方斗山隧道F4断层施工方案

石忠高速公路B12合同段

方斗山隧道F4断层

施工方案

中国铁路工程总公司石忠路B12合同段项目领导部

2006年4月

目 录

一、工程概况 ........................................................................................... ２ 二、整体施工方案 .................................................................................. ４

一、施工原则 ............................................................................................................................................... ４ 2、施工方案 .................................................................................................................................................. ５

三、注浆施工方案 .................................................................................. ５ 四、注浆方式、工艺、材料及设备 ................................................... ９

一、止水（浆）岩盘或止浆墙厚度的肯定 ........................................................................................ ９ 二、注浆方式和分段长度的肯定 .......................................................................................................... ９ 3、注浆参数 ............................................................................................................................................. １０ 4、注浆工艺 ............................................................................................................................................. １１ 五、注浆材料肯定 ................................................................................................................................. １２ 六、机械设备选型 ................................................................................................................................. １３

五、钻孔注浆施工工艺及技术办法 .............................................. １３

一、施工预备 ................................................................................................................................ １４ 二、超前地质探孔 ........................................................................................................................ １４ 3、注浆孔施工 .............................................................................................................................. １４ 4、注浆施工 .................................................................................................................................. １７ 五、注浆顺序 ................................................................................................................................ ２１ 六、注浆效果检查 ........................................................................................................................ ２１ 7、补孔注浆 .................................................................................................................................. ２１

六、洞身开挖及初期支护施工 .......................................................... ２２

一、隧道开挖 ................................................................................................................................ ２２ 2、初期支护 .................................................................................................................................. ２３

七、施工组织 ...................................................................................... ２７

1、组织机构设置及其职责 .......................................................................................................... ２７ 2、组织机构人员职位职责 .......................................................................................................... ２７ 2、施工人员组织 .......................................................................................................................... ３２ 3、机械设备组织 .......................................................................................................................... ３２ 4、材料组织 .................................................................................................................................. ３３ 5、施工进度安排 .......................................................................................................................... ３３

八、施工注意事项及安全质量保证办法 .......................................... ３４

1、施工注意事项 .......................................................................................................................... ３４ 2、安全保证办法 .......................................................................................................................... ３４ 3、质量保证办法 .......................................................................................................................... ３６

石忠高速公路方斗山隧道通过F4断层破碎带，通过对设计资料的分析，断层破碎带地下水异样丰硕，安全、快速通过此断层，治水、止水是关键。因此，制定科学、周密、有效的施工方案，并严格依照方案执行，对确保施工安全，加速施工进度，保证工期履约具有重要意义。

初步施工方案如下：

一、工程概况

石忠高速公路方斗山隧道左线长2797m，右线全长2795m，。左线ZK58+428～+528和右线K58+448～+548里程段为F4断层破碎带，左、右线各长100m。

断层破碎带水文地质及工程地质情形为：

一、岩性主要为页岩、泥质灰岩及灰岩；岩层倾角22～79°，局部倒转，低顺序褶曲发育。

二、受F4断层影响严峻；岩体破碎～较破碎，呈破碎状松散结构，层间结合力差，围岩自稳性差，易坍塌。

3、地下水丰硕；出水形式为淋水、涌水，设计出水量大于50000m3/d。

F4断层破碎带设计情形为：

一、开挖断面：开挖断面面积106.6m2。

二、初期支护：初期支护采用：φ22组合式锚杆，＠80×80cm, L=3.5m; I16工字钢拱架＠80cm；φ钢筋网＠15×15cm；C20喷射混凝土22cm；φ42超前小导管，纵环间距×2.4m， L=5.0m。

3、结构防排水：EVA复合防排水板，C25抗侵蚀钢筋混凝土二次衬砌厚50cm，仰拱厚50cm。

4、断层带衬砌断面见图1-1《断层破碎带隧道衬砌断面图》。

图1-1 断层破碎带隧道衬砌断面图

二、整体施工方案

一、施工原则

、坚持先探测后施工的原则

洞身通过断层破碎带时，易发生突水、突泥及存在高承压水，存在较大的安全质量隐患。为安全通过断层破碎带，施工中坚持以“探注结合，先探后注，以物探为主，边勘探边处置”的原则认真的进行超前预测、预报工作；在距设计断层带30米时采用TSP探测，按照TSP探测结果在距断层带6米时进行超前钻孔超前探测, 掌握前方水文地质情形,肯定超前预注浆堵水方案。

、坚持“短进尺、弱爆破、紧封锁、强支护、勤量测”的施工原则

由于断层破碎带岩体破碎，呈破碎状松散结构，层间结合力差，围岩自稳性差，易坍塌。施工时必需短进尺、弱爆破，以减少对围

岩的扰动，通过增强支护手腕，确保安全与质量，施工进程中增强量测，通过变形量测，指导施工。

2、施工方案 、注浆方案选择

按照超前地质预报和设计要求，注浆方案可采用局部注浆、全断面周边注浆、全断面帷幕注浆三种注浆方式进行施工。注浆方案的采用原则是，在断层影响带采用全断面周边注浆，过断层带时采用全断面帷幕注浆。结合TSP超前地质预报和超前地质钻孔探测资料在通过灰岩地段、断面内局部突水时采用局部注浆。

