本發(fā)明涉及一種隧道施工處理方法，特別地，涉及一種填充性巖溶隧道施工處理方法。
背景技術(shù)：
：我國(guó)巖溶塌陷分布較廣，許多領(lǐng)域都深受其害。其中，公路、鐵路以及礦山受害最嚴(yán)重，其次為農(nóng)田水利、城市建設(shè)、道路與管線路設(shè)施等。隨著我國(guó)西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，高速公路、鐵路不斷向山區(qū)延伸，根據(jù)中國(guó)交通部2016年初調(diào)整后的“十三五”規(guī)劃，在“十三五”末，我國(guó)公路通車?yán)锍踢_(dá)到150萬(wàn)公里，其中高速公路通車?yán)锍虒⑦_(dá)到13.8萬(wàn)公里。大量的在建或者規(guī)劃中的公路不可避免的需要穿越巖溶發(fā)育地區(qū)，而路線上存在的大量的各種溶洞給路基、橋基基礎(chǔ)和隧道的建設(shè)帶來(lái)了很多困難。因此，研究巖溶對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性的影響及隧道施工過(guò)程中巖溶處治技術(shù)具有顯著的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。其中，填充性巖溶對(duì)隧道的影響歸納起來(lái)主要包括巖溶水的危害、巖溶洞穴及其充填物等方面的危害：一方面，工程圍巖范圍內(nèi)巖溶水的存在使得工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件發(fā)生變化，造成圍巖強(qiáng)度降低，滲透水壓力增加；另一方面，圍巖中溶洞的存在使得圍巖物理、力學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，進(jìn)而引起地層剛度和應(yīng)力場(chǎng)的變化。在隧道施工過(guò)程中，溶洞將使隧道的施工力學(xué)動(dòng)態(tài)更為復(fù)雜，易造成圍巖中應(yīng)力的過(guò)度集中，隧道周邊變形量增加，并可能引起隧道開(kāi)挖中局部圍巖的坍塌、掉塊，影響隧道施工，直接危及施工人員和機(jī)械設(shè)備的安全。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能解決填充性巖溶在隧道施工過(guò)程中，易造成圍巖中應(yīng)力的過(guò)度集中，隧道周邊變形量增加，并可能引起隧道開(kāi)挖中局部圍巖的坍塌、掉塊，影響隧道施工，直接危及施工人員和機(jī)械設(shè)備的安全的技術(shù)問(wèn)題的填充性巖溶隧道施工處理方法。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的填充性巖溶隧道施工處理方法，包括以下步驟：a、找尋巖溶發(fā)育控制因素及發(fā)育規(guī)律；b、巖溶探測(cè)，進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)；c、填充性巖溶對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性影響分析；d、填充性巖溶處治。具體地，步驟a中的巖溶發(fā)育控制因素，包括巖性對(duì)巖溶發(fā)育的控制、溶蝕體對(duì)巖溶發(fā)育的控制、地質(zhì)構(gòu)造對(duì)巖溶發(fā)育的控制、地形對(duì)巖溶發(fā)育的控制和大氣降水對(duì)巖溶發(fā)育的控制；巖性對(duì)巖溶發(fā)育的控制具體為：可溶性巖石指能與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被溶解的巖石，按巖石的礦物成分和化學(xué)成分的不同分為三組，即碳酸鹽巖、鹽巖、硫酸鹽巖；溶解度的大小：鹽巖>硫酸鹽>碳酸鹽；可溶性巖石是巖溶發(fā)育的前提條件，在同等條件下，巖石的可溶性越強(qiáng)，就越有利于巖溶發(fā)育，所以在上述三種可溶性巖石中，鹽巖的巖溶最發(fā)育，硫酸鹽巖和鹽巖在地表表面分布較少，而碳酸鹽巖地球表面分布最廣，對(duì)隧道工程的影響范圍也最大；溶蝕體對(duì)巖溶發(fā)育的控制具體為：處于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上的可溶性巖都可被侵蝕，水量大小、水中CO2含量高低、水力梯度、水溫的高低、離子總硬度高低及其它侵蝕性有機(jī)酸的含量與巖溶發(fā)育的強(qiáng)度和速度成正比；地質(zhì)構(gòu)造對(duì)巖溶發(fā)育的控制具體為：巖溶是否發(fā)育以及發(fā)育的強(qiáng)弱與巖層的組合類型有關(guān)，巖層組合是指可溶巖與非可溶巖層的相互組合關(guān)系，斷裂構(gòu)促使巖層產(chǎn)生大量節(jié)理裂隙，為巖溶水的活動(dòng)提供了流通的便道，從而為巖溶作用提供了極為有利的發(fā)育條件，巖溶發(fā)育強(qiáng)度決定于斷層帶破碎程度、斷層的性質(zhì)及膠結(jié)情況，不同性質(zhì)的斷裂構(gòu)造對(duì)巖溶發(fā)育的控制作用不相同；地形對(duì)巖溶發(fā)育的控制具體為：地形越低、匯水面積越大，就越有利于巖溶的發(fā)育，地表水深入地下，深部地下的巖溶形態(tài)多以巖溶豎井、落水洞、巖溶塌陷、溶洞或巖溶洼地形態(tài)出現(xiàn)，地形越陡地表水體徑流越快，水體很難進(jìn)入深部，這時(shí)巖溶的發(fā)育主要在地表，常以表面沖蝕為主，常有石芽、溶溝或溶槽地表形態(tài)出現(xiàn)，深部的巖溶不發(fā)育；大氣降水對(duì)巖溶發(fā)育的控制具體為：降水多或氣候潮濕，地下水就能夠得到迅速充分的補(bǔ)給，巖溶發(fā)育就快，若水體能從地表及深層不斷及時(shí)得到有利酸CO2，則利于巖溶進(jìn)一步的發(fā)育。具體地，步驟a中的巖溶發(fā)育規(guī)律，包括巖溶發(fā)育的呈層性、巖溶發(fā)育的不均勻性、巖溶發(fā)育具有系統(tǒng)性和巖溶發(fā)育的向深性；巖溶發(fā)育的呈層性具體為：地殼的上升、停頓與巖溶水的變遷等都會(huì)影響巖溶發(fā)育，不同巖溶時(shí)期發(fā)育著不同的巖溶形態(tài)，也就形成了區(qū)域上巖溶發(fā)育的呈層性特點(diǎn)；巖溶發(fā)育的不均勻性具體為：不同的巖層組合、地質(zhì)構(gòu)和水動(dòng)力條件等都會(huì)對(duì)巖溶的發(fā)育產(chǎn)生影響，這表明巖溶在對(duì)構(gòu)造部位、地貌單元和地層層位有著極鮮明的選擇性，從而導(dǎo)致巖溶分布極不均一，在地貌上，斜坡地帶發(fā)育的巖溶個(gè)體形態(tài)數(shù)量少、規(guī)模小，這是因?yàn)樾逼律系乃荒軈R集，巖溶更集中發(fā)育在槽谷洼地中，巖溶洞穴、落水洞等比較發(fā)育，而在槽谷洼地中又集中發(fā)育于其中心部位；從構(gòu)造上看，巖溶集中發(fā)育于斷裂帶和巖性變化帶附近；巖溶發(fā)育具有系統(tǒng)性具體為：巖溶發(fā)育與地下水運(yùn)動(dòng)有密切的關(guān)系，地下水不斷得到補(bǔ)給，在徑流過(guò)程中對(duì)不斷地溶蝕隧道圍巖，使巖溶不斷發(fā)育，形成溶隙和溶洞、巖溶管道，當(dāng)?shù)叵氯芏葱纬珊?，地下水不斷向巖溶管道集中，從補(bǔ)給區(qū)、徑流區(qū)到排泄區(qū)巖溶發(fā)育具有系統(tǒng)性，與地表水系統(tǒng)一樣，具有干流、支流之分，共同構(gòu)成具有密切水力聯(lián)系的地下水系統(tǒng)；巖溶發(fā)育的向深性具體為：巖溶發(fā)育的向深性指巖溶急劇向地殼深處發(fā)育的特性，巖溶水在壓力水頭、水力坡度，尤其是水重力的作用下有不斷向深層運(yùn)移的趨勢(shì)。