【正文】 U 型管壓力。 U 型 襯砌臺車鐵皮圓管軟式風管洞口掘進方向通風管布置示意圖 管安裝在風機出口的 l020m 處， U 型壓力管可粗略了解風機的工作壓力，以免造成風阻過載而燒毀電機。并通過性能曲線監(jiān)測通風管路故障，以確保風機的正常運行。 壓入風管的出風口距工作面 1530m，通風管的安裝做到平順，接頭牢固嚴密，避免轉(zhuǎn)小于 135176。急彎，彎管半徑不小于管徑的 3 倍。 . 施工排水 一、施工排水方式的確定 根據(jù)設(shè)計水文情況及地質(zhì)情況，本段水量很大，隧道防水主要以“堵為主，防排結(jié)合，限量排放”的原則。本段在 3斜井工作面的正洞段共有四個較大的巖溶段和斷層帶，施工時采用超前預而且施工時主注漿和帷幕注 漿等技術(shù)措施，達到堵水有效，少量排放的目的。在次基礎(chǔ)上設(shè)計施工需要排水為 1斜井最大涌水量為 8710m3/d，正常涌水量為 3009m3/d， 2斜井最大涌水量為 17947m3/d，正常涌水量為 2768m3/d， 3斜井最大涌水量為 23800 m3/d，正常涌水量為 4760 m3/d， 3斜井的涌水量最大。 南梁隧道進口為上坡，采用沿邊墻兩邊自然排水。 3斜井施工排水采用在掌子面安設(shè) 3~5 臺 15kW 的污水泵，在斜井內(nèi)每隔 200 米左右設(shè)置一個 100m3 的臨時集水井，在井底設(shè)置永久集水井。斜井的施工排 水采用由臨時集水井直接抽向洞外，斜井開挖完成后， 斜井和正洞的水由井底的永久集水井采用一級抽水泵排水至洞外，洞外通過排水溝集中引入斜井口的沉淀池，經(jīng)處理達標后排放。 二、抽水設(shè)備的配置 按設(shè)計水量雙倍配置抽水設(shè)備， 1斜井配置 4 臺流量為 190m3/h、揚程為 212m 的 160KW 抽水機分一級抽水，抽水管布置 1 條φ 250mm 抽水管路； 2斜井配置 8 臺流量為 190m3/h、揚程為 212m 的 160KW 抽水機分一級抽水，抽水管布置 2 條φ 250mm 抽水管路； 3斜井配置 12 臺流量為 220m3/h、揚程為 212m的 160KW 抽水機分兩極抽水，抽水管布置 5 條φ 250mm 及 1φ 150 條抽水管路。 . 風、水、電供應(yīng) 施工供風：南梁隧道進口、 3斜井工作面各配置 2 臺 27m3/min 英格索蘭移動式電動空壓機，提供施工用高壓風，另各配置 2 臺 12m3/min 內(nèi)燃空壓機備用。供風管采用φ 150mm 鋼管。 施工供水：再南梁隧道進口設(shè)置 200t 高壓水池， 3斜井洞口設(shè)置一普通 200t 的水池，安裝增壓泵提供高壓水，經(jīng)供水管道輸送至作業(yè)面。水池進水管道和供水主管道采用φ 100 鋼管。 施工供電的配置，根 據(jù)洞內(nèi)最大可能同時使用電力設(shè)施的需求計算，洞內(nèi)同時使用電力的可能存在的情況：掌子面開挖、初期支護復噴砼和二次襯砌襯砌三條線同時作業(yè)，再加上洞外用電量，此時使用的電力設(shè)施的耗電量即為最大用電量。 用電量計算 項目 用電設(shè)備 南梁隧道進口（ KW） 1斜井（ KW） 2斜井（ KW） 3斜井（ KW） 空壓機 360 360 360 360 抽水機 0 370 700 1010 開挖臺車 128 128 256 256 噴射機 110 110 110 110 襯砌用電 163 163 163 163 照明用電 50 50 50 50 其他用電 100 100 100 100 洞外用電 拌合站 125 125 125 125 碎石機 180 180 180 180 通風機 220 220 220 220 生活用電 120 90 90 60 合計 1656 1996 2454 2734 各工區(qū)變電站的總配置 根據(jù)計算電量，考慮變壓器 85%的使用功 率，進口 4配置裝機容量為 2022KVA 的變電站； 1 斜井配置裝機容量為 2400KVA 的變電站； 2斜井配置裝機容量為 2900KVA 的變電站； 3斜井配置裝機容量為 3300KVA 的變電站。 