【正文】 變位測(cè)定每520m水平收斂3對(duì)測(cè)點(diǎn)12次/每天1次/每2天1次/每周拱頂下沉量測(cè)定每520m3點(diǎn)12次/每天1次/每2天1次/每周B地表下沉測(cè)定每5m洞口段35m1次/每天1次/每2天 拱頂下沉量測(cè)示意圖 地表沉降量測(cè)區(qū)間圖 地表沉降量測(cè)測(cè)點(diǎn)布置圖五、量測(cè)數(shù)據(jù)分析和信息反饋將量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，繪制時(shí)間位移曲線。一般情況會(huì)出現(xiàn)如下兩種時(shí)間──。 t t μ(min) 位 移 μ(min) 位 移 (a)正常曲線 (b)反常曲線 時(shí)間—位移特征曲線(a）圖表示絕對(duì)位移值逐漸減小，支護(hù)結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定，可施作模筑砼襯砌。(b）圖表示位移變化異常，反彎點(diǎn)噴錨支護(hù)出現(xiàn)嚴(yán)重變形，這時(shí)應(yīng)及時(shí)通知施工管理人員，該段支護(hù)須采取加強(qiáng)措施，確保隧道不坍方；嚴(yán)重時(shí)施工人員須迅速撤離施工現(xiàn)場(chǎng)，保證施工人員安全。第五節(jié) 不良地質(zhì)地段施工方法一、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)隧道施工中的地質(zhì)預(yù)報(bào)方法，主要是根據(jù)地表和已開(kāi)挖的隧道地段的地質(zhì)調(diào)查和各種探測(cè)方法取得的資料，以及地質(zhì)推斷法預(yù)測(cè)開(kāi)挖工作面前方一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)(一般每次預(yù)測(cè)長(zhǎng)度為10~20m)圍巖的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件。㈠ 地質(zhì)預(yù)報(bào)內(nèi)容超前地質(zhì)預(yù)報(bào)內(nèi)容如下：隧道穿越不穩(wěn)定巖層較大斷層預(yù)測(cè)；出現(xiàn)巖溶地段預(yù)測(cè)；出現(xiàn)涌水地段預(yù)測(cè)；軟巖出現(xiàn)內(nèi)鼓、片劈掉塊地段預(yù)測(cè)；巖體突然開(kāi)裂或原裂隙逐漸增寬等危害性預(yù)測(cè)；位移變形加快影響圍巖穩(wěn)定預(yù)測(cè)；可能出現(xiàn)塌方、滑動(dòng)影響預(yù)測(cè)；淺埋段下沉裂縫對(duì)隧道穩(wěn)定預(yù)測(cè)；地質(zhì)條件變化對(duì)施工影響程度預(yù)測(cè)；㈡ 超前地質(zhì)探測(cè)和預(yù)測(cè)方法 根據(jù)開(kāi)挖工作面前推法預(yù)測(cè)；用相似比擬法對(duì)隧道涌水預(yù)測(cè)；根據(jù)超前炮眼鉆孔對(duì)涌水量預(yù)測(cè)；開(kāi)挖工作面淺孔鉆探預(yù)測(cè)；必需時(shí)采用聲波探測(cè)進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報(bào)。㈢ 在接近設(shè)計(jì)提供不良地質(zhì)地段時(shí)，加強(qiáng)地質(zhì)預(yù)報(bào)。