木家隧道出口仰坡第三级台阶以下
溶 洞 处 理 施 工 方 案
编制： 审核： 批复：
四川省科茂建筑工程有限公司
二○一七年十二月
木家隧道出口仰坡第六级台阶溶洞处理方案
目录
一、编制依据 ............................................. 3 二、编制范围 ............................................. 3 三、工程概况 ............................................. 3 3.1工程概述 .......................................... 3 3.2工程地质及水文特征 ................................. 3 3.3气象特征 .......................................... 5 3.4溶洞概况 .......................................... 5 四、施工准备 ............................................. 5 4.1 材料 .............................................. 5 4.2 机械设备及辅助设备 ................................ 5 4.3 人员配备 .......................................... 6 五、 处理方案 ............................................ 6 5.1总体方案 .......................................... 7 5.2溶洞回填 .......................................... 7 5.3溶洞注浆 .......................................... 8 5.4注浆效果检查....................................... 9 六、安全保证措施 ........................................ 10 6.1建立安全保证体系 .................................. 10 6.2各项安全技术措施 .................................. 10
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一、编制依据
1、木家隧道及连接线工程施工总价承包招标文件、施工总价承包合同、指导性施工组织设计。
2、木家隧道及连接线工程的设计图纸、设计说明等资料。 3、本工程所涉及的国家和地方有关和法规，特别是地质灾害可能对洞口车辆通行造成的危害、环境保护、水土保持，职业健康安全、节能减排等方面的和法规。
4、现有机械设备、技术实力以及多年来工程建设的成功施工经验。
5、山体滑动自然条件下开裂，由业主、设计、地勘、监理、审计、施工等单位组织现场调查资料。
二、编制范围
木家隧道出口仰坡第三级~第八级台阶已经出现的溶洞及可能向下
发育延伸的溶洞、溶槽处理。
三、工程概况
3.1工程概述
木家隧道出口高边坡与设计不符，因地质原因造成山体滑动50cm，地表开裂，隧道出口K0+931.5导向墙下沉，K0+931.5~K0+902段初期支护沉降侵二衬结构线60cm。隧道换拱掘进停工，根据木家隧道出口高边坡地质灾害专项施工方案正在组织实施。 3.2工程地质及水文特征
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1.地形地貌
木家隧道出口地貌形态总体属于中低山区，地形起伏较大，地表植被极其发育。山脊呈锯齿状。地表岩溶发育，有溶隙、溶沟及大型溶洞。斜坡表层普遍分布残坡积土层，工程地质性能差。出口形成高边坡地表大多基岩出露，孤石林立，洞口位于泥岩V型褶皱断裂带上，上部仰坡边坡溶槽发育成溶洞，走向不明，形成倒“V”型断层，深切仰坡至洞顶右侧，洞口陡峭，坡50°～70°，山坡处植被繁茂。 2.水文地质 1)地表水
隧道测区内河流较发育，雨量充沛。 2)地下水
地下水主要为基岩裂隙水与第四系孔隙泉水。第四系孔隙泉水主要赋存于沟谷或山坡第四系松散堆积物中，主要补给来源为大气降水，孔隙泉水水量受季节影响较大，泉水位四季存在。孔隙泉水渗流途径以斜向或垂直下渗为主，大气蒸发为重要排泄途径。基岩裂隙水主要分布石灰岩层中，受岩石风华程度，溶蚀以及节理裂隙的影响，地下水分布不一，局部水量较丰富，雨季孔隙潜水多沿土石界面或节理裂隙发育洞口左侧涌出，对仰坡及隧道左侧高边坡造成危害。地下水主要接受大气降水，涌水量随季节性变化明显，雨季水量较大，旱季水量相对较小。
4.不良地质及特殊性岩土
