1、高地溫地質(zhì)地段隧道開挖施工方案,首先了解工程中高地溫地段隧道施工的措施,一.高熱地段介紹 隧道通過高溫、高熱地段，會給施工帶來困難。一般在火山地帶的地區(qū)修建隧道或地下工程會遇到比較高溫高熱的情況，如日本某地的發(fā)電廠工程的隧道，其圍巖溫度高達(dá) 。更甚者，在高溫隧道中發(fā)生過施工人員由于地層噴出熱水或硫化氫等有害氣體，而燙傷或中毒。一、高地溫的熱源地?zé)岬男纬砂礋嵩捶诸?，可分為三大類：即地球的地幔對流；火山巖漿集中處的熱及放射性元素的裂變熱成為熱源。其中，對隧道工程造成施工影響的，主要是火山的熱源和放射性元素的裂變熱源。,其中常見的地?zé)醽碓矗褐饕堑厍騼?nèi)部長壽命放射性同位素?zé)岷朔磻?yīng)產(chǎn)生的熱能。地?zé)嵩诘?/p>

2、球上有不同的呈現(xiàn)形式。按照其儲存形式，地?zé)豳Y源可分為蒸汽型、熱水型、地壓型、干熱巖型和熔巖型5大類。 天然溫泉的溫度大多在60 以上，有的甚至高達(dá)100140 。,地?zé)嵋鸶邿崾┕さ囟?火山內(nèi)部的熔巖，是已經(jīng)熔化的巖石，以高溫液體呈現(xiàn)，常見于火山出口或地殼裂縫，一般溫度介于攝氏700度至1200度之間 但熔巖附近的溫度則由巖石性質(zhì)決定，溫度降低快慢不一，有時即使遠(yuǎn)離10公里土地依舊可達(dá)40度的高溫。,熔巖引起的高地溫地段,（1）火山熱的熱源：由于火山供給的熱是地下的巖漿集中處的熱能而產(chǎn)生熱水，這種熱水（泉水）成為熱源又將熱供給周圍的巖層。當(dāng)隧道或地下工程穿過這種巖層，就有發(fā)生高溫、高熱的現(xiàn)象。

3、 （2）放射性元素的裂變熱的熱源：根據(jù)日本文獻(xiàn)介紹，由于地殼內(nèi)巖石中含有放射性物質(zhì)，其裂變熱產(chǎn)生地溫，地下增溫率以所處的深度不同而異，其平均值為30/100m 。東京大學(xué)院內(nèi)測定的實例表明，該處地下增溫率為2.2/100m 。假定地表溫度為15 ，地下增溫率以3/100m 計，覆蓋層厚1000m深處的地溫而成為45。日本某地質(zhì)調(diào)查所對30處深層熱水地區(qū)調(diào)查的結(jié)果，在平原地區(qū)認(rèn)為不受火山熱源的影響，其地下2000m深處的地下溫度為67136。這說明如果覆蓋層很厚即使沒有火山熱源供給也有發(fā)生高溫、高熱問題的可能性。,二、高地溫地段隧道施工的措施 （1）為保證隧道施工人員進(jìn)行正常的安全生產(chǎn)，我國有關(guān)

4、部對隧道施工作業(yè)環(huán)境的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)都有規(guī)定。如鐵道部規(guī)定，隧道內(nèi)氣溫不得超過28 ；交通部規(guī)定，隧道內(nèi)氣溫不宜高于30。國外的資料介紹，日本規(guī)定隧道內(nèi)溫度低于37。 （2）為達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，在施工中一般采取通風(fēng)和灑水及通風(fēng)與灑水相結(jié)合的措施。地溫較高時，可采用大型通風(fēng)設(shè)備予以降溫。地溫很高時，在正洞開挖工作面前方的一段距離，利用平導(dǎo)超前鉆探，如有熱水涌出，可在平導(dǎo)內(nèi)增建降水、排水設(shè)施和排水鉆孔，以降低正洞的水位。如正洞施工中仍有熱水涌出時，可采用水玻璃水泥系藥液注漿，以發(fā)揮截水及穩(wěn)定圍巖的作用。,（3）高溫地段的襯砌混凝土：在高溫（如70高溫）的巖體及噴混凝土上澆筑二次襯砌混凝土?xí)r，即使厚度再薄，