采用開(kāi)挖工作面進(jìn)行淺孔鉆探(每工作面兩個(gè)鉆孔)，用于探明前方地質(zhì)，發(fā)現(xiàn)地下水較大時(shí)，則進(jìn)一步鉆孔放水，防止涌水發(fā)生。斷層破碎帶及溶洞地段采用鉆進(jìn)式注漿錨桿超前預(yù)支護(hù)、鋼架、噴錨網(wǎng)防護(hù)，縮短循環(huán)進(jìn)尺，盡量采用人工開(kāi)挖或機(jī)械開(kāi)挖，減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，及時(shí)支護(hù)，做到隨挖隨護(hù)。并進(jìn)行隧道開(kāi)挖面地質(zhì)素描圖和隧道地質(zhì)展示圖記錄。㈣ 施工中充分利用超前預(yù)報(bào)作用。根據(jù)施工中記錄的地質(zhì)素描圖和地質(zhì)展示圖組織施工，及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)。工作面上采用兩個(gè)鉆探孔輔助地質(zhì)預(yù)報(bào)。鉆探孔長(zhǎng)度一般為20m。采用淺孔鉆探方法，主要是在鉆進(jìn)過(guò)程中，從鉆進(jìn)的時(shí)間、速度、壓力、沖洗液的顏色、成分以及卡鉆、跳鉆等和巖性、構(gòu)造性質(zhì)及地下水等情況掌握地質(zhì)條件。例如，在遇到斷層泥時(shí)，鉆進(jìn)時(shí)間短、鉆進(jìn)速度快，鉆孔沖洗液渾濁、呈白色；遇卡鉆時(shí)，說(shuō)明巖體破碎；遇跳鉆時(shí)，則可能有空洞或溶洞等等。淺孔鉆探時(shí)，采用安裝在鉆孔臺(tái)車上的鉆進(jìn)測(cè)速裝置，記錄鉆進(jìn)一定深度所需要的時(shí)間，得出鉆進(jìn)時(shí)間隨深度的變化曲線。根據(jù)鉆進(jìn)時(shí)間變化曲線，可推斷預(yù)測(cè)斷層在鉆進(jìn)中的位置和寬度。綜合開(kāi)挖工作面上不同位置鉆孔的鉆進(jìn)時(shí)間變化曲線，便可大致確定斷層的規(guī)模和產(chǎn)狀。㈤　圍巖坍方前兆預(yù)測(cè)圍巖的變形破壞、失穩(wěn)坍方，是從量變到質(zhì)變的過(guò)程，在量變的過(guò)程中，必然會(huì)在圍巖的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)特征及巖石力學(xué)上反應(yīng)出一些征兆。因此，根據(jù)這些征兆來(lái)預(yù)測(cè)圍巖的穩(wěn)定性，進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報(bào)，從而保證施工的安全，防止隧道坍方。圍巖的變形破壞、失穩(wěn)坍方，有以下一些征兆：遇特殊和不良地質(zhì)條件，如斷層及其破碎帶、溶洞、涌水、松散地層等穩(wěn)定性差的圍巖；水文地質(zhì)條件的變化，如干燥的圍巖突然出水、地下水突然增多、涌水量增大、水質(zhì)由清變濁(地下水將斷層泥帶走)等都是即將發(fā)生坍方的前兆；開(kāi)挖面上有不穩(wěn)定塊體出露處，往往是局部圍巖坍方的部位；拱部不斷掉下小石塊，甚至較大的石塊相繼掉落，預(yù)示著圍巖即將發(fā)生坍方；巖石裂縫旁出現(xiàn)巖粉或洞內(nèi)無(wú)故發(fā)現(xiàn)有巖粉飛揚(yáng)時(shí)，可能即將發(fā)生坍方；圍巖發(fā)生裂縫，并逐步