、隧道开挖支护方案

在完成一循环的超前预注浆后，进行洞身开挖及初期支护施工。按照围岩情形，主要采用CD和微台阶法进行施工，初期支护紧跟掌子面施作。对围岩破碎且出水量大的不良地质段，为保证施工安全而采用CD法开挖。对围岩整体性相对较好，出水量较小段采用微台阶法开，上台阶预留核心土，上半断面初期支护完成后再开挖核心土和下台阶。

三、注浆施工方案

全断面帷幕预注浆堵水，注浆范围为隧道开挖线之外6m，注浆段长度为30m，分三环施工，第一环12m，第二环20m，第三环30m，全断面钻孔114个。具体方案见图3-1 《F4断层全断面帏幕注浆纵断面图》、3-2 《F4断层全断面帷幕注浆开孔布置图》。

全断面周边预注浆堵水，注浆范围为隧道开挖线之外6m，注浆

段长度为30m，分三环施工，第一环12m，第二环20m，第三环30m，全断面钻孔94个。具体方案见图2-3 《F4断层全断面周边注浆纵断面图》、3-4 《F4断层全断面周边注浆开孔布置图》。

局部断面预注浆堵水，注浆范围为隧道局部开挖线之外6m，注浆段长度为30m，分三环施工，第一环12m，第二环20m，第三环30m，共计钻孔34个。具体方案见图3-5 《F4断层局部注浆纵断面图》、3-6 《F4断层局部注浆开孔布置图》。

图3-1 F4断层全断面帷幕注浆纵断面图

图3-2 F4断层全断面帏幕注浆开孔布置图

图3-3 F4断层全断面周边注浆纵断面图

图3-4 F4断层全断面周边注浆开孔布置图

图3-5 F4断层局部注浆纵断面图

图3-6 F4断层局部注浆开孔布置图

四、注浆方式、工艺、材料及设备

一、止水（浆）岩盘或止浆墙厚度的肯定

为避免未注浆段地下水涌向工作面及下段注浆时跑浆，按照设计每注浆段采用带有Φ钢筋网的20cm厚C20喷射混凝土封锁掌子面；一个注浆段完成后留6～10m不开挖作为下一注浆段的止浆岩盘。若是施工中地下水压力增大超过设计值或水量过大，将网喷止浆墙改成混凝土止浆墙，用C25混凝土浇注制作,止水（浆）墙厚度3～6m，将掌子面封锁。

二、注浆方式和分段长度的肯定

（1）注浆方式：为使浆液在岩层裂隙中均匀扩散，保证注浆质量，提高注浆堵水率，宜采用分段前进式的注浆方式。

（2）分段长度：分段注浆的分段长度按照岩层裂隙发育程度、涌

水量大小而定。在施工时，分段长度的选择见表4-1《注浆分段长度参考表》：

表4-1 注浆分段长度参考表

围岩情况 断层破碎带 其它段 钻孔涌水量（m3/h） ＞10 5～10 注浆段长度（m） 3～5 5～8 因此全断面帷幕注浆和全断面周边注浆采用前进式分段注浆方式，即先用钻机开深～3.0m，直径Φ130mm孔，安设、固结孔口管，然后在孔口管内钻设Φ90mm注浆孔。

选定断层破碎带每次注浆分段长度为3～5m，即钻进3～5m，注浆一次，注浆结束后再钻3～5m进行注浆，依次循环，直到结束该孔注浆。其它地层每次注浆分段长度为5～8m。

3、注浆参数

按照设计要求，全断面帷幕注浆和全断面周边注浆采用分段前进式注浆，注浆参数见表4-2《全断面帷幕注浆和全断面周边注浆参数表》。

表4-2 全断面帷幕注浆和全断面周边注浆参数表

序号 1 2 3 4 5 6 参数名称 加固范围 扩散半径(m) 终孔间距(m) 注浆段长(m) 注浆孔数量 双液浆凝胶时间 标准及范围 全断面帷幕注浆开挖轮廓线外6m及开挖工作面；全断面周边注浆为开挖轮廓线外6m。 2 ≤3 30 全断面帷幕注浆114个；全断面周边注浆94个。 30sec～3min(根据现场情况调整) 序号 7 8 9 参数名称 注浆压力（MPa) 分段长度 注浆速度(L/min) 标准及范围 ～，可根据现场调整 断层破碎带3～5m，其它地段5～8m。 5～100 注浆施工中，注浆参数按照情形进行调整优化。局部注浆的注浆参数按照设计及实际出水位置、出水量、含泥砂量等进行动态设计、优化调整。

