【正文】 X0(cm) Y0(cm) X(cm) Y(cm) 1 0 326 0 536 山東科技 大學工程碩士專業(yè)學位論文 26 2 215 215 324 432 3 215 0 324 123 4 215 134 307 183 5 0 134 0 344 6 215 134 307 183 7 215 0 324 123 8 215 215 324 432 9 0 153 0 253 10 0 0 0 20 （ 2）超前預注漿（ B =3m） 下導坑超前預注漿（ B =3m）注漿設計如圖 9 所示，注漿孔設計參數(shù)如表 9 所示。9939。4239。191939。在工程現(xiàn)場，當掌子面前方存在含水構造時，含水構造產(chǎn)生的異常場會迭加到掌子面后方的正常場上，產(chǎn)生場的畸變，由于到場源的距離不同，畸變后的場強亦不同，在數(shù)據(jù)曲線上表現(xiàn)為突變。它的接收器和炮眼不是在掌子面上，而是在掌子面附近的邊墻上，打接收器孔和炮眼時不影響正常的隧道掘進，而是在接收信號時為減少噪音干擾做短暫停工。平導超前探水孔設計參數(shù)如表 12 所示。地層巖性為泥巖和灰?guī)r的接觸帶，巖體破碎、裂隙發(fā)育、自穩(wěn)能力較差。 ○操作簡單，易行。 O :1 1: 30 400 200 ″ P O :1 1: 30 400 200 ″ P O :1 1: 30 400 200 ″ P O 1:1 1: 30 2 400 200 60 1′ 0″ P O 1:1 1: 30 400 200 ″ P O 1:1 1: 30 400 200 ″ P 和 P ○費用較高。鉆探結束后，各孔涌水量依次為 2探孔基本無水， 3探孔涌水量為 15m3/h， 4探孔涌水量為 20m3/h，探 探 4孔涌水量約占鉆孔孔徑位的 1/3～ 1/2，水基本表現(xiàn)為無壓。 超前探水孔鉆探 超前探水孔設計 平導超前探水孔在平導開挖面布設，根據(jù)機械配置特點，平導超前探水孔共布設 4山東科技 大學工程碩士專業(yè)學位論文 37 個，其中 2 個位于上部拱腰處，另 2 個位于邊墻部位。 山東科技 大學工程碩士專業(yè)學位論文 35 （ 2）預報距離長。 第三章 超前地質預測預報 為保證圓梁山隧道的安全正常順利施工，有效地采取針對性措施，確定并選擇有效的注漿施工方案，為動態(tài)設計提供理論性指導，在圓梁山隧道施工中采取四種地質超前預測預報手段，即紅外線超前地質預測預報、 TSP 超前地質預測預報、超前探水孔鉆探和地質述描綜合判斷等。13151539。采用止?jié){塞進行徑向注漿，下導坑徑向注漿（ B =8m）注漿設計如圖 11 所示。5539。 山東科技 大學工程碩士專業(yè)學位論文 25 內軌頂面67 1043812YXXY5 注漿孔橫斷面布設圖 注漿孔終孔交圈圖 注漿孔縱剖面布設圖 圖 8 下導坑超前預注漿（ B =2m）注漿設計圖 下導坑超前預注漿（ B =2m）采用 MKD5S 鉆機成孔，成孔直徑φ 90mm，鉆孔深度參照注漿孔布設參數(shù)表。 正洞超前預注漿（ B =5m） 注漿孔布設參數(shù)表 表 6 注漿 孔號 開孔坐標 終孔坐標 偏角 （度） 立角 （度） 孔深 （ m） X0(cm) Y0(cm) X(cm) Y(cm) 1 0 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 山東科技 大學工程碩士專業(yè)學位論文 20 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 120 （ 2）超前預注漿（ B =8m） 正洞超前預 注漿（ B =8m）注漿設計如圖 6 所示，注漿孔設計參數(shù)如表 7 所示。