
8.1 总则
8.1.1 适用范围
本标准适用于特殊地质地段中采用矿山法施工的隧道。
8.1.2 编制参考标准及规范
8.1.2.1 公路工程技术标准(JTJ001-87)。
8.1.2.2 公路隧道勘测规程(JTJ063-85)。
8.1.2.3 公路隧道设计规范(JTGD70-2004)。
8.1.2.4 公路隧道施工技术规范(JTJ042-84)。
8.1.2.5 公路工程质量检验评定标准(第一册 土建工程)(JTGF80/1-2004)。
8.1.2.6 公路工程混凝土结构防腐技术规范(JTG/T 07-01—2006)
8.1.2.7 公路隧道养护技术规范(JTG H12—2003)
8.2 术语
8.2.1 膨胀土
系指土中粘土矿物成分主要由亲水性矿物组成,同时具有吸水显著膨胀软化和失水收缩硬裂两种特性,且具有湿胀干缩往复变形的高塑性粘性土。决定膨胀性的亲水矿物主要是蒙脱石粘土矿物。
8.2.2 黄土
按黄土形成的年代,有老黄土和新黄土之分。老黄土指形成于下更新世的午城黄土和中更新世的离石黄土。新黄土指普遍覆盖在上述黄土上部及河谷阶地地带的上更新世的马兰黄土及全新世下部的次生黄土。此外,还有新近堆积黄土,为的最新堆积物,多为近几十年至近几百年形成的。一般来说,老黄土的稳定性比新黄土为好。
8.2.3 溶洞
溶洞是在岩溶水的溶蚀作用下,间有潜蚀和机械塌陷作用而造成的基本呈水平方向延伸的通道。溶洞是岩溶现象的一种。
8.2.4 岩爆
岩爆是岩体中聚集的高弹性应变能,因隧道开挖而发生的一种应力释放现象。它的形成需要两个条件:
(1)地层的岩性条件。岩爆只发生于结构完整或基本完整的脆性硬岩地层中。多见于石英岩、花岗岩、正长岩、闪长岩、花岗闪长岩、大理岩、花斑状大理岩、片麻岩等岩体;
(2)地应力条件。岩爆多发生于埋深大的隧道中,因只有埋深大才足以形成高地应力,在高地应力作用下,地层中才能积聚很高的弹性应变能。
8.2.5 瓦斯
瓦斯是隧道内有害气体的总称,其成分以沼气(甲烷CH4)为主。当隧道中的瓦斯浓度达到爆炸限度时,一旦与火源接触,就会引起爆炸。
8.2.6 松散地层
松散地层指漂卵石地层、极度风化破碎岩石的松散体、砂夹砾石和含有少量粘土的土层、无胶结松散的干沙等。这类地层的胶结性弱、稳定性差,在隧道施工中极易发生坍塌。
8.2.7 流沙
流沙是沙土或粉质粘土在水的作用下丧失其内聚力后形成的,多呈糊浆状,所到之处,围岩失稳坍塌、支护结构变形,危害极大。
8.3 基本规定
8.3.1 特殊地质地段隧道的基本施工原则是:“先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤量测、稳推进”。根据这一原则,制定切实可行的施工方法。
8.3.2 当隧道通过膨胀土层、软弱黄土层、含水未固结围岩、溶洞、破碎带、岩爆、流沙以及瓦斯溢出地层时,应采用辅助施工措施。
8.3.3 特殊地质隧道,除大面积淋水地段、流沙地段外,均可采取锚喷支护施工。
8.3.4 不宜采用锚喷支护的地段,应采用构件支撑。
8.3.5 特殊地质地段施工不宜采取全断面开挖。钻爆设计时,应严格控制炮眼数量、深度和装药量。
8.3.6 自稳性极差的围岩宜采取压注水泥砂浆或化学浆液加固。
8.3.7 模筑衬砌后面的空隙应密实回填,尤其是拱顶。仰拱应尽快施工,以使结构及时封闭成环。
8.4 施工准备
8.4.1 技术准备
核对设计提供的工程地质与水文地质的测绘资料是否符合实际,必要时补测钻探资料。着重调查以下内容:
(1) 岩层走向及地下水活动程度,裂隙的特征及其组合关系,尤其要重视断层、褶皱、破碎带对施工的影响。
(2) 隧道通过岩溶地区,应查明溶洞分布情况,洞穴大小范围,有无泥水,与隧道位置的关系和影响隧道稳定的各种因素。
(3) 隧道通过黄土地层,应鉴别是属于老黄土还是新黄土,了解其厚度及其中夹杂层成分。
(4) 隧道通过含盐地层,应了解其分布范围、层位及厚度,对硫酸盐、碳酸盐含量大,膨胀压力大的含盐层,应查明地下水渗流情况及地下水中离子、游离碳酸的含量。
(5) 隧道通过泥石流地区,应了解其发生的条件和影响范围,查明是正在发展的还是停止发展的,判断施工地区是否受泥石流影响和泥石流对洞口、辅助导坑口的危害,并确定对泥石流的预防和整治措施。
(6) 隧道通过含煤地层,应了解有害气体瓦斯()的浓度、涌出量及压力等,并预计出现煤层及瓦斯突出的可能部位。
(7) 隧道通过地下水发育地区,了解其来源、类型及水压、水量、水质及与地表水补排的关系;了解含水层、透水层、隔水层与地下水位分布组合对隧道施工的影响。
8.4.2 材料准备
8.4.2.1 爆破器材
炸药、导爆索、传爆索、非电毫秒雷管,瓦斯地区应使用安全炸药,延期电雷管(总延期时间不大于130ms)。
8.4.2.2 辅助施工材料
型钢钢架、格栅钢架、小导管(φ42~50)、管棚钢管(φ80~108)、注浆材料等。
8.4.2.3 支护与衬砌材料
砂、石、水泥、外掺剂、钢筋、防水材料等。
8.4.3 主要机具
8.4.3.1 机械
凿岩机、空压机、发电机、挖土机、推土机、铲车、自卸卡车、混凝土搅拌机、喷射混凝土机、注浆机等。
8.4.3.2 测量仪器
经纬仪、水准仪、激光断面仪等。
8.4.3.3 监测仪器
位移收敛计、精密水准仪、铟钢尺、瓦斯监测仪等。
8.4.4 作业条件
8.4.3.1 所需排水系统已布置好。
8.4.3.2 洞口作业场地已平整好。
8.4.3.3 风、水、电均已接通。
8.4.3.3 施工便道已开通。
8.4.3.3 弃碴场地已落实。
8.4.5 劳动力组织
根据施工进度安排和工程数量,按劳动定额和工班组织分期安排劳动组织计划,并参考第1~8章。
8.5 工艺设计和控制要求
8.5.1 技术要求
(1) 必须进行施工监控量测,及时以量测数据反馈指导施工。
(2) 在特殊地质地段中开挖隧道,辅助施工措施是关键,各种预支护和预加固手段必须严格按设计要求到位。
(3) 爆破设计按围岩实际情况进行,原则是尽量少扰动围岩,必要时可选择不爆破而采用机械或手工挖掘。
8.5.2 材料质量要求
(1) 水泥、砂、石、水及外掺剂的质量和规格必须符合设计和规范要求,按规定的配合比施工。
(2) 钢筋、钢管的加工、接头、焊接和安装以及混凝土的拌制、运输、浇筑、养护、拆模均须符合设计和规范要求。
(3) 寒冷地区混凝土骨料应按有关规定进行抗冻试验,结果应符合规范要求。
8.5.3 职业健康安全要求
8.5.3.1 施工过程中隧道内的氧气含量按体积计不应小于20%。
8.5.3.2 隧道内气温不宜高于28℃。
8.5.3.3 有害气体浓度控制:
(1) 一氧化碳(CO)一般情况下不大于30mg/m3。特殊情况下,施工人员必须进入工作面时,可为l00mg/m3,但工作时间不得超过30min。
(2) 二氧化碳(CO2)按体积计不得大于0.5%。
(3) 氮氧化物(NO2)在5mg/m3以下。
(4) 甲烷(CH4)按体积计不得大于0.5%。
