【正文】 超前地質(zhì)鉆探： 超前地質(zhì)鉆探是利用水平鉆機在隧道掌子面進行水平地質(zhì)鉆探獲取地質(zhì)信息的一種地質(zhì)超前預報方式。 隧道大變形 安全施工方案 加強隧道地質(zhì)超前預報 隧道超前地質(zhì)預報分長、中短距離預報，實事證明，加強隧道超前地質(zhì)預報工作，有利于查明前方圍巖特征、地下水及不良地質(zhì)情況，對解決隧道大變形，是主要的手段。 輔助施工技術(shù) 在施工遇到地層自穩(wěn)能力差，圍巖擠壓破碎嚴重，為了抑制超前30 位移，力求掌子面和拱頂?shù)姆€(wěn)定。 B、 采用鋼纖維混凝土襯砌。 二次襯砌應采用仰拱超前、墻拱一次成型的方法灌注。 在 未施工區(qū) 段 ，采用提高鋼支撐的規(guī)格或縮短支護間隔的辦法而作相應處理。 F、 當噴射砼發(fā)生龜裂破壞，而造成剝落時，可設(shè)置金屬網(wǎng) 或采用噴射鋼纖維混凝土補強的辦法 。以適應變形大的要求。錨桿一般采用螺紋錨桿。 C、 當隧道凈空位移量大而仍未停止發(fā)展時， 需 要對該地點 采取增設(shè)錨桿的處理 方法 。噴 射 混凝土在開挖后 應 立即施工 ，以 防止圍巖松弛和風化 。 初期支護 支護體系應采取“及時支護、限制變形、及時封閉成環(huán)”的原則。分 部開挖適合于擠壓破碎非常嚴重的圍巖隧道，易于控制隧道開挖面的穩(wěn)定。 優(yōu)化結(jié)構(gòu)斷面 新奧法 施工的基本理念是 強調(diào)圍巖與支護結(jié)構(gòu)的共同作用能力，擠壓破碎圍巖隧道斷面 形 式 以 近似圓形斷面 為宜 ，綜合考慮隧道斷面利用率，一般選擇多心圓斷面。 指導思想 擠壓破碎 性 圍巖隧道 施工應遵循“ 以抗為主，以讓為輔 ”的思想。二次襯砌采用防水混凝土，混凝土抗?jié)B等級不得低于 P8，做好施工縫、變形縫的防水措施。根據(jù)情況對初期支護進行加強。 隧道開挖后處理措施 完成了 以上預注漿后，采用分部法開挖，進尺宜短不宜長，支護緊跟。 注漿發(fā)生堵管時，先打開孔口泄交漿閥，再關(guān)閉孔口進漿閥，然后停機，查找原因、迅速進行處理。 注漿鉆孔的方向、深度都要嚴格按設(shè)計要求進行。 技術(shù)措施 帷幕注漿試驗，可在超前的平導中進行帷幕注漿試驗，對帷幕注漿的工藝、設(shè)備、 結(jié)束標準、注漿止水效果等進行試驗，取得經(jīng)驗后，指導正洞的帷幕預注漿工作。一般采用定壓注漿。在注漿過程中，為保證膠凝時間的準確，須經(jīng)常測試，每變換一次濃度或配比時，需要取樣實配，測定凝膠時間；同時在泄?jié){口接漿測定雙液漿定雙液漿的實注凝膠時間，避免異常情況發(fā)生。 . 9 注漿泵流量的控制 注漿泵流量大小通過注漿泵的排量調(diào)節(jié)控制鈕和排量記錄儀方便地加以控制。 注漿段完成注漿，經(jīng)檢查孔檢測合格后，進入下一段注漿段，如此往復，直至全部注完。 . 7 注漿 注漿方式采用分段前進式注漿，先鉆孔后注漿，鉆一段注一段，直至設(shè)計深度。 . 6 壓水實驗 注漿系統(tǒng)檢測查合格后，立即轉(zhuǎn)入壓水試驗。 . 5 注漿塞安裝 在一般水壓的鉆孔中，栓 塞采用人力或通過說明書幫助能夠送入孔中的情況下，盡可能采用機械膨脹栓塞。噴射混凝土的厚度以 25～ 30cm 為宜，并有一定的寬度，以免26 漿液從裂隙泄漏。兩種漿液通過注漿機在混合器處混合后進入地層。 CS漿中水泥漿越濃，水泥漿與水玻璃液比值越大，凝膠時間越短，可加入緩凝劑及速凝劑來調(diào)整凝膠時 間。 