特殊部位、不良地質洞段的開挖支護及缺陷處理措施一、洞開挖和處理根據廠房系統洞室的特點，在附屬洞室洞開挖支護和處理過程中采取以下措施：1、地下洞室洞掘進前，仔細勘察山坡巖石的穩定性，并按監理人指示，對危險部位進行處理和支護。2、洞的開挖必須按設計要求做好洞鎖支護并經監理人確認穩定后，方可開挖進洞。3、洞的邊坡開挖完成后，在進行洞臉巖石和起始洞段開挖時，采取有效的控制爆破措施。對洞段10m范圍，采用短進尺、多循環、弱爆破，一般進尺為0.8~1.5m，以防止爆破震動造成洞頂山坡和洞巖石發生震裂、松動和塌方。二、豎井井、平洞與豎井交叉施工1、豎井開前井周邊圍巖穩定性的勘察。各井開前，應仔細勘查周邊圍巖的穩定性，并對危險部位進行加固處理和加強支護。2、豎井開挖必須邊開挖邊進行支護，上一個循環支護完成之前，不得進行下一個循環作業，以確保工程安全。3、豎井井開挖：豎井井開挖前，先對井周圈鎖錨桿支護。井短進尺擴挖及噴錨支護，開挖下降3?4排炮（約5m）后，視圍巖條件采取在設計斷面之外環向鋼格柵噴混凝土或鋼筋混凝土鎖，然后在井周圍安全護欄后再繼續開挖。4、平洞與豎井交叉開挖：先開挖平洞形成豎井通道，平洞段做好系統支護。豎井施工后，對井、洞相貫線外圍井段進行鎖及系統錨噴支護。5、設置專用的載人和吊物提升系統，井壁設置爬梯作為應急措施。三、洞室交岔部位的開挖支護1、平交部位的開挖支護平交開挖按照短進尺、多循環的原則施工；平交支護緊跟開挖作業面，根據開挖揭示的地質條件，采用長錨桿、鋼筋網噴混凝土、鋼支撐、混凝土襯砌等方式加強支護，加強支護范圍要大于平交應力影響區域（一般平交弧線外6m左右）；平交施工盡量減小對主洞運行的影響；平交布置、開挖、支護措施等需經監理人批準后才能實施。質點振動速度滿足技術條款的要求；平交施工過程中，根據具體情況進行必要的安全監測，根據監測數據分析成果，指導開挖、支護。2、隧洞立體交叉部位開挖支護在施工過程中對地下廠房系統有全面的認識，立體交叉部位施工嚴格遵循相關規范規定，并按如下要求進行施工：交叉段錯開時段施工，錯開距離不小于30m，且無論上、下洞室爆破均全部拆除兩洞的施工人員；當立體交叉的隧洞間巖體厚度小于大洞室直徑（或其它最大尺寸）的1.5倍而大于1倍時，采取控制爆破措施；當立體交叉的隧洞間巖體厚度小于大洞室直徑（或其它最大尺寸）的1倍時，除采取控制爆破措施外，同時需考慮隧洞交叉處結構加強支護、加強襯砌等措施；先開挖洞室在上部時，該段加強支護，當兩洞間巖體厚度在1.0?1.5倍大洞室直徑時，先在上部洞室底板向下打懸吊錨桿，必要時增加鋼筋混凝土錨板，下部洞室開挖時，立體交叉段按“短進尺、弱爆破、多循環、分部開挖分區支護”原則施工，并視地質條件及上覆巖體（巖板）厚度選用鋼拱架加管棚、超前錨桿或鋼筋混凝土襯砌等強支護措施。先開挖洞室在下部時，則下部洞室的立體交叉段先進行強支護或鋼筋混凝土襯砌，上部隧洞開挖立體交叉段時，嚴格按上述開挖支護原則施工。立體交叉處開挖時，加強監測及數據反饋，以便確定后續開挖方案。立體交叉處的隧洞開挖方案及措施單獨報監理人審批。四、巖壁梁部位的開挖支護巖壁梁部位的開挖支護措施詳見節第三項。五、母線洞開挖支護根據母線洞的結構特點，為了保證施工安全，施工過程中采取以下施工措施:1、母線洞間隔開挖，分為兩序進行施工，4#、2#母線洞為I序，3#、1#母線洞為II序，在I序母線洞開挖支護完成后，再進行II序隧洞的施工。2、每條洞室開挖爆破時，嚴格進行爆破控制，確保不影響相鄰洞室的施工安全和相鄰洞室已實施的噴混凝土、錨桿等不因爆破振動受損。3、母線洞不良地質段在開挖每一循環結束后，及時完成一次支護，以確保施工安全。4、加強監測（含變形監測）及數據反饋，以便優化后續開挖、支護方案。六、不良地質段施工不良地質段開挖嚴格遵循“短進尺、少擾動、強支護、早封閉、勤測量”的原則。