崩塌落石：隧道出口山坡高陡，岩石节理裂隙发育，有危石崩落，边坡及沟谷处岩堆发育，厚度约为2m，从左向右长度约为50~70m，上部堆积岩石青灰色灰岩，内部结构松散，孔隙度较大，岩块间几乎无粘结力，易失稳；岩质边坡较为陡峭，节理裂隙发育，从上至下溶槽发育成溶洞，直至洞顶，出口下部山体属泥岩，湿陷性黄土，隧道
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出口位于坡脚处，泥岩厚度约为15-30m，宽度约为150m。 3.3气象特征
气候属于暖温带，湿润河底环境，区域性小气候，四季分明，昼夜温差大，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，降水量多集中在六、七、八、九月份。 3.4溶洞概况
溶洞位于隧道出口仰坡第三级台阶，从右向左向下发育，地表偶有小溶洞出现。溶洞宽度约为4米，深度约为10米，第五级台阶边缘，溶洞直径0.6~0.8米，深不见底，溶洞下部具体尺寸未知。经现场勘查，下部溶洞有扩大的趋势。溶洞内裂隙贯穿于整个隧道仰坡断面，裂缝的深度暂时无法确定，特别是下部泥岩，容易造成上部仰坡失稳。
四、施工准备
4.1 材料
(1)碎石砼、注浆用的水泥采用普通硅酸盐水泥，水泥强度等级为42.5级，水泥保持新鲜，不超过出厂日期3个月，受潮结块者不得使用。水泥的各项指标符合国家标准，并附有水泥出厂报告。 （2）以碎石砼、块石回填为主，仰坡窗口采用M7.5浆砌石补填。 （3）原材料必须符合设计要求,进场材料必须具有合格证,并按有关规定送检合格后方可使用，球阀管采用φ50PVC塑料管，球阀管全长设置，球阀管与钻孔间空隙采用套壳料封堵。球阀管注浆采用分段分浆液多次注浆。水泥采用强度等级为42.5普通硅酸盐水泥，受潮结块不得使用。水泥等材料的各项技术指标应符合现行国家标准，并应附有出厂合格证和试验报告。
4.2 机械设备及辅助设备
(1)注浆设备主要包括潜孔钻、罐车、钻机、搅拌机、混合器、
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止浆塞、筛网、注浆管、孔口盖及配套仪表等。
主要机械设备配置表
序号 1 2 3 4 5 6 名称 混凝土输送泵 拌浆机 搅拌式贮浆桶 液压注浆泵 流量压力自动记录仪 电磁流量计 型号 XY-2PC SM-200 SS-400 BW150 SPQ-850 单位 数量 台 台 只 台 台 台 1 2 4 2 2 2 用途 制备浆液 过滤杂质，储备浆液 压注浆液 显示流量压力和总注浆量 显示注浆量 (2)辅助设备与机具：
①机动小翻斗车、手推车、铁锹等生产用小型工具。
②水准仪、全站仪、倾斜尺、水平尺、测绳等检测工具。
4.3 人员配备
劳动力配置应结合工期要求，工点具体特点进行合理的配置。结合正常施工需要，主要劳动力配置如下：
劳动力配备 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
职务及工种 队长 领工员 安质员 模板工 注浆施工人员 试验员 技术员 杂工 电工 混凝土工 瓦工 人数 1 1 1 6 8 2 2 3 1 18 16 备注 五、处理方案
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5.1总体方案
1.溶洞内采用碎石混凝土进行回填，回填时在溶洞上方及下部预留注浆管，注浆管插入溶洞缝隙内，混凝土回填完毕后，仰坡要求进行冷开挖修整，仰坡挂网、喷浆完毕后注浆。
2.从上至下开挖防护，每施工一级平台，为探明溶洞发育情况，采用潜孔钻从落碎平台上1米处钻探孔，确定仰坡岩石至溶洞的最小厚度，报业主、监理确定回填处理措施。原则：防止溶洞发育影响锚索，网格梁效果，以后对仰坡造成次生失稳灾害，危及洞口行车安全。 3.根据仰坡地质情况，对可能发育成溶洞的部位从上至下，分级探孔，分级开窗，分级回填。
4.中下台阶开挖支护完毕后对仰坡再次进行注浆作业。 5.2溶洞回填
溶洞回填采用C15碎石混凝土进行回填。施工前首先清除溶洞上方危石，防止施工过程中掉块，确保施工过程安全。
探明溶洞口斜向延伸，不必要进行封堵，让碎石砼通过振捣自由填塞溶腔，预埋注浆管（Φ42无缝钢管）插入溶洞下方或侧壁围岩，填筑砼完成后3天开始注浆。在溶洞口上方预留混凝土回填管口与注浆管，注浆管需插入溶洞裂隙内防止混凝土将注浆管口堵死。
溶洞回填时首先调整开挖顺序，尽量保持较宽落碎平台，方便砼施工。
仰坡溶槽、溶沟采用M7.5浆砌片石施工，片石材料通过施工便道二次转运至工作面，机械拌和，机械入仓。将输送泵托运至指定位置，人工分层添加片石，添加量不大于30%，片石直径不大于30cm。
对于探孔发现的溶洞，如需开窗口回填砼时，增大砼水灰比，让砼流动性更好，浇筑回填完成后，对窗口采用支模，加固模板后浇
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筑砼，使仰坡比一致。 5.3溶洞注浆 A.试泵