B、 水泥 — 水玻璃雙液漿的配制 水泥 — 水玻璃雙液漿 (CS 漿 )具有膠凝時間可控（可準確控制在幾秒至幾十分鐘范圍內(nèi)）、結(jié)石率高、結(jié)石強度高、堵水效果好等優(yōu)點。 . 3 制漿 A、 單液水泥漿的配 制 單液水泥漿屬顆粒性材料，膠凝時間相對較長，主要適用于注漿量大、裂隙寬度大于 的圍巖注漿。 鉆孔 采用管棚鉆機或地質(zhì)鉆機 按照設(shè)計要求進行鉆孔，鉆孔方向控制在鉆孔前要按照設(shè)計及鉆機所在位置，計算出各鉆孔在工作面上的坐標，用經(jīng)緯儀放出注漿孔的準確位置，開孔前在鉆機的尾部中點安裝點光源 (激光燈 )，經(jīng)鉆機前端中點與掌子面鉆孔位置于同一軸線上，固定鉆機，保證鉆桿中心線與設(shè)計注漿孔中心線相吻合，在鉆孔過程中也要及時檢查校正鉆桿方向。 帷幕注漿 帷幕注漿具有堵水效率高、耐時久、兼有加固地層的作用。建立有效的監(jiān)控體系，及時埋設(shè)監(jiān)控量測點，并取得基準值，按要求開展監(jiān)控量測；及時根據(jù)量測結(jié)果，評價支護的可靠性和圍巖的穩(wěn)定性，調(diào)整支護參數(shù)，確保施工安全。隧道施工過程中，一旦發(fā)現(xiàn)渾水、攜帶泥沙、頂鉆、高壓噴水、水量突然增大等異常情況，應立即停止施工，分析原因，采取措施進 行處理。 揭煤前應清除洞口和通風機房周圍 50 米范圍內(nèi)一切火24 源。 有瓦斯突 出的煤層揭煤，爆破時所有人員必須撤到洞外。 瓦斯工區(qū)進洞人員應遵守下列安全規(guī)定： 進入瓦斯隧道的人員必須在洞口登記，并接受安全檢查； 嚴禁穿著易產(chǎn)生靜電的服裝進入瓦斯工區(qū)； 進入瓦斯突出工區(qū)的作業(yè)人員必須攜帶個人自救器。 啟封火區(qū)完畢后 3d 內(nèi)，每班由救護隊檢查通風工作，并測定水溫、氣溫和空氣成分，確認火災完全熄滅，通風等情況良好，方可恢復施工。當測出風流中含一氧化碳或有其他復燃征兆時，必須立即 停止向火區(qū)送風，并重新封閉火區(qū)。 當洞內(nèi)火災不能直接撲滅時，必須封閉火區(qū)，直到經(jīng)過取樣分析，確認火災已經(jīng)熄滅后方可啟封。 瓦斯 施工現(xiàn)場 內(nèi)必須設(shè)置消防管路系統(tǒng)，并每隔 100m 設(shè)置一個閥門，作業(yè)區(qū)內(nèi)設(shè)置滅火器及消防設(shè)施，并保持良好狀態(tài)。 在有自燃傾向的煤層中施工時，必須事先制訂專項的安全措施，預防煤層自燃。 洞內(nèi)嚴禁產(chǎn)生高溫和發(fā)生火花的作業(yè)，洞內(nèi)不得進行電焊、氣焊、噴燈焊等作業(yè)，確需用焊時必須有相應的安全措施。 隧道內(nèi)的電話線路嚴禁利用大地作回路。 瓦斯隧道照明與電氣信號 照明用電應符合下列規(guī)定： A、 低瓦斯隧道不應大于 220V，高瓦斯隧道和瓦斯突出隧道不應大于 llOV； B、 輸電線路不得使用裸線和絕緣不良的導線； C、 嚴重瓦斯隧道和煤與瓦斯突出隧道照明電器應使用防爆型，開關(guān)應設(shè)在進風道或洞口。 檢測瓦斯用的 儀器、設(shè)備必須定期進行調(diào)試、校驗，發(fā)現(xiàn)問題應及時處理。瓦斯?jié)舛冗_到或超過規(guī)定時，瓦斯檢查員有權(quán)責令現(xiàn)場人員停止工作，并撤到安全地點。 