隧道突水突泥专项施工方案

隧道突水突泥专项施工方案Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT目录缙云山隧道突水突泥专项施工方案一、编制说明编制依据（1）《中华人民共和国安全生产法》；（2）《中华人民共和国环境保护法》；（3）《生产安全事故报告与调查处理条例》；（4）《公路地质勘察规范》（JTJ C20-2012）；（5）《公路工程水文勘测设计规范》（JTG C30-2015）；（6）《公路工程质量检验标准》（JTG F80/1- 2012）；（7）《地下工程防水技术规范》（GB50108- 2008）；（8）《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009）；（9）重庆市地方标准《地下工程地质环境保护技术规范》（DBJ50/T-189 -2014）。

（10）《重庆市公路水运工程安全生产强制性要求》（渝交委〔2015〕81号）；（11）重庆九龙坡至永川高速公路缙云山隧道两阶段施工图设计。

编制原则（1）确保隧道安全施工的原则；（2）根据工程特点，合理配置生产资源，运用先进的技术装备，做好机具选型配套，提高机械化作业水平，实施标准化作业原则；（3）满足重庆市高速公路施工标准化技术指南的相关要求的原则；（4）在确保安全的前提下，施工中积极推广“新设备、新技术、新材料、新工艺”的原则。

二、工程概况工程简介本隧道轴线布置受地形和布线影响，进口位于曲线上，为更好的适应地形，采用设计线间距～30m 的小净距+分离式组合隧道结构形式。

左线隧道ZK4+915～ZK7+629，全长2714m，右线隧道K4+895～K7+640，全长2745m，为JY1、JY2分部共同承建，本合同段负责施工进口段，其中左线起讫桩号为ZK4+915～ZK6+，共，右线K4+895～K6+120，共1225m。

该隧道为三车道大断面隧道，围岩结构较差，设计为III、IV、V级围岩，其中左线III级围岩257m，IV级围岩，V级围岩446m，明洞22m；右线III级围岩259m，IV级围岩495m，V级围岩448m，明洞23m。

受隧道不良地质影响，隧道局部段落易发生突水突泥，其具体段落如表1、表2所示：表1 隧道左洞突水突泥段落统计表表2 隧道右洞突水突泥段落统计表地形地貌缙云山隧道呈近东西向横穿缙云山南段。