擴(kuò)大，很可能要發(fā)生坍方；支護(hù)受力(敲擊發(fā)聲清脆有力，拱架接頭擠偏或壓劈等)變形甚至發(fā)出聲響時(shí)，說(shuō)明圍巖壓力增大，有坍塌的可能；噴射砼出現(xiàn)大量的明顯裂紋，亦說(shuō)明圍巖壓力增大，有可能出現(xiàn)失穩(wěn)坍方；圍巖或隧道支護(hù)，，并繼續(xù)增大時(shí)，說(shuō)明圍巖仍在發(fā)生變形，處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。在軟弱圍巖采用臺(tái)階施工時(shí)，開(kāi)挖馬口過(guò)程中不斷掉下小石塊，拱部初期支護(hù)開(kāi)裂，預(yù)示將發(fā)生塌方。㈥ 加強(qiáng)施工監(jiān)控量測(cè)，及時(shí)反饋信息指導(dǎo)施工。㈦ 從技術(shù)管理上配備專職地質(zhì)工程師進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報(bào)、分析，及時(shí)提出預(yù)報(bào)資料，做好施工應(yīng)急預(yù)案，保證施工安全、順利進(jìn)行。㈧ 加強(qiáng)施工組織管理，嚴(yán)格施工工序，并組織好物資供應(yīng)工作。現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)狀況調(diào)查超前探測(cè)預(yù)報(bào)方案的研究地質(zhì)資料的研究采取相應(yīng)措施保證開(kāi)挖安全采取相應(yīng)措施預(yù)防坍方資料整理與經(jīng)驗(yàn)積累地質(zhì)雷達(dá)聲波探測(cè)根據(jù)開(kāi)挖及支護(hù)情況發(fā)現(xiàn)坍方征兆根據(jù)比擬法預(yù)測(cè)前方地質(zhì)超前鉆孔探明涌水根據(jù)開(kāi)挖面前推法預(yù)測(cè) 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)探測(cè)施工程序圖二、松散地層地段施工松散地層的特點(diǎn)是穩(wěn)定性差，結(jié)構(gòu)松散，若有地下水時(shí)施工中極易發(fā)生坍塌。在這類地層施工時(shí)，首先對(duì)圍巖進(jìn)行超前預(yù)加固，施工采用手段：先固后挖，密閉支撐，邊挖邊封閉的辦法。支護(hù)方式主要有超前管棚注雙液漿加固巖體，鋼架支撐，超前錨桿，懸吊式超前錨桿和鋼架支撐超前錨桿等。詳見(jiàn)超前錨桿、懸吊式超前錨桿施工示意圖（）和格柵支撐超前錨桿施工示意圖（）。 懸吊式超前錨桿布置圖 格柵拱超前錨桿或小導(dǎo)管布置示意圖三、斷層破碎帶施工㈠ 斷層對(duì)隧道施工的影響斷層的斷裂面處，有較大的剪應(yīng)力和殘余應(yīng)力，斷層帶的巖體破碎，一般有碎石、角礫及斷層泥糜棱巖等，巖體強(qiáng)度低、圍巖壓力大。斷層對(duì)隧道施工的影響程度主要決定于斷裂破碎帶的寬度及破碎帶膠結(jié)情況：隧道通過(guò)斷層帶，極易發(fā)生坍塌和涌水，直接影響隧道的穩(wěn)定，施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)，縮短各工序間的距離，盡快襯砌；斷層帶中，由于充填物處于壓縮狀態(tài)，開(kāi)挖后潛在應(yīng)力釋放，發(fā)生較大膨脹壓力使隧道變形；斷層面傾向隧道，且傾角大于10176。