設計臨時支護根據施工需要在引水道進出段及不良地質段增設了部分超前錨桿、超前注漿小導管及鋼支撐和格構梁支撐。1、不良地質段處理原則根據招標文件地質資料描述的斷層、節理裂隙性狀及規模，地下廠房系統斷層等不良地質段處理按如下原則組織施工：調查地質條件，必要時，可采用打勘探孔、勘探洞等方法進一步了解地質情況，做好地質預報，預先采取有針對性的安全有效的施工方案。減少對圍巖的擾動，采用短鉆孔、弱爆破、多循環；做好排水，減少滲水，增加圍巖的自穩；分部開挖、分區支護；掌握不良工程地質問題的性質，及時采取有效的支護；加強監測，勤檢查、勤巡視并且及時分析監測成果和檢查情況，根據監測信息反饋，及時調整后續開挖支護方案。（2）不良地質段處理措施不良地質洞段開挖支護，首先探明斷層的準確位置、產狀及影響范圍，根據圍巖特性對局部不穩定部位增設隨機錨桿；對控制穩定的軟弱結構面，采取預應力錨束加固并伸到完整巖體中維護圍巖穩定。在軟弱破碎的巖體中開挖洞室，盡量減少對圍巖的擾動，宜采用先護后挖，邊挖邊擴或先對巖體進行加固后再開挖等方法。或者采取一掘進一支護，穩步前進，即開挖一循環先噴混凝土，然后打錨桿、掛網，再噴混凝土至設計厚度，如此循環掘進。圍巖穩定特別差時，爆破后立即噴混凝土封閉巖面，一邊出渣，一邊再打錨桿、掛網、噴混凝土，必要時安設鋼支撐（格柵鋼架）增加支護能力。做好超前支護，主要采用超前錨桿、管棚、管式錨桿進行超前支護，必要時采用預灌漿加固措施，為了保證高邊墻穩定，邊墻部位增加部分外插角30°左右的超前錨桿支護。不良地質洞段開挖支護程序見附圖12.5-60。采取嚴格的控制爆破和強支護措施，分部開挖，分區支護，開挖循環進尺按1.0~1.5m控制，一般破碎帶盡量用挖掘機開挖或人工撬挖。根據斷層分布特點，大洞室開挖按照“先軟后硬”的開挖原則，先開挖支護好斷層影響較不利的一側，再開挖支護另一側。主廠房、主變頂拱由于跨度大，開挖時采取中導洞超前，兩側擴挖滯后錯距跟進的施工程序，先實施中導洞頂拱部分的永久結構錨噴支護，再分別進行兩側的擴挖及支護。頂拱以下各層開挖邊墻一次預裂到位、薄層梯段開挖，適時支護。開挖后及時實施噴鋼纖維混凝土初封閉及系統錨桿支護，并采用格柵拱架或鋼筋網架強支護。其它隧洞型鋼拱架或格柵拱架支撐（間距為80cm?1cm，格柵拱架主要用于交叉段、豎井內）。格柵拱架之間采用鋼筋縱向連接，格柵拱架與圍巖結合緊密，采用①32,L=9m隨機錨桿固定，并及時掛鋼筋網噴不小于20cm厚鋼纖維混凝土支護封閉。及時打設排水孔，降低地下水壓力，避免地下水對噴混凝土的滲透破壞。⑤對于主廠房、主變等大跨度、高邊墻部位，出露的斷層不良地質段分段弱爆破開挖后，及時采用加強錨桿及灌漿或混凝土置換加灌漿的方式進行處理，確保邊墻穩定。混凝土置換處理在混凝土達到一定強度后進行固結灌漿，防止破碎帶被擠壓隆起和側向變形過大。對于卸荷嚴重地帶、斷層破碎帶、節理裂隙密集地帶，必要時進行固接灌漿加固圍巖。灌漿后的開挖間隔時間，根據灌漿目的和開挖跨度，通過試驗確定；灌漿后采取短進尺、弱爆破、快支護進行開挖。七、地下水防治措施地下水活動較嚴重地段，加強地質預報，采用截、堵、弓I、排的綜合治理措施。1、地下水超前地質勘探預報由于廠房系統潛在的地下水一旦出現涌水，將危及人員、設備等的安全，后果不堪設想，并將因此而影響工期。因此在施工中，采用超前地質勘探用以查明未開挖區的地質構造、地下水富集帶、含水層或含水地下洞穴的位置等尤為重要。根據超前地質勘探反饋的信息制定各種可能情況的施工技術方案、災害防止預案，立足于超前預注漿封堵，爭取在開挖前封閉地下水通道。超前地質勘探主要采用超前導洞勘探法、電阻率勘探法和地質雷達法（GPR法）三者相結合的方法，各種方法相互取長補短，以便準確的預報地下水的情況。施工中結合工程地質水文地質條件，根據目前國內外的地質預報研究現狀和成功的經驗，在施工過程中擬采用多種預報方法相結合的綜合超前預報方法，即以超前地質勘探、物探法、超前鉆孔、經驗法等建立宏觀預報、長距離預報、短距離預報等三級預報，并提出地質災害臨近預警機制，構成廠房系統的地質綜合預報體系。