具體地，步驟b中的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)包括超前地質(zhì)鉆探法，用水平鉆機(jī)揭露掌子面前方巖體，通過(guò)鉆孔出水的流量、鉆桿的鉆進(jìn)速度和顏色來(lái)判斷前方圍巖情況，從而達(dá)到超前地預(yù)測(cè)；按鉆探方式分為取芯鉆探和沖擊鉆探，按照鉆孔深度超前地質(zhì)鉆探法包括超前淺孔鉆探法和超前深孔鉆探法；設(shè)計(jì)和控制鉆孔的數(shù)量、角度及鉆孔長(zhǎng)度。具體地，步驟b中的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)包括地質(zhì)雷達(dá)法，利用超高頻電磁波探測(cè)地下介質(zhì)分布，發(fā)射機(jī)通過(guò)發(fā)射天線發(fā)射中心頻率為12.5M至120OM、脈沖寬度為0.1ns的脈沖電磁波訊號(hào)，在電磁波向掌子面前方傳播的過(guò)程中，當(dāng)遇到電性差異的目標(biāo)體時(shí)，電磁波便發(fā)生反射，由接收天線接收反射波；目標(biāo)體兩側(cè)介質(zhì)的介電常數(shù)的差異使電磁波在介質(zhì)界面產(chǎn)生反射，差異越大反射信號(hào)越強(qiáng)烈，反之反射信號(hào)越弱；根據(jù)雷達(dá)波形、電磁場(chǎng)強(qiáng)度、振幅和雙程走時(shí)參數(shù)，推斷掌子面前方異常地質(zhì)或目標(biāo)體的分布情況。具體地，步驟c中的填充性巖溶對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性影響分析，包括溶洞位于隧道頂部時(shí)：隧道頂部的溶洞對(duì)隧道拱腰以上圍巖開(kāi)挖位移有一定的抑制，隧道拱腰以上圍巖開(kāi)挖引起的位移與溶洞大小、溶洞距離成反比；當(dāng)拱頂溶洞離隧道的距離不斷增大時(shí)，隧道拱腳圍巖開(kāi)挖豎向位移也不斷增大，而拱腳位移卻隨溶洞直徑增大而減小；隧道底部圍巖開(kāi)挖豎向位移亦隨溶洞距離而增大，隨溶洞直徑增大而減??；最大壓應(yīng)力發(fā)生在隧道拱腳部位，當(dāng)溶洞與隧道拱頂距離增大時(shí)，最大壓應(yīng)力有所減小，當(dāng)拱頂溶洞直徑增大時(shí)，最大壓應(yīng)力亦有所減小；而最大拉應(yīng)力產(chǎn)生在隧道底部，當(dāng)溶洞直徑增大時(shí)最大拉應(yīng)力有所減小，而當(dāng)溶洞與隧道拱頂距離增大時(shí)最大拉應(yīng)力也有所減??；最小壓應(yīng)力發(fā)生在隧道頂部，其值基本不發(fā)生變化。具體地，步驟c中的填充性巖溶對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性影響分析，包括溶洞位于隧道底部時(shí)：當(dāng)溶洞離隧道底部的距離增大時(shí)，隧道拱頂圍巖開(kāi)挖豎向位移有所減小，而當(dāng)溶洞直徑增大時(shí)，豎向位移有所增大；拱腰圍巖開(kāi)挖豎向位移也在溶洞離的距離增大時(shí)有所減小，而在溶洞尺寸增大時(shí)豎向位移有所增大；隧道拱腳、隧道底面位移隨著溶洞到隧道距離的增大而減小，隨溶洞尺寸的增大而增大；隧道開(kāi)挖最大壓應(yīng)力發(fā)生在拱腳部位，當(dāng)溶洞與隧道底部距離增大時(shí)最大壓應(yīng)力變化不大，但隨著溶洞半徑的增大最大壓應(yīng)力有所減??；而最大拉應(yīng)力產(chǎn)生在隧道底部，當(dāng)溶洞直徑增大時(shí)最大拉應(yīng)力有所減小，而當(dāng)溶洞與隧道底部距離增大時(shí)最大拉應(yīng)力也有所減小。具體地，步驟c中的填充性巖溶對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性影響分析，包括溶洞位于隧道正側(cè)部時(shí)：隧道頂部、底部、拱腳和拱腰的豎向位移均與溶洞尺寸成正比，與溶洞距離成反比；有溶洞分布時(shí)的水平位移朝無(wú)溶洞一側(cè)移動(dòng)；隧道開(kāi)挖最大壓應(yīng)力發(fā)生在左側(cè)拱腳部位，當(dāng)溶洞半徑增大時(shí)最大壓應(yīng)力也增大，當(dāng)溶洞與隧道正側(cè)部距離增大時(shí)最大壓應(yīng)力有所減小；而最大拉應(yīng)力發(fā)生在隧道頂部，其值隨隧道半徑的增大有所增大，且隨溶洞距離增大有所減小。具體地，步驟d中的填充性巖溶處治措施，包括鋼管樁注水泥漿施工工藝；鋼管樁注水泥漿施工工藝具體為：鏟車平整場(chǎng)地：根據(jù)設(shè)計(jì)要求放出基坑邊線及定出樁位，對(duì)施工區(qū)域每隔5m進(jìn)行探測(cè)；在確定地下無(wú)障礙物時(shí)開(kāi)挖泥漿坑放水準(zhǔn)備；安裝鉆機(jī)進(jìn)行成孔作業(yè)；待施工完畢后泥漿外運(yùn)至施工區(qū)域外，檢查并保護(hù)成樁；注漿鋼管制作焊接：根據(jù)施工方案要求的深度進(jìn)行下料，對(duì)于超過(guò)6m的進(jìn)行加強(qiáng)焊接；測(cè)量放線：根據(jù)設(shè)計(jì)要求的間距、排距及設(shè)計(jì)提供的標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量放線；孔距定位：根據(jù)設(shè)計(jì)的孔洞直徑、間距、排距使用筷子打入地下進(jìn)行定位；鋼管樁定位：鋼管樁定位后采用人工開(kāi)挖循環(huán)集水坑、水溝和水坑，根據(jù)鋼管樁定位，在成孔位置上安裝鉆孔機(jī)底盤，采用鋼筋地錨固定，確保其穩(wěn)定；就位鉆孔：將鉆孔機(jī)安放在指定位置，安放水平，防止傾斜；將鉆桿抬至鉆機(jī)旁，水管與鉆桿接在一起，啟動(dòng)鉆機(jī)與水管，慢慢鉆進(jìn)；每進(jìn)深2m，需要接一次鉆桿，只至得到設(shè)計(jì)有效深度；鉆孔：鉆孔前按設(shè)計(jì)方案要求將鋼管接長(zhǎng)，搭接部位要用套筒搭接焊，套筒高度不小于鋼管直徑兩倍，套筒壁厚不小于鋼管壁厚，在套筒周邊焊接，焊縫應(yīng)飽滿，并應(yīng)檢查鋼管的垂直度，焊工必須有焊工證，施焊前應(yīng)試焊；端部采用6mm鋼板封閉，并在下部4m～6m上鉆出漿口，直徑10mm，間距300mm，出漿孔呈梅花型交錯(cuò)布置；采用膠帶封口，得到一定壓力后自動(dòng)開(kāi)封；清孔：在注水泥漿前，要對(duì)樁孔進(jìn)行清孔，使孔內(nèi)泥漿全部排出，要求孔底沉渣厚度不大50mm；注漿機(jī)安裝：在現(xiàn)場(chǎng)指定位置固定注漿機(jī)，電源由指定的配電箱接入，把拌制的水泥漿放入鋼板焊接制成的灰槽內(nèi)，然后由注漿機(jī)注漿；注漿管需裝設(shè)壓力表，注漿壓力為0.5Mpa，水灰比控制在0.45～0.5之間，注漿后暫不拔管，直至水泥漿從管外流出為止，拔出注漿管，密封鋼管端部，加壓2～8分鐘，待水泥漿再次從鋼管外流出為止；安裝下放鋼管：待孔清洗后及時(shí)在孔內(nèi)安裝預(yù)先制作好的鋼管，鋼管露出地面至少200mm，便于接入注漿管；細(xì)石填充：在下入好鋼管的外側(cè)進(jìn)行細(xì)石填充，細(xì)石填充采用人工進(jìn)行，使用手推車運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，采用人工振蕩入孔，只至填滿為此；安裝注漿管：細(xì)石填充完畢后，要及時(shí)進(jìn)行注漿，注漿管由注漿機(jī)只接接入到下入孔內(nèi)的鋼管上，接口采用絲口連接，注漿管采用橡膠管輸送；拌制水泥漿：水泥漿采用專用機(jī)械進(jìn)行拌制，水灰比控制在0.45～0.5之間，把拌制的水泥漿放入鋼制的灰槽內(nèi)，然后由注漿機(jī)注漿；注水泥漿：注漿管需裝設(shè)壓力表，注漿壓力為0.5Mpa，水灰比控制在0.45～0.5之間，注漿后暫不拔管，直至水泥漿從管外流出為止，拔出注漿管，密封鋼管端部，加壓2～8分鐘，待水泥漿再次從鋼管外流出為止；多次加壓注漿：因一次注漿難以得到?jīng)_盈系數(shù)要求，得到注漿壓力為0.5Mpa，需要多次間隙注漿，一般為三到五次，只至細(xì)石填充中翻漿為止。