瓦斯?jié)舛葯z查頻次應符合下列規(guī)定： 21 1）低瓦斯 部位 每班至少檢查 2 次； 2）高瓦斯 部位 每班必須至少檢查 3 次； 3）有煤與瓦斯突出危險的施工作業(yè)地段，瓦斯突出較大、變化異常的作業(yè)地段，應設(shè)專人經(jīng)常檢查； 4）長期停工后重新復工的作業(yè)面、隧道塌方后開始處理前必須進行檢查。 進入隧道，必須攜帶便攜式甲烷檢測報警儀或便攜式光學甲烷檢測儀，瓦斯檢查員進入隧道，必須攜帶便攜式光學甲烷檢測儀。 臨時停工地段不宜停風，停風時應切斷電源，設(shè)置柵欄與警告牌，人員不得進入。 洞內(nèi)供風量應通過計算確定，且每人每分鐘不得少于4m3。調(diào)節(jié)、遷移、拆除通風 設(shè)施的工作，應由通風管理人員擔任。 B、 爆破前母線必須扭結(jié)成短路。當必需掛在同一側(cè)時，蠕破母線應掛在電纜的下方，并保持 以上的懸掛距離。 B、 爆破母線、連接線和電雷管腳線必須相互扭緊并懸掛，不得與軌道、金月管、鋼絲繩、刮板運輸機等導電體接觸。 有下列情況之一者，不得裝藥爆破： A、 工作面風量不足 ； B、 爆破地點 20m 內(nèi)堆放的機具設(shè)備、石碴 、材料等堵塞巷道斷面 1/3 以上時； C、 炮眼內(nèi)發(fā)現(xiàn)異狀、溫度驟高驟低、有顯著瓦斯涌出、煤巖松散等情況時。 E 炮孔用水炮泥封堵時，水炮泥外剩余的炮孔部分應用粘土炮泥封實，其長度不小于 。 D 工作面有 2 個或 2 個以上自由面時，最小抵抗線在煤層中不得小于 ，在巖層中不得小于 。 C 炮孔深度為 ～ 1m 時，封泥長度不應小于炮孔長度的 1/2；炮孔深度大于 1m 時，封泥長度不應小于 ；炮孔深度大 于 m時，封泥長度不應小于 1m。 19 炮孔的裝藥及填塞： A 裝藥前應清除炮孔內(nèi)的煤（巖）粉。 洞內(nèi)爆破時，人員應撤至洞外。 瓦斯工區(qū)必須采用電力起爆，嚴禁使用半秒、秒級電雷管 。 爆破作業(yè) 嚴格執(zhí)行“一炮三檢制”和“三人連鎖爆破制”。 回風巷或工作面回風流中瓦斯?jié)舛瘸^ 1％時，應停止工作，撤出人員，進行處理。 當瓦斯積聚體積大于 ，濃度大于 2％時，附近 20m內(nèi)必須停止工作，撤出人員，切斷電源進行處理。 施工作業(yè) 當開挖工作面風流中瓦斯?jié)舛瘸^ 1％時，應停止電鉆鉆孔；當瓦斯?jié)舛瘸^ %時，必須停止施工，撤出工作人員，切斷18 電源進行處理。凡經(jīng)大修的儀器，必須經(jīng)計量檢定合格后方可使用。 瓦斯監(jiān)測 瓦斯隧道洞口必須設(shè)置經(jīng)專業(yè)培訓的專職監(jiān)測人員，每60 分鐘檢測一次。當初支完成前，應預留排水管。 洞內(nèi)排水 斷層破碎帶圍巖破碎、軟弱，地下水豐富，圍17 巖長時間浸泡，易造成圍巖和支護坍塌或失穩(wěn)。通過監(jiān)控量測的數(shù)據(jù)以及超前地質(zhì)預報對圍巖和支護進行分析，及時掌握破碎帶走向和支護的穩(wěn)定程度。針對斷層破碎帶圍巖軟弱的特性，采取了加密量測斷面，加大檢測頻率等。設(shè)置鋼筋網(wǎng)， 20*20cm，鋼筋網(wǎng)的制作為 2m2 加上搭接面積。兩榀拱架間設(shè)置連接鋼筋，提 高該段骨架的整體性。在施工仰拱前增設(shè)φ 100HDPE 注漿花管，環(huán)向間距 ,縱向間距， ， 1:1 水泥漿。），邊墻設(shè)置單排φ 42 超前導管 ,環(huán)向間距 40cm，縱向間距16 400cm， ，尾部盡可能焊接于鋼拱架上。