者，對(duì)隧道產(chǎn)生偏壓，當(dāng)隧道軸線與斷裂線平行或交角甚小，則側(cè)壓力更大；在軟、硬不同巖層中，斷裂面的柔性巖石，往往形成不透水層，而在脆性巖的破碎角礫帶，極易儲(chǔ)存大量地下水，開(kāi)挖時(shí)常常發(fā)生承壓、涌水，危害較大。㈡ 施工方法按設(shè)計(jì)要求采用鉆進(jìn)式注漿錨桿、管棚及小導(dǎo)管注漿、超前支護(hù)固結(jié)止水，超短臺(tái)階法施工。上部弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法開(kāi)挖，及時(shí)施作噴錨網(wǎng)、鋼架初期支護(hù)；邊墻開(kāi)挖及初期支護(hù)按兩臺(tái)階施工。左右作業(yè)面錯(cuò)開(kāi)3~4m，及時(shí)施作砼仰拱閉合成環(huán)整體受力。加強(qiáng)圍巖監(jiān)控量測(cè)，及時(shí)反饋信息指導(dǎo)施工，科學(xué)調(diào)整支護(hù)參數(shù)，合理確定二次砼襯砌時(shí)間。精心施作復(fù)合防水板；采用全斷面液壓鋼模襯砌臺(tái)車、泵送砼灌注砼襯砌，裝設(shè)鋼模擋頭板，安設(shè)橡膠止水帶。㈢ 施工注意事項(xiàng)各施工工序之間距離盡量縮短，并盡快使襯砌全斷面閉合，以減少巖層的暴露松動(dòng)和地壓增大。開(kāi)挖有水流出時(shí)，鑿眼安置套管集中引排，使其不漫流。開(kāi)挖面向隧道前進(jìn)方向鉆鑿不少于2個(gè)超前鉆孔，以探明前方地質(zhì)。下臺(tái)階分部開(kāi)挖時(shí)，先在拱腳增打2～3排鎖腳錨桿。如遇兩側(cè)軟硬不同時(shí)，應(yīng)用偏槽法開(kāi)挖，按先軟后硬順序進(jìn)行。四、淺埋強(qiáng)風(fēng)化地段施工隧道處于淺埋地段，經(jīng)常伴有偏壓。洞口施工一般采用10～20米長(zhǎng)管棚，其余采用超前小導(dǎo)管。㈠ 超前長(zhǎng)管棚長(zhǎng)管棚采用Φ1086熱扎無(wú)縫鋼管，管節(jié)長(zhǎng)3m、6m，注漿采用水泥—水玻璃漿液。管距環(huán)向間距50cm，鋼管軸線與襯砌外緣線夾角1176。施工程序見(jiàn)超前長(zhǎng)管棚施工程序框圖（）。施工方法長(zhǎng)管棚施工工作面鉆孔采用兩臺(tái)XY28300D電動(dòng)鉆機(jī)，注漿采用BW250/50型注漿泵。施工要點(diǎn)施工時(shí)運(yùn)用測(cè)斜儀量測(cè)鋼管鉆進(jìn)的偏斜度，保證鉆孔方向準(zhǔn)確。為使鋼管接頭錯(cuò)開(kāi)，編號(hào)為奇數(shù)的第一節(jié)鋼管采用3m長(zhǎng)鋼管，編號(hào)為偶數(shù)的第一節(jié)鋼管采用6m長(zhǎng)鋼管，以后每節(jié)均采用6m長(zhǎng)鋼管，避免鋼管接頭在同一斷面。注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓并繼續(xù)注漿10min以上方可結(jié)束注漿。㈡ 超前小導(dǎo)管 水泥漿液注漿工藝流程圖攪拌機(jī)水泥漿池注漿泵水泥水高壓閥孔口閥止?jié){塞注漿管注漿孔≥ 15cmφ42無(wú)縫鋼管鋼花管示意圖超前小導(dǎo)管采用φ42熱軋無(wú)縫鋼管，長(zhǎng)4m。注漿花管的外露端支撐于開(kāi)挖面后方的格柵鋼架上，與格柵鋼架共同組成預(yù)支護(hù)體系。