長嶺崗1號隧道
d2k31+731～ d2k31+722段初支變形處理方案
一、編制依據
1、《長嶺崗1號隧道設計圖》、崑玉施隧參（09）01、02；
2、《鐵路混凝土工程施工技術指南》
3、《鐵路隧道噴錨構築法技術規範》
4、《高速鐵路隧道工程施工質量驗收標準》(tb10753-2010)
5、長嶺崗1號隧道（橫洞工區）2023年7月16日變更設計紀要
二、適用範圍
適用於長嶺崗1號隧道d2k31+731～ d2k31+722段初支變形處理。編制內容主要包括：區域性換拱施工方案及施工工藝、掘進方案、施工機械裝置、勞動力組織、進度和質量、安全、文明施工等管理措施。
三、設計圍岩情況
變形段原設計為iv級圍岩，開挖過程中實際掌子面d2k31+735圍岩為：上台階大部分為溶蝕破碎帶，塊石土，塊石佔70%，塊經0.2～0.
5m，期間被棕紅色軟塑狀黏土填充，岩體極破碎，強度低。由於圍岩穩定性較差，開挖過程**現滲水現象，經業主、設計、監理、施工四方現場勘查，將d2k31+736～d2k31+715段變更為v級抗震設防複合式襯砌施作。施工引數：
全環設定i20b型鋼鋼架，間距0.5m/榀；超前支護採用φ42mm注漿小導管，縱向間距1.0m，環向間距0.
3m，小導管單根長度3.5m。採用三台階七步開挖法，其餘引數按崑玉隧參（09）01-13施作。
四、初期支護變形情況
d2k31+731～d2k31+722段於2023年7月7日至2023年7月15日完成上台階的開挖、初期支護施工，在開挖過程，實際揭露圍岩與d2k31+735斷面圍岩出入較大，上台階斷面均為砂土，含水率較高，穩定性極差。
7月15日凌晨2點d2k31+722～d2k31+730線路右側拱腰位置開始滲水，至上午8點滲水逐漸變大。且監控量測資料顯示，d2k31+725.7斷面線路右側拱腰收斂點沉降單次81mm(7月14日23點～7月15日8點半)，累計沉降148mm；累計收斂4mm，且該斷面整體向線路左側位移12mm；拱頂沉降19mm，累計57mm。
現場對正在開挖的掌子面立即採取噴射砼封閉，封閉後拉碴反壓形成平台，隔榀增加i20b型鋼豎撐加固。至9點左右開始大面積滴水，且線路右側a單元接頭位置出現縱向貫通裂縫，裂縫長度9公尺，裂縫寬度3～5mm。經業主、設計、監理、施工四方現場勘查決定：
1、對掌子面左側未封閉部分立即採用砂袋反壓。
2、d2k31+731～722段初支拱頂及左右拱腰位置逐榀增加三排i20b型鋼豎撐，豎撐底部設縱向貫通28槽鋼。
3、d2k31+731～715段拱部斜向450打設φ42mm注漿小導管，縱向間距1.0m，環向間距0.3m，小導管單根長度4.
0m，注漿採用水灰比0.5:1～0.
8:1的水泥漿。
4、對d2k31+731～722段施工二襯前逐榀量測淨空斷面，各工序開挖時嚴禁放炮。
目前d2k31+731～722初期支護已按要求增加三排臨時支撐及環向注漿加固，通過監控量測資料顯示，該段初期支護處於穩定狀態；但由於d2k31+727～722右側拱腰部位變形過大，導致右側拱腰至起拱線部位初期支護侵入二襯設計厚度，為確保二次襯砌厚度和施工質量，對該段進行換拱處理。
五、換拱施工
1、換拱施工方案：
（1）對變形體段d2k31+731～722段初期支護繼續進行全斷面徑向注漿固結處理，預防替換拱架施工造成二次擾動變形加大，導致坍塌不安全隱患事故發生。
（2）注漿完畢待注漿強度符合要求後，施作驗證孔，檢查注漿效果合格後，開始換拱施工。
（3）為了保證未侵入二襯設計厚度得初期支護穩固，在上台階d2k31+727.6～d2k31+728.8斷面間增加2榀i20b型鋼護拱，i20b型鋼護拱與已施工完成的初期支護i20b拱架對位安裝，間隔焊接（間隔鑿除已施工完成的初期支護i20b拱架表面砼，採用墊鋼板焊接與護拱連線形成整體）；每榀護拱拱腳均設定φ42mm鎖腳注漿錨管，線右每處4根，線左每處2根，單根長4公尺，設定縱向墊腳槽鋼；護拱內側環向間距0.