施工供電： 斜井及 隧道進口各設(shè)一臺 500kVA 變壓器供隧道掘進工作面的動力、照明用電及洞外用電要求。洞內(nèi)施工動力供電線路采用 380/220V 三相四線制，動力設(shè)備電壓采用三相 380V。 所有施工用電符合施工規(guī)范和用電安全要求。成洞地段照明用電電壓 220V，作業(yè)地段照明電壓 36V，由 36V 低壓變壓器輸出，白熾燈照明，施工地段照明每平方米大于 15W，成洞地段每 15m 安裝一盞 60W 燈泡。 . 技術(shù)措施 . 超前地質(zhì)預報 主要用地質(zhì)分析法、地質(zhì)物探法和超前水平鉆孔法。三種方法有機結(jié)合，綜合應(yīng)用，相互印證，從不同方面發(fā)現(xiàn)、揭示異常情況，組成地質(zhì)超前預報完整的技術(shù)體系，達到判釋準確。 . 地質(zhì)分析方法 地質(zhì)分析法有地質(zhì)調(diào)查和隧道開挖面地質(zhì)素描兩種方法。 地質(zhì)調(diào)查：對地貌、地質(zhì)進行調(diào)查與地質(zhì)推理相結(jié)合的方法有針對性的補充地質(zhì)資料。補充地質(zhì)資料的主要內(nèi)容包括：不同巖性、地層在隧道地表的出露及接觸關(guān)系，巖 層產(chǎn)狀及變化情況；構(gòu)造在隧道地表的出露、分布、性質(zhì)、變化規(guī)律及產(chǎn)狀變化；地表巖溶發(fā)育情況和分布規(guī)律。 地質(zhì)調(diào)查方法：地質(zhì)預報組人員根據(jù)建立的標準地層剖面，結(jié)合沉積規(guī)律，確定各巖層層序、厚度、位置。對地質(zhì)構(gòu)造進行跟蹤調(diào)查后，展開有針對性的地質(zhì)調(diào)會，詳盡地核對細化勘察設(shè)計資料，為地質(zhì)預報做好基礎(chǔ)工作。 隧道開挖面地質(zhì)素描：地質(zhì)預報人員對隧道開挖面的地質(zhì)狀況作如實的調(diào)查和編錄，采集必要的數(shù)據(jù)，具體包括：開挖面地層、巖性、節(jié)理發(fā)育程度、受構(gòu)造影響程度、圍巖穩(wěn)定狀態(tài)等進行編錄。地質(zhì)素描方法和預報成果見 下 表。 地質(zhì)素描 方法和預報成果表 序號 方法 形成成果 1 用羅盤儀，洞內(nèi)觀察等方法，實測巖層產(chǎn)狀、節(jié)理產(chǎn)狀及間距、微構(gòu)造產(chǎn)狀、斷層層面產(chǎn)狀等資料，采取分段測繪。 分析巖體各種參數(shù)，對開挖面地質(zhì)評價，繪制常規(guī)地質(zhì)預報展示圖和分段地質(zhì)預報書。 2 繪制標準地層剖面和巖層位 預報預測軟弱巖層的位置，圍巖穩(wěn)定況，提出 施工措施建議。 3 觀察開挖面斷層及微構(gòu)造出露情況、量測巖層 產(chǎn)狀 分析斷層、微構(gòu)造的產(chǎn)出的規(guī)律和在開挖面的部位、構(gòu)造走向與隧道軸線關(guān)系，作出地質(zhì)預報圖。 . 物探法 . TSP203 超前地質(zhì)預報系統(tǒng) 采用 TSP203 隧道地質(zhì)超前預報系統(tǒng)，預測掌子面前方 100m 至 200m 范圍不良地質(zhì)，包括斷層、特殊軟巖、煤系地層中的煤層、富水砂巖層和煤系地層與其它地層的界線、溶洞、暗河和巖溶陷落柱，還能探測巖漿巖巖體、巖脈等特殊地質(zhì)體。