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1、玉湖山隧道结u丢采空区专:iyj施_1.：方案玉湖山隧道煤层采空区专项施工方案1 玉湖山隧道结u丢采空区专:iyj施_1.：方案目录一、适用范围”.”.I 二、编制依据”.I 三、工程概况“.”“.”“.l 3 I工程总体特性“.”“.l 32地质构造.u.I 33水文地质.u“”.2 34煤层采空区情况.“.5 四、施工组织方案.“.“”.6 4 I施工组织机构设置.“”“.6 42施工布置“.”.7 五、趟前地质预报技术.”.7 5 I 趟前地质预报的总体原则.“.7 5 2TSP超前地质预报实施方案.“.“.9 5 3地质霄达实施方案.“.11 54红外探水实施方案.”.13 55趟前水
2、平钻孔.u “.14 56J主他注意事项.“.“.18 六、采空区施工方案.“.19 6 I煤层采空区处治方案.”.”.19 62采空区超前注浆方案”.27 63处治施工注意事项.“.3 I 八、主要设备配置“.“.“.32 九、质量衍.ijf措施.“.3 2 9 I质量方针”.”.32 92质量目标”.u.32 93质量衍、ii.E体系.“”“.33 94质量管理制度.“.34 95施工过程质量控制措施.”.35 十、安全i!i.、ii.E体系.“.”.36 10 I安全目标.”.”.36 10 2安全保证体系“.“.“.37 十一、隧道施工应急救援预案.“.“.”“.37 十二、文明施工.
3、u“”.37 12 I文明规范施工目标.”.”“.37 12 2文明规范施工捎施.u“”.38 12 3现场文明施工.“.38 2 玉湖山隧道结u丢采空区专:iyj施_1.：方案玉湖山隧道煤层采空区专项施工方案一、适用范围本方案适用于玉湖山隧道煤层采空区施工。二、编制依据I）两阶段施工图设计2）工程地质详细勘测3）现场踏勘调查所获得的当地资源、交通状况及施工环坡等调查资料的标准、规范、规程（不限于(I)公路工程技术标准JTGBOJ-2003(2)公路工程质量检验评定标准：第一册（土建工程）JTGFS0/1-2004(3)公路工程岩石试验规程JTGE41-2005(4)公路隧道施工技术规范JTG
4、F60-2009(5)公路隧道施工技术细则JTG.厅F60-2009(6)公路工程施工安全技术规程JTJ0795(7)工程测量规范GB50026-2007(8)煤矿安全规程GB6722-201l(9)铁路瓦斯隧道技术规范TBIOJ20-20025)重庆市高速公路施工标准化指南（试行6)重庆市公路水运工程强制性要求三、工程概况3.1工程总体特性玉湖山起于玛丽区洞口锁，it于回归区淆平锁，起止里程K22+500K34+538.626,全长12.039km。其中隧道长SK1n，占线长4l.7o/o，单向三车道。隧道IV、V类围岩占75%，隧道存在断层破碎带、岩游及岩海水、盐海角砾岩、软弱固岩、煤层、
5、采空区等不良地质和特殊岩土，含有瓦斯、H2S等有毒有害气体，迸出口工区均多次穿越煤层及采空区，为燃与瓦斯突出隧道，有煤与瓦斯突出危险。隧道四槽谷处于地下水的浅层水平循环系统，岩溶及岩浴水发育。3.2地质构造1 玉湖山隧道结u丢采空区专:iyj施_1.：方案玉湖山隧道区域内构造较发育，以川东隔档式构造为框架，形成具有明显特征的“重庆皱束”，其间在背斜中发育各期断层。重庆汹皱柬由一系列平行雁行排列的隔挡式梳状榴皱构造和走向压性断裂组成，呈北北东南南西向展布，在川东隔挡式裆皱中，玉湖山背斜、铜锣山背斜、明月山背斜延伸最长，而玉湖山复式背斜构造丽端在回归三汇句：i撒开，形成向北东收敛的重庆帚状构造帘，
6、包括沥鼻峡、温塘央和观音峡背斜。区内背斜构造陡窄，向斜宽缓。背斜翼部岩层顷角在45。以上，局部直立或倒转，宽的中6k1n。向斜地层倾角在35。以内，宽l0-20k1n.玉湖山隧道位于新华夏系玉湖山帚状榴皱束，区内西山、沥鼻峡、j且塘峡、观音峡、龙王洞等背斜及其间的向斜，是该帚状裆皱束的商延部分。主要特点是背斜裆皱紧密，两察不对称多因陡东缓；背斜输线扭摆多弯翩，里反“S”型，轴向倾斜变化多，构造分支多，独立高点多，断裂多。隧道穿越构造为观音峡背斜和次级背斜构造，并发育多条断层，隧址区地质构造较为复杂。3.3水文地质l、地表7j(耀址区树枝状支沟发育及岩洛作用形成较多的落水洞、洼地、槽谷，并有地下