5、水化熱也不易逸出。由于混凝土里面和表面的溫差，在早齡期有可能存在裂縫。因此，對二次混凝土襯砌防止裂縫，應(yīng)采取下述措施： 為了防止高溫時的強(qiáng)度降低，應(yīng)選定合適的水灰比，并考慮到對溫泉水的耐久性，宜采用高爐礦渣水泥（分離粉碎型水泥）?；炷僚浜媳群蛽胶蟿?yīng)作試驗優(yōu)選。 在防水板和混凝土襯砌之間設(shè)置隔熱材料，可隔斷從巖體傳播來的熱量，使混凝土內(nèi)的溫度應(yīng)力降低。 把一般襯砌混凝土的澆筑長度適當(dāng)縮短。 用防水板和無紡布組合成緩沖材料，由于與噴混凝土隔離，因此，混凝土襯砌的收縮可不受到約束。 適當(dāng)設(shè)置裂縫誘發(fā)縫，一般在兩拱角延長方向設(shè)置。,（4）中暑癥的防治措施：在高溫條件下施工除采用降溫措施外，還應(yīng)注意

6、中暑癥的防治工作。中暑癥可分為熱痙攣癥、熱虛脫癥和熱射癥三種類型，其癥狀及處置如下： 熱痙攣：由于出汗過多，體內(nèi)的水分、鹽類喪失而引起。其癥狀為在作業(yè)中和作業(yè)后，發(fā)作性肌肉痙攣和疼痛。對此癥應(yīng)采取充分地攝取水和鹽類予以緩解癥狀。 熱虛脫：由于循環(huán)系統(tǒng)失調(diào)而引起。其主要癥狀為血壓降低、速脈、水脈、頭暈、頭痛、嘔吐、皮膚蒼白、體溫輕度上升。采取的措施是，循環(huán)器官有異常的人員嚴(yán)禁參加施工。對有癥狀者增加補(bǔ)水次數(shù)，并在陰涼處靜臥休息。,熱射癥：由于體溫調(diào)節(jié)中樞失調(diào)，體溫上升。癥狀為：體溫高、興奮、乏力和皮膚干燥等。采取的措施，對高溫不適應(yīng)者應(yīng)避免在洞內(nèi)作重體力勞動。在高溫施工地段采用冷水噴霧等方法降溫

7、，必要時對患者可采取醫(yī)療急救處置。 （5）合理安排高溫作業(yè)時間：根據(jù)坑道內(nèi)的高溫程度、勞動強(qiáng)度和勞動效率，確定勞動工時，以策施工人員的健康和安全。 （6）加強(qiáng)健康管理：有高血壓、心臟病的患者，由于高溫作業(yè)有引起癥狀惡化之虞；疲勞、空腹、睡眠不足、酒醉等容易誘發(fā)中暑癥，對此類人員應(yīng)禁止參加勞動。在高溫作業(yè)時，易發(fā)生維生素、水分、鹽類的不足，對此需進(jìn)行充分的補(bǔ)充。為恢復(fù)疲勞，在適溫適濕的環(huán)境下休息，或充分地進(jìn)行臥床休息。,由上面知識可知道： 對于高地溫地段，必須采取先降溫，后施工的方案。否則對于人員安全，設(shè)施正常工作都有極大影響。 下面是武隆某隧道施工DK192+330DK194+850 段 高地

8、溫地段施工,根據(jù)設(shè)計資料預(yù)測，武隆某隧道可能有高地溫。DK192+330DK194+850 段，應(yīng)注意高地溫根據(jù)洞內(nèi)開挖后實測溫度，如果存在高地溫地段，則采取以下措施： 1、加強(qiáng)通風(fēng)。增加通風(fēng)時間，必要時設(shè)雙機(jī)雙管路通風(fēng)。 2、掌子面處設(shè)局扇以加強(qiáng)空氣流動，增加通風(fēng)效果。 3、灑水降溫。經(jīng)常向掌子面或巖面灑水，爆破后及時向洞室四周、碴堆灑水，以降低溫度。 4、對襯砌砼加強(qiáng)灑水養(yǎng)護(hù)，還可以起到降低砼水化熱所產(chǎn)生的熱量。,（一） 隧道施工總工藝流程,1.施工前準(zhǔn)備,準(zhǔn)備事項： 1.通風(fēng)設(shè)施 2.水源 3.交通運(yùn)輸 4.電力 5.建筑材料 6.場地整理,通風(fēng)設(shè)施的準(zhǔn)備及工藝流程了解,開挖進(jìn)洞,洞口超