缙云山为北碚东向条形山，山体狭长。

工程布设段宽约。

侵蚀构造低山呈单面山及列峰脊状低山形态，分布于山体两侧，东翼岭脊地势较低，最高点标高，西翼岭脊地势较高，最高点标高。

溶蚀岩溶地形主要为岩溶槽谷地形，在隧址区地貌上形成了南、北两个相对完整的岩溶槽谷。

南北槽谷总长约6Km，北槽谷地形分布高程在480～558m，槽谷宽350～460m。

南槽谷地形分布高程在511～575m，槽谷宽50～530m，槽谷形态，宽度不一、多宽平、延伸远、落水洞较发育，并有溶蚀槽丘，槽洼等岩溶地貌形态。

岩溶槽谷段为干谷，而两侧山体横向冲沟发育，冲沟发育密度约～条/Km，且常年有水。

隧道穿过地带相对高差达319m，隧道最大埋深约276m。

进洞口位于一斜坡中下部，斜坡坡向约85°，地形坡角约5-15°，局部形成基岩陡坎。

左线出洞口位于一冲沟右岸斜坡中下部，冲沟走向约242°，斜坡坡向345～356°，坡角22～33°，局部形成基岩陡坎。

右线出洞口位于一冲沟中下部，冲沟走向约241°，斜坡坡向213～282°，坡角22～31°，局部形成基岩陡坎。

水文地质条件隧址区大型地表水体主要为分布东侧的梁滩河、西侧的璧南河及测区周边的水库。

东侧的常年性河流为梁滩河，由南向北发育，为嘉陵江的一级支流。

梁滩河发育于沙坪坝区白市驿一带的缙云山东麓和中梁山西坡，由南向北流经西永镇、陈家桥镇，最后于北碚汇入嘉陵江。

梁滩河全长，流域面积380km2，河口高程约。

璧南河发育于西侧璧山县境内河边镇一带的缙云山西麓和云雾山东麓，由北向南流经璧山县城、狮子镇、广普镇，最后于江津区油溪镇汇入长江，该河为长江的一级支流。

璧南河在调查区附近延伸，流域面积750Km2。

隧址区地下水类型为松散岩类孔隙水、基岩(红层)裂隙水、碎屑岩孔隙裂隙层间承压水、碳酸盐岩岩溶水，其中以碎屑岩孔隙裂隙层间承压水和碳酸盐岩岩溶水为主。

缙云山隧道穿越岩溶发育段时，地下水丰富，可能出现突水突泥事故，危及施工安全。

气候情况隧址区属亚热带温暖湿润区，气温高、湿度大、雨量充沛。

廊道区多年平均气温℃，七月最高，一月最低，极端最高气温℃，极端最低气温℃。

年平均降水量1000～1200mm，最大日降雨量为，降雨集中在5～9月，占全年降水量的65%以上。

相对温度多年平均值为81%。

据气象资料，公路廊道区冬季有雾、霜，一般雾日为18～31 天，霜日5～7 天，主要出现在1～2 月份。

工程地质缙云山隧道横穿温塘峡背斜，该背斜走向北15°东，北段为并报华夏构造系，南至江津长江南岸的油溪镇，长48Km，褶曲宽～，为典型的线形褶曲。

轴部地层为三叠系下统嘉陵江组（T1j）和三叠系中统雷口坡组（T2l）的可溶性碳酸盐岩类，两翼岩层由老至新依次出露三叠系上统须家河组（T3xj）和侏罗系下统的珍珠冲组（J1z）、中－下统自流井组（J1－2z）、中统新田沟组（J2x）和沙溪庙组（J2s）的泥岩夹砂岩、页岩等。

隧址一带温塘峡背斜岩层产状较陡，西翼岩层走向北10～20°东，倾北西，倾角42～50°；东翼岩层产状走向北10～20°东，倾南东，倾角50～62°。

三、施工计划施工进度计划根据施工各因素考虑，缙云山隧道分别由九永一分部和二分部同时由进口和出口端施工掘进。

缙云山隧道进口端施工工期安排23个月，计699天，2016年2月3日进场开始、施工准备，2017年9月30日完工。

设备计划为满足缙云山隧道顺利施工，材料设备计划准备如表3所示：表3 进口端主要机械设备配置表材料计划缙云山隧道地理位置优越，周边多家商混站成熟，除初喷砼外混凝土均采用商品混凝土。