7、暗河分布，故地表基本无大的地表7j(体分布。出窑的地表7J体主要为地下水的径流排泄点，以泉及暗？可出口的形式出露。根据初测调查，区内有暗河出口17处，流量5.885.6Us,标高主要在580m640n1，总流量624Us。主要分布在观音峡背斜的商东裂，北囚裂出于受煤矿开采的影响分布少。多被临近场句：i作为生活用7j(7J源。区内较大泉（井）点66个，流量0.115s，标高30。”700111，总流量190Us.2、地下水(l）含水岩组及高水等级的划分本隧道穿过玉湖山隔挡式背斜，从两翼到核部穿越的地层依次为新回沟组（J2x）、自流井组（JJ-2z）、珍珠J中组（Jlz）、三主是系须河组（T3xj
8、）、窗口坡组（T21）、嘉陵江组（Tlj）、飞仙关组（Tlf）、长兴组（P2c）、龙潭组（P21）地层。根据各地层岩性差异和含水特征不同，将隧址区地下含水岩组;ioJ分为：碎屑岩类裂隙孔隙含水岩组、可溶性岩类溶洞溶锁含水岩组，但对隧道影响较大的为碳酸盐类裂隙溶洞水为主。(2）隧址区含7j(岩组富7j(特征碎眉岩类裂锁孔镣水2 玉湖山隧道结u丢采空区专:iyj施_1.：方案保罗系红层含7.f岩系：该岩系由WT回沟组（J2x）、自流井组（JJ-2z）和珍珠i中组(Jlz）地层组成，主要分布于隧道迸出口两端斜坡，进口段厚度约8001n，出口段1491n。岩系以泥岩、砂质泥岩、页岩为主，夹粉、细砂岩灰
9、岩等。泥岩和页岩属软质岩，地表凤化裂镣发育透水性弱，为相对隔7.f层；砂岩单层厚度一般小于J01n，且层厚不稳定，其孔锁较发育，渗透性较好，具备地下水储备条件。由于该套地层总体为泥砂岩互层，各含水层地下水横向水力联系弱，仅在强降雨时暂以少量上层i潜水的形式存在，调查地表一般无泉水出窑，属孔锁裂锁弱含水层，地下水贫乏中等。须家河组（T3xj）含水岩系：该岩系分布于背斜两裂，妇砂岩与泥岩不等原互层组成，总、厚度：东翼约3521囚3骂约6201n。其中T3xj5、T3xj3、T3xjl为泥岩含煤段，张裂缭不发育，富水性、透水性弱，为相对隔7.f层，水量贫乏。T3xj6、T3xj4、T3xj2为细中粒
10、，薄厚层状砂岩段。在彤、岩中，张裂隙普遍较发育，多数未充填，纵向节理较横向节理发育，常切穿岩层层间结构丽。裂隙和孔隙，特别是层间裂隙为地下水的储存、运移空间。且区内彤、岩厚度大，出露广，可得到充分补给。整个砂岩构成主要含水岩层，受构造和地形影响，地下水上都具潜水性，深部具承压性，调查地下水多沿砂泥岩接触带以泉形式出窍，流量一般O.OJ-3Lls。属孔默富水性丰富的含水层，但富水性不均一。此外，在隧址区附近分布有煤窑多处，石门、煤巷和采空区为地下水储存、运移提供较大的集水空间和廓道，据调查老窑坑口流量JOI.ls以上。因此，煤窑的分布情况对该套地层的含7.f性影响较大。飞仙关组二、四段（Tlf2
11、、Tlf4）含7.K岩系：该岩系分布于背斜两翼靠核部，主要由页岩，泥岩夹泥质灰岩、灰岩组成。总厚度：东舆约4631n，因翼约3781n。岩透水性差，为相对隔7.f层，地下水贫乏。龙潭组（P21）含水岩系：地表无出露，分布于背斜核部，主要岩性为泥岩、页岩夹煤层，岩层透水性差，为相对隔水层，地下水贫乏。地下水主要储存在采空区内，受采空区影响较大。碳酸放岩类裂锁浴i向含水岩组：7.f量丰富的可恪性岩类溶洞含7.f岩组为三叠系中统雷口坡组（T21）、嘉陵江组（Tlj）、飞仙关组三段（T!f3）地层的灰岩、白云岩、自云质岩、泥质灰岩，局部夹盐浴角砾岩等组成。经地表调查，该类型岩组岩深强烈发育发育，地表多
12、形成沟捕或者洼地，出磊众多落水洞、漏斗、溶洞、暗河等岩浴现象，且分布复杂，为地下水补给提供了较好的条件。其中又以三辛辛，系飞仙关三段和嘉陵江二、四段岩浴更为发育，地下7.f极为丰富。3 玉湖山隧道结u丢采空区专:iyj施_1.：方案而其它组段的岩溶发育程度相对较低，地表出露的泉流量相比也较小，其2昌水性相对稍71量中等的可浴性岩类溶洞溶锁含7J岩组主要由长兴组（P2c）的贵重石灰岩和飞仙关组一段的灰岩、页岩组成，分布于背斜核部山脊线附近，其顶部和底部分另lj被飞仙关组一段下部的页岩和龙潭组页岩所隔。由于该地层处于山顶、坡陡的特殊位置，不利雨水充分入渗，决定了该地层岩浴不甚发育。据调查地表岩浴漏
