新建织金至毕节铁路站前工程U标隧道）不良地质段专项施工方案文件编号：版本号：修改状态：编制：复核：审核：有效状态：中铁X集团有限公司XXXX工程指挥部二O XX年三月二十日目录一、编制依据 (1)二、自然条件及工程环境 (1)1.地貌特征 (1)2.水文条件 (1)3.气象特征 (2)4.不良地质及特殊土 (2)三、不良地质段施工方法 (2)四、不良地质段施工措施 (3)1.超前地质预报 (4)2.岩溶预测预报 (6)3.注浆堵水 (7)4.维系岩溶既有通道，采用暗沟排水 (14)5.小型溶洞的封填处理 (15)6.规模较大溶洞的综合处理措施 (16)7.不良地质洞段支护 (17)五、质量及安全保证措施 (23)六、职业健康保证措施 (24)七、文明施工和环境保护 (24)不良地质专项施工方案一、编制依据(1)国家的政策法规、行业标准、技术规程(采用的施工规范、标准) ；(2)设计文件及工程地质报告；(3)与建设单位签订的合同和招投标文件；(4)施工现场调查资料；(5)企业的装备能力、技术素质、资金储备、劳动力资源、物资储备等综合实力；(6)根据IS09001质量标准、IS014001环境管理和OHSAS1800职业健康安全标准建立的中铁四局质量、环境和职业健康管理体系。

二、自然条件及工程环境1.地貌特征本线地处云贵高原乌蒙山腹地，属低中山、中山溶蚀、剥蚀地貌，绝对高程一般为1100〜1800m相对高差一般100〜600m乌江上游的落脚河、架盖河、底拉河等河谷强烈下切，山峦起伏，峰峦重叠，沟壑纵横，深切河谷相对高差可达300〜600m沿线可溶岩分布广泛，约占线路长度的75.6%，喀斯特地貌发育，水土保持差，地表石漠化严重。

2.水文条件沿线河流属于乌江水系。

乌江发源于贵州赫章县北和威宁县，在涪陵入长江，为长江上游一级支流，全长1018 km,流域面积8.68 X 104 km2, 流域内年均径流总量503X 108m3支流众多，呈羽状水系分布，主要支流有六冲河、三岔河、猫跳河、清水江、濯河、洪渡河、芙蓉江等。

乌江水系源头分南北两源,北源称六冲河出自贵州赫章县北,南源称三岔河出自贵州威宁县东,两源汇合后称鸭池河；向东北流到息烽县乌江渡以下始称乌江口。

乌江渡至龚滩为规划IV 级航道。

六冲河是乌江源头之北源，发源于贵州省毕节市赫章县可乐乡老水营，流域呈西北东南走向，长宽比1:2 ，蘑菇状扇形水系，是毕节市境内最大的河流，经七星关区、纳雍、大方、织金、黔西等区县汇入乌江，干流全长273.4km,天然落差1243m 河床平均坡降4.6 %。

伏流河段较多，盆地较少，河谷深切，河道沿途多为峡谷。

主要支流有：妈姑河、六曲河、野马川河、岔河、红岩河、马场河、引底河、后河、伍佐河、白甫河、木白河、凹水河、班家寨河、织金河、普翁河,其中较大的支流是白甫河和红岩河。

流域总面积10874km2其中毕节市境内10224km2流域内中上游为高寒山区,气温低,年雨量较少,雨季较迟,是贵州省的少雨干旱区。

织毕铁路经过乌江北源六冲河水系的白甫河、六冲河等。

3.气象特征沿线大部处于高海拔低纬度区,属亚热带湿润季风气候区,沿线地形、地貌起伏较大,气象特征相应有所差异,总体气候特点是温暖湿润,雨量充沛,夏季长而炎热,冬季短偶有奇寒,有明显的干湿两季之分。

每年4 月至8月为雨季, 9月至次年3月为旱季。

夏季易涝,春秋易旱。

4.不良地质及特殊土本线位于贵州西北部,地处云贵高原乌蒙山腹地,属低中山、中山溶蚀、侵蚀、剥蚀地貌。

线路主要行经于可溶岩地区,局部为煤系地层（砂、泥岩夹煤层）。

基岩多裸露，可溶岩段落占到了全线的80%，岩溶中等~强烈发育,存在岩堆、顺层、危岩落石、小煤窑采空区、岩溶等不良地质问题,局部沟谷（槽）、地势低洼处存在软土,可溶岩残积土（红黏土）多具弱膨胀性。