进口建设一个60型的初喷站，供应喷射混凝土。

钢材于钢筋集中加工厂加工，再运至洞口存放区。

劳动力配置劳动力配置计划见表5：注：隧道特殊地段开挖面到二衬之间施工的总人数不能超过29人。

四、施工工艺技术总体原则坚持“早预报、先治水、强支护、快封闭，早衬砌”的施工原则组织施工。

施工前严格执行超前地质预报工作，通过超前地质预报资料进行分析，确定岩溶或断层破碎带延伸、规模、方向与类型。

对可能存在突泥涌水地段采取全断面超前预注浆结合局部注浆方法，经注浆止水效果达到要求后，方可组织开挖施工。

注浆结束后，进行注浆效果检查。

当地层含水量不大时，浆液填充率须达到70%以上，地层含水丰富时，浆液填充率须达到80%以上。

按总注浆孔的5～10%设置检查孔，检查孔的布设应在均布的原则下，结合注浆资料的分析做重点检查。

检查孔应无涌泥、涌砂，不塌孔，渗水量应小于min·m。

不取芯钻孔时，应记录钻进速度、钻进压力、排渣成份等，进行认真分析。

注浆效果达到要求后，方可组织开挖施工。

为防止突泥涌水对人员及设备造成危害，隧道施工时，通过综合超前地质预报手段探明掌子面前方地质条件，以便采取有效的施工措施，避免施工突发灾害的发生。

遇溶隙、裂隙水可以以堵为主；遇到暗河或管道流，必须以疏、排为主。

工艺流程超前地质预报→超前支护（含注浆）→短开挖→强支护→仰拱砼→拱墙二衬。

突水的监测、警报与工程措施突水的主要地质类型突水是隧道施工中紧次于塌方的最常见的地质灾害之一。

特别是在我国降雨量较大地区施工隧道更为常见。

造成突水最为常见的不良地质是断面（断面裂隙水）、大型暗河（岩溶水）以及煤系采空和矿山积水等。

缙云山隧道容易形成突水主要不良地质是断层（断层裂隙水）、溶洞和煤系采空等。

隧道突水的可能性大。

（1）断面突水断层突水是常见突水类型，但多数规模较小（多为大、中、小股涌水级，少数达到小型突水级）。

造成断层突水的主要地质条件有：①断层上盘为脆性、厚度很大、裂隙发育的含水透水岩层，下盘为塑性、裂隙很不发育的隔水岩层；②断层破碎带在地表与处于低洼地貌的地表水体沟通，或在地下与暗河、大型溶洞沟通。

（2）溶洞和暗河型突水溶洞和暗河（岩溶水）突水主要在岩溶发育区。

溶洞、暗河赋存于石灰岩和白云岩等可溶性岩层，石灰岩、白云岩中的断层破碎带、较紧密背斜构造的核部和石灰岩、白云岩与泥岩、页岩、泥灰岩的接触面突水发生可能性大。

这种突水造成的危害很大，是重点防范对象。

突水监测与警报隧道突水的监测主要是查明地下水源体（溶洞、暗河和大型断层破碎带等）的位置和地下水的性质、判断突水的可能性并及早发出警报。

（1）查明地下水源体的位置主要是通过对溶洞、暗河和断层破碎带的地表地质调查复查法、断层参数预测法和仪器探测法（如红外线探水）等。

（2）查明地下水源体的性质主要是依据各种突水水源体赋存的地质条件来判断。

如溶洞、暗河赋存于石灰岩和白云岩等可溶性岩层中，断层水必须与断层共存；溶洞暗河赋存的具体构造是：石灰岩、白云岩中断层破碎带、较紧密背斜构造的核部和石灰岩、白云岩与泥岩、页岩、泥灰岩的接触面；断层水则与断层破碎带是否与其他水体沟通，是否在断层上下盘形成含水层与隔水层的有利组合有关。

（3）发生突水的可能性的判断及警报①临近源断层水体前兆临：a、接近断层；b、临近断层时，下盘泥岩、页岩等隔水岩层明显湿化、软化，或出现淋水现象；c、其他水流痕迹的出现。

②临近大型溶洞水体前兆：a、出现较多的铁锈染或夹泥的裂隙；b、小溶洞出现的频率增加；③临近暗河前兆：a、出现大量的铁锈染裂隙或小溶洞；b、大量出现的小溶含有河砂；c、钻孔中的涌水量剧增，且夹有泥砂或小砾石。

④现场涌水量测量与预报：炮眼水喷射距离预报法。

堵死掌子面其他炮眼，只留一个喷射距离最远的炮眼，量测水平喷射距离，可以用喷射距离概略预测通水级别：喷射距离S＜5m时，相当涌水量小于100m3/h，为小型涌水级别，在探放水后，可放心掘进；喷射S＝5～9m时，相当涌水量为100～1000m3/h，为中型突水级，在探放水后，可采取放小炮，试探着掘进；喷射S＝9～12m时，相当涌水量为1000～10000m3/h，为较大型突水级，应停止施工，待查明情况后，再试探着掘进；喷射S＞12m时，为大型突水级，应立刻停止施工，从速待查明情况后，尽快采取应急处理措施。

防突水的主要工程措施（1）隧道施工应结合设计地勘资料开展常规地质法进行超前地质预报，特别是加强水的预测、预报；根据掌子面开挖揭示的地质情况及部分加深炮眼的探测情况对掌子面前方的地质、水文条件进行预测，如有异常，则应采取综合物探手段进行预测或打超前探孔进行验证，特别是据设计地勘可能存在溶洞、暗河以及大型断层带附近，要求隧道施工前采取打超前探孔进行探水。