13、斗、落水？同、坚井、溶洞等岩洛现象少，泉点也较少，且流量较小：该含水岩组地下水主要在岩浴裂隙中运动，于切层沟谷地带出露地表。综述，碳酸盐岩类溶洞裂骏含水岩组在不同岩性接触带是岩浴最发育的地段，隧址区的可浴岩类及不同的层序组合，岩i容发育有较大差异。因此，碳酸盐岩含水岩系水文地质条件较复杂，7J量多丰富，构成拟建隧道重要涌水或突水层段。夭f牙断裂富水性特征天府逆断层（Fl）发育于观音峡背斜东翼近轴部，断层丽近直立，该断层断开的底层分别有龙谭组、长兴组及飞仙关组地层。由于断层带岩体较破碎，构造裂隙发育，具有较好的富水性，但由于断层带岩性以粘土岩为主，地下水主要赋存于断裂构边的裂隙中，总体水量不大。
14、根据初勘的调查：金马煤矿、刘家沟煤矿及磨心坡煤矿的揭露情况表明，采煤平币同在揭窍该断层时均出现过涌水情况，涌7J量约100030001113.白此表明，拟建隧道在穿越该断层时可能出现涌7J现象。地下7J补给、径流、排泄条件补给：主要接受大气降雨补给，多年平均降雨量达l204.3111111车沛的降雨给地下水提供了源泉。在非可浴岩地区，入渗系数较小，大气降雨大多沿地表斜坡向溪沟汇流，少部分入渗补给地下水。在可游岩中，槽谷区地表岩浴l如轴部向两翼发育程度减小，地表多为落7J洞、漏斗、洼地，沿构造线方向里串珠状排列，为地下水的补给区，接受大气降雨补给，沿垂直岩浴管道下渗，赋存于水平岩浴管道及浴蚀裂隙
15、中径流、排泄及动态特征条件：玉i胡山背斜属于典型的隔挡式背斜，隔挡式背斜地下水径流限制在碎眉岩所夹持的可溶岩范围内，岩洛地下水主要沿背斜轴向，JI陨碳酸盐岩地层走向流动，具体流向受当地侵蚀基准面控制。径流方式有岩浴管道和岩浴裂隙两种径流，地下水大部分集中在与构造线方向一致的管道中径流。岩浴水的排泄受地形和河流水文网的制的，大多在地形低洼处和河流切割部位排泄，主要以暗河和岩浴下降泉的形式排泄。而在非可游岩地区，地下水的排泄主要是沟谷控制，浅表部地下水向沟谷排4 玉湖山隧道结u丢采空区专:iyj施_1.：方案泄。整个玉湖山隧道区段地下水主要沿构造线方向JI陨层径流，通过大泉和汹流排入嘉陵江。局部受
16、沟谷切剖，向沟谷排泄，最终汇入嘉陵江。嘉陵江为区域的排泄基准面。隧道涌水量预测本隧道在可溶岩段及可浴岩和非可洛岩接触带发生涌水突泥的可能性较大。在隧道迸出口和中段均通过白邻煤矿、荣泰煤矿和太来煤矿等的采矿区时，可能会遇到采空区积水，i造成较大的涌突水。预测玉湖山隧道总的平均正常涌7J量为602011n3/d，总的最大涌水量为190819,n旧。3.4煤层采空区情况玉湖山隧道穿越观音峡背斜两翼须家洞组（T3xj）和核部龙潭组（P2I）网套含；煤地层，其中背斜两翼须家？可组l、3、5段含煤9层，分别为5段的外双连、独连、炮炭、破炭、黄广连煤层，3段的独连（KJ2）、黄广连（KlI）煤层，l段的正连
17、，内大连煤层，背斜核部龙潭组含煤JO层（KlKIO煤层）。根据玉湖山隧道工程地质详勘报告及玉湖山隧道煤层采空区专题调查报告，背斜商东翼T3xj1的内大连煤层为红光煤矿主采煤层，其矿权范围内+418,n以上己采空，推算隧道于左线Z2K24+61l636、右线K24+605630段下穿该煤层采空区，隧道顶开挖轮廓线距采空区底板最近处净距的J01n：背斜核部下伏P2I的K2,K6煤层为刘家沟煤矿主采煤层，其矿权范围内20,n以上已采空，推算隧道子左线Z2K26+230369、右线K26+225363段上跨K2及K6煤层采空区，隧道底开挖轮廓线Re采空区顶板：最近处净距约195,n；背斜北西翼T3xj
18、的内大连煤层和T3xj5的外双连煤层为自岭矿主采煤层，其矿权范固内260m以上已采空，推算隧道于左线Z2K27+731、右线K27+733处与内大连煤层采空区相交、于左线Z2K28+091、右线K28+088处与外双连煤层采空区相交。以上煤层均采用倒台阶法开采，局部充填法管理顶板，其中红光煤矿已于1974年寄来，刘家沟煤矿与臼岭煤矿为在产矿井。根据地勘报告，玉湖山隧道子K24+182K24+203、K27+366K27+385、K27+512K27+532、K27+632K27+651段附近穿越采空区，多为自然垮塌，对隧道影响大。5 玉湖山隧道结u丢采空区专:iyj施_1.：方案煤层采空区概况
19、表四、施工组织方案4.1施工组织机构设置本标段按照项目法组织施工，即设立以项目经理负责的项目郁，对工程施工进行全过程管理。项目部的职能是依据合同规定内容对承担的全部工程项目按计划i进行有序的施工组织，对工程中的各施工环节进行有效控制，充分保证质量目标、成本目标和进度目标顺利完成。职责：在本标组织机构中，白项目经理全面负责工程的质量、安全、工期、效益、环保及技术创新，六位一体。各专业工种的管理人员，虫日施工员对施工队长负责，施工队长对项目经理负责，层层落实到位，层层监督，项目各部门建立有效的质监和质保体系。6 玉湖山隧道结u丢采空区专:iyj施_1.：方案渝广高速公路总承包部土建第二分部项目经理
