长基岭隧道贯通方案2012.3(1)

1长基岭隧道贯通初步策划方案一、编制依据1、乐广T10标长基岭隧道施工图；2、乐广T10标长基岭隧道剩余工程量；3、隧道施工相关规范；4、TSP、直流电法及WF113断层超前探孔超前地质预报成果；5、我单位隧道长期施工经验及长基岭隧道已施工段施工经验。二、工程概况长基岭隧道左线长3920m，长基岭隧道右线长3940m，隧道所处具体位置见下图。图例：桥梁隧道新建线路里程江湾河大桥乳源河大桥马渡互通主线桥马渡枢纽互通西岸小桥乐广高速T10合同段终点YK99ZK99YK98ZK98YK97ZK97YK96ZK96YK95ZK95YK94ZK94YK93ZK93YK92ZK92YK91ZK91YK90ZK90YK89ZK89K88乐广州高速T10合同段起点N乐昌方向广州方向长基岭隧道龙归隧道隧道技术标准：1、公路等级：设计为双向六车道高速公路2、道路设计速度120Km/h23、隧道设计速度120Km/h4、隧道主洞建筑界限：隧道净宽15.5m，净高5m5、设计荷载：公路—Ⅰ级6、隧道防水等级Ⅱ级截至2012年3月25日长基岭隧道左线开挖剩余420米，右线开挖剩余304米，其中包含WF113断层和紧急停车带。各关键部位里程及距离见图1。图1隧道进口隧道出口开挖方向开挖方向进口掌子面出口掌子面S4cS3bST3S3bS4CS5bSQS5bS4bS4aZK94+047ZK90+128ZK91+790ZK91+800ZK91+820ZK91+974ZK92+014ZK92+050ZK92+090ZK92+120ZK92+165ZK92+185ZK92+210隧道进口隧道出口开挖方向开挖方向进口掌子面出口掌子面ST3S4CS5bSQS5bS4bYK94+075YK90+133YK92+016YK92+050YK92+100YK92+140YK92+200YK92+220YK92+320注：1、本图尺寸以米记。2、各部位位置为相对位置，距离以标注为准。二、贯通总体安排和计划根据开挖剩余工程量、WF113断层和紧急停车带位置以及后续超前预报揭露地质来初步确定贯通位置。总体原则是确保安全为首要3前提，贯通工期不做为考核指标，超前预报和设计支护措施到位，由出口端作业面负责左右洞断层揭露和穿越；提高贯通精度，加强贯通前的警戒和联络，进口端提前停止掘进最终由出口端开挖贯通。单面开挖进度指标计划为：Ⅲ级围岩120m/月，Ⅳ级围岩90m/月，Ⅴ级围岩及断层60m/月，Ⅲ级围岩紧急停车带90m/月。1、左线贯通计划目前进口距离WF113断层330米，出口距离45米，断层及影响带宽45米。根据隧道贯通原则及开挖进度指标，左洞贯通里程初步定ZK91+970。进口计划2012年5月15开挖到ZK91+970后停止开挖，由出口在2012年6月25日贯通左洞。剩余开挖分配及施工进度斜率图具体见图2。图2长基岭隧道左线开挖剩余量分配平面示意图ZK94+047ZK92+210ZK90+128ZK91+790ZK92+120ZK92+165进口掌子面出口掌子面隧道进口隧道出口计划贯通点ZK91+970紧急停车带WF113断层ZK91+974ZK92+014开挖方向开挖方向4+750+800+850+900+950ZK92+050+100+150+200+2503月4月5月6月2012长基岭隧道左线贯通施工曲线图S4a10mS4c20mS3b154mST340mS3b36mS4c40mS5b30mSQ45mS5b20mS4b25m支护类型长度2012.3.26进口掌子面2012.3.26出口掌子面2012.5.152012.6.25注：开挖进度为:Ⅲ级围岩120m/月，Ⅳ级围岩90m/月，Ⅴ级围岩、断层60m/月，Ⅲ级围岩紧急停车带90m/月。