鉆孔深度參照注漿孔布設參數(shù) 表。 ??? A PD 100 式中： D —— 止?jié){巖墻厚度（ m）； P —— 最大注漿壓力（ MPa）； A —— 注漿斷面面積 (m2 )； ? —— 混凝土容重（ t/m3）。d 要求，不能確保結構防排水的等級需要； 山東科技 大學工程碩士專業(yè)學位論文 10 注漿圈加固厚度 注漿圈加固厚度主要應滿足開挖施工安全要求，開挖后抗水壓要求。材料從水泥漿發(fā)展到水泥 水玻璃雙液漿、化學漿等。 大瑤山隧道 F9 斷層（ DK4+600～ DK5+065）為區(qū)域性大斷層，其上盤為擠壓破碎富水的石英砂巖，地下水位高出洞頂 400m；下盤為強裂片理化、千枚化并受強烈切割的灰?guī)r；核心帶為 40m 寬的膨脹性斷層泥。 （ 3）桐麻嶺背斜核部巖溶和巖溶水 桐麻嶺背斜區(qū)在本區(qū)內為四周被地表水系所切割的單獨水文地質單元，地下水為寒武、奧陶系下統(tǒng)的巖溶水。 在地表 DK352+710～ DK355+600 為二疊系（ P）、三疊系下統(tǒng)（ T1）可溶巖地層構成的毛壩向斜地段， DK351+465～ DK352+710 和 DK355+600～ DK357+820 為泥盆系（ D）、志留系（ S）非可溶巖地層構成的翼部地段， DK357+820～ DK362+530 為寒武系（∈）、奧陶系（ O）可溶巖地層構造的桐麻嶺背斜地段， DK358+750～ DK358+900 為耿家店組（∈ 3g）可溶巖地層構成的冷水河淺埋段，此段隧道埋深約 150～ 180m。 （ 2）二疊系（ P） ①長興組（ P2c）：灰、深灰色中至厚層狀燧石結核灰?guī)r，局部地段成為白云巖化的生物灰?guī)r，厚 52m，與下伏地層呈整合接觸，屬 V 級次堅石。該工程主要工程地質問題有：巖溶涌（突）水、高水壓、高應力及煤層瓦斯，其中巖溶、高壓富水地質是最為關鍵的問題。 [1] 水文、氣象特征 本區(qū)水系基本呈格子狀水系，主河流大多沿北北東向發(fā)育。 ②吳家坪組（ P2w）：上部為深灰、灰黑色薄至中厚層狀灰?guī)r與硅質灰?guī)r不等厚互層；中、下部為厚 5～ 10m 灰黑色薄層含炭泥巖及煤層（厚 ～ ）、鋁土質泥巖，含較多黃鐵礦結核，底界面凹凸不平，厚 84m，與下伏地層呈假整合接觸，屬Ⅳ級軟石～Ⅴ級次堅石。 測區(qū)內斷裂主 要為 NNE 向的縱向斷裂和 NWW 向的橫向斷裂，形成了燕山期。 DK357+655～ DK358+750 地段屬奧陶系中、上統(tǒng)（ Q2+3）、下統(tǒng)的大灣組 （ Q1d）、紅花圓和分鄉(xiāng)及南津關（ O1n+f+h）、寒武系上統(tǒng)的毛田組（∈ 3m）、耿家店組（∈ 3g）等以灰?guī)r、白云質灰?guī)r為主構成的桐麻嶺背斜西翼部分，其預測正常涌水量為 4300m3/d，最大涌水量為 6450m3/d。 1988 年 6 月 11 日， DK4+850 處發(fā)生涌水，其正常涌水量為 15000～ 28000 m3/d，峰值涌水量高達 420xxm3/d。工藝從單液注漿發(fā)展到雙液注漿再到化學注漿，設備也從泥漿泵等代用設備發(fā)展到成套專用注漿設備。根據(jù)力學模擬計算，注漿加固圈厚度 B 一般情況下應滿足下式要求： [9][10] DB )3~2(? 式中： B —— 注漿加固圈厚度（ m）； D —— 開挖斷面寬度或高度（ m）。 上式計算結果一般偏大，在國內煤礦部門進行注漿施工時，一般采用如下經(jīng)驗數(shù)值。注漿段長度 30m，注漿完成后開挖 23m，余留 7m作為下一循環(huán)注漿施工的止?jié){巖墻。 