20、部组织机构阁项百￥罢里百荔前在理主E亘工军jlji阳务部泳队阳民尸公风瓦怆机电防爆管理室质量管理部出口工区百百主E路基二队训部插队一树梁二队一环梁一队路基三队二隧道三队路基F队隧道二队一隧道F队4.2施工布置1引入便道至隧道进口，4#引入便道至隧道出口，均已建成。隧道供电、供水系统均已形成，可满足施工用电、用7J需求。隧道迹、出口采取在洞口右侧靠施工便道边搭设空压机房，空j玉机单机容量为40/201n3，迸出口单边供风系统容量为1801n3，满足隧道施工用风需求。五、超前地质预报技术5.1超前地质预报的总体原则7 l、地质预报的目的和意义玉湖山隧道结u丢采空区专:iyj施_1.：方案隧道施工超
21、前地质预报是在隧道设计的基础上，为保证隧道施工安全、指导隧道工程施工、提高隧道工程施工质量而开展的隧道不良地质和施工地质灾害超前预报工作。是隧道施工不可或缺的一道重要施工工序，不论是矿山法施工还是新奥法施工，它都是重要的工作环节。因此，全面、完善、扎实的做好隧道施工超前地质预报工作既是设计单位及时进行动态设计的基本依据，又是指导隧道施工正确决策、保证隧道施工安全、提高工程设计和施工质量、减少和杭绝突发地质灾害发生的有效利必要的隧道工程施工的基础性工作。借助宏观与微观相结合的地物整合预报技术，可以在施工前和施工过程中提供全方位的地质预报成果，提前作出灾害地质评价，有效规避施工凤险。在充分掌握区域
22、地质资料和勘查资料的基础上，综合利用宏观地质预报技术、物探技术和水平地质钻探手段，最大限度地查明掌子丽前方不良地质体的位置、性质、规模和产状。利用风险评价技术、临近警报技术和工程对策系统，对地质风险进行评价和管理。保证施工的正常进行和人员、设备的安全。2、地质预报工作任务结合玉湖山隧道的具体地质条件，本地质预报工作的任务主要包括如下几个方面：(I）金隧区不良地质分析与地质灾害评价在进行现场地质调查、研究区域地质资料和隧道勘查资料的基础上，分析隧址区不良地质的性质、位置、规模和产状，结合隧道施工，给出初步的地质灾害风险评价并提供工程建议；(2）断层破碎带的预报：探测可能断层或节理构i垂帘的位置、
23、宽度、产状、含水性，并对其地质灾害的风险性进行评价；(3）岩溶构造的预报：探测隧道拳子丽前方可能的溶洞、岩溶管道、岩浴陷落柱、岩浴淤泥带等等岩浴构造带，对其风险进行评价；(4）煤层、瓦斯及其它软弱岩层的地质预报，探测煤层、软弱岩层的可能的位置、厚度、产状，并对其瓦斯含量、瓦斯压力等i进行探测、评价，为揭煤施工提供依据和建议；(5）采空区的地质预报：对可能的采空区进行探测和预报，摸清与隧道的相对位置、空间距离和含水性，对其凤险性进行评价并提供施工建议。3、地质预报工作方法8 玉湖山隧道结u丢采空区专:iyj施_1.：方案山俨层E层4地E断/图5-1TSP探测原理2、地质预报的具体做法TSP超前地
24、质预报由外业工作和内业黎理两部分组成。外业工作包括在施工现场布设炮孔、安装接收器，设置仪器采集参数、激发震源同时收集并记录数据。炮孔的布设如图5-2所示。在隧道一侧边地连续布设24个炮孔和一个接收器，其具体位置、倾角见表5-1。t&itlilm Rl I叫土；1S I-i;=-二二二阴阳f$3$23$24 隧道输TA掌子而古3串，d 因5-2观测系统平面示意图表5-1炮孔与接收器孔布设参数接收（检波）量是孔炮孔数量l个，位于隧道线路方向右测边地24个，位于隧道线路方向右测边地直径申4245111111钻头钻孔申3238111111销头钻孔深度2111 1.5111 定向垂直隧道轴向，上倾510
25、。垂直隧道轴向，下倾1020。高度离隧底高1111E驾隧底商1111第l个炮点离同侧检波器15111，炮点日e位置距离掌子而571111.5111 数据采集时，采用X-Y-Z三分量同时接收，设定采样间隔和记录长度。激发地震波时，采用无爆炸延迟时的瞬发电雷管，访水乳化炸药，药量为so100克左右。10 玉湖山隧道结u丢采空区专:iyj施_1.：方案内业整理主要是采用系统自带的数据处理软件TSPwin；对采集到的原始数掘进行计算、处理，得到j时间一深度剖面，提取参数并据此进行地质解译。在成果解释中，以P波音ljiij资料为主对岩层进行划分，结合横被资料对地质现象进行解释，并遵循以下准则：(I）正反