4、注浆工艺

全断面帷幕注浆、全断面周边注浆和局部注浆施工工艺流程见图4-1《全断面帷幕注浆、全断面周边注浆和局部注浆施工工艺流程图》。 图4-1 全断面帷幕注浆、全断面周边注浆和局部注浆施工工艺流程

图

测量放线、标注钻孔位置 钻机就位固定 钻孔方向确定 钻设Φ90钻孔5～8m 配制浆液 第一分段长度注浆 第二个分段长度钻孔 配制浆液 第二分段长度注浆 … 效果检查 好 钻Φ130钻孔至3m深度 安设3m长Φ108孔口管 前进式分段注浆 不好 继续注浆 结束该孔钻孔注浆施工 整体注浆效不好 补孔注浆 好 结束

五、注浆材料肯定

注浆材料主要采用普通水泥-水玻璃双液浆，按照设计要求和实验肯定浆液的配比。按照理论、设计和实验室实验肯定的理论配比为水灰比（～1）：一、浆液比1：（～1）。

现场配比选择：按照以往的施工经验，暂定配比为水泥浆水灰比：1，水泥浆与水玻璃浆液比例按照水量及水压大小从1：～1：1之间选取，水玻璃浓度为35Be’。

六、机械设备选型 、钻机的选择

钻机选用MK-5型钻机，其钻孔深度可达到30米，钻孔直径最大可达到φ130mm，钻头按照孔径的大小调换，能够知足施工需要。

、注浆泵选择

注浆泵采用YZB-100/9液压双液注浆泵，其参数见表4-3 《YZB-100/9液压注浆泵参数表》，可注单液浆、双液浆、化学浆，该泵配有双液调节器，利用工作介质（浆液、油液）传递压力信号，组成闭环自动控制，结构简单，调控及时准确，能够无级调节排浆量及排浆压力，并具有依照预定的注浆终压自动调节排浆量的性能，其排浆压力可在0-9MPa之间调节，因此选用该注浆泵可知足注浆堵水的需要。

表4-3 YZB-100/9液压注浆泵参数表

型号规格 排量（L/min） 压力（Mpa） 主机功率 YZB-100/9 ≤100 ≤9 主机体积(m) 主机重量(Kg) 可调浆比 ×× 360 1∶1～1∶ 附件：吸浆管、龙头、特稠浆料斗、排浆高压软管、混合器、封孔器、浆比调节器、波美计、专用工具、密封备件 五、钻孔注浆施工工艺及技术办法

施工中采用方木或槽钢等搭设作业台架辅助施工，地质钻机钻孔，高速灰浆搅拌机搅拌浆液，高压双液注浆机注浆。

施工工艺顺序：施工预备→止浆墙→钻孔→安装孔口管→钻注浆孔→ 注浆→注浆效果检查→开挖、支护→下一循环钻孔、注浆。

一、施工预备

在施工前，先按需预备所需机械设备及材料，相关作业人员、专职安全员、技术员等到场后，方能进行施工。

二、超前地质探孔

在开挖掌子面进行超前钻孔对前方30m的地质情形进行探测。 （1）作业方式：在不影响洞身施工的情形下，用地质钻机按照断层产状与隧道轴线的关系施工探孔，钻孔直径为φ90mm，孔深一般30m。

（2）注意事项：在钻进进程中，尽可能避免钻头发生较大偏移而致使探测结果不准。司钻工按照钻机的钻速和钻压判断岩石的坚硬程度，按照钻孔浆液的颜色、水量、水压、气味等判断前方的围岩及含水情形。

（3）按照超前地质预报情形由业主、设计、监理、施工单位四方现场肯定是不是注浆及注浆方案，若是注浆，则实施下一步的注浆施工。

3、注浆孔施工

、钻孔结构及施工技术要求

注浆钻孔开孔直径φ130mm，埋设长3.0m的φ108mm的孔口管，终孔直径为φ90mm。

注浆钻孔孔口准肯定位，与设计位置的允许误差为±5cm，偏角符合设计要求，每钻进一段，检查一段，及时纠偏，孔底位置误差应小于30cm；钻进进程中遇涌水或岩层破碎造成卡钻，应停止钻进，

扫孔后再进行钻进；钻进时对孔内情形需进行详细记录，如掉块、坍塌、堵钻、钻速等，尤其是出水量的大小、出水位置准确记录。

、钻机安装

在作业台架的平台上横向安装三根［20槽钢，槽钢与台架连接牢固， 钻机按设计的位置、角度调整到位，钻机与槽钢用U型卡固定。

、孔口管埋设及实验

预埋孔口管段：采用直径φ130mm的钻头钻进，该段长度为3.0m，钻进结束后，装入规格为φ108mm（δ=5mm，L=3.0m）的无缝钢管作为孔口管，孔口管的固定有下列三种方式，可按照现场情形任选其一： （1）麻丝、浆体固定：在安装孔口管前，在管口段环状缠少量麻丝，插入钻孔后，再灌注双液浆或早强、高强水泥浆固结。此方式适宜水压较高，孔结尾高于孔口的部位；