8.5.3.4 粉尘浓度控制:
含10%以上游离二氧化硅的粉尘,每立方米空气中不得大于2mg;含10%以下游离二氧化硅的矿物性粉尘,每立方米空气中不得大于4mg。
8.5.3.5 噪声不宜大于80dB。
8.5.3.6 隧道施工必须采用机械通风。通风方式应根据隧道长度、施工方法和设备条件等确定。长隧道应优先考虑混合通风方式。当主机通风不能保证隧道施工通风要求时,应设置局部通风系统、风机间隔串联或加设另一路风管增大风量。如有辅助坑道,应尽量利用坑道通风。瓦斯地段通风,应将新鲜空气送至开挖面,将开挖面附近的瓦斯含量稀释到0.5%以下;并用排风管将瓦斯气体排到洞外,不允许瓦斯气体流入隧道后方内。
8.5.3.7 隧道施工应定期测试粉尘和有害气体的浓度。
8.5.4 环境要求
8.5.4.1 当采用注浆措施时,应尽量避免注浆材料的撒漏,对进入排水系统中的有害物质应作净化处理,避免流入当地水系破坏环境。
8.5.4.2 合理选择弃碴场地,并按规范要求施作弃碴排水设计。如隧道通过的岩层含有放射性元素,应经严格测定后,依据含量浓度确定堆渣场地位置,并按规范要求作好处理措施。
8.6 施工工艺
8.6.1 工艺流程
8.6.2 操作工艺
8.6.2.1 膨胀性围岩
隧道通过膨胀性地层时,应对围岩的压力和流变情况进行调查、量测,掌握围岩变形及压力的增长特性。
(1) 应尽量减少对围岩的扰动和防止水的浸润,故宜采用无爆破掘进法。
(2) 开挖过程中应尽可能缩短围岩的暴露时间,开挖后及时喷射混凝土以封闭围岩。
(3) 支护应紧跟上,以尽快形成对围岩的约束,减少膨胀变形。可用锚喷及钢架或格栅钢架联合支护。
(4) 膨胀压力很大时,可布置超前锚杆或小导管,形成闭合环。喷射混凝土层宜采用钢纤维混凝土,以提高喷层的抗拉和抗剪能力。并应使模筑砼衬砌结构及早闭合。
(5) 在膨胀性围岩中,钢架支撑宜采用可缩性结构。支撑的制作与安装应符合下列规定:
① 支撑的可缩接头,根据位移量确定,可设2~3个。
② 接头的伸缩量,应根据隧道最大控制位移值计算确定,每个接头最大伸缩量不宜大于l00mm。
③ 可缩接头的滑动阻力,可按钢架支撑承受轴向力的1/2进行计算。
④ 当采用钢管制作支撑时,应设灌浆孔。可缩接头收缩合拢后,管内应灌满C15混凝土或10号砂浆。
⑤可缩接头处的喷射混凝土应设置纵向伸缩缝,待可缩接头合拢后再用喷射混凝土封闭。
(6) 衬砌的拱部与边墙宜同时施工,仰拱应尽早完成,以形成整体性良好的永久性衬砌。
(7) 如果膨胀压力太大,围岩变形速率难以收敛而需要提前做好拱圈衬砌时,则应在上台阶的底部设置临时混凝土仰拱或喷射混凝土仰拱,以临时形成拱圈封闭结构,在开挖下部时再拆除临时仰拱,并尽快完成边墙和隧底仰拱,形成永久性衬砌结构。仰拱与边墙连接处应尽可能做成圆弧状,以减少应力集中。
8.6.2.2 黄土
(1) 宜采用短台阶开挖法或环形开挖留核心土法。初期支护应紧跟开挖面施作,切实缩短黄土暴露的时间。
(2) 做好地表水截排工作,雨水不得漫溢于洞口仰坡和边坡面。
(3) 当隧道覆盖层浅、地表有下沉可能时,应采取防止地表下沉的措施。
(4) 对黄土层中因构造节理切割而形成的不稳定部位应加强支护。
(5) 黄土隧道宜采用复合式衬砌,开挖后以钢支撑、钢筋网、喷射混凝土和锚杆作初期支护,必要时宜采用超前锚杆、管棚支撑加固围岩。
(6) 施工中洞内应完善排水设施,保持路面干燥。当地下水量较大时,应在洞内采用井点降水法降低地下水位,或在洞外隧道开挖线两侧设深井降水。在干燥无水的黄土层中施工,应管理好施工用水,不使废水漫流。