在隧道拱部布設(shè)φ 42 雙排小導管，熱軋無縫鋼管，鋼管前段呈尖錐形，管壁四周鉆 8mm 的壓漿孔，尾部 不設(shè)壓漿孔 ,環(huán)向間距 40cm，縱向間距 400cm， (),外插角 15176。 采用人工配合機械開挖盡量減少爆破對圍巖的影響，維護圍巖的穩(wěn)定性，防止大范圍的坍塌。 施工方法 15 采用臺階法開挖 。如必須鉆爆施工，則對用水量進行控制。必要時在鄰近交接處的透水層中設(shè)置排水孔。 在開挖后立即噴混凝土，封閉洞壁和掌子面，封閉透水層通向膨脹圍巖的通路，隔絕膨脹巖與空氣中水分接觸。 膨脹圍巖地段 安全 施工 方案 由于泥巖具有遇水膨脹的特性，因此在施工中，著重于治理地下水和控制施工用水。 加強人員和機械的保護。 延長通風時間。 采用能及時受力的摩擦型錨桿。 安全措施 隧道施工中一旦發(fā)生巖爆，應立即采取以下措施： 徹底停機待避，同時進行工作面的觀察記錄，如巖爆的位置、強度、類型、數(shù)量以及山鳴等。 加強初期支護，二次襯砌緊跟。 采用分步開挖， 使應力逐步釋放，以便降低開挖后的圍巖應力。在開挖前，鉆超前錨桿，釋放13 部分原巖應力，通過超前錨桿與圍巖的共同作用，提高其開挖后的整體性，緩解應力集中，避免出現(xiàn)大塊巖石爆落。對于巖爆地段主要采取以下措施： 超前預報 采用以超前鉆孔為主，結(jié)合開挖面及其附近的觀察，通過地質(zhì)的觀察、素描，分析巖石的 “ 動態(tài)特征 ” ，主要包括巖體內(nèi)部發(fā)生的各種聲響和局部巖體表面的剝落情況等，作出預報。巖溶隧道暴雨后不施工、連續(xù)降雨后觀察施工。 綜合評價 溶洞處理完成后進行綜合評價 ， 對處理效果和對隧道耐久性的影響 ， 必要時再采取加強措施 ， 確保不留隱患。 地下水環(huán)境保護 對隧道洞頂有住戶的 ， 要嚴格控制地下水流失 ， 采 取 “ 以堵為主 ，限量排放 ” 的原則。 隧道中地下水滲流排泄 ， 導致巖溶地面塌陷 ， 使地質(zhì)環(huán)境遭到破壞 ， 造成隧道開挖時坍方、涌水、涌砂及突泥等危害。 洞穴堆積物及地表塌陷處置 洞穴堆積物的特點是松軟、下沉量大、強度低、穩(wěn)定性差。泄水洞應位于地下水來向的一側(cè) ， 為防止巖溶水突然襲擊 ， 施工中要采用超前鉆孔探測 、 預備足夠的抽水設(shè)備。巖溶水處理的較大工程措施有泄水洞和涵洞兩類 ， 采用泄水洞排水屬于 “ 排 ” 和 “ 截 ”的范圍 ， 采用涵洞過水屬于 “ 通 ” 和 “ 截 ” 的范圍。 巖溶水的處理原則 對巖溶水的處理通常原則是以 “ 通 ” 為主 ， 截、堵、排、防相結(jié)合的綜合處理措施。排水降壓應留有足夠厚度的隔水巖盤，確保安全 ； （ 2） 對已停止發(fā)育、跨徑較小、無水的溶洞，應根據(jù)其與隧道相交的位置及充填情況，采用混凝土、漿砌片石等材料封堵。 溶洞處理主要方式 結(jié)合現(xiàn)場實際情況，采取下列引排水、填堵、跨越、繞行等措施。 隧道周邊徑向注漿 開挖后及時對隧道周邊進行徑向注漿 ， 封堵地下水 ， 控制地下水排量 ， 要嚴格控制地下水流失 ， 采取 “ 以疏為主、堵排結(jié)合、因地制宜、綜合治理 ” 的原則。 開挖、支護、二襯 帷幕注漿結(jié)束后先施工超前管棚然后開挖 ，根據(jù)圍巖級別分別采取雙側(cè)壁導坑法開挖 ， 開挖后及時進行初期支護并封閉成環(huán) ， 仰拱和二襯及時緊跟 ， 以 “ 管超前、嚴注漿、短進尺、