在施工期間，通過現場三級預報信息反饋，以提高信息解譯精度，經綜合判斷提交相應的地質超前預報單。施工過程中應嚴格執行“先探后掘”的原則，以避免地質災害的發生，確保地下洞室的安全施工。2、一般地下水壓力下的地下水處理在非巖溶地區，即使是高水頭地下水，但通過節理、裂隙或巖石孔隙后，地下水壓力會得到很大衰減，因此隧洞開挖后，雖然地下水滲流嚴重，但壓力比在初始地下水靜壓力下降低很多，對于這類地層，隨著開挖洞深的增加，地下水并不停留在原地出現，而是緊跟開挖在掌子面附近發展，因此施工中采用超前排水的方法。主要方法是開設中、下部導洞超前，使地下水超前在導洞中排出，這樣大斷面隧洞掌子面附近的地下水就會迅速減少。3、高地下水壓力下的地下水處理對于一般排水方法無法滿足要求的高地下水壓力下的地下水，結合工程特點，根據地質超前預報成果，主要采取超前注漿封堵的方法，爭取在開挖前封閉地下水通道。超前預注漿封堵法是利用有效半徑的概念，在裂隙含水層中通過適當的鉆孔設計和布置進行注漿，形成足夠體積的水泥結石和巖石組成結構體，此方法可以有效地隔離地下水，從而保證隧洞開挖的順利進行。根據規范規定，注漿孔底距毛洞邊緣距離為毛洞直徑的0.5?1倍。經綜合分析廠房系統巖層裂隙狀態、地下水情況、設備能力、漿液有效擴散半徑、鉆孔偏斜率和對注漿效果的要求后確定地下洞室每一注漿段，沿洞軸線呈傘狀布設注漿孔。另外，鑒于洞室的巖石裂隙發育及不均勻性，施工中根據具體情況適當調整，以免出現“死區”。由于預注漿漿液擴散的一般規律是向上易擴散，向下不易擴散，一般先鉆注布置在隧洞頂板上的注漿孔，后鉆注洞室兩測孔，最后鉆注底板孔，全段注漿完成后，待凝三天，然后進行開挖作業。預注漿處理灌漿材料的要求是凝固時間短、強度高，因此選擇普通硅酸鹽水泥作為膠凝材料，采用水玻璃作為主要速凝材料，其比例在1:0.4?1:0.6范圍內。4、涌水時的安全措施根據已往施工的經驗以及廠房系統的情況，高壓大流量地下涌水一般發生在以下幾種工況：在鉆孔拔鉆桿時涌水。操作人員應注意觀察，操作時注意安全，一般對施工人員的威脅不大。由于開挖使得原承壓的巖墻變薄，大部分出水點的涌水發生在放炮后至出渣前。此時處于施工通風階段，施工人員距離掌子面較遠。一旦掌子面附近發生突水，人員可以快速撤離。高壓突水發生在放炮后的一段時間內，由于壓力高、噴距遠，在一定范圍內甚至霧化，施工人員無法接近，出現大量涌水后也可以快速撤離。以上幾種情況下對施工人員的安全威脅并不大，但在施工過程中應有專職的安全員對施工現場進行查看，一旦出現涌水情況應及時撤離現場，關掉高壓電源;并及時處理涌水后的現場。5、涌水處理預案超前預注漿處理地下水是建立在超前地質預報基礎上的。但是，隧洞工程地質復雜多樣，單靠目前的技術手段和方法，并不能對施工期所有地質情況做到精確預報，特別是對施工影響最大的地下水的預報，尚沒有一種完全可靠的預測手段，因此，對超前探測未探知的涌水、涌泥等地質災害性給予足夠重視，應事先準備好遭遇突發性涌水的施工預案。①分流鉆孔當揭露出水量相對較小的高壓集中涌水時，可以采用鉆孔的方式分流泄壓，根據涌水量大小決定鉆孔孔徑及數量，采用液壓鉆孔臺車鉆孔，孔安裝導流管和閥門，便于控制。分流導管安裝完成后，截取部分裂隙水從導流管排出，使原涌水點水量減小，然后再實施注漿。步驟如下：地下水補給區與地下洞室涌水點之間布置泄流鉆孔分流泄壓，降低地下洞室涌水點的涌水量和流速；鉆設若干個與裂隙相交的灌漿孔，并鑲上孔管；漏水裂隙鑿槽，先用棉紗、麻刀等對縫嵌塞，迫使滲水全部從管中流出，然后再用快凝砂漿將槽填平;同時鉆設注漿孔，對地下洞室涌水點與分流孔之間的圍巖實施注漿，（注漿漿液可考慮采用易于調整膠凝時間的水泥和水玻璃雙液漿液）；待地下洞室圍巖注漿膠結體達到一