26、射振，1目表明硬岩层，负反射振，11目表明软岩层；(2）若S波反射较P被强，则表明岩层饱含7j(;(3)Vp/Vs增加或6突然增大，常常由于流体的存在而引起；(4）若Vp下降，则表明裂锁或孔锁度增加。3、TSP能解决的主要技术问题(I）预报拳子面前方的断层破碎带、软岩、岩浴陷落柱等不良地质体的性质、位置和规模；(2）预报涌水量大于5米3/h以上的富水地质体和老窑、老盹等采空区的存在、位置和规模；(3）预报煤系地层的边界和其中的煤层、富7j(砂岩；(4）粗略地预报围岩级别（类别；(5）定性地预报发生塌方、突泥突7j(等施工地质灾害的危险性。4、TSP的主要技术指标(I）探测距离一般为拳子面前方J
27、OO200米；但有效预报距离一般为掌子面前方100米：(2）对于面状构造，其预报精度可达80%以上：(3）对于溶洞等不规则体，其预报精度仅可达60一70%。5.3地质雷达实施方案l、技术原理地质霄达属于电磁波物探技术。单次探测有效距离可达20111左右，属于短距离地质预报技术。擅长识别空洞、断层带等不良地质体，对其含水性较为敏感。电磁波通过天线向地下发射，遇到不同姐抗介丽时，将产生反射波和透射波。接l投机利用分时采样原理和数据组合方式，把天线接收的信号转化为数字信号，主机系统再将数字信号转化为模拟信号或彩色线迹信号，并以时间剖面的形式显示出来。解译人员结合地质理论分析达到对地质体的探测与判断。
28、地质雷达探测原理见下阁5-3地质Z雷达探测原理示意图。11 玉湖山隧道结u丢采空区专:iyj施_1.：方案白阐剖邪”A JU 11Fl 咱fA土卡Tr于1lmrlLl aE飞lte-Y U战x 阁5-3地质雷达探测原理示意阁探测深度：采用瑞典MALA地球科学仪器公司生产的MALAProEx3型探地霄达，配置IOOMHz霄达天线。电导率为0001,ns/in时，探测距离可达到20,n以远。探测深度是衰减系数、天线频率和介电常数的画数。即使是同一岩性，由于空隙度或裂隙大小不同，含水量不同，从而使衰减系数变宽，相应探测深度也会明显不同。天线锅台：天线稍合问题也是影响预报效果的一个关键因素，匹配好坏影
29、响天线发射功率的变化。霄达系统的天线在开挖工作丽上工作时，由于凹凸不平，测量时天线要移动，不能保证与开挖工作面的距离不变，因而必须研究弥补这种棋合问题造成影响的有效途径。对探测不远的目标，天线与开挖面最近接触距离I/2波长，而对于较远目标的探测可采用点测法、定点转角探测法及复测法。另外，革主子丽岩层保持平皇室，以克服祸合不良池成的信息忽大忽小以及形成假信号的问题。探测干扰：雷达探测时，为解决干扰问题，采用专用支架移动天线，避免人的感应和天线晃动所带来的干扰。分辨率：相对介质常数如为91n时，横向分辨率：用80HZ天线时，在深度为20,n时为l.8 1n左右，用IOOHZ天线时为2.2,n左右。
30、地质雷达的长处在于在短距离内精确探测溶洞等不规则状不良地质体。2工作方法在实施预报区域的掌子面上，布设1-3条测线，如阁5-4。12 L3 j则线L2 j则线Ll j则线玉湖山隧道结u丢采空区专:iyj施_1.：方案阁5-4霄达测线布置示意图利用IOOMHz屏蔽天线，在掌子丽自左向右对围岩进行点测，保存好现场数据。同时，对掌子商固岩进行地质编录，结合隧道勘察资料和宏观地质预报成果，对后处理数掘进行不良地质体解译。5.4红外探水实施方案l、技术原理采用HY-303型探水仪是根据探测红外场强的变化来预测拳子面前方是否有含水体存在。在隧道中，回岩每时每刻都在向外部发射红外波段的电磁波，并形成红外辐射
31、场，场有密度、能量、方向等信息，岩层在向外发射红外辐射的同时，必然会把它内部的地质信息传递出来，干燥无水的地层和含水地层发射不同的红外辐射。地下水的活动会引起岩体红外辐射场强的变化，红外探水仪通过接收岩体的红外辐射强度，根据固岩红外辐射场强的变化来确定拳子前方或洞壁四周是否有隐伏的含水体。通过测试掘进工作丽和隧道开挖纵向的地混场变化情况，根据介质的辐射红外波段长的能量变化，步I析前方是否为隐伏含71构造休，有无发生突涌水的可能。探71仪具体见阁5-5HY-303型红外探71仪阁13 玉湖山隧道结u丢采空区专:iyj施_1.：方案阁5-5红外探水仪红外探水的特点：一是测速快，基本不占用施工时间：
