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断层或围岩破碎带施工方案一、地质状况：黄土梁隧道处于四川盆地向青藏高原过渡的东缘地带。地势由西北向东南倾斜，属于中高山切割型山地，峰峦叠嶂，山高谷深，溪流纵横。隧道穿越文县弧形构造带，岷江断裂、雪山断裂、虎牙断裂和龙门断裂带所围限的楔形地块内，边界断裂多属晚更新世纪活动断裂，内部次一级断裂较发育。二、施工方案：在断层或围岩破碎带隧道施工中，应严格按照“管超前、严注浆、短开挖、弱爆破、强支护、快封闭、勤测量、速反馈”的施工原则，在拱部超前小导管注浆预固结围岩的保护下，采用三台阶法进行施工。拱部预留核心土。2.1、超前小导管施工小导管及注浆可参照设计图中“双层∮42注浆小导管超前支护设计图”施工，采用4.5m/根的∮42mm小导管布设在拱部120°范围内，角度分别为缓倾角10°～15°和陡倾角30°～40°，环向间距内层30cm，外层80cm。纵向搭接不小于100cm，即每施作一排小导管，开挖支护3m；压注1：1水泥浆液有水地段掺入浓度35～40Be水玻璃，体积比为1:0.8（水泥浆/水玻璃）。如岩体松软，采用风动凿岩机直接推送，如遇夹有坚硬岩石处，先用风动凿岩机钻眼成孔后再推进就位。在施作小导管前应注意：第一，喷3～5cm厚混凝土封闭掌子面作为止浆墙，为注浆作好准备工作；第二，准确测量隧道中心线和高程，并按设计标出小导管的位置，误差±15mm；第三，用线绳定出隧道中心面，随时用钢尺检查钻孔或推进小导管的方向，以控制外插角达到设计的标准；第四，施工顺序为从两侧拱腰向拱顶进行，为提前注浆留好作业空间。2.2、超前小导管注浆为防止浆液从其他孔眼溢出，注浆前对所有孔眼安装止浆塞，注浆顺序从两侧拱脚向拱顶。由于岩体孔隙不均匀，考虑风镐环形开挖的方便，同时要达到固结破碎松散岩体的目的，保证开挖轮廓线外环状岩体的稳定，形成有一定强度及密实度的壳体，特别是确保两侧拱脚的注浆密实度和承载力，采取注浆终压（0.6～1.0MPa）和注浆量双控注浆质量，拱脚的注浆终压高于拱腰至拱顶。拱脚终压为1.0MPa，拱腰范围为0.8MPa，拱顶为0.6MPa.注浆时相邻孔眼需间隔开，不得连续注浆，以确保固结效果，又达到控制注浆量的目的。2.3、掌子面开挖2.3.1断层破碎带与一般的软弱围岩相比，最大的不同之处是：前者破碎，后者软弱。从单轴抗压强度来说，前者均高于后者。但前者的自稳能力小于后者。隧道的施工中，采取减小地震动的控制爆破技术，可以减小爆破对隧道围岩的扰动，有效的控制破碎带塌方的几率，为隧道安全快速施工创造条件。断层破碎带的爆破除采用常规的缩短循环进尺，控制装药量外，关键是合理设计周边部位的钻眼，装药参数及装药结构，保证良好的成型，尽可能避免对隧道围岩的扰动破坏作用。即尽可能维护隧道轮廓线以外围岩的原始状态，除要求良好的成型外，还要求爆破产生的地震动强度最小。其次还应采取适宜的掏槽形式，钻爆参数及起爆顺序，减轻地震动控制爆破技术。2.3.2、爆破工艺2.3.2.1、掏槽眼形式的选择。选用楔型掏槽眼。这样不仅可以有效的控制震动速度，而且容易掏出槽来，且能使掏槽的单段用药量减小。2.3.2.2、爆破器材的选择。根据断层破碎带围岩的物理力学性质，为了充分发挥炸药的最大效率和减小对围岩的破坏，选择低爆速炸药与之匹配。2.3.2.3、选择合理的段间隔时差。为避免爆破震动叠加作用，雷管跳段使用，其时差控制在100ms左右。2.3.2.4、循环进尺每循环控制在一至两品拱架，一次进尺不得超过1.6米。2.3.2.5、爆破参数的选定。爆破参数的选定按照计算法结合工程类比法确定，并经现场试验进行检验调整。1）、炮眼深度L：以循环进尺作为炮眼深度，掏槽眼加深20%.2）、炮眼数目N：按照下式计算确定炮眼数量：N=K×S×L/L×n×r.式中，N——炮眼数目；K——单位炸药消耗量，Kg/m3；L——炮眼深度，m；n——炮眼装药系数；r——炸药的线装药密度；S——开挖断面积，m2.