采用1：1水泥漿液注漿。鉆機(jī)退回原位套管內(nèi)注水清洗 分節(jié)裝入鋼花管接長(zhǎng)鉆桿及套管一節(jié)鉆孔結(jié)束繼續(xù)鉆進(jìn)開(kāi)挖周邊放樣布孔套拱施工管棚鉆機(jī)就位安裝內(nèi)鉆桿及套管取出鉆桿取出套管頂驅(qū)雙作用沖擊回轉(zhuǎn)下一根管棚鉆進(jìn)雙液注漿隧道開(kāi)挖鉆至設(shè)計(jì)長(zhǎng)度鉆進(jìn)結(jié)束達(dá)到注漿壓力 超前長(zhǎng)管棚施工程序框圖㈢ 水平旋噴預(yù)支護(hù)施工沿開(kāi)挖線外緣鉆設(shè)水平旋噴孔，旋噴樁直徑為60cm，每孔深13m，每孔向隧道半徑方向傾斜6176。，以便旋噴孔搭接，并留出鉆機(jī)的活動(dòng)空間。拱部各孔用加有速凝劑的水泥漿液旋噴，以加快固結(jié)。，以保護(hù)工作面，減少漏漿。拱部各孔旋噴完畢，旋噴機(jī)退至后部進(jìn)行邊墻外側(cè)傾斜旋噴，鉆機(jī)一次定位，邊墻采用水泥單漿液，旋噴樁可以根據(jù)實(shí)際的量測(cè)結(jié)果決定取舍。待鉆機(jī)退出后即進(jìn)行拱部開(kāi)挖，開(kāi)挖完畢后即架立兩榀鋼拱架，按設(shè)計(jì)厚度噴射混凝土，并與旋噴拱連成一體。邊墻傾斜旋噴完畢后，鉆孔移至前方拱部旋噴后，即可進(jìn)行下部斷面開(kāi)挖。每推進(jìn)1m，隨即接長(zhǎng)邊墻鋼拱架，并進(jìn)行底部封閉，噴射混凝土緊跟，待噴射混凝土封閉環(huán)完成后，即可自下而上灌注二次襯砌。五、瓦斯地段施工㈠ 煤層探測(cè)及煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)煤層探測(cè)及煤與瓦斯突出的研究表明，煤層畸變、分岔、煤厚突變處是最易發(fā)生突出現(xiàn)象的部位，而施工中若誤揭煤層則會(huì)誘發(fā)災(zāi)難性事故。因此，了解煤層的賦存形態(tài)，通過(guò)標(biāo)志層判定煤層就尤為重要。在開(kāi)挖工作面距預(yù)測(cè)煤層位置10m以外，于上部導(dǎo)坑打3孔超前鉆孔，詳細(xì)記錄巖芯，尋找標(biāo)志層，確定煤層編號(hào)，及記錄煤層空間位置及煤層厚度。根據(jù)“煤規(guī)”規(guī)定，超前鉆孔必須穿透煤層全厚并進(jìn)入底板巖層（底板標(biāo)志層），其終孔位置應(yīng)控制在開(kāi)挖輪廓外5m左右。為掌握煤層變化情況，隧道下部導(dǎo)坑也需打1～2孔超前鉆孔，與上部導(dǎo)坑之鉆孔相互印證。開(kāi)挖面掘進(jìn)至已定位煤層凈距為5m時(shí)，首次揭煤前作2個(gè)預(yù)測(cè)孔，對(duì)煤與瓦斯賦存條件、突出程度進(jìn)行預(yù)測(cè)，以確定防突措施。通常首次預(yù)測(cè)確定煤層具有突出性后，該層煤即為突出煤層。由于煤與瓦斯突出的機(jī)理十分復(fù)雜，因此，在其它部位施工時(shí)，仍應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)性預(yù)測(cè)孔預(yù)測(cè)。對(duì)煤與瓦斯突出的預(yù)測(cè)方法多種多樣，而又各有局限性，除常用的鉆屑指標(biāo)法外，還有“鉆孔瓦斯涌出初速度法”、“綜合指標(biāo)R值法”以及近年發(fā)展的“聲發(fā)射預(yù)測(cè)”、“紅外測(cè)溫預(yù)測(cè)”、“氦、氬同位素預(yù)測(cè)”等等。