大独山隧道突水突泥专项施工方案

大独山隧道突水突泥专项施工方案

1 编制依据

（1）《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010；

（2）《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设【2010】241号；

（3）《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设【2010】241号；

（4）《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010；

（5）《大独山隧道设计图第二册共四册》；

（6）《大独山隧道设计图第三册共四册》；

（7）《时速350公里双线隧道辅助施工措施及施工方法》；

2编制范围

根据设计图纸：大独山隧道预测隧道正常涌水量为91200m3/d，最大涌水量为177000m3/d。其中D1K855+300～D1K858+918段内的断层带内，岩芯破碎，且地表岩溶形态和地下岩溶管道发育，有发生岩溶涌水突泥的危险。在D1K856+650～D1K856+700段内可能揭示张家寨暗河，该暗河雨季流量约为1.5m3/s，隧道涌水量将会成倍、甚至十倍的增加。

根据断层分析有可能出现突水、突泥的段落：D1K854+510～+610、D1K855+200～+320、D1K855+580～+680、D1K856+110～+160、D1K856+615～D1K857+075、D1K857+225～+325、D1K857+645～+860、D1K858+020～+160、D1K859+300～+450、D1K859+800～+950、D1K862+375～+475段穿越破碎带、断层、岩溶接触带及地表村庄等，施工过程中极易发生突水、突泥现象且可能造成地表失水。

根据现场施工揭示或超前地质预报结果：有发生突水、突泥可能的变更地段。

3工程概况

3.1 设计概况

大独山隧道位于关岭～普安区间，起讫里程为D1K852+772～D1K864+654，全长11882m。全隧共设置2座横洞1座贯通平导，均采用无轨单车道。在D1K856+500线路左侧设置长约1043m的一号横洞，在D1K861+500线路左侧设置长约1361m的二号横洞，贯通平导长11829m，起讫里程为PD1K852+768～PD1K864+597，平行设置于线路前进方向右侧，与左线线路中线的距离为35m。

4 施工组织方案

4.1 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0.2L/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。

4.2 工艺流程

超前地质预报→超前支护→短开挖→强支护→仰拱砼→拱墙二衬。

4.3 突泥涌水探测

施工时加强超前地质预报，把超前地质预报纳入施工工序管理，建立完善的超前地质预报系统，采用先进可靠的预报方法（TSP203地震波法、红外线探水仪、水平声波反射法、地质雷达和超前钻孔等），采取长短结合、相互验证的综合预报手段，根据预报成果采取相应的处理措施，制订施工方案。

（1）TSP203

全程施作TSP203，软弱、破碎低层或岩溶发育区，每次预报距离采用120m,搭接20m；岩层较好的硬质岩每次预报距离采用150m,搭接20m。

（2）超前地质水平钻

在可能发生涌水段落采用超前地质水平钻施作3个探孔，钻孔直径采用Φ89，活动断裂带超前探测长度80～100m,搭接长度不小于10m,其余地段超前探测长度不小于30m，搭接长度不小于5m。

（3）加深炮孔

在每个掌子面采用风钻在拱顶、拱腰两侧、中部处施作加深炮孔，

炮孔深度为5米，根据钻孔的速度和出水情况，判定前方围岩情况。

（4）掌子面素描

在开挖过程中，对每个掌子面进行地质素描，根据掌子面围岩的节理、产状、出水点位置和围岩走向，判定前方围岩情况。

综合对比分析各种超前地质预报的结果，以确定前方隧道是否存在涌水突泥的段落并制定相应的施工预案。

4.4 施工措施

隧道在可能发生突水突泥地段施工时,应根据综合超前地质预报及现场实际情况,判识前方围岩软塑状断层破碎带及溶洞的分布范围、类型情况（大小、有无水、溶洞是否发育中、以及充填物大小）、岩层稳定程度和地下水情况（有无长期补给来源、雨季水量有无增减），并采取相应的施工措施。

4.4.1突泥治理方案

岩溶洞穴有填充物，其一般下沉量大、强度低、稳定性差，大多由泥砂及其混合物组成。当隧道必须穿越时，隧道基底可采取换填、注浆加固、钢管桩、旋喷桩等方法来处理。

对于充填淤泥的溶洞：在隧道施工中，采取综合超前地质超前预报判明前方存在充填淤泥质溶洞时，应停止施工。然后采用超前预注浆加固淤泥质地层，并采取超前大管棚支护，台阶法开挖。开挖后及时进行径向注浆，及时施作二次衬砌结构。

对于充填粉质粘性土型的：在隧道施工中，采取综合超前地质超前预报表明前方存在充填粉质粘土层时，鉴于粉质粘性土层有一定的自稳能力，对于拱部及边墙的溶洞可采用超前小导管支护，必要时在隧道拱部设大管棚超前支护，分部开挖，钢架支撑的处治方案，开挖后及时进行径向加固注浆。基底的溶洞可采取钢管群桩或高压旋喷桩进行加固处治。加固后及时施作二次衬砌结构，根据水压力测试结果确定是否采取抗水压二次衬砌结构形式。

当溶洞较大、较深,填充物较多时，可采用梁、拱跨越。但梁端或拱座应置于稳固可靠的基岩上,必要时用圬工加固。

当遇到一时难以处理全填充型溶洞时,可采用迂回导坑绕过溶洞区,继续进行隧道施工,再行处理溶洞。

4.4.2.涌水治理方案

隧道在施工时,应根据超前地质预报及现场实际,探明前方围岩软塑状断层破碎带及溶洞的分布范围、类型情况（涌水大小、溶洞是否发育中）、岩层稳定程度和地下水情况（有无长期补给来源、雨季水量有无