具體地，步驟d中的填充性巖溶處治措施，包括超前小導(dǎo)管注漿施工工藝；超前小導(dǎo)管注漿施工工藝具體為：施工準(zhǔn)備及工藝流程，小導(dǎo)管及鎖腳錨管直徑一般采用φ42mm，壁厚3.5mm的熱軋無(wú)縫鋼管，小導(dǎo)管單節(jié)長(zhǎng)度為3m-5m，鎖腳錨管長(zhǎng)度為4.0m，小導(dǎo)管壁加工注漿花孔，孔徑為φ6mm，間距為15cm呈梅花形排列，前端20cm制作成蒜瓣?duì)铄F形，尾端30cm范圍內(nèi)不鉆孔作為止?jié){段；測(cè)量定位，根據(jù)設(shè)計(jì)的超前小導(dǎo)管位置，用全站儀進(jìn)行小導(dǎo)管位置的測(cè)量放樣工作，并用紅油漆在作業(yè)掌子面上作好小導(dǎo)管位置的標(biāo)記，鉆孔直徑應(yīng)大于設(shè)計(jì)導(dǎo)管直徑3～5mm，鉆孔φ50mm，孔深大于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度10cm，開(kāi)挖長(zhǎng)度應(yīng)小于超前小導(dǎo)管的支護(hù)長(zhǎng)度，注漿采用止?jié){塞，并設(shè)置注漿管及排氣管，排氣管插入孔底5～10cm，排氣管采用φ20塑料管；注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)為達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量或設(shè)計(jì)終壓；鉆孔，鉆孔時(shí)一般采用風(fēng)鉆開(kāi)孔，以設(shè)計(jì)的外插角向外鉆孔，為3°～5°；鎖腳錨管為俯角30°，為保證小導(dǎo)管的有效搭接長(zhǎng)度，施工過(guò)程中嚴(yán)格控制隧道開(kāi)挖的進(jìn)尺，以使下一循環(huán)的施工順利進(jìn)行；清孔驗(yàn)孔，用地質(zhì)巖芯鉆配合鉆頭進(jìn)行來(lái)回掃孔，清除浮渣至孔底，確?？讖?、孔深符合要求，防止堵孔，用高壓風(fēng)從孔底向孔口清理鉆渣，用經(jīng)緯儀、測(cè)斜儀檢測(cè)孔深、傾角、外插角，安裝小導(dǎo)管及鎖角錨管，鉆孔完成后及時(shí)安設(shè)小導(dǎo)管，避免出現(xiàn)塌孔，小導(dǎo)管及鎖腳錨管頂進(jìn)采用大孔引導(dǎo)和風(fēng)鉆相結(jié)合的工藝，即先鉆大于小導(dǎo)管直徑的引導(dǎo)孔，利用鉆機(jī)的沖壓力和推力低速頂進(jìn)鋼管，小導(dǎo)管及鎖腳錨管注漿，漿液配置，注漿材料及配合比：注漿采用水泥漿液，水灰比為1：1；注漿壓力0.5～1MPa，水泥標(biāo)號(hào)為PO32.5水泥，單根小導(dǎo)管及鎖腳錨管理論注漿量：Q＝πR2Lηαβ式中：L為注漿段長(zhǎng)度；R為漿液擴(kuò)散半徑，取0.6L0，L0為管體間距40cm；η為地層孔隙率，風(fēng)化巖層2～3％，巖石破碎帶取5～8％、砂土取40～60％，粘土取20～40％計(jì)算；α為漿液有效充填率，取85％；β為漿液損耗系數(shù)1.05；注漿管的設(shè)置，注漿采用孔口注漿管注漿，孔口排氣管與注漿管，由閥門來(lái)控制開(kāi)關(guān)，排氣管采用Φ20塑料管，插入孔底5～10cm處，然后連接注漿管等各種管路，利用錨固劑封閉掌子面與導(dǎo)管間的孔隙，防止漏漿；關(guān)閉孔口閥門，開(kāi)啟注漿泵進(jìn)行管路壓水試驗(yàn)，如有泄漏及時(shí)檢修，試驗(yàn)壓力等于注漿終壓，注漿控制，導(dǎo)管施工完成后開(kāi)始注漿，注漿前對(duì)所有孔眼安裝止?jié){塞，同時(shí)對(duì)管口與孔口側(cè)進(jìn)行密封處理，水泥漿液采用拌和機(jī)制漿，采用液壓注漿機(jī)漿液注入導(dǎo)管鋼管內(nèi)，注漿前先檢查管路和機(jī)械狀況，確認(rèn)正常后作壓漿試驗(yàn)，確定合理的注漿參數(shù)，據(jù)以施工，注漿分兩步完成，當(dāng)?shù)谝淮巫{的漿液充分收縮后，進(jìn)行第二次注漿，以使導(dǎo)管填充密實(shí)；注漿采取注漿終壓和注漿量雙控措施，注漿壓力以0.5～1.0MPa為宜，持壓3～5mm后停止注漿，注漿量一般為鉆孔圓柱體的1.5倍，若注漿量超限，未達(dá)到壓力要求，應(yīng)調(diào)整漿液濃度繼續(xù)注漿，直至符合注漿質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，確保鉆孔周圍巖體與鋼管周圍孔隙均為漿液充填，方可終止注漿，注漿過(guò)程中壓力如突然升高，可能發(fā)生堵管，應(yīng)停機(jī)檢查；記錄注漿時(shí)間、漿液消耗量及注漿壓力等數(shù)據(jù)，觀察壓力表值，監(jiān)控連通裝置，避免因壓力猛增而發(fā)生異常情況；注漿效果判斷，對(duì)注漿加固區(qū)進(jìn)行鉆孔取芯，觀察注漿充填情況，導(dǎo)管注漿后再打無(wú)孔管作為檢查管，檢查注漿質(zhì)量，有水地層可觀察無(wú)孔管孔內(nèi)涌水顏色及涌水量，水顏色如較澄清或夾帶水泥渣塊，則注漿效果較好，如涌水為泥漿顏色或涌水量較大時(shí)，應(yīng)補(bǔ)注或重注。具體地，步驟d中的填充性巖溶處治措施，包括長(zhǎng)管棚注漿施工工藝；長(zhǎng)管棚注漿施工工藝具體為：超前長(zhǎng)管棚采用潛孔鉆造孔，鋼管采用鉆機(jī)推進(jìn)器頂進(jìn)，高壓注漿泵注漿；施做導(dǎo)向墻：在洞口里程外起拱線以下路基土石方留一長(zhǎng)約5m平臺(tái)，然后在洞外洞口交界處架立鋼架，間距按施工圖要求，用連接筋焊接成一整體，在鋼支撐上安設(shè)導(dǎo)向鋼管，數(shù)量、環(huán)向間距和外插角與長(zhǎng)管棚一致，導(dǎo)向鋼管的安裝要測(cè)量精確定位，使鋼管位置與方向準(zhǔn)確無(wú)誤，導(dǎo)向鋼管與鋼架焊為整體，支立模板，然后灌注導(dǎo)向墻，導(dǎo)向墻完成后，噴射混凝土封閉周圍仰坡面，以防止?jié){液從周圍仰坡滲漏，搭設(shè)鉆孔平臺(tái)腳手架、安裝鉆機(jī)；鉆孔：采用潛孔鉆機(jī)，從導(dǎo)向管內(nèi)隔孔鉆孔；開(kāi)孔時(shí)，低壓滿轉(zhuǎn)，待成孔1.0m后，適當(dāng)加壓，鉆進(jìn)過(guò)程中利用傾斜儀等測(cè)量設(shè)備有效控制鉆孔質(zhì)量，保證終孔偏斜率在1/2000以內(nèi)；安裝長(zhǎng)管棚鋼管：長(zhǎng)管棚鋼管安裝頂進(jìn)前先進(jìn)行孔道掃空作業(yè)，目的是清除孔內(nèi)巖碴，和順通孔道長(zhǎng)管棚鋼管由機(jī)械頂進(jìn)，鋼管節(jié)段間用絲扣連接，頂進(jìn)時(shí)，采用6m或3m節(jié)長(zhǎng)的管節(jié)交替使用，以保證隧道縱向同一斷面內(nèi)的接頭數(shù)不大于50％，管壁上按照設(shè)計(jì)鉆注漿孔；管棚頂?shù)轿缓螅摴芘c導(dǎo)向管間隙用速凝水泥等材料堵塞嚴(yán)密，以防注漿時(shí)冒漿；注漿：注漿前；先將孔內(nèi)泥漿清干凈(可用高壓水沖洗)，再進(jìn)行注漿；漿液采用水泥砂漿，注漿壓力1.0～2.0Mpa，注漿參數(shù)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)予以調(diào)整；施工過(guò)程中為了防止注漿過(guò)程中發(fā)生串漿，每鉆完一個(gè)孔，隨即安設(shè)該孔的鋼管并注漿，然后再進(jìn)行下一孔的施工；長(zhǎng)管棚封堵塞設(shè)有進(jìn)漿孔和排氣孔，當(dāng)排氣孔流出漿液后，關(guān)閉排氣孔，繼續(xù)灌漿，達(dá)到施工圖標(biāo)示注漿量或注漿壓力時(shí)，方可停止注漿。