124232221201918171615141312111098765432254344464850525456585149474557595553292730282638363432373533314039424167656664626063617271697068X XYY 注漿孔橫斷面布設圖 注漿孔終孔交圈圖 山東科技 大學工程碩士專業(yè)學位論文 21 注漿孔縱剖面布設圖 圖 6 正洞超前預注漿（ B =8m）注漿設計圖 正洞超前預注漿（ B =8m）采用 MKD5S 鉆機成孔，開孔直徑φ 130mm，開孔深度2m，開孔完成后安設φ 108mm 孔口管，之后，采用φ 90mm 鉆頭進行鉆孔，若地層破碎，可采取前進式分段注漿工藝進行注漿施工，否則，可采取后退式分段注漿工藝進行注漿施工。注漿段長度 30m，注漿施工采用水囊式止?jié){塞進行后退式分段注漿，若地層圍巖較差，出現(xiàn)返漿現(xiàn)象嚴重時，可采用袖閥管后退式分段 注漿工藝進行注漿施工。6639。注漿孔布設參數(shù)如表 11 所示。161639。 山東科技 大學工程碩士專業(yè)學位論文 33 紅外線超前地質預測預報 紅外線超前地質預測預報是目前較為先進的地下水預報方法之一。能準確預報掌子面前方 100～ 350m 范圍內的地質狀況，圍巖越硬越完整預報長度就越大．它的接收器系統(tǒng)是獲得專利的 雙軸傳感器，具有 6 個超靈敏加速計，能接收到極其微弱的地震波反射信號。平導超前探水孔采用 MKD5S、MKD3S 地質鉆機施做，鉆孔直徑φ 90mm。 地質述描綜合判斷 地質述描綜合判斷是根據(jù)已開挖的地質狀況，并結合紅外線超前探水預測預報、TSP 超前地質預測預報，以及超前探水孔鉆探等技術手段，并參照設計單位提供的地質資料，經(jīng)綜合分析得出相應的可靠性結論，從而有效地對施工進行指導。 ○對地下水構造反映不明顯。 三峽牌普通硅酸鹽水泥 水玻璃：濃度 38 Be′，模數(shù)不詳 山東科技 大學工程碩士專業(yè)學位論文 40 緩凝劑： Na2HPO4 工業(yè)用品 水：現(xiàn)場用水 （ 2）測試數(shù)據(jù) 中間試驗測試數(shù)據(jù)如表 14。 O 1:1 1: 30 286 200 ″ P O 1:1 1: 30 286 200 ″ P O 。 O :1 1: 30 500 150 ″ P O :1 1: 30 500 150 ″ P O :1 1: 30 500 150 ″ P 超前探水孔鉆探 ○對地下水及巖溶構造 判斷準確性最高。該溶洞構造通過四個超前探水孔的涌水量累計為 30～ 60m3/d，水力聯(lián)系較強，水頭壓力可能受淤泥阻擋未完全表現(xiàn)。平導超前探水孔設計如圖 16所示。它可在隧道施工間隙進行，即使專門安排此項工作，也不過一個小時左右。 工作原理 把含水裂隙、含水構造、含水體作為尋找對象場源時，場源所形成的場要遠遠大于場源本身，當我們由遠而近接近場源 （ 含水構造等 ） 時，儀器顯示屏上的讀數(shù)值會發(fā)生明顯變化。181839。439。8839。在該注漿設計中，針對鉆孔 注漿盲區(qū)，應在長管注漿完成后，應每開挖 2m，采取超前小導管進行補充注漿，以提高注漿施工質量，確保開挖施工安全。注漿段長度 30m，注漿完成后開挖 22m，余留 8m作為下一循環(huán)注漿施工的止?jié){巖墻。 1214321530213534333723282729361112132426258910 22X31 181920543161776YR320R607 R80761 450 0 50 0 注漿孔橫斷面布設圖 注漿孔終孔交圈圖 山東科技 大學工程碩士專業(yè)學位論文 15 300030002300 7007002300614500101500 注漿孔布設縱剖面布設圖 圖 3 平導超前預注漿（ B =5m）注漿設計圖 平導超前預注漿（ B =5m） 注漿孔布設