鸿图嶂隧道后注浆试验段施工方案
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大丰华高速公路丰顺至五华段TJ*合同段
鸿图嶂隧道后注浆试验段施工方案
中铁**局集团有限公司
大丰华高速公路丰顺至五华段TJ*合同段项目经理部
二〇一九年五月
目录
一、编制依据 (1)
二、工程概况 (1)
三、现场踏勘情况 (3)
四、后注浆试验段方案 (4)
五、注意事项 (6)
六、安全、环保措施 (7)
鸿图嶂隧道后注浆试验段施工方案
一、编制依据
1、鸿图嶂隧道设计文件
2、《公路隧道施工技术规范》(JTG F60-2009)
3、《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80-2004)
4、《公路工程施工安全技术规范》(JTG F90-2015)
5、《广东省高速公路工程施工安全标准化指南》
6、本公司现有施工力量、技术水平、技术装备和机械化程度。
二、工程概况
2.1工程概况
鸿图嶂隧道出口位于广东省梅州市仁五华县郭田镇附近,鸿图嶂隧道为一座双洞单线隧道,鸿图嶂左线隧道全长6336m,我标段承担出口左线ZK95+716~ZK92+469段(3247m),设计ZK95+716~ZK94+350(1366m)坡度为-0.4%,ZK94+350~ZK92+469(1881m)坡度为2%,设计高程最高点位于ZK94+480,反坡施工排水里程段为ZK94+480~ZK92+469(2011m)。鸿图嶂右线隧道全长6337m,我标段承担出口右线K95+742~K92+460段(3282m),设计K95+742~K94+320(1422m)坡度为-0.4%,K95+320~K92+460(1860m)坡度为2%,设计高程最高点位于K94+480,反坡施工排水里程段为K94+480~K92+460(2020m)。施工为顺坡排水时,洞内排水通过边沟排出洞外。反坡排水时,设置集水坑,采用水泵分级抽排的方式排水,直至排至顺坡排水处,经边沟排出洞外。
2.2 设计及变更情况
1)设计文件说明
鸿图嶂隧道水文与水文地质:鸿图嶂隧道路线范围内地表水系发育,分布众多溪流及两座水库。隧址区地标水体为位于狭窄沟谷内的溪流,多属季节性溪流。隧址区水系发育,隧道五华端出口左侧约30m处沿山谷发育一条溪流,流量约1037~1296m3/d;洞身位置约K94+500~K91+750洞身地表为山谷溪流,水量较大,勘探期间流量达1728m3/d。
隧道涌水量估算结果及综合评价:隧道全线洞室通过多条断层(或裂隙破碎
软弱带),断层破碎带一般导水性能较好,一旦发生突水、突泥现象,将对隧道洞室造成极其严重的、甚至毁灭性的破坏。设计及施工时应特别注意排水及支护,并积极做好超前预报工作。由于区内地下水动态受降水直接影响,变化较大,雨季以及先行施工的单洞隧道涌水量将有一定的增大;按限量排放的原则,采取注浆处理后,营运期间的涌水量将大量减少。
该隧道为深埋式隧道,由于埋深大,隧洞上含水层厚度较大,水文地质条件下较复杂,地下水的流场无法预知,隧道开挖涌水量较大,洞室地下水补给源较多,洞室涌水量、水头压力大。考虑到隧道施工期间,地下水流场会发生巨大变化,目前所作的涌水量预测无法在理想模型下进行,因此施工期间局部会有突水的可能。尤其是在特大暴雨或者开挖过程中导通了深大断裂等畅通的水流通道等极端特殊条件下,含水层中的地下水以及地表水会沿断层、裂隙带等畅通的地下水通道大量、迅速导入洞室,造成严重的突泥、涌水现象。