(7) 施工时要特别注意拱脚与墙脚处断面,如超挖过大,应用浆砌片石回填,如发现该处土体承载力不够,应立即加设锚杆或其它措施予以加固。
(8) 在开挖与灌筑仰拱前,为防止边墙向内位移,宜加设横梁顶紧,亦可在支撑钢架下部设置锁脚锚杆。
(9) 在喷射混凝土时,喷射机的压力以不超过0.2MPa为宜。
(10)钻锚杆眼时,应尽量减少钻眼用水,以减少水对孔眼的浸湿作用。如粉尘不大,可考虑采用干钻。
8.6.2.3 溶洞
(1) 隧道通过岩溶地区,当发现地表有以下情况时,可初步判断其岩层中存在溶洞、暗河。
① 四周汇水的洼地内,发现有落水洞、漏斗或天然竖井存在。
② 落水洞、漏斗呈带状分布地段。
③ 地面塌陷和草木丛生以及冬季冒气等地段。
④ 地表水消失或附近有出水点(泉眼)的地段。
(2) 引排水措施
① 遇到暗河或溶洞有水流时,宜排不宜堵。应在查明水源流向及其与隧道位置的关系后,用暗管、涵洞、小桥等设施渲泄水流或开凿泄水洞将水排出洞外。
② 当岩溶水流的位置在隧道顶部或高于隧道顶部时,应在适当距离处,开凿引水斜洞(或引水槽)将水位降低到隧底标高以下再行引排。当隧道设有平行导坑时,可将水引入平行导坑排出。
(3) 堵填措施
① 对已停止发育、跨径较小、无水的溶洞,可根据其与隧道相交的位置及其充填情况,采用混凝土、浆砌片石或干砌片石予以回填封闭;或加深边墙基础,加固隧道底部。
② 当隧道拱顶部有空溶洞时,可视溶洞的岩石破碎程度在溶洞顶部采用锚杆加固,并加设隧道护拱及拱顶回填的办法处治。
8.6.2.4 跨越措施
① 当溶洞较大较深,不宜采用堵填封闭的方法,或充填物松软不能承载隧道结构时,可采用梁、拱跨越。跨越的梁端或拱座应置于稳固可靠的岩层上,必要时灌筑混凝土进行加固。遇特大溶洞时,可采取明洞结构形式通过。
② 当溶洞很大,地质情况复杂时,隧道衬砌可采用拉杆拱、边墙梁结构;有条件时,可采用锚索对溶洞与隧道连接处进行加固,锚索应为全长末胶结的自由受力锚索。
8.6.2.5 绕行措施
在岩溶区施工,个别溶洞处理耗时且困难时,可采取迂回导坑绕过溶洞,继续进行隧道前方施工,并同时处治溶洞,以节省时间,加快施工进度。绕行开挖中,应防止洞壁失稳。
8.6.2.6 溶洞地段施工应符合下列要求:
① 当达到溶洞边缘时,施工各工序应紧密衔接。同时设法探明溶洞的形状、范围、大小、充填物及地下水等情况,据以制定施工处理方案及安全措施。
② 对小溶洞应填实。对大溶洞,当在充填物中开挖而充填物较松软时,可用超前支施工,如充填物为极松散的砾、块石堆积或有水,可在开挖前采取预注浆加固。
③ 施工中对溶洞顶部应经常检查,及时处理危石。当溶洞较高且顶部破碎时,应对洞顶采取网、锚、喷加固。
④ 在岩溶地段施工,应尽量做到多打眼,打浅眼,并控制药量。
⑤ 当反坡施工遇到溶洞时,应准备足够数量的排水设备。
⑥ 当判断有岩溶水时,应利用炮眼钻孔或超前探水钻孔作涌水预报,探明开挖面前方几米到几十米的水情,防止突水突泥事故的发生。
⑦ 溶洞内不得任意抛填隧道开挖弃碴。
8.6.2.7 塌方
(1) 塌方地段应加强预报工作。在处理塌方前,应详细调查其范围、形状、塌穴的地质构造,查明其诱发原因和塌方类型,据此确定处理方案。
(2) 隧道塌方后,应先加固与塌方地段相邻的未塌方地段洞身,防止塌穴扩大,然后再处理塌方。
(3) 洞内塌方处,模筑衬砌背后与塌穴洞壁之间必须紧密支撑,按下列三种情况分别处理:
① 小塌方。应尽快采用喷射混凝土或锚喷联合支护封闭塌穴顶部和侧部,再进行清碴。在确保安全的前提下,也可在坍碴上架设临时支架,稳定顶部,然后清碴。临时支架的拆除须待灌筑衬砌混凝土达到要求强度后方可进行。最后要用浆砌片石或干砌片石将坍穴填满。
② 大塌方。塌穴高、坍碴数量大,且坍碴体完全堵住洞身时,宜采取先护后挖的方法。在查清坍穴规模大小和穴顶位置后,可采用管棚法或注浆固结法稳固围岩和碴体,待其基本稳定后,按先上部后下部的顺序清除洞内碴体,并尽快完成模注混凝土衬砌(加强型)。对衬砌背后的空穴,可先用浆砌片石回填一定厚度(约2米厚),再以弃碴填实。当坍穴很大,全部填满有困难时,也可考虑采用喷锚支护等方法稳定塌穴洞壁,或请设计单位共同做出处理。
③ 塌方冒顶。在清碴前应先支护地表陷穴口,地层极差时,可在陷穴口附近地面布置地表锚杆加固地层,洞内坍体可采用管棚等方法穿越。
(4) 当暗挖进洞,发生洞口塌方时,宜改用明洞的方法进洞。
(5) 塌方时的防排水处理措施
隧道塌方往往与地下水的活动密切相关,故“治塌应先治水”。一旦发生塌方,首先应积极采取措施,截断地表水渗入坍体范围,在洞内防止地下水渗入塌方地段,以免塌方继续扩大。具体措施有:
① 将地表沉陷和裂缝用粘土紧密夯实,周围开挖截水沟,防止地表水渗入。
② 坍体内有地下水活动时,应用管槽引至排水沟排出,以防止水对坍体的继续破坏。
③ 塌方冒顶的防排水处理:地表陷穴要用雨布遮盖,周围开挖临时排水沟,以防雨水流入洞内。拱部回填可先用浆砌片石回填约2米厚,在其上以弃碴或用一般土石回填至离地表1~2米,最后用粘土回填至略高于地表,并向四周倾斜,周围做好排水沟。
(6) 岩爆引起塌方时,应采取以下措施:
① 迅速将人员和机械撤至安全地段。
② 采用摩擦型锚杆进行支护,增大锚杆的初锚固力。
③ 采用钢纤维喷射混凝土,抑制开挖面拱部围岩的剥落。
④ 采取挂钢筋网,必要时可用钢支撑加固。
⑤ 作好岩爆现象观察记录,以备分析。
⑥ 可采取声波探测,加强岩爆预报工作。
8.6.2.8 松散地层
(1) 在松散地层中施工,行之有效的方法是超前预支护和地层注浆预加固。开挖时应尽量减少对围岩的扰动,先护后挖,密闭支撑、尽早衬砌,封闭成环。主要方法有:
① 超前锚杆或超前小钢管。适用于稳定性相对而言稍好的松散地层。
② 超前管棚(含小导管注浆或大管棚)。适用于稳定性极差的砂粘土、亚粘土(粘土含粘土粒一般大于60%,砂粘土含粘土粒10%~30%,粘沙土含粘土10%以下)、粉砂、细砂、砂夹卵石夹粘土等地层。
③ 注浆加固。采用地层注浆的方法将松散地层固结为整体,再进行开挖,这是在这类地层中使用较多的一种方法。在砂夹砾石、粗砂且有侵蚀性水的地层中,采用水泥砂浆压注;在粉、细砂或有侵蚀性水时,可压注化学浆液。
(2) 松散地层中含水,对隧道施工危害极大。可采用井点降水或注浆堵水等方法治理。
8.6.2.9 流沙
(1) 及时调查清楚流沙的特性、规模,了解地质构成、贯入度、相对密度、粒径分布、塑性指数、地层承载力、滞水层分布、地下水压力和透水系数等,详细制订处治方案,其中治水是关键。
(2) 在流沙地段开挖隧道,相应的施工措施有:
① 当开挖遇到流沙时,应赶紧封闭流沙通道。
② 加强防排水工作,防止沙层稀释和挟走沙粒,必要时采取井点法降低地下水位,其集水管可用加气砂浆充填。
③ 将泥水抽排至洞外。当隧道很长时,可在洞内合适位置设临时蓄泥水池,将泥水在该池内经处理沉淀后抽出洞外,池内沉积的淤泥定期清除。