开泵前先将搅拌桶中加满清水，三通转芯阀调到回浆位置，待泵吸水正常时，将三通回浆口慢慢调小，泵压徐徐上升，当泵压达到预定注浆压力时，持续二、三分钟不出故障，即可结束。
B.安装注浆管和止浆塞
注浆套管外露的长度不小于0.3m，以便连接孔口阀门和管路，嵌入基岩大于0.5m，用M15水泥砂浆(或用水泥与水玻璃混合浆)固结,并将孔口套管四周捣实封闭,防止浆液从套管周围冒出,影响注浆效果。注浆管安放好后，在注浆管管口加上孔口盖，以防止杂物进入。
C.压水试验
用1.5～2倍于注浆终压对系统进行压水试验检查；检查管路系统能否耐压，有无漏水；检查管路连接是否正确；检查设备机况是否正常；使设备充分热身。试运转时压水压力由小逐渐增大到预定注浆压力，并持续15min。
D.浆液配制
进场注浆材料必须符合要求，注浆用水应是可饮用的河水、井水或其他清洁水，水泥采用普通硅酸岩水泥，水泥标号为PO42.5。水泥应保持新鲜，一般不应超过出厂日期三个月，受潮结块不得使用，水泥的各项指标由实验室现场抽样检验。
a 纯水泥浆：水灰比0.8:1～1:1的纯水泥浆用于全填充岩溶及岩溶孔土层部分注浆。
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b注浆压力及顺序
注浆压力一般基岩中为不小于0.1～0.3MPa，岩土界面附近逐步加大到0.3～0.5 MPa。
注浆孔施工应自隧道两侧向线路中心的顺序进行，先两侧后中间，以保证注浆质量。
注浆施工按照《注浆技术规程》(YBJ44-92)有关规定与设计要求进行。
⑥ 结束注浆
当注浆达到下列标准之一时，可结束该孔注浆：
A.注浆孔口压力维持在0.2MPa左右或者逐渐上升到0.4MPa，吸浆量不大于40L/min，维持30min。
B.冒浆点已出注浆范围外3～5m时。
C.注浆钻孔基岩完整，或多次注浆，孔口压力超过1.5MPa。 D.单孔注浆量达到平均注浆量的1.5～2.0倍，且进浆量明显减少时。
⑦ 提管、回填
注浆完成后应立即拔管，若拔管不及时，浆液会把注浆管凝固住而造成拔管困难。拔出管后留下的孔洞，及时用水泥砂浆封孔。
5.4注浆效果检查
岩溶注浆完毕后，我们通过3种方式进行注浆效果的检查： ①压浆前后遵循施工规范采用瞬态面波法进行探测。根据注浆前后瞬态面波VR特征的变化对比，确定注浆效果较好确实起到加固坡面的效果。
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②根据注浆前后钻孔试验的单位长度吸水量对比，检查注浆效果。在钻孔注浆后，单位长度吸水量小于注浆前吸水量4%左右。
③钻孔检查。检查孔数为注浆孔数量5%计，取芯后发现浆液充填密实。
六、安全保证措施 6.1建立安全保证体系
项目设立安全管理机构，建立现场安全监督、检查小组，针对工序特点，进行安全交底，严格执行项目经理部安全保证体系的有关规定，经理部与每个作业人员签订安全生产责任书。
6.2各项安全技术措施
1. 施工操作人员进入现场时必须佩戴安全帽，电工、电焊工必须穿绝缘鞋。电源接线连接必须规范。
2. 现场施工配置专职安全员，负责现场的安全管理工作，并建立安全保证体系。
3. 对各种施工机具要定期进行检查和维修保养，以保证使用的安全，所有施工机械由专人负责，其他人不得擅自操作。
4. 在设备显著位置悬挂操作规程牌，规程牌上标明机械名称、型号种类、操作方法、保养要求、安全注意事项及特殊要求等。
5. 超前支护机械工作平台应平整、坚实，防止施工中机械重心偏差及机械倾覆。
6 .压力注浆设备应由专人操作和管理，不得随意加压，不得对人、机械设备喷射，使用前严格检查，防止因爆管伤人、损物等事件
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发生。
7.注浆期间仰坡面上下至少埋设两个沉降、变形观测点，严格按隧道施工规范加强量测，并加强仰坡面周围挂网和喷浆面的观察。
8.注浆管路及连接件必须采用耐高压装置，当压力上升时，要防止管路连接部位爆裂伤人。
9.孔口管、止浆塞要安装固结牢固，施工期间严禁人员站在其冲出方向前方，以防止孔口管、止浆塞冲出伤人。
10.注意机械使用、保养、维修，注意用电安全，经常进行检查杜绝漏电，并派专人操作和维修，非机电修理人员不得随意拆卸设备。
11.钻孔过程中时刻观察前方地层变化，当遇到高压水粉细砂层砂子前应做好防范措施，必要时孔口安装防突装置，以防止高压水及钻杆冲出伤人。
12.台阶上施工时应设防护围栏，防止人员高空坠落。 13.需高空作业时，应搭设稳固安全的脚手架和施工平台，防止机翻人伤事故发生。
14.若遇大的涌水涌砂灾害时，应及时撤出人员和设备。 15.注浆完成后进行锚索钻孔施工，格梁施工，待格梁砼强度达到85%时，张拉锚索，封锚。施工中准备好抢险材料，做好抢险准备工作，当开挖施工中当出现流水、流砂时应立即进行封堵作业，以防止施工中大量涌水形成危害，对涌出的泥砂应及时进行清理。
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