32、二是资料分析快，测量完毕fill可得出初步结论，室内成果整理及报告编写也可在2小时内完成：三是对前方有7无水的准确率较高，特别在石灰岩洞段，预报准确率高达80%。2、工作方法红外探水通常采用两种方法，第一科l方法是在掌子面上布点，第二种方法是由拳子面向已开挖部分的边楠、拱顶和J成部上布点。第一种方法：在拳子面上布设四行五歹1）探点，i:I算出每一行和每一列中任意两数值间的最大差值，正常辐射场的安全值可通过多次探测确定，当最大差值超出安全值范围时，说明前方存在灾害源。第二种方法：在紧跟掌子面后方己开挖的边墙、拱顶和底部，沿隧道轴线方向布设点距为5JU的46条测线，即拱顶l条、边墙24条，隧底l条
33、，测线长度通常大于60 m。然后将所测数直绘图，以判断掌子面前方地质信息。第二利探测的解译方法为将株洲曲线绘图，当曲线的末端（掌子丽附近区域）出现黎体上升或下降，且变化差值超出安全值范围时说明前方存在不良地质。通常认为如果探测曲线上升，表明前方存在一些气态灾害；如果探测翩线下降，表明前方存在一些含水不良地质体（如含水断层、岩溶水）。5.5超前水平钻孔l、超前地质钻孔14 玉湖山隧道结u丢采空区专:iyj施_1.：方案(I）长距离钻孔：采用108水平钻孔，超前探测501n，验证物探探测的异常地段。每301n一循环，每孔长501n，钻孔是否取岩芯根据不同地质条件确定。(2）短距离钻孔：采用108水
34、平钻孔，超前探测20301n，验证物探探测的异常地段。每251n一循环，每孔长30m，钻孔是否取岩芯根据不同地质条件确定。(3）加深炮眼：即加深炮眼超前探测，利用在隧道开挖工作面上的炮眼钻孔来探测前方围岩的地质情况，在每一循环钻设炮眼时布设35个钻孔加深31n以上作为探测孔。根据不同地质条件及其不同的要求，将超前钻探法分8类，具体见表5-2。表5-2钻探法分类表应号钻辑亮型王要寻在ZT-1 起前钻孔l1吼2 ZT-2 超前钻lbt住孔长24何33刑，当龙埠组地层在l七定位初E路居住直5 6 存在是与瓦斯竟出时盛事革是垂距7m是带丧4lffil黠个j嘉定性.ft,每礼长JOm.面主世FIL-km
35、：距草层垂距20rr嚼蜡量7个)i直直革初梢L为才k干孔6 草草司组地层目3 是住，4手孔桂2”33m定位孔祖媒后曾盖面立是空E4 世1孔桂30闭，距媒X空垂在15m时增最2革E高街挥乳先水平孔个最主E立性乱，每在！（1822m定位孔Wlll1ifl而且备注：1、钻探过程中应进：tr动态控绩和管理，根据情况适时满整结孔深度，以达到超前预制约。2.连续预3！时前后药循环钻孔重叠，t直不小于5m.(2）加深炮孔超前炮孔设35孔；孔深较爆破孔长31n以上；富水段终孔子开挖轮廓线外31n。孔径与爆破孔相同；连续预报时自h后两循环钻孔应重231n:在富桃发现异常t青况应及时反馈信息，严禁盲目装药放炮；破
36、残眼中实施E前地质钻探；揭示异常情况的钻孔资料应作为技术资料保存。(3）钻孔设备要求tt孔教。3也耻志3孔取毒3 由于隧道超前预报钻孔和注浆钻孔量大，耗费工时多，为尽量缩短钻孔时间，建议煤层瓦斯段采用煤矿用访爆型液压钻机，其余段采用钻机速度主15m的RDP-lSOC（日本进口）、SM400钻机（意大利）、KR805钻机（德国）等型号钻机。(4）钻孔质量控制超前地质钻探应按标准操作要求断，对钻探质量控制宜采取下列措施：16 玉湖山隧道结u丢采空区专:iyj施_1.：方案钻探流程测量布孔设备就位对正孔位固定钻机开孔、安装孔口管成孔验收。控制钻劫向a钻机定位完毕后，对钻机进机座加固，使钻机在钻进过程
37、中位置不偏移，做到j钻孔完毕钻机位置不变；b对钻具的导向装置尽可能力口长，并且选用刚度较强的钻杆，从而提高钻具的刚度，减少钻具的下沉量，达到j技术的要求。不得使用弯曲钻具；c.当岩层出软变硬则应采用慢速、轻压钻进一定深度后，改用硬岩层的钻进参数。钻进中应减少换径次数；d本循环钻孔完毕后，根据测量结果总结出锚具的下沉量，下一循环钻探时通过调整孔深、仰俯角等措施控制下沉量在设计要求的范围内，达到j技术要求的精度。(5）冲击钻与回转取芯钻一般地段采用冲击钻。冲击钻不能取芯，但可通过冲击器的扭矩、冲击能、冲击回响、钻速及其岩粉、卡钻情况、钻杆震动情况、冲洗浓的颜色及回水流量变化等粗略探明岩性、岩石强度
38、、岩体完整程度、溶洞、暗？可及地下水发育情况等；在复杂岩溶段、断层破碎带、煤层及采空区采用回转取芯钻。钻探判别a.根据岩粉判定在采用冲击钻时，孔中不断有岩粉被高压风吹出，ii!i鉴定岩粉的成分，可了解前方地层的岩性；b根据钻进速度判定钻机在相同岩层中的钻进速度是均一的，结合隧道开挖揭示的地层岩性，根据钻机在钻进过程中的速度变化、是否有卡钻等现象，可粗略JIJ前方岩体的强度、完整程度以及是否存在不良地质体等；c.根据卡钻情况、钻杆震动情况、塌孔等现象，可粗略判断前方岩体的完黎程度；d根据冲洗液判定钻机在钻进过程中，通过冲洗液颜色的变化，可粗略判定钻孔前方岩层的变化；根据冲洗液流量的增减可粗略判断