（2）水泥块、浆体固结：在安装孔口管前，先在钻孔内灌入固结体（早强水泥浆或环氧树脂），将孔口管结尾用水泥预制块封堵后，插入钻孔，直到浆体从孔口管外侧溢出。待强度达到设计要求后，再

行钻进。此方式适宜水压较高，孔结尾低于孔口的部位；

（3）麻丝固定：在安装孔口管前，将孔口管通体环状缠上麻丝，插入钻孔后，麻丝吸水膨胀将其固定。此方式适宜水压较低地段。

耐压实验：待强度达到设计要求后，安装闸阀，开始扫孔。扫孔结束后，采用～倍的设计注浆压力进行耐压及抗渗实验，经实验确认无泄露且知足耐压要求，才可继续钻进，不然必需进行处置直到知足设计要求为止。

、钻孔进程中的技术办法

（1）为了及时清除孔内岩屑，减少对钻具的磨损，常常从孔底提起冲击器用高压风进行吹孔清碴。

（2）如塌孔严峻，应采用前进式注浆或跟管钻进。

（3）加接钻杆时，要特别注意钻杆内的清理，以避免砂土、岩碴及管内铁锈等杂物进入冲击器内，引发零件损坏或发生停钻事故。 （4）当一根钻杆打完时，必需先将孔内岩屑吹扫干净，然后减少气量，将冲击器慢慢放入孔底，过一会再缓慢停气，方可接上另一根钻杆，以防岩屑倒灌进冲击器内。

（5）调换钻头时，要保证替换钻头直径小于被替换钻头，以防替换钻头卡在孔内，因此，钻头应按从大到小的顺序利用。

（6）在提起冲击器时不要停气，直到冲击器提出岩孔方可停气。 （7）常常检查圆键及柱销的磨损情形，及时修理或调换，以防钻头掉入孔内。

、钻进进程中的防尘办法

在无水正常钻进时，孔内将返出大量尘埃，这时需在孔口安装防尘罩，并在防尘罩与孔口之间喷射高压水雾进行降尘。现场作业人员要佩带防尘口罩和防护眼镜，并常常通风保证洞内空气新鲜。

4、注浆施工

注浆的主要目的是加固围岩，减少涌水量，保证洞身围岩稳固，确保施工及运营安全。

、注浆前预备

各注浆孔在施工期间，都必需随时做好注浆前的各项预备工作。预备工作主要有：注浆材料到场、机械设备检修、管路安装及安全检查等。

（1）材料预备：工作面的注浆材料要有必然的储蓄量。同时按照钻孔围岩情形、地下水水量、水压大小可采用不同配比的注浆材料： （2）机具预备：开始注浆前先进行注浆泵的检查和试运转，专门是注浆压力表要仔细检查，确保无误；注浆泵要知足设计的最大注浆压力和流量要求，搅拌机的性状，储浆桶的大小，要能知足持续注浆对注浆量的需求，在桶内应设置指示浆液体积的标记，有利于观测记录注浆流量。

、钻孔冲洗

注浆时，必需先进行钻孔冲洗工作，钻孔冲洗的目的是清除钻孔中的残留岩粉、岩石裂隙中所填充的粘土等杂质，冲孔质量的好坏直接影响注浆质量的好坏。冲孔方式采用压力骤升骤降的放水方式，冲

洗结束的标准为：出水管的水干净后再延续10min，总冲洗时刻不低于30min，对个别特殊情形还要视现场情形肯定冲洗时刻，冲孔时应测记出水量。

、注浆

注浆设备采用YZB-100/9型双液注浆泵。前进式注浆采用孔口封锁、纯压式注浆。由于岩石裂隙发育情形、地下水的渗流速度、止水封堵的空间容积及其连通性的不同是专门大的，要取得较好的注浆效果，施工人员必需认真掌握好每一注浆段的注浆全进程，掌握好注浆的重要参数。

、注浆压力

注浆压力是浆液扩散的动力，是监测浆液在裂隙中充填扩散进程是不是正常的主要依据。注浆压力系指注浆所经受的全压力，施工进程中一般将压力表安装在孔口处。注浆压力与岩层裂隙发育程度、涌水压力、浆液材料的粘度和凝胶时刻长短有关，注浆终压肯定为～。在细小裂隙段，注浆终压宜加大，加大值按照现场具体情形肯定。注浆初始压力应低于注浆终压，现场按照浆液消耗量，灵活掌握，逐渐升至注浆终压，并稳固一段时刻达到终灌结束标准。

注浆前测定地下水静水压力。测定方式是：将压力表与孔口管连接，并将周围的注浆孔和待测孔封锁，随着水压表读数的上升，最终趋于稳固。稳固后的读数既为该处静水压力值。

压力表的选择：要达到注浆设计终压的倍。成立油压表和孔口压力表之间的对应关系，以防孔口压力表堵塞时能够按照油压表肯定注

浆结束标准。

、注浆结束标准

注浆结束标准对注浆质量起控制作用，掌握好注浆结束机会，能够使注浆达到设计要求，取得比较好的堵水效果。

单孔结束标准:注浆进程中，压力逐渐上升，流量逐渐下降，当注浆压力达到设计压力时，继续注浆10min以上时，即可结束该孔注浆。单孔注浆量和设计注浆量大体相同，结束时的进浆量在20L/min以下时可结束本孔注浆。