以上计算数据按照比钻眼数进行校核后确定。3）、炮眼布置：先布置掏槽眼、周边眼，然后是内圈眼，最后布置掘进眼。周边眼布置经验计算式如下：间距：E=（8~12）d（d为炮眼直径），cm；抵抗线：W=（1.0~1.5）E，cm；装药集中度：q=0.04~0.19Kg/m.4）、一次爆破总装药量的计算：Q=K×S×L（Kg）。式中K——炸药单耗；S——开挖断面积；L——炮眼深度；Q——一次爆破的总装药量。5）、单眼装药量的计算：周边眼参照上述光面爆破进行计算确定。其它各部位炮眼的装药量均可按下式计算：q=K×a×W×L×λ。式中，q——单眼装药量；K——炸药单耗；A——炮眼间距；W——炮眼爆破方向的抵抗线；L——炮眼深度；λ——炮眼密集系数（１．５～２．０）。2.4、锚喷初期支护2.4.1、初期支护参数可参照主洞V级浅埋段设计要求，锚杆采用3.5m／根的中空注浆锚杆，纵向、环向间距为50×80cm，梅花型布置；拱墙设I18型钢钢架，间距50cm，拱墙∮8单层钢筋网，网格尺寸为20cm×20cm，喷射C20混凝土厚24cm。2.4.2、喷射作业分段、分片由下向上依次分层进行，每段长度为3m.为加快混凝土强度的增长速度及提高混凝土的喷射效果，用多盏碘钨灯提高作业环境温度。2.4.3、喷头喷射方向与岩面偏角小于10°，夹角为45°；喷头至受喷面距离在0.6～1.0m之间，喷头呈螺旋形均匀缓慢移动，一般绕圈直径在0.4m为宜。2.5、监控量测初期支护完成后，在拱顶、拱脚及边墙的内轨顶面标高处埋设测点进行拱顶下沉和水平收敛量测。根据量测结果及时调整工序及预留变形量、开挖进尺等，便于指导施工，确保施工安全。岩溶发育区施工方案一、地质状况：黄土梁隧道处于四川盆地向青藏高原过渡的东缘地带。地势由西北向东南倾斜，属于中高山切割型山地，峰峦叠嶂，山高谷深，溪流纵横。地下水类型以基岩孔隙裂隙为主，含水层由泥盆系中统三河口组成厚层砂岩。二、隧道岩溶的超前地质预报方法2.1地质类方法包括利用地面地质工作的全部资料以及隧道施工中的掌子面描述资料的分析，掌握隧道穿过段岩体的地质格局，概略地预报地质界线、大型断层、主要涌水段、破碎岩体、围岩级别等。2.2、地球物理预测方法1）地质雷达法；2)TsP地震反射波法；3)陆地声纳法；4)瞬变电磁探测技术；5)Beam超前探测技术；6)红外辐射测温法。其中瞬变电磁探测技术和13emn超前探测技术是新近引入隧道的对水体较为敏感的两种超前预报方法，有着很好的发展前景。2.3、水平钻探法水平钻探法是超前地质预报最直接的一种方法，水平钻探法准确率高，在超前地质预报中占有很重要的位置。通过钻探对掌子面前方获取的地层岩性进行鉴别，确定其埋藏距离与厚度，溶洞及充填的性质，能查明钻探深度内地下水的赋存条件。可综合几种物探方法对隧道区溶洞、岩溶水的预报以准确且及时地预报出溶洞的存在位置及大小以及掌子面前方是否会出现严重的涌(突)水或突泥、突砂等地质灾害。同时结合超前水平钻孔进行验证，可以正确地指导施工，在很大程度上提高了施工进度，确保施工人员的生命安全，防患于未然。三、隧道溶洞的处理措施：3.1、水处理溶洞水处理应遵循采取“以疏为主、堵排结合、因地制宜、综合治理”的原则。水处理措施基本可以分为以下三种：1）泄水洞排水。当预测到隧道区域的岩溶水量大、水压大，而隧道确实无法避开时，需考虑专门设置排水隧洞，达到排除岩溶水，降低地下水位，保持隧道干燥和施工安全的目的。泄水洞应位于地下水来向的一侧，为防止岩溶水突然袭击，施工中预备足够的抽水设备。泄水洞的设置可能对生态环境有不利影响，是否采用应从施工、环保、安全等多方面进行评价，以保证方案考虑周全，成本最低。2）涵洞、倒虹管吸过水。隧道断面与岩溶水相交时，为保证岩溶水畅通，在隧道底部设钢筋混凝土圆涵或倒虹管，同时涵洞出入口周边至隧道边墙外缘采用浆砌片石回填密实。3）注浆止水。