④ 采用化学药液注浆固结围岩时,注剂可采用悬浮型或溶液型浆液。
⑤ 应自上而下分部开挖,先护后挖,边挖边密封,遇缝必堵。也可采用超前注浆,以改善地层结构,然后再开挖。在流沙地段,原则上不宜采用喷锚支护,而宜采用构件支撑。
⑥ 可采用工字钢支撑或木支撑,设置底梁,支排的上下、纵横均应连接牢固。架设拱架时,拱脚应用方木或厚板铺垫。支撑背面应用木板或槽型钢板遮挡,严防流沙从支排间逸出。
⑦ 在流沙逸出口附近较干燥围岩处,应尽快打入锚杆或施作喷射混凝土层,加固围岩,防止逸出扩大。
(3) 流沙地段开挖边墙马口,其长度不得大于2m,并应采取措施防止拱圈两侧不均匀下沉。拱部和边墙衬砌混凝土的灌筑应尽量缩短时差,尽快形成封闭环。
8.6.2.10 瓦斯地层
(1) 在瓦斯溢出地段,应预先确定瓦斯探测方法,并制订瓦斯稀释措施、防爆措施、紧急救援措施等。
(2) 在选择瓦斯地区的施工方法时,要求各工序间距尽量短.以便使衬砌及早封闭成环,同时应严格保证混凝土的密实性,以防瓦斯溢出。当开挖分部多时,岩层暴露的总面积多,成洞时间长,洞内各工序交错分散,易使瓦斯各处积滞浓度不匀,这对施工是很不利的。因此,应尽量选择分部少的施工方法,只要条件许可,就应尽可能采用全断面开挖,因其工序简单、面积大、通风好,随挖随护,能够很快缩短煤层中瓦斯放出的时间和缩小围岩暴露面,有利于防止瓦斯。
(3) 加强通风是防止瓦斯爆炸最有效的办法。把空气中的瓦斯浓度吹淡到爆炸浓度以下的1/5~1/10,将其排出洞外。有瓦斯的隧道,必须采用机械通风,并配置备用风机,一旦原有通风机发生故障时,备用风机能立即供风,始终保证工作面空气内的瓦斯浓度在允许限度以内。当通风机发生故障或停止运转时,洞内工作人员应马上撤离到新鲜空气地区,直至通风恢复正常,瓦斯浓度降到允许限度以内,才能进入工作面继续工作。
(4) 钻爆作业必须遵守下列规定:
① 在煤层或有瓦斯岩层中,不允许打400mm以下的浅眼,任何炮眼的最大抵抗线不得小于300mm。
② 打眼时应采取湿式凿岩,严禁干式凿岩。
③ 应使用毫秒电雷管和安全炸药,并采用电力起爆。
④ 爆破电闸应安装在新鲜风流中,并与开挖面保持200m左右的距离,或用放炮器起爆。
⑤ 应采用连续装药方式,雷管安放在最外一节炸药中,不得使用裸露药包。
(5) 瓦斯地层施工必须采取下列安全措施:
① 预先对各有关工种人员进行专门训练,经考试合格确认其已掌握有关防止瓦斯爆炸方面的技术操作知识后,方可上岗工作。装碴运输使用的金属器械和车辆不得与碴体撞击,铲装前必须将石碴洗湿,防止摩擦和碰击火花。避免使用内燃机械。
② 通风用的风筒、风道、风门和风墙等设施,必须按规定制作,保持密闭,防止漏风和松动塌落,施工中应派专人维修和保养,禁止频繁开启风门,确保风流稳定。
③ 风机用电应单独供给,当其它电源因瓦斯超限而切断时风机电源必须能正常供电。
④ 组织工地救护组,进行专门抢救训练。备齐急救和抢险设备,并指定专人保管,经常保持其良好状态,不得挪做他用。
⑤ 隧道内严禁使用明火照明,不得带入易燃物品。
(6)瓦斯检测手段可采用瓦斯遥测装置、定点报警仪和手持式光波干涉仪。应重点检测下列地点:
① 开挖面及其附近20m范围内。
② 断面变化交界处上部,导坑上部,衬砌与未衬砌交界处上部,以及衬砌台车内部等容易积聚瓦斯的地方。
③ 局扇20m范围内的风流中。
④ 总回风流中。
⑤ 各洞室和通道。
⑥ 机械、电气设备及其开关附近20m范围内。