全段结束标准:设计的所有注浆孔均达到注浆结束标准，无漏注现象。

、注浆技术办法

（1）注浆前，在类似地质条件下的岩层中进行注浆实验，初步掌握浆液充填率、注浆量、浆液配比、凝胶时刻、浆液扩散半径、注浆终压等指标。

（2）对注浆材料的凝结时刻需进行测定，不符合技术要求的材料不得利用。

（3）现场应备专用水泥浆储浆桶，搅拌桶拌好浆后放入储浆桶，储浆桶最好带有搅拌装置。

（4）为避免浆液中混入纸片及水泥硬块等杂物堵塞管路，在搅拌桶入口及出口处设置过滤网进行过滤。

（5）为保证注浆质量，浆液搅拌每桶时刻不得少于3min，水泥浆制备到用完时刻不得大于4小时。

（6）注浆顺序由外向内，同一圈内孔分序距离施工。

（7）注浆进程中，必需注意观察注浆压力和吸浆量的转变情形，当出现异样时，应当即检查并及时处置。

（8）注浆进程中出现注浆压力突然下降、流量增大，属跑浆或漏浆，可采用缩短凝结时刻，增大浆液浓度或采用低压、间歇注浆方式及时进行调整处置。

（9）一个孔段的注浆作业一般应持续进行直到结束，不宜中断，应尽可能避免因机械故障、停电、停水、器材等问题造成的被迫中断。对于因实行间歇注浆、制止串浆冒浆等而成心中断，必需及早恢复灌浆。双液注浆中断时刻超过浆液凝胶时刻，须洗孔后继续灌注，冲洗无效时，应扫孔重灌。

、特殊情形下的注浆办法

（1）注浆中断：在注浆进程中，由于机械设备、输浆管路等原因，迫使注浆暂停，直接影响注浆质量，延误工期。对于注浆中断，应及时采取办法，缩短中断时刻，尽快恢复注浆。如中断时刻较长，找出原因并采取办法后进行扫孔复注。

（2）串浆：在注浆进程中，浆液从其他钻孔内流动身生串浆，其主要原因是岩体裂隙发育，彼此串联，使注浆孔直接或间接地连通，造成串浆。当发觉串浆应当即采取办法，可对串浆孔同时进行灌注或将串浆孔用堵头封锁，待灌浆结束后，再将串浆孔打开，进行扫孔后继续注浆。

（3）岩体大量漏浆：岩溶裂隙发育地段或地下水流急地段，极易

发生大量漏浆现象，其处置方式可考虑缩短注浆段长度、降低注浆压力、限制进浆量、加大浆液浓度改变双液浆凝结时刻或改换注浆材料等办法，以保证注浆质量。

（4）超前探水未发觉而开挖后暴露的涌水段采用局部注浆的方式。

五、注浆顺序

注浆顺序按由外到内，由下到上的发散-约束型进行，即先钻注外圈孔，后钻注内圈孔，每圈先钻注下部孔，后钻注上部孔。注浆进程中，进行隔孔注浆，每次隔2～4个孔，然后慢慢趋近，后序孔作为前期孔的检查孔。

六、注浆效果检查

注浆结束后，通过整理施工中的各类原始记录，对结合工程水文地质条件，对注浆质量进行分析。注浆效果检查通常可采用钻孔检查法。

钻孔检查法：一个注浆段的全数注浆孔注浆完成后，在主要出水点周围设置很多于5个检查孔，检查孔应无流水和流砂，全断面流水小于1.0m3/；或进行压水实验，在压力下，吸水量小于2L/min。浆液有效注入范围值不小于设计值。不然应补孔注浆。

7、补孔注浆

选择可能出现的薄弱环节进行钻孔检查，检查孔钻深为注浆段长度，若达不到注浆效果应进行补孔注浆，补孔数量、参数、要求等按如实际情形动态设计。第一循环帷幕注浆完成后，由于止浆墙外侧存

在死角，为确保安全，按照现场情形，如有必要可增加两个循环的小导管注浆加固。

六、洞身开挖及初期支护施工

在完成一循环的超前预注浆后，进行洞身开挖及初期支护施工。按照围岩情形，主要采用CD或微台阶法进行施工，初期支护紧跟掌子面。

一、隧道开挖

、CD法开挖

开挖采用人工风钻钻孔，非电毫秒雷管松动爆破，当围岩极软时采用风镐开挖；开挖时采用挖掘机扒碴，装载机配合大车出碴；CD法开挖分四部进行，开挖顺序见图6-1《CD法开挖工艺图》；上导坑与下导坑的开挖间距为3.0m，后行上导坑3与先行下导坑2的开挖间距5.0m；开挖循环进尺80cm。