39、岩体的完整程度及地下水发育悄况；e.根据冲击器工作时的声响可粗略判断岩体的强度变化，声音清脆而响亮一般是硬质岩，声音沉闷而微弱一般为软质岩或土层。(6）超自！也质钻探还应符合下列工作要求：实施前地质钻探的人员应经技术培训，考核合格后方可上岗；钻探前地质技术人员应进技术、质量交J自己i17 玉湖山隧道结u丢采空区专:iyj施_1.：方案超前钻探过程中应在现场做好钻探记录，包括钻孔位置、开孔时间、终孔时间、孔深、钻进压力、钻边速度随钻孔深度变化情况、冲洗液颜色及流量变化、涌砂、空洞、振动、卡钻位置、突进里程、冲击器声音的变化等；超前钻探过程中应及时鉴定岩芯、岩粉，IJ定岩石名称，对于断层带、溶洞填
40、充物、煤层、直k溶角研、岩等应拍摄照片备查，并选择代表性岩芯整理保存，地质复杂段钻探过程监理应进行旁站；加强钻进设备的维修与保养，使钻机处于良好状态；强化协调和管理，各方应积极配合，减少和缩短施钻时间。在窗水区实施钻探作业，必须先安设孔口管，并将孔口管固定牢固，装上控制闸阀，进行耐压试验，达到所需承受的水压后，方可继续钻进。特别危险的地区，应有躲避场所，并规定遮灾路线。当地下水压力大于一定数值时，应在孔口管上焊接法兰盘，并用销杆将法兰盘固定在岩壁上。富水区隧道超前地质钻探时，发现岩壁松软、片帮或钻孔中的水压，水量突然增大，以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，立即上报有关部门，并派人监测水情。当发
41、现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁，地区的人员，然后来取措施，进行处理。通过超前钻孔预测前可能有涌突水（泥）时，应增加45个钻孔，进一步确认。超前地质钻探编制的探测成果报告，内容包括工作概况、钻孔探测结果、超前地质钻探校状阁，应附钻孔布置图、代表性岩芯照片等。5.6其他注意事项玉湖山隧道属高风险地下工程，可能的灾害种类多，规模大，必须做好超前地质预报工作。为了保证地质预报的服务质量，拟采取以下措施：l、专业分工、专人负责。分设TSP、地质霄达、红外扬JJ J01 n 时，不予处理：当采空区位于隧道上部（开挖轮廓线以外，且采空区底板Re隧道顶开挖轮廓线净距三lOn1时，隧道拱部施作42超前小
42、导管，开挖采用“短进尺、弱爆破”同时加强监控量测，防止拱部明塌。详阁6-2。型挫堕主主；漂层采空区/华幸言山隧道图6-2隧道下穿煤层采空区措施图隧道穿过煤层采空区根据煤层采空区的走向、顷角、采厚、程岩及其与隧道空间位置关系，将采空区影响范围戈lj分为A、B、C三个区段（详见“隧道正穿采空区区段划分示意图”）分别处治：i、采空区影响范围内隧道衬砌结构纵向每！On1设置一道变形缝；ii、当采空区顶21 玉，审l山隧道采空区专:iyj施_1.：方案板明塌、采空区已经被明你充填肘，B区隧道基底采用89钻孔注浆加固，力日圆深度为采空区1夜饭以下不小子21n;iii、采空区顶、底板完整性较好、采空区未被充
43、填时，B区隧道采用桩基跨越，桩基须置于采空区J削反以下不小子21n;iv、C区隧道采用vc型加强复合衬J辅以89超前中管棚。重点。豆豆E墨Ai 旦旦里坐申叫怦嘀嘀喇喇叫咱今内图6-3隧道正穿采空区区段划分示意图隧道上跨煤层采空区采空区位于隧道下部（开挖轮廓线以外）时，i、采空区影响范围内隧道衬砌结构纵向每L01n设置一道变形缝；ii、若采空区未确塌充填，当采空区顶板距隧道底开挖轮廓线净距三Sm时，根据采空区高度采用泵送险充填或继续掘进至隧道不稳定、揭穿采空区顶板厚采用CIS险因填；iii、当采空区顶板距隧道底开挖轮廓线净距Sin且三15m时，揭穿局部隧道底板或待施工至前方揭穿采空区顶板后，再返
44、回对隧道底板采用股枝支顶；iv、若采空区已明塌充填，当采空区顶板距隧道开挖轮廓线海距三15m时，对隧道基J或进行注浆加固处理。详阁6-4、6-5、6-6。22 玉，审l山隧道采空区专:iyj施_1.：方案馆进尺逐步回填华签山隧道隧道上跨煤层采空区措施阁阁6-4型盎匮主主amJAam八华釜山隧道川UJJ一叫隧道上跨煤层采空区措施图图6-5丑垫应主主华塾i隧道隧道上跨煤层采空区措施阁23 阁6-6玉，审l山隧道采空区专:iyj施_1.：方案4、采空区开挖方案(I）严格施作采空区外初期支护为防止采空区明塌，导致塌方向后延伸，严格按设i:I图纸施作采空区以外初期支护，并且采空区J01n内遵循“短进尺，