2、右线贯通计划目前进口距离WF113断层124米，出口距离120米，断层及影响带为60米。根据隧道贯通原则及开挖进度指标，右洞洞贯通里程初步定YK92+100。进口计划2012年4月28开挖到距离WF113断层20米时即YK92+100后停止开挖，由出口在2012年6月28日贯通右洞。剩余开挖分配及施工进度具体见图3。图3长基岭隧道右线开挖剩余工程分配平面示意图YK94+075YK92+320YK90+133YK92+016进口掌子面出口掌子面YK92+200YK92+140隧道进口隧道出口紧急停车带WF113断层开挖方向开挖方向注：1、本图尺寸以米记。2、各部位位置为相对位置，距离以标注为准。计划贯通点YK92+1005+100+150+200+250+300+3503月4月5月6月2012年长基岭隧道右线贯通施工曲线图YK92+050+950支护类型长度ST334mS4C50mS5b40mSQ60mS5b20mS4b100m2012.3.26进口掌子面2012.3.26出口掌子面2012.4.282012.6.28注：开挖进度为:Ⅲ级围岩120m/月，Ⅳ级围岩90m/月，Ⅴ级围岩、断层60m/月，Ⅲ级围岩紧急停车带90m/月。三、穿越WF113断层施工组织设计图显示WF113断层处隧道埋深260米，地表有一145米深的岩溶漏斗，地表为粉质粘土，漏斗底至隧道顶以砂岩为主，中间夹有炭质页岩。根据目前施工情况，穿越该断层的时间为4-6月份，正值施工雨季，突水、突泥的风险很大。能否顺利穿越该断层直接影响到长基岭隧道的贯通，防止突泥、突水是通过该断层的控制要点。“留下石门，锁住出口，控制处理”是处治不良地质的基本原则。针对长基岭隧道左右线WF113断层的处治，从出口揭露，从出口处治，如遇特殊断层则特殊治理，一般情况下断层遇地下水处理方法为：采取“以堵为主，防突防涌”的治理原则，通过注浆堵水加固围岩，防止突泥、突水，确保施工安全。施工中揭示的岩溶管道水、暗河，在不影响地表环境的前提下，采取“疏导引排水为主”的治水原则。WF113断层地表有一岩溶漏斗，周围植被茂盛，尽量减少对周围环境的破坏和减少隧道排水压力，确定采用堵排结合的方法治水。6（1）、治水方案根据超前钻孔出水量、地表环境确定，超前钻孔单孔出水量大于3m³/h，判定有局部突水可能，则采取超前局部注浆，超前钻孔有2/3孔满孔总出水量大于15m³/h，判断全断面有突水突泥可能，则采取洞身周边帷幕注浆或全断面帷幕注浆。根据掌子面前方地质综合信息和长基岭隧道排水沟排放能力可适当调整注浆方案。（2）、施工工艺①、局部超前预注浆在超前探水孔总出水量小于15m³/h，但个别孔出水量大于3m³/h时采用局部超前预注浆，注浆范围为在出水通道范围内，隧道开挖外轮廓线以外5~6m，单孔组将有效扩散半径R=3.6m，注浆结束最终压力为净水压力的2~3倍。注浆孔根据探水孔探明的出水点位置、水量和预注浆段岩层节理、裂隙发育情况，布置注浆孔个位数和位置（设计图纸上按照每延米4个注浆孔），注浆孔布置具体见图4。图47注浆孔径为108mm，开孔孔径150mm，具体见图5。注浆材料选用水泥—水玻璃双液浆，水泥为425普通硅酸盐水泥，水灰比为1，水泥浆与水玻璃体积比为1：0.8。注浆后总出水量小于2m³/h且一处出水量小于0.6m³/h即可结束注浆。图5局部注浆按照动态设计程序执行，最终由业主和设计代表确定是否执行局部注浆，局部预注浆堵水动态施工程序见图6。图68②、洞身周边帷幕注浆在超前钻孔有2/3孔满孔总出水量大于15m³/h时，采用洞身周边帷幕注浆。超前帷幕注浆分两次进行，第一次钻孔数18个，第二次钻孔数20个，第一次注浆孔位距离开挖边界0.5m，第二层注浆孔位距离开挖边界1m，第一次注浆孔的外插角为9.3°，第二次注浆孔的外插角为9.7°，注浆孔布置及注浆效果具体见图7。