該系統(tǒng)利用地震波在不 均勻地層中產(chǎn)生的反射波特性，通過專用數(shù)據(jù)處理軟件進行處理，從而準確預報掌子面前方及周圍區(qū)域的地質(zhì)情況。 TSP203 系統(tǒng)工作示意見下圖。 測量操作方法和要求： 在隧道邊墻上布置爆破孔和接收器孔：在內(nèi)軌頂 面上 1m 高的一側(cè)邊墻水平線上，按間距 、孔深 、孔徑 3538mm，下傾 1520176。的參數(shù)鉆 24個炮孔，最后一個炮孔距掌子面 m 左右。在距第一個炮孔 1520m 處，按孔深 、孔徑 4245mm，上傾 510176。 的標準在邊墻兩側(cè)對稱鉆兩個接收孔。鉆完后，將傳感器套管借助風鉆安置在接收孔中。隧道每開挖 100m 測量一次，測量作業(yè)安排 在交接班期間完成，每次測量時間不超過 2 小時。 安裝接收器，然后逐孔爆破，同時接收地震波信號。為了保證預報準確，采集數(shù)據(jù)時要求隧道掌子面停止作業(yè)。傳感器須 具有很高的靈敏度和寬頻帶的相應(yīng)特征，能采集不同方向的地震波信號，以便判斷發(fā)射界面的三維幾何形態(tài)。傳感器可同時記錄橫波信號。 根據(jù)地質(zhì)條件的變化，對測量布置進行相應(yīng)調(diào)整，增減傳感器數(shù)量，增強或減弱激發(fā)信號等。 測量作業(yè)完成之后立即在施工現(xiàn)場對測量數(shù)據(jù)進行分析處理，及時迅速提供下一步隧道施工所需要的有關(guān)決策信息，初步的評價結(jié)果在測量完成后 8 小時之內(nèi)給出。量測結(jié)果以圖形和表格的方式直觀顯示隧道施工前方和四周一定范圍內(nèi)的重大不良地質(zhì)和不連續(xù)界面的位置。 . 地質(zhì)雷達預報 地質(zhì)雷達預報是用電磁波 反射原理進行探測，通過測定與巖溶含水性有關(guān)的周邊預報地震接收儀(RCV)爆破點數(shù)字記錄儀超前預報斷層帶TPS203 系統(tǒng)工作示意圖 介電常數(shù)的變化來探測充水的地質(zhì)體，含水的斷層、巖性界面和溶洞等。 采用地質(zhì)雷達進行短距離（ 10～ 40m ）的精細巖性結(jié)構(gòu)變化情況的預報。作為 TSP203 超前地質(zhì)預報的補充，在高水壓地段對 TSP203 預報的異常點，比如確定異常體的規(guī)模、性質(zhì)、危害有困難時采用地質(zhì)雷達作為補充。同時地質(zhì)雷達用于隧道底部、邊墻、隧頂外或其它出水部位可能隱伏巖洞穴的探測，效果較好。地質(zhì)雷達預報方法和預報成果表見 下 表。 地質(zhì)雷達預報方法和預報成果表 預測方法 預報成果 探測 充水的地質(zhì) 確定斷層、巖性和溶洞的界面，確定異常巖體的 規(guī)模、性質(zhì)、危害程度。 隧道底部、邊墻、隧頂外或其它出水部位 可能隱伏巖溶洞穴 . 紅外線探水 紅外線探水每 20m 測量一次。紅外探水儀通過接收巖體的紅外輻射強度，根據(jù)圍巖紅外輻射場強的變化值來確定掌子面前方或洞壁四周是否有隱伏的含水體。紅外探水有較高的準確率，但是它對水量、水壓等重要參數(shù)無法預報。 超前防水預測預報：了解掘進前方 20m～ 30m 范圍內(nèi)，是否存在隱伏水體、是否存在含水斷層和溶洞、是否存在含水破碎帶。每次防水超前探測預 報 15 分鐘。 向隧道 上方 探測、下方探測是確保掘進工程安全不可缺少的一環(huán)，其根本原因在于上方或下方都存在承壓隱伏水或含水構(gòu)造，一旦在卸壓時巖溶水涌入隧道，將會造成重大災害。 