施工中遇到岩溶裂隙出水，采用“围截注浆法”止水，先在出水点周围适当的范围内布孔注浆，以形成封闭式止水帷幕，浆液填充与大裂隙连通的小裂隙，由远至近，由外到里，层层缩小包围圈，在注浆深度范围内使岩溶裂隙水成为管道型涌水，最后在集中出水口逆流注浆，这样浆液扩散更有方向性，沿大裂隙逆流而上到达更深远的部位，把水堵到更深层。同时，隧道内的大股涌水多随降雨量变化，通过试验确定地表水和洞内水存在的水力联系，除在隧道内施以必要的工程措施外，在地表应拦截，引排地表水，并封堵地表水的下渗通路，从而减小地表水对洞内的影响。3.2小型溶洞处理对溶洞规模较小、岩壁较为稳定、不发育、无水的溶洞，可采用浆砌(干砌)片石封闭、回填，护拱防护、加强衬砌、抛石吹沙注浆、隧道底板设梁通过等方案。对于无水和地下水小、充填较密实的小型溶洞，可采用小导管注单液水泥浆加固地层；对于有流水、充填情况不密实的小型溶洞，可采用小导管注水泥一水玻璃__双液浆加固地层。对于隧道底部已填充的小型溶洞，可用加设底板梁加强衬砌的方式通过。将隧道底板或仰拱设计为平板式，底板及边墙下部加布钢筋，灌注钢筋混凝土，使边墙和仰拱(或底板)共同形成钢筋混凝土梁，增强和改善受力性能(见图1)。3.3、大型溶洞处理1）采用支撑结构通过溶洞方案。a．支承墙加固。若溶洞内填充物松散、厚度较小，清除填充物，用浆砌片石墙支顶加固溶洞顶板；水流通过该处设置涵洞，以利排水(见图2)。b．拱桥支顶加固。若溶洞内填充物松散、厚度较大，可选用钢筋混凝土拱支顶加固。e．挖孔桩支顶加固。对于深度较大的溶洞，可采用桩基础加固，通过人工挖孑L，实现成桩，桩底面嵌入基岩内，桩顶钢筋伸入钢筋混凝土底板内，与底板联成一体，形成稳定的受力体。d．支承柱嵌补加固。根据溶洞形态不同，采用支承柱，嵌补加固溶洞顶板，回填空隙并注浆加固溶洞基底。2）采用跨越式通过溶洞方案。如果溶洞较大，采用封堵、加固、支承等方式处理时，费用较高；溶洞较小时又不宜回填堵塞，工作面小，不易操作；若溶洞填充松软时不易建造基础，可采用布设结构物直接跨越通过溶洞的办法处理。a．边墙梁及行车梁跨越。施工方法采用先拱后墙法，使边墙梁在拱圈保护下安全施工。道床行车部位采用钢筋混凝土预应力梁。b．支墩、悬臂梁承托纵梁跨越。采用钢筋混凝土板梁做底板，承托边墙，托梁分别支承于支墩和悬臂横梁上，悬臂横梁采用锚杆锚固于基岩内。e．边墙拱跨越。将边墙拱脚设在边墙底部，拱顶定位在衬砌拱圈的拱脚下，通过配置钢筋加强衬砌形成边墙拱跨越溶洞。3）采用绕避方案。在施工中遇到一时难以处理的溶洞，为不使工程陷于停顿，采用迂回导坑绕避溶洞，然后再进行处理。必须强调的是，当采用迂回导坑绕避溶洞时，为避免再次遇到溶洞，选择迂回导坑位置前，应探明该范围内溶洞的情况后再决策。3.4、岩溶地面塌陷处理隧道中地下水渗流排泄，导致岩溶地面塌陷，使地质环境遭到破坏，造成隧道开挖时塌方、涌水、涌砂及突泥等危害。施工中可采用化学注浆和管棚支撑开挖，在地面采用钢筋混凝土锚固桩稳固塌陷体，同时从地表高压注浆，阻截突泥。四、监控量测隧道通过岩溶区后，应对重点洞段进行监控量测。及时的监控量测，可以直接为设计和施工决策服务。监测项目有钢架受力及应变、喷射混凝土受力、二次衬砌受力、锚杆的受力情况以及拱顶下沉和洞周边收敛等。五、施工中的注意事项在打眼时应注意前方地质变化，如发现空洞或突然岩层变软情况时应停止爆破，通知设计人员，拿出安全措施方案后方可爆破开挖。2)开挖方法宜采用台阶法。在Ⅱ级～Ⅳ级围岩条件下，且溶洞仅穿过隧道底部一小部分断面时，可采用全断面一次开挖。3)当隧道只有一侧遇到溶洞时，应先开挖该侧，待支护完成后再开挖另一侧。4)对于含水岩溶地区，应按富水隧道施工要求组织施工。高地应力岩爆地段施工方案一、地质状况：黄土梁隧道地处中高山地貌，最大埋深为800m左右，根据区域地质构造，其最大主应力为北向或北东向，与路线呈较大角度的夹角，初步推断本隧道发生岩爆的可能性较大。施工期间应加强超前地质预报和监控量测，及时掌握围岩情况，对岩爆发生的强烈程度可以进行烈度分级。二、施工方案：2.1岩爆的类型围岩岩爆