图6-1 CD法开挖工艺图

300500300

、微台阶法开挖

开挖采用人工风钻钻孔，非电毫秒雷管松动爆破；开挖时采用挖掘机扒碴，装载机配合大车出碴；上部开挖预留核心土，上部与下部开挖距离为5.0m，上部开挖进尺80cm，下部开挖左、右侧错开施工，错开距离5.0m ，开挖进尺80cm。开挖顺序见图6-2《微台阶法开

挖工艺图》。

图6-2 微台阶法开挖工艺图

1上部2预留核心3下部4捡底

2、初期支护

、超前注浆小导管施工

开挖前施作φ42超前注浆小导管（L=5.0m，δ=4mm）提前支护围岩，超前注浆小导管按设计参数采用人工手持风钻钻孔，风钻将小导管送入孔内，采用机械拌制浆液，双液注浆泵注浆。施工工艺流程

见图6-3《超前注浆小导管施工工艺流程图》。

、隧道喷、锚、网及拱架施工

隧道喷、锚、网及拱架施工紧跟开挖工作面施工。

喷射混凝土：人工配合混凝土喷机作业，混凝土由洞外拌合站拌料，机械运输。喷混凝土分两次作业，在开挖找顶后及时对开挖后工作面进行初喷混凝土，封锁围岩，确保拱架安装、锚杆施工及挂钢筋网人员的施工安全。在拱架安装、锚杆施工及挂钢筋网完成后进行复喷混凝土，直至达到设计厚度要求。

图6-3 超前注浆小导管施工工艺流程图

施工准备 测量定位 钻孔、清孔 设备就位 连接管路 检修 封锁岩面

注水试验 管路泄漏 掌子面泄漏 系统状况 良好 制 浆 注 浆 标准判断 停止注浆

达到要求

否

是

安装拱架：初喷后，放线，人工安装拱架，紧贴开挖面，用纵向钢筋连接，拱脚置于牢固的基础上。拱架背后间隙用喷砼喷填，间隙过大时用砼楔块顶紧，拱脚接头板处设置锁脚锚杆。

锚杆安装：•在初喷砼初凝后及时进行。

钢筋网：•钢筋网设置待开挖面喷2cm砼后进行。将洞外加工成片的钢筋网随高就低紧贴岩面，并与径向锚杆连接牢固。

CD法施工时，中距离墙须按隧道开挖轮廓的支护参数进行支护，但能够不设超前注浆小导管，上导坑开挖按照地质情形和施工监控量测结果，设置临时仰拱及时封锁，必要时临时仰拱增设Ⅰ16型钢拱架。

隧道锚、网、喷支护施工工艺见图6-4《隧道锚、网、喷支护施工工艺框图》。型钢拱架施工工艺见图6-5《型钢拱架施工工艺框图》。

图6-4 隧道锚、网、喷支护施工工艺框图

测量锚杆孔位 初喷 钻孔 锚杆制作 安装锚杆

图6-5 型钢拱架施工工艺框图

断面检查 合格 测量定位 洞内型钢拱架拼装 钢拱架架立就位 安装纵向连接筋 固 定 连接筋加工等 结 束 准确测量 洞外型钢拱架加工，贮存，检验，倒运 不合格 前期准备 欠挖处理

七、施工组织

1、组织机构设置及其职责

为了确保安全快速通过F4断层，成立以项目领导为组长，工委书记、项目总工、机械总工、工区主任、工区总工为副组长的施工组织领导机构，领导机构下设方案制定组、机械物资组、非标加工组、钻孔组、注浆组，同时聘请中隧道集团公司科研所进行技术指导，按照施工F4断层施工的特殊性，有针对性地制定紧急应急救援预案，成立相应的紧急救援小组。施工组织机构见图7-1《施工组织机构框图》。

图7-1 施工组织机构框图

方案制定组机械物资组非标加工组钻孔组 技术咨询：中隧集团公司科研所 不良地段施工领导小组 注浆组 施工安全应急救援组 2、组织机构人员职位职责 、领导组

（一）组长职责：

(1)对F4断层施工质量、安全生产负全面领导责任和直接领导责任；

(2)宣传、贯彻执行各类安全生产法律、法规、制度和各类安全生产通知等；

(3)按期检查施工质量、安全情形，组织研究和解决施工生产中的质量、安全问题；

(4)组织审批各类安全预案和各类安全办法的落实情形； (5)组织突发事件的抢救救援工作，并主稳重大事故的调查分析，提出意见和整改办法，并催促落实。 （二）副组长职责：