本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明將填充性巖溶超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、預(yù)加固措施與隧道常規(guī)施工工藝程序有機(jī)的結(jié)合，充分利用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、預(yù)加固等手段措施避免或降低填充性巖溶地段隧道施工的安全風(fēng)險(xiǎn)。嚴(yán)格遵循：超前地質(zhì)預(yù)報(bào)→判定填充性巖溶類型→預(yù)加固措施施工→隧道開(kāi)挖支護(hù)施工→襯砌施工的施工流程。受施工場(chǎng)地影響較小，可在不干擾正常施工的條件下施工，安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較低；具有良好的安全效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，節(jié)約了隧道施工成本；施工方法簡(jiǎn)單，便于施工人員及時(shí)掌握并實(shí)施；工作面所需施工人員數(shù)量較少，在保證施工進(jìn)度的基礎(chǔ)上，有效地避免了人力物力的耗費(fèi)。適用于高速鐵路隧道填充性巖溶施工；同時(shí)，對(duì)于類似地質(zhì)情況的鐵路、公路、市政、水利隧道(洞)施工也具有借鑒、參考意義。除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。附圖說(shuō)明構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的工藝流程圖；圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的超前小導(dǎo)管施工工藝流程圖；圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的長(zhǎng)管棚施工工藝流程圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明可以由下述所限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。如圖1所示，本實(shí)施例的填充性巖溶隧道施工處理方法，包括以下步驟：a、找尋巖溶發(fā)育控制因素及發(fā)育規(guī)律；b、巖溶探測(cè)，進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)；c、填充性巖溶對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性影響分析；d、填充性巖溶處治。本發(fā)明將填充性巖溶超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、預(yù)加固措施與隧道常規(guī)施工工藝程序有機(jī)的結(jié)合，充分利用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、預(yù)加固等手段措施避免或降低填充性巖溶地段隧道施工的安全風(fēng)險(xiǎn)。嚴(yán)格遵循：超前地質(zhì)預(yù)報(bào)→判定填充性巖溶類型→預(yù)加固措施施工→隧道開(kāi)挖支護(hù)施工→襯砌施工的施工流程。受施工場(chǎng)地影響較小，可在不干擾正常施工的條件下施工，安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較低；具有良好的安全效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，節(jié)約了隧道施工成本；施工方法簡(jiǎn)單，便于施工人員及時(shí)掌握并實(shí)施；工作面所需施工人員數(shù)量較少，在保證施工進(jìn)度的基礎(chǔ)上，有效地避免了人力物力的耗費(fèi)。適用于高速鐵路隧道填充性巖溶施工；同時(shí)，對(duì)于類似地質(zhì)情況的鐵路、公路、市政、水利隧道(洞)施工也具有借鑒、參考意義。本實(shí)施例中，步驟a中的巖溶發(fā)育控制因素巖溶是諸多地質(zhì)因素作用的結(jié)果。巖溶發(fā)育的必備三個(gè)條件是：①可溶性巖石是巖溶發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)；②溶解可溶巖層的溶蝕體，主要是指含侵蝕性CO2的足夠流量的水體；③溶蝕體進(jìn)行機(jī)械沖蝕、侵蝕的通道。巖溶作用的進(jìn)行可用下面幾個(gè)化學(xué)方程式來(lái)說(shuō)明。第一步：形成碳酸和碳酸根離子CO2+H2O＝H2CO3H2CO3＝HCO3－+H+第二步：H+與CaCO3反應(yīng)，從而使CaCO3溶解H++CaCO3＝Ca2++HCO3－(1)巖性對(duì)巖溶發(fā)育的控制可溶性巖石就是某些能和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的被溶解的巖石，按巖石的礦物成分、化學(xué)成分的不同，可溶性巖石基本上分三組：碳酸鹽巖(石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖等)、鹽巖、硫酸鹽巖。其溶解度的大小：鹽巖>硫酸鹽>碳酸鹽?？扇苄詭r石是巖溶發(fā)育的前提條件，在同等條件下，巖石的可溶性越強(qiáng)，就越有利于巖溶發(fā)育，所以在上述三種可溶性巖石中，鹽巖的巖溶最發(fā)育。不過(guò)硫酸鹽巖和鹽巖在地表表面分布較少，而碳酸鹽巖地球表面分布最廣，對(duì)隧道工程的影響范圍也最大。(2)溶蝕體對(duì)巖溶發(fā)育的控制一般情況下，處于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上的可溶性巖都可被侵蝕。水量大小、水中CO2含量高低、水力梯度、水溫的高低、離子總硬度高低及其它侵蝕性有機(jī)酸等的含量與巖溶發(fā)育的強(qiáng)度和速度成正比。(3)地質(zhì)構(gòu)造對(duì)巖溶發(fā)育的控制巖溶是否發(fā)育以及發(fā)育的強(qiáng)弱等與巖層的組合類型有關(guān)，巖層組合是指可溶巖與非可溶巖層的相互組合關(guān)系。另外，斷裂構(gòu)促使巖層產(chǎn)生大量節(jié)理裂隙，為巖溶水的活動(dòng)提供了流通的便道，從而為巖溶作用提供了極為有利的發(fā)育條件。巖溶發(fā)育強(qiáng)度決定于斷層帶破碎程度、斷層的性質(zhì)及膠結(jié)情況。不過(guò)，不同性質(zhì)的斷裂構(gòu)造對(duì)巖溶發(fā)育的控制作用是不相同的。(4)地形對(duì)巖溶發(fā)育的控制地形越低、匯水面積越大，就越有利于巖溶的發(fā)育，地表水深入地下，深部地下的巖溶形態(tài)多以巖溶豎井、落水洞、巖溶塌陷、溶洞、巖溶洼地等形態(tài)出現(xiàn)。地形越陡地表水體徑流越快，水體很難進(jìn)入深部，這時(shí)巖溶的發(fā)育主要在地表，常以表面沖蝕為主，常有石芽、溶溝、溶槽等地表形態(tài)出現(xiàn)，不過(guò)深部的巖溶不發(fā)育。(5)大氣降水對(duì)巖溶發(fā)育的控制降水多、氣候潮濕，地下水就能夠得到迅速充分的補(bǔ)給，巖溶發(fā)育就快。同時(shí)，若水體能從地表及深層不斷及時(shí)得到有利酸CO2，則利于巖溶進(jìn)一步的發(fā)育。