较大规模涌水地段及隧道初期支护施工后大面积或局部涌水应对措施:为了尽量减少开挖隧道后对地下水结构的影响,减少地下水的流失,保护自然环境,在断层破碎带或可能出现较大规模涌水地段,提前采用预注浆堵水,详见“隧道超前帷幕注浆堵水加固图”等。除此之外在隧道施工过程中,施做初期支护后,存在局部或大面积渗漏水段,应对渗漏水地段向初期支护背后进行压注水泥-水玻璃双液浆堵水,对地下水进行封堵,减少地下水的排放量,详见“隧道后注浆止水设计图”。
地下水处理原则:1)地下水发育,施工时可能产生突泥涌水等危机施工安全的岩溶、破碎带发育地段,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、暗河时,在不影响地表环境的前提下,采取“疏导引排水”治水原则。2)对隧道开挖导致地下水流失,有可能引起地表环境变化并影响到居民生产生活用水的段落,采取“以堵为主”的防水原则。3)其余地段采用“以排为主、堵排结合、因地制宜、综合治理”为原则。
注浆措施:超前局部注浆堵水、超前帷幕注浆预加固、全断面后注浆止水、局部后注浆止水。
鸿图嶂隧道左线,ZK94+399~ZK94+331段设计围岩为Ⅱ级,其中,ZK94+399~ZK94+349段衬砌类型为JS-Ⅱ,ZK94+349~ZK94+339段衬砌类型为Ⅱ
级车行横洞交叉口贯通段,ZK94+339~ZK94+329段衬砌类型为Ⅱ级车行横洞主洞加强段,围岩埋深约280m,主要由微风化花岗岩组成,物探揭露存在Fwcs-5低阻带影响,节理裂隙发育,岩体破碎,岩质较硬~坚硬,应预防掉块、塌方问题。沿断裂形成构造裂隙水透水通道,水量较大。地表水系发育,有一自然水沟流经本段与隧道相交,水沟内常年流水。
2)变更情况
ZK94+399~ZK94+349段衬砌类型由JS-Ⅱ变更为JS-III,ZK94+349~ZK94+339段衬砌类型由Ⅱ级车行横洞交叉口贯通段变更为IV级车行横洞交叉口贯通段,ZK94+339~ZK94+329段衬砌类型由Ⅱ级车行横洞主洞加强段变更为IV 级车行横洞主洞加强段。
三、现场踏勘情况
1、从地表看,隧道ZK94+100~ZK94+570段临近常年流水冲沟,目前开挖段落处于此范围内,推测可能有地表水入渗补给形成裂隙水。竖井前期设计勘探孔孔口已无承压水冒出。
2、从洞内看,此前分别在ZK94+352~ZK94+349段内侧拱腰、ZK94+345~ZK94+341外侧拱腰曾发生局部小塌腔,局部围岩破碎;在开挖后的车型横洞口岩体可见断裂构造特征,结合洞内实际所见和设计文件,推测此处存在断裂带。
3、掌子面及附近拱墙有多处股状水涌出。
鸿图嶂隧道左线ZK94+399~ZK94+368段(紧急停车带)初期支护完成后,拱部大面积淋水。
紧急停车带挡头(进洞右侧)ZK94+351.4~ZK94+349边墙(5m高范围)揭露4股股状裂隙水。
ZK94+349~ZK94+331段,全断面多处股状~淋雨状裂隙水。初期支护完成后,裂隙水已基本引至边墙~拱脚位置,但是,初支背后“不同程度”的透水通道仍然存在。开挖该段期间,鸿图嶂隧道左线反坡段出水量量测结果200m3/h。
4、该段开挖后揭露为黑色软弱破碎带,破碎带走向与洞轴线呈约50°夹角。该段开挖后全断面出水,裂隙水主要以淋雨状到股状流出。推测实际揭露围岩可能受设计文件ZK94+530~ZK94+450段的Fwcs-5低阻带影响。
5、鸿图嶂隧道左线,ZK94+331处进行超前水平钻孔,其中拱顶钻孔单孔出水量约为44m³/h。