5m設定φ22縱向連線鋼筋，縱向連線鋼筋與護拱搭接位置採用雙面滿焊固結後，噴射c25砼。
（4）為了減少換拱施工過程的擾動變形，採用侵限部位更換，未侵限部位加固保護措施；考慮到拱架接頭為受力薄弱點，起拱線以上接頭受力主要為剪力，且不得留有接頭，故從未侵限左側接頭處開始右側拱架全部更換。
（5）確定初期支護侵限拱架部位後，在左側未侵限拱架接頭下50cm部位增加φ42mm徑向注漿錨管及臨時i20b型鋼豎撐，φ42mm徑向注漿錨管每處2根，每根長4m，採用φ22 l鋼筋與拱架焊接，臨時i20b型鋼豎撐腳設定縱向墊腳槽鋼；完成後從第一榀拱架（仰拱端至掌子面方向）開始用風鎬開槽鑿除左側接頭右側方向的全部初期支護砼，切除左側接頭部位的右側全部拱架，安裝新的拱架。為了保證新、舊拱架順接，根據前期施工的初期支護拱架預留量結合斷面量測資料，新加工拱架預留量設定為18cm。新拱架一端落在右側縱向貫通槽鋼上，另一端與未侵限拱架接頭按設計採用螺絲連線，拱架連線完成後，按設計要求施作好鋼筋網片、縱向連線筋、系統錨桿、φ42mm鎖腳注漿錨管及縱向墊腳槽鋼。
報監理檢查合格後立即噴射混凝土封閉。採用同樣方法逐榀處理剩餘的侵限拱架。
2、換拱施工工藝：
見《換拱施工工藝流程圖》
圖一：換拱施工工藝流程圖
3.換拱機械裝置及人員配置
（1） 人員配置
（2） 機械裝置
4.換拱監控量測
布置監控量測點，對初支變形段在施工過程中產生的變化進行觀測，提供資料指導換拱施工。監控量測的頻率根據相應規範要求進行，由於原初期支護變形量大，每天監測頻次不少於2次，監測結果及時反饋。如果發現圍岩變形突變，應該馬上停止換拱施工，分析突變原因，並及時向相現場管理人員匯報，研究進一步處理方案。
六、下一步施工技術方案
1、總體施工方案
通過綜合超前地質預報，切實掌握掌子面前方圍岩情況，包括破碎帶的寬度、填充物、地下水以及隧道軸線與斷層構造線方向的組合關係，重點**前方施工湧（突）水、突泥、塌方、變形等風險，施工前根據有關施工技術和機具裝置條件，確定通過斷層地段的施工方法。
掌子面出現大量湧水時，則採取引排堵結合的治理措施；通過斷層地段的各施工工序之間的距離盡量縮短，盡快地使斷層地段全斷面襯砌封閉，以減少岩層暴露、鬆動和地壓增大。
加強監控量測，適當加大鋼架預留變形量。
2、地質預報
地質預報採用綜合地質法、物探法（**波地質探測儀+紅外探水+地質雷達）、超前探孔，探明前方地層岩性及岩體完整性，岩層分界帶位置，岩溶發育及地下水發育情況，必要時實測水壓。重點預報內容為斷層破損帶影響範圍及界限，**斷層破碎帶湧（突）水點，湧水量。
（1）前期準備：收集和熟悉與工程有關的地質資料，研究隧道施工所涉及的主要地質問題，制定超前預報方案。
（2）預報方法：
地質超前預報計畫表
3、超前小導管注漿加強支護
採用風動鑿岩機鑽孔插管，注漿前對開挖面及5.0m範圍內坑道噴射厚5～10cm砼封閉， 採用注漿機注入水泥漿，由兩側對稱向中間進行，自下而上逐孔注漿，出現竄漿或跑漿時，採用間隔注漿。
（1）布孔以緊靠開挖面的格柵鋼架（鋼架）為支點，形成管架支護環進行布孔。每個注漿孔間距為0.4m，注漿管長3.5～4m。
（2）鑽孔按布置的注漿孔位置鑽孔，鑽孔採用φ48mm的鑽頭，鑽孔外插角應控制在15°左右。
（3）頂管小導管採用外徑φ42mm鋼花管，管壁四周按15cm間距梅花形鑽設φ8mm壓漿孔，為防止漏漿，管尾端無孔部分長1m，管前端鍛成鐵尖，尾端焊上φ8mm鋼筋加勁箍，導管頂入長度不小於鋼管長度的90%。
（4）封堵導管打入後，採用塑料泥（40be′水玻璃拌合525#水泥）封堵孔壁間隙，採用注漿閥封堵導管孔口。
（5）注漿水泥漿水灰比為0.5～1.0之間調節，液漿由稀到濃逐級變換，即先註稀漿，然後逐級變濃至1.
0為止。注漿壓力控制在1mpa內，注漿達到設計注漿量和注漿壓力時可結束注漿。注漿過程中隨時觀察注漿壓力，分析注漿情況，防止堵塞、跑漿，做好注漿記錄，以便分析注漿效果。
（6）注漿異常的處理發生串漿時，在有多台注漿機的條件下，同時注漿，當注漿機較少時將串漿孔注漿閥關閉，輪到該管注漿時，開啟該管注漿閥，用鐵絲或細鋼筋將管內雜物清除並用高壓風或水沖洗，然後再注漿。
水泥漿進漿量很大，壓力長時間不公升高，則調整漿液濃度及配合比，縮短凝膠時間，進行小幫浦量低壓力注漿或間歇式注漿，使漿液在裂隙中有相對停留時間，以便凝膠，但停留時間不能超過混合漿的凝膠時間。
超前小導管施工示意圖
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