9、前支護(hù)完成后，非爆破人工開挖進(jìn)洞。人工開挖進(jìn)洞施工工藝流程如上圖。施工要點： （1）挖進(jìn)洞時，先用挖掘機(jī)進(jìn)行初挖，再輔以人工用風(fēng)鎬和鐵鍬等工具將開挖輪廓線附近的圍巖挖除。 （2）施工過程中要隨挖隨護(hù)。 （3）上臺階格柵拱架立好后，為防止拱頂下沉，除施加鎖腳錨桿外，在兩拱腳間焊連一鋼橫梁，并在拱頂與鋼橫梁中點間連一豎向中支撐。鋼橫梁、中支撐、鋼拱架之間一定要焊接牢固。 （4）底注漿與下臺階初期支護(hù)可同時進(jìn)行。 （5）初期支護(hù)與基底注漿完成后，要及時施作仰拱。 （6）仰拱施工完畢且砼達(dá)到一定強(qiáng)度后，方可拆除鋼橫梁和中支撐。,（二） 隧道開挖1、開挖作業(yè)工序流程（鉆爆法）,施工要求 （1） 放樣布眼

10、。隧道開挖每一個循環(huán)都要進(jìn)行施工測量，控制開挖斷面，在掌子面上用紅油漆畫出隧道開挖輪廓線，標(biāo)出炮眼位置，誤差不超過5 厘米。 （2） 定位鉆孔。鉆眼按設(shè)計指定的位置進(jìn)行。鉆眼時掘進(jìn)眼保持與隧道軸線平行，除底眼外，其它炮眼口比眼底低5 厘米，以便鉆孔時的巖粉自然流出，周邊眼外插角控制在2 度到3 度以內(nèi)。掏槽眼嚴(yán)禁互相打穿相交，眼底比其他炮眼深20 厘米。 （3） 清孔裝藥。裝藥前炮眼用高壓風(fēng)吹干凈，檢查炮眼數(shù)量。裝藥時派專人分好雷管段別，按爆破設(shè)計順序裝藥，裝藥作業(yè)分組分片進(jìn)行，定人定位，確保裝藥作業(yè)有序進(jìn)行，防止雷管段別混亂，影響爆破效果。每眼裝好藥后用炮泥堵塞。 （4）網(wǎng)絡(luò)連接。起爆網(wǎng)采用

11、復(fù)式網(wǎng)絡(luò)，聯(lián)接時每組控制在12 根以內(nèi)；聯(lián)接雷管使用相同的段別，且使用低段別的雷管。雷管聯(lián)接好后有專人負(fù)責(zé)檢查，檢查雷管的連接質(zhì)量及是否有漏聯(lián)的雷管，檢查無誤后起爆。 （5） 調(diào)整控制。開挖過程中經(jīng)常觀察石質(zhì)的變化情況及爆破效果，及時調(diào)整鉆爆設(shè)計。嚴(yán)格控制周邊眼的裝藥量，減少對圍巖的擾動，控制超欠挖。 （6） 排水?？刂扑淼壮吠冢ＷC底面平整。保持臨時排水系統(tǒng)暢通不積水，防止浸泡圍巖。,（三） 采用到的施工支護(hù)工藝 1、砂漿錨桿 （1 ） 砂漿錨桿施工工藝流程 、注漿完成，卸下注漿管和錨桿接頭，轉(zhuǎn)入下一孔注漿。,（2）原材料及配合比 a、錨桿桿體采用直徑22 毫米的螺紋鋼，使用前調(diào)直、除油，

12、砂漿采用中砂和425號水泥拌制，砂最大粒徑不大于2.5 毫米，使用前過篩清洗。 b、砂漿配合比控制在（水泥：砂子）1：11：0.5 之間，水灰比控制在0.45 0.5 之間。 c、砂漿拌合均勻，隨拌隨用，在砂漿初凝前使用完畢。 （3）鉆孔 a、采用手持鑿巖機(jī)、錨桿臺車鉆孔。 b、鉆孔的深度、方向和布置嚴(yán)格按設(shè)計施工。 c、孔深誤差不超過5 厘米，孔徑大于桿體直徑15 毫米。 d、鉆孔完畢吹凈孔內(nèi)積水、積粉和巖碴。 （4）注漿 a、采用牛角泵注漿。灌漿開始或中途停止超過30 分鐘，用水或稀水泥漿潤滑注 漿泵及管路。 b、注漿時注漿管插入距孔底5-10 厘米處，隨砂漿的注入緩慢均勻拔出，灌漿壓力不