⑦ 岩石裂隙、溶洞和采空区瓦斯溢出口。
⑧ 局部通风不良地段。
⑨ 技术负责人指定的检测地点。
(7) 应加强瓦斯检查制度,在钻眼、装药、放炮前及放炮后四个环节上搞好瓦斯巡回检测工作。瓦斯检查应按下列规定执行:
① 导坑内瓦斯含量在0.5%以下时,每隔0.5h至1h检查一次,在0.5%以上时,应随时检查,不得离开开挖面,发现异常应及时报告。
② 当发现瓦斯含量在1%时,应停止工作,加强通风稀释,在瓦斯含量降到允许值后,才可恢复工作。
③ 瓦斯检查人员工作时应有安全防护装备。
(8)当有煤与瓦斯突出危险时,必须按《煤矿安全规程》的规定,制定专门的防突措施。
8.6.2.11 岩爆
(1) 岩爆的工程现象是:当隧道开挖时,岩体受到急剧破坏,岩片由围岩壁面上突发性地飞出,发出爆裂声,而且大都发生在隧道掌子面附近及侧壁上,有时频繁出现,有时甚至会延续一段时间后才逐渐消失。
(2) 岩爆的防治可以采用以下措施:
① 强化围岩。如喷射混凝土或喷钢纤维混凝土、锚杆加固、喷锚支护、网锚喷联合、钢支撑网喷联合等。这些措施的出发点是给围岩一定的径向约束,使围岩的应力状态较快地从平面转向三维应力状态,以达到延缓或抑制岩爆发生的目的。
② 弱化围岩。可往岩层中注水,调查结果表明,当隧道有涌水时是不会发生岩爆的,注水能改变岩石的物理力学性质,降低岩石的脆性和储存能量的能力。也可采用解除围岩中高地应力的方法,如超前预裂爆破、排孔法、切缝法等。目的是消减围岩中的能量,使能量平和地转化或释放。
(3) 岩爆地段隧道施工的注意事项有:
① 如设有平行导坑,则平导应超前于正洞一定距离,以了解地质,判断是否会发生岩爆,为正洞施工达到相应地段时加强防治提供依据。如有条件,可采用声波探测预报岩爆的可能性。
② 爆破应严格控制用药量,以尽可能减少对围岩的扰动。
③ 根据岩爆发生的频率和规模情况,必要时应考虑缩短爆破循环进尺。初期支护或衬砌要紧跟开挖面,以尽可能减少岩层的暴露面和暴露时间,防止岩爆的发生。
8.7 质量标准
8.7.1 洞身开挖
详见第3章。
8.7.2 喷射混凝土支护
详见第5章。
8.7.3 锚杆支护
详见第6章。
8.7.4 钢筋网支护
8.7.4.1 基本要求
(1) 所用材料的质量和规格应符合设计要求。
(2) 采用双层钢筋网时,第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设。
8.7.4.2 实测标准
见表8.7.4.2。
8.7.4.3 外观标准
钢筋网与锚杆或其他固定装置应连接牢固,喷射混凝土时不得晃动。
8.7.5 混凝土衬砌
详见第7章。
8.7.6 钢支撑支护
详见6.6.2
8.7.7 衬砌钢筋
8.7.7.1 基本要求
钢筋的品种、规格、形状、尺寸、数量、接头位置必须符合设计要求和有关标准的规定。
8.7.7.2 实测标准
见表8.7.7.2。
8.7.7.3 外观标准
f______________________________________________________________________________________________________________________________无污秽、无锈蚀。
8.7.8 超前锚杆
8.7.8.1 基本要求
(1) 锚杆材质、规格等应符合设计和规范要求。
(2) 超前锚杆与隧道轴线外插角宜为5°~10°,长度应大于循环进尺,宜为3~5m.