施工中，經(jīng)常采用多種預(yù)測(cè)方式，以期全面地、多角度地進(jìn)行煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)，提高預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率。但預(yù)測(cè)仍以常用的鉆屑指標(biāo)法為主。鉆屑指標(biāo)法臨界值 最大鉆屑量SK鉆屑解析指標(biāo)突出危險(xiǎn)性Kg/mL/m△hzk（Pa）Ck(Ml/g*min1/2)ff6200突出危險(xiǎn)6200突出威脅此外，在鉆孔時(shí)利用所測(cè)瓦斯涌出初速度gh?k及利用每米鉆孔最大鉆屑量、最大瓦斯涌出初速度確定的R值，也可作為預(yù)測(cè)突出的指標(biāo)。㈡ 防止煤與瓦斯突出的措施抽放與排放的選擇對(duì)于突出煤層，降低煤層瓦斯壓力是至關(guān)重要的措施。一般對(duì)于局部防突多采用抽放或排放。采用抽放時(shí)，由于負(fù)壓可使鉆孔數(shù)量大為減少，按技術(shù)要求抽放負(fù)壓應(yīng)不小于13kpa，抽放率應(yīng)達(dá)到25%才能有效地止住突出。然而，由于突出煤層多具有透氣性系數(shù)低，（達(dá)西），故抽放效果難以保證。另?yè)?jù)美國(guó)洛杉機(jī)地鐵在粉細(xì)砂層內(nèi)進(jìn)行的抽、排放試驗(yàn)資料，抽放與自然排放對(duì)相鄰監(jiān)測(cè)井中的有害氣體濃度，由此而論，隧道抽放瓦斯效果還需設(shè)一套空氣注入系統(tǒng)方可快速有效，這顯然會(huì)增加工程投資。排放范圍為隧道開(kāi)挖輪廓以外5m。排放步驟與隧道開(kāi)挖步驟相適應(yīng)，由距煤層凈距5m處掌子面施作排放鉆孔。實(shí)際上，考慮先揭煤之施工部分開(kāi)挖面的排放鉆孔，則排放鉆孔可減少10%以上。排放至瓦斯壓力小于本礦區(qū)最小突出瓦斯壓力值后，即可揭煤。揭煤工程措施揭煤采用金屬骨架支護(hù)，震動(dòng)放炮揭開(kāi)石門(mén)，爭(zhēng)取一次揭開(kāi)煤層。在煤與瓦斯突出事故中，揭開(kāi)石門(mén)導(dǎo)致突出所占比例雖不高，但其強(qiáng)度卻很大，因此，首次揭煤應(yīng)引起高度重視。而在煤層中掘進(jìn)，煤與瓦斯的動(dòng)力現(xiàn)象多為小型突出或壓出、傾出為主。由于掘進(jìn)過(guò)程中破壞了原有應(yīng)力場(chǎng)，二次應(yīng)力的產(chǎn)生及集中作用，巖體受爆破影響后的弱化作用，都為煤層彈性儲(chǔ)能的釋放提供了條件，煤與瓦斯的突出多發(fā)生于開(kāi)挖爆破后。因此，安全揭煤首先要對(duì)周邊煤體進(jìn)行適當(dāng)加固，限制開(kāi)挖后應(yīng)力場(chǎng)的變化范圍，結(jié)合防突采用的金屬骨架，采用不同外插角的自進(jìn)式錨桿。其中，大外插角者，以超前加固巖（煤）體、封閉開(kāi)挖范圍以外煤體裂隙，以縮小巖體松弛區(qū)，防止大變形的發(fā)生，減少瓦斯涌入坑道的數(shù)量。小外插角者，作為揭煤之金屬骨架防止煤與瓦斯的突出，同時(shí)也是作為保證施工安全的超前小管棚。防止煤與瓦斯突出的備用措施布設(shè)較密集的排放鉆孔本已起到了煤體的卸壓作用，若排放效果不理想時(shí)，還可利用這些排放孔進(jìn)行水力沖孔，誘導(dǎo)煤層噴孔現(xiàn)