13、大于0.4MPa。避免孔中砂漿漏灌，保證錨桿全長錨固。 c、錨桿的插入長度不小于設(shè)計長度的95%，錨桿安裝后不得隨意敲擊。,2.中空注漿錨桿,3、鋼筋網(wǎng) 鋼筋網(wǎng)在洞外預(yù)先按設(shè)計焊接綁扎成片，運(yùn)至洞內(nèi)隨圍巖起伏鋪設(shè)，并與錨桿、鋼支撐焊牢，鋼筋網(wǎng)與圍巖間距3-4cm，噴砼后鋼筋網(wǎng)片不外露，最小保護(hù)層厚度2cm。 4、格柵鋼架支撐 （1）鋼架加工：按照設(shè)計尺寸在平面上放出1：1 大樣，并把整個鋼架分成若干個單元，并焊好連接法蘭，法蘭的焊接準(zhǔn)確周正，孔眼對應(yīng)。 （2）鋼架架立：首先要測量準(zhǔn)確，架立后并復(fù)核，鋼架盡可能與圍巖貼靠緊密，兩側(cè)底腳使用墊塊支墊牢固。 （3）連接：法蘭之間對正，用螺栓連接牢固，

14、鋼架與錨桿焊牢，鋼架與鋼架之間用22 螺紋鋼焊接連成整體，起到整體支護(hù)效果。,5、噴射砼（或鋼纖維砼）采用TK-961 型噴射砼機(jī)濕噴作業(yè),噴砼作業(yè) a、噴射前，先用高壓風(fēng)、水清洗巖面，清除浮石，檢查機(jī)具設(shè)備和管路。 b、送風(fēng)前先打開計量泵，以免高壓混凝土拌合物堵塞速凝劑環(huán)噴射孔；送風(fēng)之后 調(diào)整風(fēng)壓，使之控制在0.45-0.70MPa 之間。 c、噴嘴與巖面距離為60-100 厘米，噴射方向盡量與受噴面垂直。 d、一次噴射厚度不超過10 厘米，兩次噴射時間間隔為15-20mim。 e、噴射作業(yè)分段、分片進(jìn)行，每段長度不超過6 米。噴射順序按先邊墻后拱腳，最后拱頂施噴。噴頭成螺旋形緩慢均勻移動，

15、每圈壓前面半圈，繞圈直徑約30 厘米。 注意事項 a、開機(jī)先開主機(jī)，再按依次開震動棒、計量泵、風(fēng)閥的順序進(jìn)行。 b、噴射完成先關(guān)主機(jī)，再依次關(guān)風(fēng)風(fēng)閥、計量泵和振動棒，然后用清水將機(jī)內(nèi)、輸送管路內(nèi)殘物清理干凈。 c、嚴(yán)格控制拌合物水灰比，經(jīng)常檢查速凝劑注入環(huán)的工作情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處 d、如有堵管情況，則必須先關(guān)閉主機(jī)，然后才能進(jìn)行處理。,（四） 出碴運(yùn)輸,隧道分別采用有軌和無軌運(yùn)輸。有軌為電瓶車牽引梭式礦車出碴。 1、鋼軌及道岔：洞內(nèi)鋪設(shè)單線43Kg/m 的鋼軌，軌距900 毫米,6道岔。 2、運(yùn)輸線路：正洞內(nèi)鋪設(shè)“四軌兩線”，平導(dǎo)鋪設(shè)單線軌道，每600m 設(shè)一會車線。洞外鋪一條運(yùn)料岔線，該岔