本實(shí)施例中，步驟a中的巖溶發(fā)育規(guī)律(1)巖溶發(fā)育的呈層性地殼的上升、停頓與巖溶水的變遷等都會(huì)影響巖溶發(fā)育，因此不同巖溶時(shí)期發(fā)育著不同的巖溶形態(tài)，也就形成了區(qū)域上巖溶發(fā)育的呈層性特點(diǎn)。(2)巖溶發(fā)育的不均勻性不同的巖層組合、地質(zhì)構(gòu)和水動(dòng)力條件等都會(huì)對(duì)巖溶的發(fā)育產(chǎn)生影響，這表明巖溶在對(duì)構(gòu)造部位、地貌單元和地層層位有著極鮮明的選擇性，從而導(dǎo)致巖溶分布極不均一。在地貌上，斜坡地帶發(fā)育的巖溶個(gè)體形態(tài)數(shù)量少、規(guī)模小，這是因?yàn)樾逼律系乃荒軈R集。巖溶更集中發(fā)育在槽谷洼地中，巖溶洞穴、落水洞等比較發(fā)育，而在槽谷洼地中又集中發(fā)育于其中心部位；從構(gòu)造上看，巖溶集中發(fā)育于斷裂帶和巖性變化帶附近。(3)巖溶發(fā)育具有系統(tǒng)性巖溶發(fā)育與地下水運(yùn)動(dòng)有密切的關(guān)系。地下水不斷得到補(bǔ)給，在徑流過(guò)程中對(duì)不斷地溶蝕隧道圍巖，使巖溶不斷發(fā)育，形成溶隙和溶洞、巖溶管道。當(dāng)?shù)叵氯芏葱纬珊?，地下水不斷向巖溶管道集中。因此從補(bǔ)給區(qū)、徑流區(qū)到排泄區(qū)巖溶發(fā)育具有系統(tǒng)性，與地表水系統(tǒng)一樣，具有干流、支流之分，共同構(gòu)成具有密切水力聯(lián)系的地下水系統(tǒng)。(4)巖溶發(fā)育的向深性巖溶發(fā)育的向深性指巖溶急劇向地殼深處發(fā)育的特性，巖溶水在壓力水頭、水力坡度，尤其是水重力的作用下有不斷向深層運(yùn)移的趨勢(shì)。本實(shí)施例中，步驟b中的巖溶的探測(cè)——超前地質(zhì)預(yù)報(bào)在隧道施工中，幾乎所有的隧道都會(huì)遇到巖溶地質(zhì)災(zāi)害的問(wèn)題，隧道所處的地質(zhì)環(huán)境不同，所遇到的災(zāi)害類型也不同。因此，在隧道設(shè)計(jì)與施工之前，要對(duì)隧道工程地段的工程地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)勘察，但由于地質(zhì)勘探的不精確性和巖溶隧道地質(zhì)復(fù)雜性，使得隧道開(kāi)挖后實(shí)際揭露出來(lái)的圍巖情況可能和地質(zhì)勘探的資料不一樣，這也就直接導(dǎo)致在實(shí)際施工過(guò)程中對(duì)掌子面前方的圍巖了解不清，因此施工中經(jīng)常出現(xiàn)預(yù)料不到的塌方、冒頂、涌水等事故，不但影響施工工期，且會(huì)造成施工機(jī)械的損壞和人員傷亡。如果能準(zhǔn)確地在隧道施工中提前了解掌子面前方圍巖地質(zhì)災(zāi)害情況，如預(yù)報(bào)掘進(jìn)前方是否有巖溶、斷層破碎帶等不良地質(zhì)構(gòu)造，以及這些構(gòu)造的幾何形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模大小等，便可及時(shí)合理地安排掘進(jìn)進(jìn)度、修正施工方案、安排防護(hù)措施、避免險(xiǎn)情發(fā)生。這正是隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的任務(wù)。(1)超前地質(zhì)鉆探法超前地質(zhì)鉆探在巖溶超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中占有重要的地位，具有直接、可靠的特點(diǎn)。超前地質(zhì)鉆探法是用水平鉆機(jī)揭露掌子面前方巖體，主要通過(guò)鉆孔出水的流量、鉆桿的鉆進(jìn)速度、顏色等來(lái)判斷來(lái)判斷前方圍巖情況，從而達(dá)到超前地預(yù)測(cè)。按鉆探方式一般可分為取芯鉆探和沖擊鉆探，按照鉆孔深度超前地質(zhì)鉆探法包括超前淺孔鉆探法和超前深孔鉆探法。鉆孔的數(shù)量、角度及鉆孔長(zhǎng)度可人為設(shè)計(jì)和控制。(2)地質(zhì)雷達(dá)法地質(zhì)雷達(dá)利用超高頻電磁波探測(cè)地下介質(zhì)分布，它的基本原理是：發(fā)射機(jī)通過(guò)發(fā)射天線發(fā)射中心頻率為12.5M至120OM、脈沖寬度為0.1ns的脈沖電磁波訊號(hào)，在電磁波向掌子面前方傳播的過(guò)程中，當(dāng)遇到電性差異的目標(biāo)體(如空洞、裂隙、巖溶等)時(shí)，電磁波便發(fā)生反射，由接收天線接收反射波。目標(biāo)體兩側(cè)介質(zhì)的介電常數(shù)的差異使電磁波在介質(zhì)界面產(chǎn)生反射，差異越大反射信號(hào)越強(qiáng)烈，反之反射信號(hào)越弱。根據(jù)雷達(dá)波形、電磁場(chǎng)強(qiáng)度、振幅和雙程走時(shí)等參數(shù)，推斷掌子面前方異常地質(zhì)或目標(biāo)體的分布情況。本實(shí)施例中，步驟c中的填充性巖溶對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性影響分析(1)溶洞位于隧道頂部時(shí)：隧道頂部的溶洞對(duì)隧道拱腰以上圍巖開(kāi)挖位移有一定的抑制，隧道拱腰以上圍巖開(kāi)挖引起的位移與溶洞大小、溶洞距離成反比；當(dāng)拱頂溶洞離隧道的距離不斷增大時(shí)，隧道拱腳圍巖開(kāi)挖豎向位移也不斷增大，而拱腳位移卻隨溶洞直徑增大而減?。凰淼赖撞繃鷰r開(kāi)挖豎向位移亦隨溶洞距離而增大，隨溶洞直徑增大而減小。最大壓應(yīng)力發(fā)生在隧道拱腳部位，當(dāng)溶洞與隧道拱頂距離增大時(shí)，最大壓應(yīng)力有所減小，當(dāng)拱頂溶洞直徑增大時(shí)，最大壓應(yīng)力亦有所減??；而最大拉應(yīng)力產(chǎn)生在隧道底部，當(dāng)溶洞直徑增大時(shí)最大拉應(yīng)力有所減小，而當(dāng)溶洞與隧道拱頂距離增大時(shí)最大拉應(yīng)力也有所減??；最小壓應(yīng)力發(fā)生在隧道頂部，其值基本不發(fā)生變化。(2)溶洞位于隧道底部時(shí)：當(dāng)溶洞離隧道底部的距離增大時(shí)，隧道拱頂圍巖開(kāi)挖豎向位移有所減小，而當(dāng)溶洞直徑增大時(shí)，豎向位移有所增大；拱腰圍巖開(kāi)挖豎向位移也在溶洞離的距離增大時(shí)有所減小，而在溶洞尺寸增大時(shí)豎向位移有所增大。隧道拱腳、隧道底面位移隨著溶洞到隧道距離的增大而減小，隨溶洞尺寸的增大而增大。隧道開(kāi)挖最大壓應(yīng)力發(fā)生在拱腳部位，當(dāng)溶洞與隧道底部距離增大時(shí)最大壓應(yīng)力變化不大，但隨著溶洞半徑的增大最大壓應(yīng)力有所減?。欢畲罄瓚?yīng)力產(chǎn)生在隧道底部，當(dāng)溶洞直徑增大時(shí)最大拉應(yīng)力有所減小，而當(dāng)溶洞與隧道底部距離增大時(shí)最大拉應(yīng)力也有所減小。(3)溶洞位于隧道正側(cè)部時(shí)：隧道頂部、底部、拱腳、拱腰的豎向位移均與溶洞尺寸成正比，與溶洞距離成反比；有溶洞分布時(shí)的水平位移朝無(wú)溶洞一側(cè)移動(dòng)。隧道開(kāi)挖最大壓應(yīng)力發(fā)生在左側(cè)拱腳部位，當(dāng)溶洞半徑增大時(shí)最大壓應(yīng)力也增大，當(dāng)溶洞與隧道正側(cè)部距離增大時(shí)最大壓應(yīng)力有所減小；而最大拉應(yīng)力發(fā)生在隧道頂部，其值隨隧道半徑的增大有所增大，且隨溶洞距離增大有所減小。