出口段至3#洞下游12+817.00~10+607.00专项施工方案

内蒙古黄河工程局股份有限公司山西中部引黄工程施工21标项目部

山西省中部引黄工程汾孝介支线输水隧洞工程

（合同编号)：SXSZBYHGC-JZ-TJ-021（2012）

出口段至3#洞下游12+817.00~10+607.00

不良地质专项施工方案

内蒙古黄河工程局股份有限公司 山西中部引黄工程施工21标项目部

二〇一五年

内蒙古黄河工程局股份有限公司山西中部引黄工程施工21标项目部

审 批：审 核：编 制：

内蒙古黄河工程局股份有限公司山西中部引黄工程施工21标项目部

目 录

一、简述 ······················· 1 二、隧洞通过特殊地质地段施工原则 ··········· 1 三、加强监测预报工作 ················· 1 四、不良地质洞段的应对措施 ··············五、各类特殊地层施工方法 ···············1、揭煤防瓦斯施工方法和安全技术措施 ········2、爆破控制 ····················3、松散地层隧洞施工方法 ··············4、隧洞穿过断层、岩溶或采空区时施工方法 5、隧洞施工塌方的预防措施 ············六、目前急需解决落实的事项 ·············

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出口段至3#洞下游12+817.00~10+607.00专项施工方案

一、简述

出口工区现已开挖进尺2025.90m，支护跟进开挖，掌子面桩号为12+817.00，3#洞下游现已开挖进尺1785.40m，支护跟进开挖，掌子面桩号为10+607.00，期间还有2210m开挖量。在开挖施工中洞身穿过石炭系中统本溪组页岩、页岩加薄煤层、石炭系泥岩、该段穿过煤系地层，沿线分布有下堡煤矿、下堡镇金元煤矿等多处采空区。洞底埋深19~144.8m，地下水位在洞顶以上，渗水成流状。从开挖围岩情况观察，围岩为软质页岩，岩体结构松散、破碎。

根据施工图纸地质描述，没有详细标注通过煤矿采空区具体桩号，我部多次请求镇水利站马站长和当地村民现场看地形，村民反映12+604.3左右部位，疑似煤矿采空区，有可能发生突水、突泥和有毒有害气体涌出等情况。因地质条件不明，特制订此专项施工方案，防止事故发生。 二、隧洞通过特殊地质地段施工原则

1、特殊地质地段隧洞施工，以“检测气、先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、稳步进”为指导原则。利用监控量测指导施工，及时掌握施工中围岩和支护的力学动态及稳定程度，保证施工安全。

2、隧洞通过自稳时间短的软弱破碎岩体、浅埋软岩、岩溶流泥地段、砂层、砂卵(砾)石层、断层破碎带以及大面积淋水或涌水地段时，为保证洞体稳定可采用超前锚杆、超前小钢管、管棚和围岩预注浆等辅助施工措施，对地层进行预加固、超前支护或止水。

3、对于极松散的未固结围岩和自稳性极差的围岩，当采用先护后挖法仍不能开挖成形时，宜采用压注水泥砂浆或化学浆液的方法，以固结围岩，提高其自稳性

三、加强监测预报工作

通过加强监测，基本准确判断掌子面前方的地质情况是保证隧洞掘进安全的重要措施，在不良地质洞段更应给予高度重视，为此要做好如下方面的工作。

1、 对掘进过程中出水情况的监测：

此段基本情况显示，地下水水位高于洞顶以上，且可能有采空区积水，对此主要采取仪器提前监测和肉眼加强观测两种手段解决。监测仪器选用红外线探水仪；肉眼目测的要点是要密切监测掘进过程中围岩出水情况的变化，如水量、水的湿浊程度及气味等。如果突然有明显的变化特别是突水情况发生，要立即停止掘进，马上撤离施工人员，及时组织相关人员进行分析，根据分析判断的结果再做后序工作安排。切忌有情况不停工、不报告，凭经验蛮干冒进。

2、 TSP超前地质预报：

该方法有效探测距离约150m，因此每隔150m探测一次，探测结果与已完成的物探报告异常区分布图进行对比，进一步分析确认掌子面前方150m可能存在的不良地质情况，用以指导开挖工作。

3、20m潜孔钻探测：

每隔20m左右，在掌子面向上、下、左、右四个方向各用潜孔钻钻孔20m左右，根据钻孔过程中的监测迹象更进一步判断前方的情况。

4、超前探孔的探测

每个循环在掌子面上钻一到二个超长（约5m）探孔，根据超前探孔情况确认最近位置的地质情况。

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5、有毒有害气体监测

采用瓦斯监测仪和多种气体监测仪不定时对有毒有害气体进行监测，并提醒作业人员随时注意洞内气味的变化，有异常立即报告，并尽快撤离，这作为一项管理制度严格执行。

上述五项监测措施对隧洞的安全掘进是必要的，基本可以探明前方的不良地质情况，需要不折不扣的执行下去，当然这也不是绝对的，仍然需要安全员等加强日常巡检，发现异常情况立即报告并组织有序撤离。洞内变形监测工作也要加强，并对结果及时分析，采取果断有效应对措施。 1）、紧急撤离

当遇到突水、突泥、冒顶、片帮、有毒有害气体超标、已成型洞体变形严重等情况，立即撤离洞内人员，有条件时再撤离设备。确保人员安全是第一位的。在确保人员安全的前提下再采取进一步的应对措施。

2）、对探明的破碎带、松散体等，采取帷幕灌浆、超前注浆、超前小导管、管棚等措施，将松散破碎体通过注浆使其固结，固结完成后再按正常程序进行开挖掘进，掘进过程要采取短进尺弱爆破强支护的应对方案。

3）、采空区

发现疑似采空区要立即停止掘进，采取钻探等措施进一步探明情况。具体的采空区处理措施要根据具体情况研究制定专门的处理方案。 四、不良地质洞段的应对措施 1、开设通风孔和应急逃生通道

根据现场地形勘查，结合施工图纸ZK11C-24勘探点地质描述，此处上部第四系全新统洪冲积埋深约12m，下部为软质页岩，水位线953.2m在洞顶以上,。计划在12+690处设置通风井一个，在12+684处设置逃生井一个，此处地面高程962.00m，距离拱顶埋深21m，通风井和逃生井孔径1.0 -1.2m，内衬预制钢筋笼每节3米，设置钢筋爬梯，人工填筑C20混凝土护壁。 2、增加勘探点

目前3#洞开挖掌子面为10+607.00，出口段掌子面为12+817.00，建议设计院在此段选取2-3个合适点位补充勘探。进一步详细掌握地质情况，重点是确认采空区具体位置和范围。 五、各类特殊地层施工方法

1、揭煤防瓦斯施工方法和安全技术措施 1.1揭煤防突技术措施

（1）施工技术流程如下：

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