16、線經(jīng)過充電平臺，另鋪一條至修配車間兼停車岔線。 3、武隆出口、橫洞臨時棄碴須經(jīng)汽車二次倒運(yùn)至指定棄碴場。詳見“八、主要工序施工工藝,（五）砼襯砌,1、襯砌工藝流程如下圖:,2、襯砌施工要求 a、襯砌臺車就位時進(jìn)行測量控制，灌注前進(jìn)行復(fù)核。臺車下部支墊穩(wěn)固，上部及兩側(cè)面用短撐支撐牢固，防止晃動。 b、對模板進(jìn)行測量控制，保證模板縫成直線。 c、灌筑砼兩側(cè)對稱同時進(jìn)行，注意控制兩側(cè)泵送砼的均勻性，兩側(cè)灌注砼高差不得超過50 厘米。 d、每循襯砌前，對上一組襯砌接縫處的砼鑿毛、清洗，并刷一層水泥漿以使新舊砼接合良好。 e、砼灌注連續(xù)一次灌筑完畢，如發(fā)生停電等意外事故必須停工時，將灌注面整平、振搗好。

17、停工2 小時以上，要等24 小時后才能接灌。 f、拱部封頂時，必須填滿搗實，不得有空隙。 g、根據(jù)洞內(nèi)濕度情況采用灑水或自然養(yǎng)生。拆模在拱部砼達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的75%以上時進(jìn)行，拆模時注意砼模角及表面的保護(hù)。 h、耐腐蝕砼，按耐腐蝕外加劑摻量要求準(zhǔn)確計量拌合均勻，灌注中分層振搗密實。,注意以上施工中：粉塵的清除 （1） 針對鉆爆粉塵主要采取如下措施 鉆孔時采用濕式鑿巖，加強(qiáng)局扇通風(fēng)。 在掌子面30m、50m、100m 處邊墻及拱部安裝水幕降塵器，水充分霧化后，迫使粉塵迅速降落。 在距掌子面120m 以外安裝隧道集塵器：天津產(chǎn)GC500 型，處理風(fēng)量500m3/min，捕集粒徑3.11um，除塵效率

18、98.5%，耗風(fēng)量0.67m3/min。 （2）采用砼濕噴工藝降低噴錨粉塵。 （3）在巖碴上灑水濕潤以壓制粉塵，派人清掃保持路面清潔，灑水濕潤防止路面干燥起塵。 （4）采用低污染內(nèi)燃設(shè)備，或在內(nèi)燃設(shè)備上安裝凈化裝置，以降低尾氣固體粉塵 排放量。 （5）將通風(fēng)管安裝于拱頂部，加強(qiáng)風(fēng)管維護(hù)，防止漏風(fēng)，洞內(nèi)最高風(fēng)速6m/s。,施工質(zhì)量保證及安全措施一.質(zhì)量保證,鉆孔爆破的質(zhì)量保證措施1.嚴(yán)格按監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的爆破方案進(jìn)行鉆孔、裝藥、連網(wǎng)。2.周邊孔在斷面輪廓線上開孔，沿輪廓線的調(diào)整范圍和掏槽孔的孔位偏差不大于5cm，其它炮孔孔位偏差不大于10cm。3.炮孔的孔底落在爆破圖規(guī)定的平面上。4.炮孔經(jīng)檢查

19、合格后，方可裝藥爆破。5.炮孔的裝藥、堵塞和引爆線路的聯(lián)結(jié)，由經(jīng)過考核合格并持有上崗證的炮工負(fù)責(zé)施工，嚴(yán)格按爆破圖的規(guī)定和要求進(jìn)行作業(yè)。6.每次爆破后，對巖石爆破的效果進(jìn)行現(xiàn)場實地調(diào)查并作出評價，通過儀器測定爆破對巖體完整性的影響，對爆破參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。7.炮孔痕跡保存率：完整巖石在80%以上，較完整和完整性差的巖石不小于50%，較破碎和破碎巖石不小于20%。8.相鄰兩孔間的巖面平整，孔壁沒有明顯的爆震裂隙。9.相鄰兩茬炮之間的臺階或最大外斜值小于10cm。,錨噴支護(hù)質(zhì)量保證措施1.材料控制：錨桿、水泥、外加劑等產(chǎn)品有生產(chǎn)廠的質(zhì)量證明書，并按圖紙要求或監(jiān)理工程師要求進(jìn)行試驗。2.錨桿的開孔按施工圖紙布置的鉆孔位置進(jìn)行，其孔位偏差不大于10cm。3.錨桿孔的孔軸方向滿足施工圖紙的要求，施工圖未