向隧道兩壁外側(cè)探測：其目的是了解支承頂板的兩個側(cè)壁外緣是否存在空洞，是否存在威脅隧道安全的含水構(gòu)造。其作用有兩個：一是確保當前施工安全，二是確保使用期間不出問題。 防滯后 突水 探測：在灰?guī)r地層中，掘進隧道時，雖然當時后方不突水，但不等于以后不突水，因為當掘進破壞地層結(jié)構(gòu)后，隧道外圍的承壓水，將會突破薄弱地段壓入卸壓區(qū)。 根據(jù)探測曲線特征判斷 含水構(gòu)造或含水體的潛在危害。 紅外探水方法：紅外探測屬非接觸探測，在隧道壁上來定探點，是用儀器的激光器在壁上打出一個紅色斑點。定好探點后扣動扳機，就可在儀器屏幕上讀取探測值。具體做法如下： 進入探測地段時，首先沿隧道一個壁，以 5m 點距用粉筆或油漆標好探測順序號，一直標到終點，或者標到掘進斷面處。 在 掘進斷面 處，首先對斷面前方探測，在返回的路徑上，每迂回到一個順序號，就站到隧道中央，分別用儀器的激光器打出的紅色班使之落到左壁中線位置、頂部中線位置、右壁中線位置、底板中線位置，并扣動儀器扳機分別讀取探測值，并做 好記錄。然后轉(zhuǎn)入下一序號點，直至全部探完。 探測 數(shù)據(jù)輸入 計算機后，由專用軟件繪成頂板探測曲線、兩壁探測曲線。 . 超前水平鉆探 采用 超前 水平鉆探法，對開挖面前方 15～ 30m 范圍的含水構(gòu)造、水量及水壓進行預測，在長期長距和其它長期短距預報的基礎(chǔ)上，用超前水平鉆探法進一步對特別差的地質(zhì)段取得可靠的資料。 在預計 前方 地質(zhì)較差的洞段，每循環(huán)在開挖面鉆 2 個超前地質(zhì)鉆探孔，其中一個孔鉆取巖芯。 鉆探孔時，根據(jù)鉆進速度的變化，鉆孔中出水的清濁及顏色，對開挖面前方含水構(gòu)造進行判斷（在開挖鉆孔作業(yè)時，可將部 分眼孔加深 8～ 10m，作為輔助超前探測，輔助超前探孔數(shù)量在施工中可根據(jù)實際地質(zhì) 情況 酌情增減）。超前地質(zhì)探孔布置見 下 圖。 超前地質(zhì)探孔布置圖 . 地質(zhì)預 報實施計劃安排 施工時， 必須 將超 前地質(zhì)預報納入施工工序，做到先探測、 后施工，不探測，不施工。 實施計劃總的思路是：采用 TSP203 地質(zhì)超前預報系統(tǒng)進行長距離全程宏觀控制，每次探測 100m；紅外線探水儀進行短距離全程連續(xù)實施，每次 探測 20m；地質(zhì)雷達全程進行短距離探測，進一步強化、補充和驗證，每次探測 30m；超前水平鉆短距 離鉆探，一般每 100m 進行一次，每次鉆探 30m，地質(zhì)較差地段加密鉆探；同時加強常規(guī)地質(zhì)綜合分析。 長距離預報和短距離預報方法 及 隧道全長范圍進行地質(zhì)超前預報計劃安排見 下 表。 長距離預報和短距離預報方法表 地質(zhì)預報方法 預報內(nèi)容 長距離預報 TSP203探測 溶洞、斷層及不良地質(zhì)情況 短距離 預報 地表調(diào)查 巖層產(chǎn)狀及其變化；構(gòu)造在隧道地表的表現(xiàn)；地表巖溶發(fā)育 規(guī)律。 超前水平地質(zhì)探孔 為避免地質(zhì)災害發(fā)生；廣泛采用超前水平探孔。 地質(zhì)素描 掌子面 地質(zhì)素描及預報 地質(zhì)雷達 隧道底部探測、隧道周邊出水部位探測 紅外探水 為探測溶洞、巖溶水增加的項目 地質(zhì)超前預報計劃安排表 地質(zhì)預報項目 單位 斜井 計劃工作量 正洞計劃工作量 測量頻率 地表調(diào)查 隧道延米 2966 8695 工前、工中、工后 TSP203探測 次 15 44 每 200m進行一次 紅外探水 次 15