45、若爆破、强封闭、早支护、勘测量”原则，每循环开挖进尺控制在Jin内。(2）胡塌体注浆团结及中管棚超前支护当施工开挖至采空区边缘时，空层内松散的石渣就会消塌，若清理出渣不仅出渣时间长，而且随着石渣的滑塌，采空区顶板、底板及周边岩墙可能失去原有的平衡，极可能导致更大的塌方。为此采取对隧道断丽内的整个塌体及开挖线外21n范围内采空区的松散体注浆团结。通过团结灌浆，塌体具有一定的承压能力，保证开挖到采空区时，其内部的石渣能维持自稳。(3）采空区内空腔销网喷支护另外一种情况是开挖至采空区后，隧道断丽内确塌下来的石渣很少，在采空区形成了一定的空腔。该情况，沿隧道开挖边缘线外设置钢筋混凝土护拱，护拱之上设浆
46、liJ片石（或灌注细沙）缓冲层，并于空腔内壁固岩初喷混凝土，使围岩能暂时的稳定，然后进行团结滚浆，打销杆，挂设钢筋网，复喷混凝土作业，起到加固空腔，保护隧道结构安全的目的。(4）采空区开挖支护采空区采用vc型加强复合衬砌辅以89超前中管棚进行开挖支护。5、采空区处治预设计(I）红光煤矿采空区隧道于左线Z2K24+61I 636、右线K24+605630段下穿红光煤矿内大连煤层采空区，隧道顶开挖轮廓线距采空区j或板最近处净（垂）距约I01n，此段隧道施工以防止拱部明塌为原则，除采用42小导管加强拱部超前支护外，采用小炮开挖，控制装药量及开挖进尺。(2）文1）家沟煤矿采空区隧道于左线Z2K26+2
47、30396、右线K26+225363段上跨刘家沟煤矿K2及K6煤层采空区，隧底开挖轮廓线距采空区顶板最近处净（垂距约1951n，对该采空区影响范围内隧道衬砌结构纵向每I01n设置一边变形缝予以处理，同时须加强对该段煤层瓦斯的监测、检测。24 玉，审l山隧道采空区专:iyj施_1.：方案(3）白岭煤矿采空区隧道于左线Z2K27+731、右线K27+733处与白岭煤矿内大连煤层采空区相交，于左线Z2K28+091、右线K28+088处与白岭煤矿外双连煤层采空区相交，对该两处采空区按充填型采空区进行设计，采空区影响范围内隧道衬liW结构纵向每10,n设置一道变形缝，B区隧道基底采用89钻孔注浆加固，
48、C区隧道采用VC型加强复合衬砌辅以89超前中管棚。阁6-7臼岭煤矿采空区与隧道位置关系平丽图白岭煤矿内大连及外双连煤层采空区均按填充型采空区i进行预设计，根据采空区的走向、倾角、来厚、覆岩及其与隧道空间位置关系，将采空区影响范围划分为A区、B区和C区，采空区影响范围内隧道衬砌纵向每10,n设置一道变形缝，此外对B区隧道基底以下采空区进行注浆加固处理，C区采用加强的vc型衬砌结构并以89中管棚通过。采空区处治工程施工前，应通过超前地质预报验证其与隧道的空间位置关系及充填情况，据此采取相应的处治措施，施工中根据具体情况调整加固方案，以确保运营安全。B区隧道施作仰拱初期支护时预留l1n长llOPVC
49、孔口管，孔口管漏出仰拱底面0.3,n。25 玉，审l山隧道采空区专:iyj施_1.：方案，束。附.豆孟函阁6-8臼岭煤矿内大连及外双连采空区影响分区阁、陆遣重庄a飞中10费t 基庄盈盈终点挂号.。00。0 0 0 0 0 0 0 .。口。o o e .。000 0000 o o e 7 .e o o。o o e ，瞄Q)随遭迫培开!ti.。0 0 0 0 0 0 0。口。.e o o。o o e 莲 .。0 0 0 e 基，Ii:洼直是点挂号0 0&0 0 0&:1r：41 41 41 41 41 41 41.且事i11，!1t掉；a，主、,撞。I 广安图6-9白dt令煤矿内大连及外双i在煤层
50、采空区基底注浆平商因26 玉，审l山隧道采空区专:iyj施_1.：方案因6-10自岭煤矿内大连及外双连煤层采空区基底注浆横断面阁注浆设计：坚持“注浆顺序先外后内，注浆材料先粗后细，注浆浓度先干后稀，注浆压力先小后大”的原则。在位于B区的隧道两侧边地及采空区低端隧道基底各设置三排注浆孔，按环向I 1n，层间O.S1n交错布置；隧道基！或其余部分注浆孔按间距l1 nl 1n布置；注浆孔底部须伸入采空区底板以下21n。注浆材料采用水泥砂浆，周边（第一层间隔明白L）按水灰比I:II:0.8“先子后稀”注浆，注浆压力0.50.8MPa：第二层水灰比约I:l，逐渐压力0.8lMPa：第三层水灰比l:0.5