(1)在组长的直接领导和指挥下进行施工组织工作；

(2)施工中统筹安排所有组织机构工作，在施工中认真贯彻施工技术方案和各项安全、质量制度；

(3)常常组织人员进行安全、质量检查，消除安全隐患； (4)当发生突发事件时，负责组织应急救援组进行抢险救援。 （三）组员职责：

(1)落实好组长及副组长安排的各项任务；

(2) 负责对现场施工人员的培训工作，并作好现场施工工序的调整；

(3) 在施工中提出合理的建议，审批后指导施工；

(4) 负责施工组织方案的具体实施工，对施工质量、安全直接负责。

、方案组

（一）组长职责：

(1)负责F4断层施工技术方案的编制及落实；

(2)负责在施工进程中出现意外情形时，及时组织相关人员进行分析，并制定处置方案。 （二）副组长职责：

(1)配合组长进行施工技术方案的编制；

(2)施工中统筹安排现场施工工序，负责指导现场施工。 （三）组员职责：

(1)落实好组长及副组长安排的各项任务；

(2)在施工中提出合理的建议，并负责施工技术方案的具体实施和现场检查工作；

(3) 当发生突发事件时在组长及应急救援小组的领导下踊跃做好抢救救援工作。

、机械物资供给组

（一）组长职责：

(1)负责这次特殊地段施工所需机械物资的筹备工作； (2)负责施工中机械安全及养护； (3)负责现场施工机械的统筹安排。 （二）副组长职责：

(1)按照施工现场进行物资的调配，保证施工用物资充沛； (2)配合组长作好各项物资预备工作。

（三）组员职责：

(1)落实好组长及副组长安排的各项任务； (2)负责对所需物资的采购工作和保管工作； (3)完成领导交代的其他工作。

、非标加工组

（一）组长职责：

(1)负责这次特殊地段施工所需非标数量的统计及加工图的设计；

(2)监督非标加工质量，并提出合理化建议。 （二）副组长职责：

(1)配合组长完成非标数量的统计及加工图的设计； (2)按照施工现场进行非标的加工，并监督加工的质量； （三）组员职责：

(1)落实好组长及副组长安排的各项任务； (2)依据图纸作好非标加工件的质量；

(3)结合现场情形对非标加工件提出合理化建议，并上报组长。

、钻孔组

（一）组长职责：

(1)负责这次特殊地段施工中超前探孔及注浆孔的施工； (2)配合施工方案组完成钻孔设计并指导现场施工； (3)完成领导交代其他任务并及时下达。 （二）副组长职责：

(1)配合组长进行施工工序的安排；

(2)按照现场施工情形及时对工序进行调整，对现场施工进行控制；

(3)监督检查钻孔的质量和地层情形。 （三）组员职责：

(1)落实好组长及副组长安排的各项任务； (2)按钻孔布置方案具体实施；

(3)在钻孔进程中作好钻孔记录，并及时对钻孔情形进行上报。

、注浆组

（一）组长职责：

(1)负责这次特殊地段注浆的施工及人员的安排工作； (2)协调好现场施工工序，并对施工作出正确的安排； （二）副组长职责：

(1)落实组长安排个各项任务，并对施工方案和机械的操作进行培训；

(2)指导现场施工。 （三）组员职责：

(1)落实好组长及副组长安排的各项任务，并将施工方案分解落实；

(2)负责现场施工机械的操作及保养，并对现场施工提出合理化建议；

(3)负责注浆材料的制备及施工的具体实施；

、施工安全应急救援组

详见《方斗山隧道不良地段施工应急预案》，另行单独成册。

2、施工人员组织

鉴于方斗山隧道F4断层水量大，施工难度较大，我项目部聘请具有丰硕施工经验的中隧集团公司科研所负责技术指导，选择有钻孔、注浆经验的专业施工队伍负责钻孔注浆工作。现场施工技术人员和专业队伍人员配置见表7-1《施工人员配置表》。

表7-1 施工人员配置表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 工 种 现场工程师 质检员 机修电工 注浆工 钻工 制浆工 安全员 其他 总 计 人 数（人） 4 4 4 24 24 24 6 18 108 备 注 每洞2人 每洞2人 每洞2人 每洞12人 每洞12人 每洞12人 每洞3人 每洞9人 3、机械设备组织

主要机械、设备见表7-2《机械设备配置表》，自加工机械、设备等按照实际需要肯定。

表7-2 机械设备配置表

序号 1 机具设备 水平地质钻机 规格型号 MK－5 单数量 位 套 6 备注 满足破碎围岩中钻进能力≥40m 序号 2 3 4 5 6 7 8 9 10 机具设备 双液注浆泵 水泥浆搅拌机 自搅拌式储浆桶 储浆桶 清水桶 混合器 防震压力表 高压球形阀 高压注浆管 规格型号 YZB-100/9 T型 与φ108mm孔口管相配套 单数量 位 台 台 个 个 个 个 个 个 m 4 4 4 4 4 10 10 10 200 备注 存储水泥浆 存储水玻璃 容量≥100L 最大压力不小于9MPa 孔口管注浆时使用 每根约6m 4、材料组织

各项材料按照施工实际情形提前一周进场。首批进场材料见表7-3《首批进场材料计划表》。

表7-3 首批进场材料计划表

序号 1 2 3 4 5 材料名称 普通水泥 水玻璃 孔口管 小导管 麻丝、棉纱 型号 P·O 35Be′ φ108 φ42 数量 单位 2000 100 760 100 200 t t m t Kg 备注 随用随加工 5、施工进度安排