本實(shí)施例中，步驟d中的填充性巖溶處治措施，包括：1鋼管樁注水泥漿施工工藝平整場(chǎng)地→注漿鋼管制作焊接→測(cè)量放線→孔距定位→機(jī)械開(kāi)挖循環(huán)集水坑、水溝和水坑→鉆孔機(jī)就位鉆孔→清洗鉆孔→注漿機(jī)安裝→安裝下放鋼管→細(xì)石填充→安裝注漿管→拌制水泥漿→注水泥漿→二次加壓注漿→三次加壓注漿只至上口翻漿。(1)鏟車平整場(chǎng)地：根據(jù)設(shè)計(jì)要求放出基坑邊線及定出樁位，對(duì)施工區(qū)域每隔5m進(jìn)行探測(cè)；在確定地下無(wú)障礙物時(shí)開(kāi)挖泥漿坑放水準(zhǔn)備；安裝鉆機(jī)進(jìn)行成孔作業(yè)；待施工完畢后泥漿外運(yùn)至施工區(qū)域外，檢查并保護(hù)成樁。(2)注漿鋼管制作焊接：根據(jù)施工方案要求的深度進(jìn)行下料，對(duì)于超過(guò)6m的進(jìn)行加強(qiáng)焊接。(3)測(cè)量放線：根據(jù)設(shè)計(jì)要求的間距、排距及設(shè)計(jì)提供的標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量放線。(4)孔距定位：根據(jù)設(shè)計(jì)的孔洞直徑、間距、排距使用筷子打入地下進(jìn)行定位；(5)鋼管樁定位：鋼管樁定位后采用人工開(kāi)挖循環(huán)集水坑、水溝和水坑。根據(jù)鋼管樁定位，在成孔位置上安裝鉆孔機(jī)底盤，采用鋼筋地錨固定，確保其穩(wěn)定；(6)就位鉆孔：將鉆孔機(jī)安放在指定位置，安放水平，防止傾斜；將鉆桿抬至鉆機(jī)旁，水管與鉆桿接在一起，啟動(dòng)鉆機(jī)與水管，慢慢鉆進(jìn)；每進(jìn)深2m，需要接一次鉆桿，只至得到設(shè)計(jì)有效深度。(7)鉆孔：鉆孔前按設(shè)計(jì)方案要求將鋼管接長(zhǎng)，搭接部位要用套筒搭接焊，套筒高度不小于鋼管直徑兩倍，套筒壁厚不小于鋼管壁厚，在套筒周邊焊接，焊縫應(yīng)飽滿，并應(yīng)檢查鋼管的垂直度，焊工必須有焊工證，施焊前應(yīng)試焊；端部采用6mm鋼板封閉，并在下部4～6m上鉆出漿口，直徑10mm，間距300mm，出漿孔呈梅花型交錯(cuò)布置；采用膠帶封口，得到一定壓力后自動(dòng)開(kāi)封。(8)清孔：在注水泥漿前，要對(duì)樁孔進(jìn)行清孔，使孔內(nèi)泥漿全部排出，要求孔底沉渣厚度不大50mm；(9)注漿機(jī)安裝：在現(xiàn)場(chǎng)指定位置固定注漿機(jī)，電源由指定的配電箱接入，把拌制的水泥漿放入鋼板焊接制成的灰槽內(nèi)，然后由注漿機(jī)注漿。注漿管需裝設(shè)壓力表，注漿壓力為0.5Mpa，水灰比控制在0.45～0.5之間，注漿后暫不拔管，直至水泥漿從管外流出為止，拔出注漿管，密封鋼管端部，加壓2～8分鐘，待水泥漿再次從鋼管外流出為止。(10)安裝下放鋼管：待孔清洗后及時(shí)在孔內(nèi)安裝預(yù)先制作好的鋼管，鋼管露出地面200mm。便于接入注漿管(11)細(xì)石填充：在下入好鋼管的外側(cè)進(jìn)行細(xì)石填充，細(xì)石填充采用人工進(jìn)行，使用手推車運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，采用人工振蕩入孔，只至填滿為此。(12)安裝注漿管：細(xì)石填充完畢后，要及時(shí)進(jìn)行注漿，注漿管由注漿機(jī)只接接入到下入孔內(nèi)的鋼管上，接口采用絲口連接，注漿管采用橡膠管輸送。(13)拌制水泥漿：水泥漿采用專用機(jī)械進(jìn)行拌制，水灰比控制在0.45～0.5之間，把拌制的水泥漿放入鋼制的灰槽內(nèi)，然后由注漿機(jī)注漿。(14)注水泥漿：注漿管需裝設(shè)壓力表，注漿壓力為0.5Mpa，水灰比控制在0.45～0.5之間，注漿后暫不拔管，直至水泥漿從管外流出為止，拔出注漿管，密封鋼管端部，加壓2～8分鐘，待水泥漿再次從鋼管外流出為止。(15)多次加壓注漿：因一次注漿難以得到?jīng)_盈系數(shù)要求，得到注漿壓力為0.5Mpa，需要多次間隙注漿，一般為三到五次，只至細(xì)石填充中翻漿為止。2超前小導(dǎo)管注漿施工工藝，如圖2所示，(1)施工準(zhǔn)備及工藝流程小導(dǎo)管及鎖腳錨管直徑一般采用φ42mm，壁厚3.5mm的熱軋無(wú)縫鋼管。小導(dǎo)管單節(jié)長(zhǎng)度通常為3.5m或4.0m，鎖腳錨管長(zhǎng)度為4.0m，小導(dǎo)管壁加工注漿花孔，孔徑為φ6mm，間距為15cm呈梅花形排列，前端20cm制作成蒜瓣?duì)铄F形，尾端30cm范圍內(nèi)不鉆孔作為止?jié){段。(2)測(cè)量定位根據(jù)設(shè)計(jì)的超前小導(dǎo)管位置，用全站儀進(jìn)行小導(dǎo)管位置的測(cè)量放樣工作，并用紅油漆在作業(yè)掌子面上作好小導(dǎo)管位置的標(biāo)記。鉆孔直徑應(yīng)大于設(shè)計(jì)導(dǎo)管直徑3～5mm，一般鉆孔φ50mm，孔深大于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度10cm。開(kāi)挖長(zhǎng)度應(yīng)小于超前小導(dǎo)管的支護(hù)長(zhǎng)度，注漿采用止?jié){塞，并設(shè)置注漿管及排氣管，排氣管插入孔底5～10cm，排氣管采用φ20塑料管。注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)為達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量或設(shè)計(jì)終壓。(3)鉆孔鉆孔時(shí)一般采用風(fēng)鉆開(kāi)孔，以設(shè)計(jì)的外插角向外鉆孔，一般為3°～5°。鎖腳錨管為俯角30°，為保證小導(dǎo)管的有效搭接長(zhǎng)度，施工過(guò)程中嚴(yán)格控制隧道開(kāi)挖的進(jìn)尺，以使下一循環(huán)的施工順利進(jìn)行。(4)清孔驗(yàn)孔①通常用地質(zhì)巖芯鉆配合鉆頭進(jìn)行來(lái)回掃孔，清除浮渣至孔底，確?？讖?、孔深符合要求，防止堵孔。②用高壓風(fēng)從孔底向孔口清理鉆渣。③用經(jīng)緯儀、測(cè)斜儀等檢測(cè)孔深、傾角、外插角。(5)安裝小導(dǎo)管及鎖角錨管①鉆孔完成后及時(shí)安設(shè)小導(dǎo)管，避免出現(xiàn)塌孔。②小導(dǎo)管及鎖腳錨管頂進(jìn)采用大孔引導(dǎo)和風(fēng)鉆相結(jié)合的工藝，即先鉆大于小導(dǎo)管直徑的引導(dǎo)孔，利用鉆機(jī)的沖壓力和推力低速頂進(jìn)鋼管。(6)小導(dǎo)管及鎖腳錨管注漿①漿液配置注漿材料及配合比：注漿采用水泥漿液，水灰比為1：1；注漿壓力0.5～1MPa，水泥標(biāo)號(hào)為PO32.5水泥。單根小導(dǎo)管及鎖腳錨管理論注漿量：Q＝πR2Lηαβ式中：π為常數(shù)；L為注漿段長(zhǎng)度；R為漿液擴(kuò)散半徑，取0.6L0，L0為管體間距40cm；η為地層孔隙率，風(fēng)化巖層2～3％，巖石破碎帶取5～8％、砂土取40～60％，粘土取20～40％計(jì)算；α為漿液有效充填率，取85％；β為漿液損耗系數(shù)1.05。②注漿管的設(shè)置注漿采用孔口注漿管注漿，孔口排氣管與注漿管，由閥門來(lái)控制開(kāi)關(guān)，排氣管采用Φ20塑料管，插入孔底5～10cm處，然后連接注漿管等各種管路，利用錨固劑封閉掌子面與導(dǎo)管間的孔隙，防止漏漿。關(guān)閉孔口閥門，開(kāi)啟注漿泵進(jìn)行管路壓水試驗(yàn)，如有泄漏及時(shí)檢修，試驗(yàn)壓力等于注漿終壓。③注漿控制導(dǎo)管施工完成后開(kāi)始注漿，注漿前對(duì)所有孔眼安裝止?jié){塞，同時(shí)對(duì)管口與孔口側(cè)進(jìn)行密封處理。