(3) 超前锚杆与钢架支撑配合使用时,应从钢架腹部穿过,尾端与钢架焊接。
(4) 锚杆插入孔内的长度不得短于设计长度的85%。
(5) 锚杆搭接长度应不小于1m。
8.7.8.2 实测标准
见表8.7.8.2。
8.7.8.3 外观标准
锚杆沿开挖轮廓线周边均匀布置,尾端与钢架焊接牢固,锚杆入孔长度符合要求。
8.7.9 超前钢管
8.7.9.1 基本要求
(1)钢管的型号、质量和规格等应符合设计和规范要求。
(2)超前钢管与钢架支撑配合使用时,应从钢架腹部穿过,尾端与钢架焊接。
(3)钢管插入孔内的长度不得短于设计长度的85%。
8.7.9.2 实测标准
见表8.7.9.2。
8.7.9.3 外观标准
钢管沿开挖轮廓线周边均匀布置,尾端与钢架焊接牢固,入孔长度符合要求。
8.8 成品保护
8.8.1 模筑混凝土衬砌的拆模养护时间必须严格按规范要求进行。
8.8.2 隧道的设计基准期是100年,应按《公路工程混凝土结构防腐技术规范》(JTG/T 07-01—2006)的规定保证混凝土的防腐蚀要求。
8.9 安全环保措施
8.9.1 施工中应经常观察围岩和地下水的变异情况,量测支护、衬砌的受力情况,注意地形、地貌的变化,防止突然事故的发生。如有险情,应立即分析情况并采取措施,迅速处理。渗漏水地段,应先治水。
8.9.2 当开挖面自稳性很差,难以开挖成形时,应在清除危石后尽快在开挖面上喷射厚度不小于50mm的混凝土护面,必要时,可在开挖轮廓线处和开挖面上打设超前锚杆,超前锚杆长度宜大于开挖进尺的3倍。
8.9.3 锚喷支护完成后仍不能提供足够的支护能力时,应及时设置钢架支撑,以加强支护。并符合下列要求:
(1) 支撑应有足够的强度和刚度,能承受开挖后的围岩压力.支撑基础应铺设垫板。当支撑出现变形、断裂时,应立即加固或部分撤换
(2) 围岩出现底部压力,产生底鼓现象或可能产生沉陷时,应加设底梁。
(3) 当围岩极为松软破碎时,必须先护后挖,暴露面应采用支撑封闭。
(4) 根据现场条件,可结合管棚或超前锚杆等支护,形成联合支撑。
(5) 支撑作业应迅速、及时。
8.9.4 当围岩压力过大,支撑下沉可能侵入衬砌设计断面时,必须挑顶,并按以下方法进行处理:
(1) 拱部扩挖前发现顶部下沉,应先挑顶后扩挖。
(2) 当扩挖后发现顶部下沉,应立好拱架和模板先灌筑满足设计断面部分的拱圈,待混凝土达到所需强度并加强拱架支撑后,再行灌筑其余部分
(3) 挑顶作业宜先护后挖。
8.10 质量记录
8.10.1 钢筋、型钢出厂质量证明书。
8.10.2 隐避工程验收记录。
8.10.3 当采用构件支撑时,塌方地段的衬砌背后未能取出的木料应作记录。