注浆材料选用水泥—水玻璃双液浆，水泥为425普通硅酸盐水泥，水灰比为1，水泥浆与水玻璃体积比为1：0.8。注浆压力达到3MPa，进浆量小于100L/min，而且压力升高较快则可停止注浆，最大注浆压力不能超过5MPa。为防止串浆，第一次注浆和第二次注浆之间宜间隔2~3h。注浆施工中要注意异常现象的处理，当注浆压力突然升高，应停止水玻璃注浆泵，只注入水泥浆或清水，当进浆量很大，压力长时间不升高，则应调整注浆浓度及配合比，注浆施工程序具体见图8。③、全断面帷幕注浆参照设计图纸参数，每循环处理长度12m，前后循环搭接长度为4m，全断面（帷幕）注浆设置105个注浆孔，注浆孔安设φ76×4mm套管，套管段采用φ80mm钻头成孔，后续段注浆采用φ60mm钻头成孔，注浆浆液采用纯水泥浆。具体的参数依据注浆效果在施工中动态调整。9图7图810四、贯通措施1、超前预报措施TSP按照正常的搭接程序施做，断层影响范围的直流电法探测也全程搭接预报。出口掌子面距离WF113断层15米时施做超前钻探，每断面5孔40m长，不够穿越断层总长时搭接5m施作第2循环，进口端不进行超前钻探揭露，超前钻孔孔径尽量小，尽量防止断层水通过超前钻孔进入进口端造成反坡淹水。2、测量、量测措施、贯通里程确认隧道贯通前剩余100米，由我集团公司精测队及时对进出口导线点联测复核，同时邀请测量监理全称旁站、复核，为准确贯通提供测量保障。根据贯通前100m的联测数据调整进出口测量放线，尽量减少贯通误差隧道贯通前剩余100米，加密监控量测点，并增加监控频率，精确掌握收敛值，及时调整施工工艺，保证安全贯通。当距离贯通20m时，打超前钻孔进行贯通里程的复核确认。3、统一开挖外放尺寸保证贯通误差调整空间为保证贯通段衬砌断面顺接和净空尺寸，进出口端在贯通点前后50米范围开挖轮廓线统一比设计放大最少10cm（根据监控量测数据可对统一值调整），衬砌台车外放5cm，在保证衬砌厚度的情况下利用衬砌对贯通误差进行调整。4、质量、安全、环保措施及应急预案①、成立长基岭隧道贯通小组，统一安排施工，负责施工质量、11安全、环保、应急措施的检查、督促工作。长基岭隧道贯通小组成员如下：组长：程晓明副组长：张灵波、牛紫龙、姜立贵、郭组员：孙素明、钟玉明、刘满龙、廖平、仲伟②、通过坚持短进尺、多打眼、弱爆破、勤支护的原则组织掘进，适当加大隧道开挖断面，在衬砌圆顺接通的情况下保证二衬厚度，长基岭隧道贯通小组定期、不定期的检查等几个方面控制施工质量，保证隧道顺利贯通。③进出口作业面必须做好防排水设施设备等物资准备，疏通两测排水沟槽、清理反坡集水井，超前钻孔前出口端顺坡段的设备、人员必须做好应急准备，做好险情应对准备工作。④、严格遵循计划贯通点纪律，进口端至本方案指定里程点时停止掘进，非正式调整贯通点里程的情况杜绝继续冒进。⑤、联络警戒措施：建立洞内与洞外的通信联络系统，确保洞内与洞外通信畅通。隧道同一洞双向开挖剩余距离在50m以内或者左右洞两个提前掘进面距离30m以内时，应加强联系，统一指挥，项目部和分部指定专人负责，统一协调下达放炮指令，放炮时人员机械必须确认安全撤离；当同一洞剩余距离在30m以内时，必须采取出口端掘进进口端停止作业并撤走人员和机具的措施，同时在安全距离处设置警戒封闭并专人警戒。⑥、严格落实标准化管理对二衬距离掌子面的距离要求。12⑦、隧道剩余距离在30米以内时，严格控制循环开挖进尺在2m内，控制装药量，减少爆破振动对围岩的影响，及时支护到位；剩余5米时采用双层小导管等超前加固措施，确保贯通面安全。⑧、隧道施工塌方和突水突泥事件的应急处治按我项目部编制的专项目应急预案执行。