莲花山隧道石髻山断层施工方案.doc

莲花山隧道石髻山断层带 超前帷幕注浆及开挖方法施工技术方案 1.工程概况 莲花山隧道横穿莲花山，属低山丘陵地貌，地表起伏较大，进出口地面坡度30°～50°，植被发育。进口位于饶平县东镇新村,出口位于潮安县铁铺镇洪厝铺村，附近为县X086，交通方便。进口里程为DK174+123，出口里程为DK181+771，中心里程为DK177+947，全长7648m，隧道最大埋深245m。全隧道设无轨运输斜井两座。 隧道围岩总体情况较好，以Ⅱ级围岩为主；在断层破碎带及其影响带范围内节理裂隙发育，岩体较破碎，为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩。其中Ⅱ级围岩4240m，占隧道总长的55.4%；Ⅲ级围岩620m，占隧道总长的8.1%；Ⅳ级围岩1730m，占隧道总长的22.6%；Ⅴ级围岩1058m，占隧道总长的13.8%。 2.地质构造 隧区地层岩性为燕山三期花岗岩，缓坡段风化层厚30～60m，陡坡段基岩出露，节理发育，主要发育石髻山断层。 石髻山断层：为区域压性断层，断层上下盘均发育在燕山期花岗岩中，与线路正交于DK178+680附近，产状N10°～20°W/75°～85°NE。断层附近有一鱼塘，经调查未发生漏水现象，山上沟水也未发生断流现象。据钻探及物探揭示，DK178+560～DK178+860段，受断层挤压影响，岩体局部破碎，多为强风化碎块状，可见绿泥石化，为断层破碎带；据抽、提水试验报告显示，破碎带含水量较小，根据物探资料，DK178+600～DK178+800段隧道洞身剖面电阻率ρS 值为111～293Ω.m，以极破碎岩体为主，夹部分破碎岩体，DK178+560～DK178+600，DK178+800～DK178+860隧道洞身剖面电阻率值262～493Ω.m，岩体破碎。 3.编制依据 国家、铁道部和地方政府的有关政策、法规和条例、规定； 国家、铁道部颁布的现行相关设计规范，施工技术规范，各种试验(检验)、检测标准(规程)； 《新建铁路厦门至深圳线厦门至潮汕段施工图莲花山隧道设计图》 厦门至深圳（广东段）铁路公司筹备组及上海天佑监理站下发的相关文件； 《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》 铁建设[2005]160号； 《铁路隧道施工规范》TB10204-2002 J163-2002； 《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》 TZ214-2005； 《铁路工程施工安全技术规程》TB10401.1-2003 J259-2003等； 我单位拥有的科技成果、工法成果、管理水平，现阶段的技术装备力量和多年积累的铁路施工经验。 4.超前帷幕注浆施工方法 4.1超前帷幕注浆 DK178+000～DK178+970段地形较为平坦，埋深仅为60～70m,且发育石髻山断层，为挤压性断裂，岩体破碎，且有沟水流经断层破碎带，有突水可能性；在DK178+700～DK179+000左90～200m间存为莲花山水库，虽现场调查时本水库蓄水量较小，有近一半面积已见底，无漏水现象，来源于山间沟水，该水库现已经没有蓄水灌溉的作用。但水库位于距离线位仅有90m，对隧道的开挖有较大影响，有突水的可能。隧道开挖可能引起突水涌水。采取 “以堵为主，限量排放”的原则，通过帷幕注浆控制地下水流量，保证施工安全。 根据设计图纸要求在DK178+590-DK178+810段采用超前帷幕注浆施工。采用孔口管和小导管注浆，钻孔长30m，孔口管采用直径89mm，壁厚5.5mm，作为止浆和孔口保护。注浆固结圈控制在5.0m，全断面注浆则注浆孔全断面布置。为保证注浆效果和均匀性，注浆应分段进行。 超前帷幕注浆施工工艺流程见图4-1。 4.2帷幕注浆参数 根据设计和以往施工经验，先按照以下参数实施，在施工中再按照实际注浆效果进行调整。 ①断层破碎带注浆范围开挖轮廓线外4m，每一循环注浆长30m，开挖25m，并保留5m的注浆岩盘。 图4-1 帷幕注浆施工工艺流程图 ②采用多功能液压钻机施钻，注浆孔直径φ75。 ③浆液扩散半径2m，每环孔底间距不大于3m，每一循环设6环125个注浆孔；正常注浆压力为静水压力加0.5Mpa，注浆终压力不大于2.5倍的静水压力。施工中根据现场注浆试验进行调整。 4.3注浆材料选择 浆液主要采用纯水泥浆（可根据情况采用双液浆）， 水泥：42.5普通硅酸盐水泥 水玻璃：40Be’ 水灰比：0.5:1～0.8:1 当裂隙发育，水量及水压大时，需根据具体情况选用有快凝、早强、抗流失性能的水反应型浆材。止浆塞止浆，浆塞胶圈尺寸应与注浆孔径相配。 4.4帷幕注浆孔布置 帷幕注浆注浆孔布置见图4-2、图4-3。 4.5帷幕注浆施工工艺 施工中根据超前探水孔的出水量情况进行注浆设计，可根据压水试验对注浆参数进行优化和调整，据此调整钻孔布置及孔数，同时施工中还可以根据自身机械配置、施工方便等对开孔位置