设计断层带长100m，按要求提前6m施做超前预注浆，延长5m结束注浆，总长度为112m，每循环按注浆30米，开挖24米算，每

洞需进行4个循环。综合考虑钻孔注浆计划10天、开挖支护计划10天，计划每循环需要20天时刻，考虑各类因素的影响，左、右线工期计划90天完成。

八、施工注意事项及安全质量保证办法

1、施工注意事项

（1）注浆钻孔的方向、深度都要严格按设计要求进行； （2）在安装孔口管时，孔口管的安装必牢固、密实；

（3）按照超前钻孔探测，随时测量涌水量及水压，化验水质，核实地质情形，如与设计不符，及时向设计、监理工程师提出，及时作好信息反馈，以便迅速变更设计和施工方案；

（4）注浆中发生堵管时，先打开孔口泄浆阀，再关闭孔口进浆阀，然后停机，查找原因，迅速进行处置；

（5）配电柜应放置在距工作面50m之外，其底面标高应高于地表0.5m，现场装设漏电保护装置，钻进时配电柜旁至少要有一人在场； （6）施工时应做好工作面的通风防尘工作；

（7）施工区域实行封锁式管理，杜绝闲杂人员进入现场； （8）严格执行我项目对环境保护的各类办法、办法，项目环境保护小组在施工时进行监督、检查；

（9）每次注浆结束后必需用清水对管路进行冲洗，避免堵管。

2、安全保证办法

（1）成立健全各类职位安全责任制，并设立专职安全员，严格执行现场交接制度；

（2）增强施工人员的安全意识，进场人员必需配备安全帽、防护鞋、防尘口罩等防护用品；

（3）高空作业台架必需牢固，平台周围设置防护栏； （4）严格遵守钻探注浆安全操作规程，杜绝野蛮施工； （5）钻机必需在工作面上固定牢固，所有辅助施工人员应距钻杆2m之外；

（6）各连接部件均应采用符合要求的高压配件，安装高压管路和泵头各部件时，各丝扣的连接必需拧紧，注浆前必需对各连接部位进行检查，确保连接完好，以避免脱开伤人；

（7）注浆时禁止现场人员在注浆孔周围停留，避免孔口阀门破裂伤人；

（8）注浆开始时，要先开进浆阀，再关闭泄浆阀；注浆结束时，要先停泵，再关闭进浆阀，打开泄浆阀，压水冲洗管路；应避免两个阀门同时关闭，避免压力陡然升高；

（9）注浆时不得随意停水、停电，确属必要，必需事前通知，待注浆完成并冲洗后方可停水停电；

（10）应等输浆管内压力降低后再拆下注浆管；

（11）注浆施工期间，必需配备专职机电修理工，以便出现机械和电器故障时能及时处置。

（12）增强量测，及时统计、分析量测结果，按期上报业主、监理。

（13）开挖作业必需严格按方案施工，做到短进尺、弱爆破、紧

封锁、强支护、勤量测；施工支护必需紧跟掌子面，做到一循环一支护。

（14）上部架设拱架后必需安装锁脚锚杆，本地质软弱时，安装注浆锁脚小导管；下部开挖接腿必需左、右错开施工，措开距离不小于3.0 m，严禁同一拱架左、右双侧同时施工。

3、质量保证办法

（1）成立完善的质量管理体系，设立质量检查小组，现场设质量检查员，随时对施工的各个环节进行监督检查，定员定岗，质量责任到人；

（2）严格按施工图进行施工，并遵循现行质量管理程序进行层层把关，杜绝不合格的产品进入下道工序；

（3）增强现场施工材料管理，严格执行进料查验制度，保证施工材料知足设计要求，不合格材料不得进场利用，确保工程质量； （4）严格施工纪律确保钻孔深度，做好钻孔记录；

（5）严格依照技术交底作业，依照注浆工艺流程施工，做好施工记录，确保注浆质量；确保孔口管与管壁之间封锁密实，避免孔口处跑浆；注浆开始时宜采用小流量以避免堵塞浆液渗透通道；注浆结束标准必需达到设计要求注浆压力或注浆量；

（6）注浆结束后，应综合分析钻孔注浆记录，并在出水量较大或注浆薄弱处打检查孔，检查注浆效果，如不能知足要求，则要补注； （7）注浆前，应对钻孔注浆设备进行检修，确保注浆进程中设备运转正常，以避免影响注浆质量；

（8）开挖支护严格按设计参数施工，开挖严格按控制超欠挖，超挖符合规范规定，杜绝欠挖；支护质量必需确保喷混凝土厚度、拱架间距符合设计要求。

（8）按期召开质量分析会议，对注浆工艺进行改良，以提高注浆质量，并组织进行质量教育，严格执行“三检”制度，强化工序控制； （9）增强与设计、监理工程师的配合，做好信息反馈工作。