地表水不发育,地下水不发育。

三、不良地质段施工方法1 、加强地质预报和预测工作,根据地质预报结果选择合理施工方法和支护参数。

2、加强地下水治理，先治水再施工。

3、选择合理的爆破参数，坚持“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、快反馈”的原则，严格控制循环进尺。

当围岩监控量测结果显示围岩和支护变形异常时，应及时调整支护参数，加强初期支护并及时对变形异常段米取补强初期支护的施工措施。

4、尽量缩短各施工工序之间的衔接时间，及时全断面支护封闭围岩，减少岩层暴露、松动时间。

四、不良地质段施工措施本标段存在岩溶的可能性，施工中需米取相应措施确保洞体稳定和施工安全，一般地段按一般隧道组织施工。

安全穿越岩溶地段的前提是做好施工前的地质预报工作，摸清岩溶沿隧道轴线的分布位置、大小、岩溶水流向、压力、流量、补给源等，然后从两个方面对溶洞进行处理：一是岩溶水处理，二是溶洞的封填处理，对开挖中已暴露的溶洞，按溶洞处在隧道的位置和大小，实测后，编制封堵方案并报设计、监理及建指批复后实施。

对已探测到的岩溶水，按设计的治水原则，编制治水方案报设计、监理及建指批复后实施。

岩溶段隧道施工对策见表1。

表1岩溶段隧道施工对策表1.超前地质预报超前地质预报的主要内容：(1)对照勘测阶段的地质资料，预测、预报地质条件变化及其对施工的影响。

(2)断层及破碎带的预报。

(3)涌水预报。

1.1超前地质预报的方法①TSP系列隧道地震波反射法TSP超前地质预报系统是利用地震波在不均匀地质体中产生的反射波特性来预报隧道掌子面前方及周围临近区域的地质情况。

借助于TSP超前地质预报系统能准确预报掌子面前方及周围150m范围内的地质情况，同时可以得到沿隧道轴线上岩石的力学参数，如弹性模量、泊松比。

②红外探测法红外探测是根据红外辐射原理，即一切物质都在向外辐射红外电磁波的原理，通过接收和分析红外辐射信号进行超前地质预报的一种物探方法。

红外探测的特点是可以实现对隧洞全空间、全方位的探测，仪器操作简单，能预测到隧洞外围空间及掘进前方25m范围内是否存在隐伏水体或含水构造，而且可利用施工间歇期测试，基本不占用施工时间。

但这种方法只能确定有无水，至于水量大小、赋水形态、具体位置没有定量解释。

③地质雷达探测法地质雷达探测是利用电磁波在隧道开挖工作面前方岩体中的传播及反射，根据传播速度和反射脉冲波走时进行超前地质预报的一种物探方法。

④利用超前钻孔探明掌子面前方地质情况在进行爆破施工前，在掌子面施做加深炮孔、超前地质钻孔，根据钻孔情况判断掌子面前方的地质情况。

⑤隧底隐伏岩溶探测隧底隐伏岩溶探测是对事先测绘的地质资料布孔的补充，对岩溶较发育和发育地段进行钻探。

通过隧底大量钻探、物探、岩溶调查等综合手段取得的资料进行分析，查明隧底岩溶，以便采取相应的加固措施。

⑥开挖面地质素描预报通过对掌子面岩性（产状、结构、构造），岩石特征（岩石名称、节理发育情况、节理充填物性质、软弱夹层等），出水量大小等内容做出开挖面前方短距离内的岩体稳定性分析，结合超前钻孔揭示的围岩情况通过综合分析，判断前方的围岩情况。

