚杆施工方法见下图。施工工艺钻孔使用自制台车，人工钻孔，钻孔前根据设计要求定出孔位，钻孔保证锚杆的方向、深度和间距，孔深偏差50MM，钻孔直径42MM。洗孔钻完孔后，用高压风吹净孔内岩屑，并检查钻孔深度；锚杆安装将锚杆体送入孔内，直达孔底，并注意转动杆体，锚杆尾端外露孔口10CM

45、，以便和钢筋网进行焊接；安装止浆塞将止浆塞安装在锚杆尾端孔口部位；22压注水泥砂浆砂浆锚杆压注水泥砂浆，采用注浆管将锚杆尾端与砂浆锚杆专用注浆泵连接，拱部、边墙采用双管排气法注浆，将内径45MM，壁厚115MM的软塑料排气管同锚杆一起送入钻孔至孔底，并在孔外留1M左右的富余长度，然后将注浆管固定在孔口位置，并将孔口堵塞，在确认排气管畅通后，开始注浆，直到排气管不排气或溢出稀浆时停止，并将排气管拔出，锚杆施工工艺流程见下图所示，待砂浆达到强度后安装垫板拧紧螺帽。锚杆施工工艺流程图1653、钢筋网施工钢筋网按照设计要求加工成方格网片，纵横钢筋相交处可点焊成块。工艺流程钢筋网一般在初喷混凝土、锚杆完

46、工之后安设，施工时运至工作面进行敷设，网片要紧贴初喷面，混凝土保护层厚度必须满足设计要求。网片与网片间、网片与锚杆间要焊接牢固。技术要点（1）钢筋必须经试验检测性能合格；（2）使用前要作钢筋除锈和去污处理；（3）钢筋网节点与锚杆间采用电焊焊接牢固，网片间用铁丝扎紧或焊接，在喷射作业时不得走动；（4）钢筋网铺设随混凝土初喷面起伏，并与壁面接触密实；（5）复喷混凝土后，将钢筋网完全覆盖，钢筋网不得外露，而且要有35CM厚保护层。复喷后喷混凝土面应平整。1654、钢架施工合格定位施工准备钻孔吹洗检验配料插入锚杆和排气管注浆安装垫板螺帽锚杆抗拔力检查验收23钢架在洞外按设计加工成型，洞内安装在初喷混凝

47、土之后进行，与定位系筋、锚杆联接。钢架间设纵向连接筋，钢架间以喷混凝土填平。钢架拱脚安放在牢固的基础上，架立时垂直隧道中线，当钢架和围岩之间间隙过大时设置垫块，用喷混凝土喷填。现场制作加工钢架按设计要求预先在洞外结构件厂加工成型。先将加工场地用C15混凝土硬化，按设计放出11的加工大样。放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割的加工余量。将钢筋冷弯成形，要求尺寸准确，弧形圆顺。钢架加工后进行试拼，允许误差沿隧道周边轮廓误差不大于3CM；钢架由拱部，边墙各单元钢构件拼装而成。各单元用螺栓连接。螺栓孔眼中心间距误差不超过05CM。钢架平放时，平面翘曲小于2CM。钢架架设工艺要求为保证钢架设在稳固的

48、地基上，施工中在钢架基脚部位预留01502M原地基；架立钢架时挖槽就位，软弱围岩地段在钢架基脚处设锁脚锚杆和垫槽钢以增加基底承载力。钢架平面垂直于隧道中线，倾斜度不大于2。钢架的任何部位偏离铅垂面不大于5CM。为保证钢架的稳定性、有效性，两拱脚处和两边墙脚处加设锁脚锚杆，锁脚锚杆由24根锚杆组成。钢架按设计位置安设，在安设过程中，当钢架和初喷层之间有较大间隙时设骑马垫块，钢架与围岩（或垫块）之间的间隙不大于50MM。为增强钢架的整体稳定性，将钢架与锚杆联接在一起。沿钢架设直径为22MM的纵向连接钢筋。为使钢架准确定位，钢架架设前均需预先打设定位系筋。系筋一端与钢架联24接在一起，另一端锚入围岩

49、中051M并用砂浆锚固，当钢架架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位。钢架架立后尽快喷混凝土作业，并将钢架全部覆盖，使钢架与喷混凝土共同受力，喷射混凝土分层进行，每层厚度5CM左右，先从拱脚或墙脚处向上喷射以防止上部喷射料虚掩拱脚（墙脚）不密实，造成强度不够，拱脚（墙脚）失稳。1655超前支护1、小导管注浆（1）小导管设计每循环小导管长度为35米，每环间搭接10米，小导管采用风枪钻孔，注水泥浆，以加固岩体。（2）小导管施工工艺流程（3）导管工艺有关参数和控制标准A、采用42的无缝钢管，管壁开花孔，双侧梅花型布置，孔距40厘米。B、长度35米，有效长度25米。C、二排导管搭接长度10米。D、仰角5O8O。（4）注浆参数设计水灰比WC11注浆终压051MPA（5）主要材料机具设备主要材料425号普硅水泥。机具设备VB3型灰浆泵立式灰浆拌合机3、大管棚注浆封闭掌子面布设管位钻孔安装钢管注浆检查25（1）大管棚施工工艺（2）施工机具DK300型钻机TBW250注浆泵灰浆拌合机电焊机、管钳、钻头132、96、钢管联接套等。（3）