水泥漿液采用拌和機(jī)制漿，采用液壓注漿機(jī)漿液注入導(dǎo)管鋼管內(nèi)，注漿前先檢查管路和機(jī)械狀況，確認(rèn)正常后作壓漿試驗(yàn)，確定合理的注漿參數(shù)，據(jù)以施工。注漿分兩步完成，當(dāng)?shù)谝淮巫{的漿液充分收縮后，進(jìn)行第二次注漿，以使導(dǎo)管填充密實(shí)。注漿采取注漿終壓和注漿量雙控措施，注漿壓力以0.5～1.0MPa為宜，持壓3～5mm后停止注漿，注漿量一般為鉆孔圓柱體的1.5倍。若注漿量超限，未達(dá)到壓力要求，應(yīng)調(diào)整漿液濃度繼續(xù)注漿，直至符合注漿質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。確保鉆孔周圍巖體與鋼管周圍孔隙均為漿液充填，方可終止注漿。注漿過(guò)程中壓力如突然升高，可能發(fā)生堵管，應(yīng)停機(jī)檢查。注漿過(guò)程應(yīng)程派專人負(fù)責(zé)，填寫“注漿記錄表”，記錄注漿時(shí)間、漿液消耗量及注漿壓力等數(shù)據(jù)，觀察壓力表值，監(jiān)控連通裝置，避免因壓力猛增而發(fā)生異常情況。④注漿效果判斷對(duì)注漿加固區(qū)進(jìn)行鉆孔取芯，觀察注漿充填情況。導(dǎo)管注漿后再打無(wú)孔管作為檢查管，檢查注漿質(zhì)量。有水地層可觀察無(wú)孔管孔內(nèi)涌水顏色及涌水量，水顏色如較澄清或夾帶水泥渣塊，則注漿效果較好，如涌水為泥漿顏色或涌水量較大時(shí)，應(yīng)補(bǔ)注或重注。3長(zhǎng)管棚注漿施工工藝，如圖3所示(1)超前長(zhǎng)管棚采用潛孔鉆造孔，鋼管采用鉆機(jī)推進(jìn)器頂進(jìn)，高壓注漿泵注漿。(2)施做導(dǎo)向墻：在洞口里程外起拱線以下路基土石方留一長(zhǎng)約5m平臺(tái)，然后在洞外洞口交界處架立鋼架，間距按施工圖要求，用連接筋焊接成一整體。在鋼支撐上安設(shè)導(dǎo)向鋼管，數(shù)量、環(huán)向間距和外插角與長(zhǎng)管棚一致。導(dǎo)向鋼管的安裝要測(cè)量精確定位，使鋼管位置與方向準(zhǔn)確無(wú)誤，導(dǎo)向鋼管與鋼架焊為整體。支立模板，然后灌注導(dǎo)向墻，導(dǎo)向墻完成后，噴射混凝土封閉周圍仰坡面，以防止?jié){液從周圍仰坡滲漏。搭設(shè)鉆孔平臺(tái)腳手架、安裝鉆機(jī)。(3)鉆孔：采用潛孔鉆機(jī)，從導(dǎo)向管內(nèi)隔孔鉆孔。開(kāi)孔時(shí)，低壓滿轉(zhuǎn)，待成孔1.0m后，適當(dāng)加壓，鉆進(jìn)過(guò)程中利用傾斜儀等測(cè)量設(shè)備有效控制鉆孔質(zhì)量，保證終孔偏斜率在1/2000以內(nèi)。(4)安裝長(zhǎng)管棚鋼管：長(zhǎng)管棚鋼管安裝頂進(jìn)前先進(jìn)行孔道掃空作業(yè)，目的是清除孔內(nèi)巖碴，和順通孔道。長(zhǎng)管棚鋼管由機(jī)械頂進(jìn)，鋼管節(jié)段間用絲扣連接，頂進(jìn)時(shí)，采用6m或3m節(jié)長(zhǎng)的管節(jié)交替使用，以保證隧道縱向同一斷面內(nèi)的接頭數(shù)不大于50％，管壁上按照設(shè)計(jì)鉆注漿孔。管棚頂?shù)轿缓?，鋼管與導(dǎo)向管間隙用速凝水泥等材料堵塞嚴(yán)密，以防注漿時(shí)冒漿。(5)注漿：注漿前先將孔內(nèi)泥漿清干凈(可用高壓水沖洗)，再進(jìn)行注漿。漿液采用水泥砂漿，注漿壓力1.0～2.0Mpa，注漿參數(shù)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)予以調(diào)整。(6)施工過(guò)程中為了防止注漿過(guò)程中發(fā)生串漿，每鉆完一個(gè)孔，隨即安設(shè)該孔的鋼管并注漿，然后再進(jìn)行下一孔的施工。(7)長(zhǎng)管棚封堵塞設(shè)有進(jìn)漿孔和排氣孔，當(dāng)排氣孔流出漿液后，關(guān)閉排氣孔，繼續(xù)灌漿，達(dá)到施工圖標(biāo)示注漿量或注漿壓力時(shí)，方可停止注漿。質(zhì)量控制1鋼管樁注水泥漿施工質(zhì)量控制(1)鋼管樁施工中，應(yīng)仔細(xì)測(cè)量孔深、鋼管長(zhǎng)度及注漿管長(zhǎng)度，避免出現(xiàn)假樁斷樁現(xiàn)象。(2)嚴(yán)格控制樁頂樁底標(biāo)高。一般在鋼管上口焊接一根鋼筋，鋼筋直徑為20，長(zhǎng)度為0.5m，來(lái)避免鋼管下落。(3)第一次注漿壓力0.4～1.0Mpa，并保持3分鐘，以保證壓力壓破膠帶，使?jié){液壓出管外注滿樁體。第二次注漿壓力不小于1.5Mpa，兩次注漿間隔時(shí)間不小于1.5～4小時(shí)之間。(4)樁位偏差不得大于50mm，樁徑偏差不得大于4％，垂直度不超過(guò)1％。(5)施工過(guò)程中必須隨時(shí)檢查施工記錄，并對(duì)照規(guī)定的施工工藝對(duì)每根工程樁進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定，檢查重點(diǎn)是水泥用量、樁長(zhǎng)、樁徑、注漿、壓力、石子級(jí)配等。2超前小導(dǎo)管注漿施工質(zhì)量控制2.1鉆孔質(zhì)量(1)鉆孔前，精確測(cè)定孔的平面位置、傾角、外插角，并對(duì)每個(gè)孔進(jìn)行編號(hào)。(2)嚴(yán)格控制鉆孔平面位置，超前小導(dǎo)管和超前錨桿不得侵入隧道開(kāi)挖線內(nèi)，相鄰的鋼管不得相撞和立交。(3)終孔后，要檢查錨桿的位置、孔深、方向和外插角，然后用高壓風(fēng)將鉆孔吹洗干凈。2.2注漿質(zhì)量(1)漿液配置必須按施工配合比進(jìn)行，嚴(yán)格控制水泥、水以及其他外加劑(如速凝劑等)的質(zhì)量；漿液拌制必須使用機(jī)械拌合，嚴(yán)格控制拌合的時(shí)間；實(shí)驗(yàn)室要加強(qiáng)對(duì)漿液的質(zhì)量檢查。(2)注漿過(guò)程中隨時(shí)檢查孔口、鄰孔、覆蓋層較薄部位有無(wú)串漿現(xiàn)象，如發(fā)生串漿，應(yīng)立即停止注漿采用間歇式注漿封堵串漿口，也可采用麻紗、木楔、快硬水泥砂漿或錨固劑封堵，直至不再串漿時(shí)再繼續(xù)注漿。(3)注漿時(shí)相鄰孔眼需間隔開(kāi)，不能連續(xù)注漿，以確保固結(jié)效果，同時(shí)達(dá)到控制注漿量的目的。(4)注漿時(shí)，要根據(jù)注漿終壓和注漿量雙控注漿質(zhì)量，經(jīng)常檢查注漿壓力表的準(zhǔn)確度，根據(jù)單根鋼管注漿量并結(jié)合巖體的松散程度，綜合考慮注漿量。若個(gè)別孔漿液不暢通，被迫提前終止時(shí)，可在鄰孔適當(dāng)加壓補(bǔ)償。(5)注漿結(jié)束后，必須鉆孔檢查注漿效果，如未達(dá)到要求時(shí)需要補(bǔ)孔注漿。(6)配置的漿液應(yīng)在規(guī)定的時(shí)時(shí)間內(nèi)用完。3超前長(zhǎng)管棚注漿施工質(zhì)量控制(1)管棚鉆孔允許偏差及鋼架安裝允許偏差見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1、表2。此外，長(zhǎng)管棚應(yīng)注意兩次循環(huán)之間的搭接，大管棚長(zhǎng)度不宜小于2m，兩相鄰接頭不允許出現(xiàn)在同一斷面內(nèi)。(2)頂進(jìn)過(guò)程應(yīng)隨時(shí)注意防止堵孔、坍孔。(3)注漿前，必要時(shí)對(duì)開(kāi)挖面及5m范圍內(nèi)的坑道噴射厚50～100mm的砼封閉作為止?jié){墻。(4)注漿過(guò)程應(yīng)隨時(shí)注意注漿壓力的變化，壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值且注漿量也與設(shè)計(jì)相符后，即可停止注漿。