1.2 超前地质预报信息处理地质预报由专业地质工程师负责，通过分析研究已有地质资料，并对地质探测的资料进行收集、统计、分析和编制信息预报成果。

会同设计单位、工程师进行变更设计、提出相应的施工方法及提出预防措施。

通过信息化管理对已施工地段的地质进行验证，再反馈给地质预报，不断积累经验提高预测结果的准确性，便于采取不良地质段施工支护的措施，保证施工安全。

为了更好的掌握开挖后围岩的变化，对不良地质段围岩需要进行监控量测，其要求如下：1、不良地质段围岩必须进行拱顶下沉和周边位移监控量测项目。

2、现场监控量测断面布设要求不大于10m围岩变化处增设1个断面3、现场监控量测测点布设要求每断面5~7 点，拱顶一点。

4 、量测时必须认真按照仪器操作规程操作，认真记录量测数据。

5、及时对量测数据进行统计分析，根据收敛变形计算收敛变形率，并将实测统计回归分析与理论回归分析进行比较，观察围岩何时达到稳定, 最终将其结果即时反馈到施工中。

量测频率表2.岩溶预测预报2.1定性预测方法及步骤采用地貌、地质调查与地质推理相结合的方法，并进行定性预测。

其具体方法及步骤见表2.1。

2.2地表复查预测地表复查了解隧道轴线地段的地下水与地表落水洞、断层、泉水暗河的对应关系。

查清降雨与地下水位、暗河出口的水位关系，升降时间、滞后时间、变化幅度，查清地下水的补给、泾流、排泄条件，分点绘制Q-T曲线，摸清地下水规律、来源，宏观预测洞身各段可能涌水情况、地下水来源和形成溶洞的可能性。

表2.1 定性预测方法及步骤除了上述几种预探预报方法外，在隧道施工期间还须加强对地表河床、断裂薄弱地带、已塌陷坑及洞内施工地质等观测，定期提出地质预报和决策，为制定岩溶整治方案提供依据。

3.注浆堵水3.1地下水处理原则（1）对隧道开挖导致地下水流失，有可能引起地表环境变化并影响到洞顶居民生产生活用水的段落，按“以堵为主，限量排放”的原则确定相应的防水措施。

施工期间加强洞内超前探测及地表水的监测，根据超前探测情况及地表监测情况，确定是否实施注浆堵水方案。

（2）对地下水发育，施工可能产生突泥、涌水等的岩溶、破碎带发育地段，采取“以保证施工安全为主”的防水措施，通过注浆堵水加固围岩，防止突泥、突水，确保施工安全。

（3）除上述段落外，其余地段均以“防、排、堵、截结合，因地制宜综合治理”为原则。

3.2注浆启动判识标准采用综合超前地质预报手段（地震波反射法、红外探水和地质雷达探测法）探测掌子面前方岩溶发育情况（规模、性质及位置等）、地下水赋存情况（水量及水压等），并用超前探孔并辅以加深炮眼孔进行验证，据此进行突水突泥危险性判别，鉴于岩溶发育情况及岩体完整性难以量化，根据超前探空出水量及地表环境要求的判识标准，在施工中应根据掌子面前方地质信息进行综合分析。

（1）地表无环境要求的地段超前探孔单孔出水量大于3m3/h,判定有局部突水可能，则采取超前局部注浆，超前探孔有2 /3孔满孔且总出水量大于15 m3/h，判定全断面有突泥涌水可能，则采取超前帷幕注浆。

（2）对地表出露泉眼且供当地居民生产生活之中，有环境要求的地段，有下列情况之一时，实施堵水预设计方案。

1）超前探孔单孔出水量大于3m3/h,判定有局部突水可能，则采取超前局部注浆，超前探孔有2 /3孔满孔且总出水量大于15 m3/h，判定全断面有突泥涌水可能，则采取超前帷幕注浆。

2）虽然达不到条件1）的标准，洞内探测有出水，且对地表出露泉眼的监测结果分析，隧道开挖引起地表泉眼水量有明显下降时，应立即采取注浆堵水。

3.3注浆方案选择框如图一图一注浆方案选择框图3.4注浆设计参数注浆扩散半径：2.0m。

注浆孔布置：超前帷幕注浆每一循环为25m开挖20m，留5m作为止浆岩盘，注浆孔孔底间距按2.5m控制，周边帷幕注浆设3环，正面封堵钻孔4环。