(5)注漿結(jié)束后，再鉆孔檢查注漿效果是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，如未達(dá)到應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整注漿參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)孔注漿。(6)注漿后至開(kāi)挖前時(shí)間的間隔，根據(jù)漿液種類控制在4～8h。在管棚相接處開(kāi)挖時(shí)保留1.5～2.0m的止?jié){墻，以防止注漿時(shí)孔口跑漿。(7)整個(gè)過(guò)程中做好記錄，內(nèi)容包括打孔的角度、間距、深度、鋼管的長(zhǎng)度、注漿壓力、注漿數(shù)量、起止時(shí)間等，作為后續(xù)施工調(diào)整注漿參數(shù)依據(jù)。表1管棚鉆孔允許偏差序號(hào)項(xiàng)目允許偏差1方向角1°2孔口距±50mm3孔深±50mm表2鋼架安裝允許偏差序號(hào)項(xiàng)目允許偏差1間距±100mm2橫向±50mm3高程±50mm4垂直度±2°5保護(hù)層和表面覆蓋層厚度-5mm6鋼架周邊拼裝±3cm7平面翹曲小于2cm8鋼架節(jié)點(diǎn)焊接長(zhǎng)度大于4cm9鋼架的混凝土厚度不得小于4cm10鋼架的混凝土表面覆蓋層厚度不得小于3cm安全措施1填充性巖溶地段隧道安全施工(1)輔導(dǎo)導(dǎo)坑與正洞的協(xié)調(diào)施工原則：對(duì)于長(zhǎng)大巖溶隧道，應(yīng)注意以下幾個(gè)輔助導(dǎo)坑與正洞協(xié)調(diào)施工的原則。①堅(jiān)持“平導(dǎo)超前、盡快貫通”的施工原則。②正洞與平導(dǎo)作業(yè)面應(yīng)協(xié)調(diào)施工，做到“平導(dǎo)超前、正洞緊跟”，反對(duì)平導(dǎo)長(zhǎng)距離獨(dú)頭掘進(jìn)，原則上，正洞與平導(dǎo)作業(yè)面的距離不要超過(guò)500m。③當(dāng)平導(dǎo)遇到特大巖溶時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮采取迂回導(dǎo)坑的措施。當(dāng)確實(shí)沒(méi)有迂回條件或迂回工作量特別大時(shí)，才考慮處理措施。④當(dāng)平導(dǎo)遇到特大巖溶時(shí)，在平導(dǎo)巖溶超前處理后開(kāi)挖期間，由平導(dǎo)拐入正洞的獨(dú)頭作業(yè)面應(yīng)停止施工。⑤當(dāng)正洞遇到特大巖溶時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮迂回措施，實(shí)現(xiàn)兩端夾擊加固，待平導(dǎo)貫通后處理。⑥當(dāng)反坡隧道施工遇到特大巖溶，存在突水、突泥可能時(shí)，應(yīng)重新分析隧道工期，如工期能保證，原則上采取反坡加固。(2)施工方法的選擇：以短臺(tái)階法為主，必要時(shí)可采用CRD工法開(kāi)挖。(3)初期支護(hù)：大型充填型溶洞一定要采取長(zhǎng)管棚支護(hù)。(4)信息化施工：隧道施工時(shí)，實(shí)時(shí)監(jiān)控量測(cè)圍巖變形，及時(shí)反饋監(jiān)測(cè)信息。(5)二次襯砌施作原則：長(zhǎng)大巖溶隧道，二次襯砌應(yīng)及時(shí)，原則上掌子面與二次襯砌間距不得超過(guò)200m。當(dāng)遇到高壓富水巖溶時(shí)，應(yīng)采取二次襯砌緊跟。(6)洞內(nèi)外抽排水系統(tǒng)：反坡巖溶隧道施工時(shí)，施工單位必須設(shè)置不少于20000m3/d的排水能力的洞內(nèi)抽水系統(tǒng)。洞口排水系統(tǒng)必須確保通暢，對(duì)于洞口及排水下游存在安全隱患時(shí)，必須予以拆除。2非巖溶地段隧道安全施工(1)隧道施工應(yīng)隨時(shí)觀察洞內(nèi)掌子面的穩(wěn)定情況及巖層變化情況。如掌子面圍巖變化或洞內(nèi)初期支護(hù)有異常變化、涌水、突泥等現(xiàn)象時(shí)及時(shí)上報(bào)，經(jīng)專業(yè)技術(shù)人員確認(rèn)，采取合理措施后，方可繼續(xù)施工。(2)采用有效合理的超前支護(hù)、預(yù)加固措施。施工中嚴(yán)格控制各開(kāi)挖分部循環(huán)進(jìn)尺，開(kāi)挖和支護(hù)工序必須銜接緊密，及時(shí)支護(hù)，做到即挖即護(hù)，以減少圍巖變形。(3)減少循環(huán)進(jìn)尺，爆破作業(yè)盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)。(4)加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)，及時(shí)反饋信息。遇到監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)發(fā)生變化或地質(zhì)條件突變時(shí)，要及時(shí)采取措施，加強(qiáng)支護(hù)參數(shù)。(5)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。隧道內(nèi)的襯砌、支護(hù)等材料必須保證質(zhì)量，按施工工藝施工，防止因偷工減料、材料質(zhì)量等問(wèn)題造成人為事故。環(huán)保、節(jié)能措施施工中，嚴(yán)格遵照隧道施工相關(guān)規(guī)范、規(guī)程及環(huán)保、節(jié)能方面的規(guī)定，重點(diǎn)注意以下幾點(diǎn)：(1)開(kāi)挖出的洞碴棄運(yùn)至指定碴場(chǎng)，沿途不得拋灑遺漏。如經(jīng)過(guò)環(huán)境敏感點(diǎn)，應(yīng)采取合理的密閉遮蓋措施和防道路污染的運(yùn)碴汽車沖洗措施。(2)施工現(xiàn)場(chǎng)所產(chǎn)生的廢水，經(jīng)沉淀后排放；油污及其它分類回收或處理。(3)堅(jiān)持材料限額領(lǐng)用制度和積極進(jìn)行工藝工法改進(jìn)，減少材料浪費(fèi)。(4)對(duì)能利用的邊角料，盡量加以利用，但應(yīng)滿足規(guī)范允許的條件。(5)保持現(xiàn)場(chǎng)文明施工，做到工完場(chǎng)清。施工中，通過(guò)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)及時(shí)探測(cè)溶洞在隧道不同位置、不同大小、不同距離分布，確定了潛在溶洞對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性影響，并采用合理的溶洞處治技術(shù)，確保了隧道施工的安全性。在施工過(guò)程中，未出現(xiàn)一起安全事故。按復(fù)合雙側(cè)壁工法進(jìn)行Ⅳ、Ⅴ級(jí)軟弱圍巖大跨段施工，在左、右側(cè)壁導(dǎo)坑形成正常平行作業(yè)、單側(cè)導(dǎo)坑實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)的情況下，從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際進(jìn)度顯示，側(cè)壁導(dǎo)坑Ⅴ級(jí)圍巖段每月可以完成40m，Ⅳ級(jí)圍巖段每月可以完成55m，下部開(kāi)挖和仰拱每月可完成35m。各工序間實(shí)現(xiàn)正常循環(huán)作業(yè)以來(lái)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3