尾矿库回水隧洞塌方处理方案(超前小导管注浆、大管棚施工).doc

中铁一局二公司伊春鹿鸣钼矿项目尾矿库回水隧洞塌方段处理方案编制： 审核： 批准： 中铁一局二公司伊春鹿鸣钼矿项目经理部2013 年 1 月 3 日目 录1、工程概况2、塌方情况3、塌方原因分析4、塌方处理方案5、下步开挖注意事项6、塌方段拱顶空洞处理7、塌方段安全保障措施尾矿库回水隧洞塌方处理方案 1、、工程概况工程概况尾矿库回水隧洞主洞 2102m,支洞共 10 条，长 1994.4m,竖井300 米此次塌方段里程为 6+33~6+45，开挖拱顶至地表埋深25m，岩质为中风化花岗岩，软岩，节理较发育，构造破碎，构造带与掌子面成 30 度角梯形分布，渗水严重且分散，呈线流状二、塌方情况二、塌方情况塌方里程为 6+33~6+45，长度为 12 米，宽度沿隧道环向整体坍塌，最高处 7 米，塌方方量约为 220 立方，目前仍有少量石块掉落（详见附图） 掌子面塌方情况（掌子面塌方情况（1））掌子面塌方情况（掌子面塌方情况（2））三、三、塌方原因分析塌方原因分析该段地下水量丰富且分布散，呈下雨状；围岩整体破碎，节理裂隙发育，石质遇水变软或成泥状；且有 10cm 厚黑泥夹层，夹层呈散体状，无自稳能力，其中有一条 80cm~100cm 厚构造带，使开挖后围岩失稳而滑塌（见下图） 。

坍塌体约220m3塌方段围岩草图图中尺寸以厘米计80-100cm厚构造带隧道断面30cm厚黑泥夹层四、塌方处理方案四、塌方处理方案 （一） 、超前小导管注浆1、止浆墙根据塌方情况先对 6+33~6+45 段塌落围岩采用 C25 喷射混凝土进行封闭，喷射厚度 20~30cm，形成止浆墙2、超前小导管（1） 、小导管打设在拱部打设超前小导管，导管单根长 6m，环向间距 30cm，外插角 3 度（见附图） ，小导管端头 2m 范围内打设出浆孔，间距10cm，梅花型布设（详见附图） 2） 、小导管安装成孔后，将小导管按设计要求插入孔中，或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架上部、中部打入，外露 20cm 支撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系φ超前小导管环向间距30cm小导管正面布设图图中 尺寸 以厘 米计坍塌体约220m3I20a工字钢度小导管侧面布设图图中尺寸以厘米计3、注浆注浆采用分层注浆，每层厚度控制在 1m 左右，待水泥浆强度达到 85%后，继续打设超前小导管，如此循环，直至将空腔注满采用 KBY-50/70 注浆泵压注水泥浆，注浆前先喷射混凝土20～30cm 厚封闭掌子面，形成止浆盘。

注浆前先冲洗管内沉积物，由下至上顺序进行单孔注浆压力达到设计要求值，持续注浆 10min 且进浆速度为开始进浆速度的1/4 或进浆量达到设计进浆量的 80%及以上时注浆方可结束注浆施工中认真填写注浆记录，随时分析和改进作业，并注意观察施工支护工作面的状态注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整注浆参数可参照以下数据进行选择：注浆压力： 0.5～1.0Mpa浆液初凝时间：1～2min水泥：425 号普通硅酸盐水泥 注浆异常现象处理①串浆时及时堵塞串浆孔②泵压突然升高时，可能发生堵管，应停机检查③进浆量很大，压力长时间不升高，应重新调整砂浓度及配合比，缩短胶凝时间二） 、大管棚施工1、导向墙施工导向墙由两榀钢格栅组成，套拱由 φ22 螺纹钢连接，间距 0.3米钢格栅外缘设 150mm 壁厚 5mm 导向钢管钢管与钢格栅焊接钢格栅各单元由连接板焊接成型，单元由螺栓连接导向管数量按拱顶 140 度范围计算，由套拱中心向两边延伸，共计 15 根导向管安装外插角 12 度测量定位钻孔作业下管、 封堵孔口喷混凝土封堵工作面注浆效果分析连接、调试注浆管路注浆作业浆液配比设计浆液制备钻孔验收不 合格注浆试验调整注浆参数合格满足要求不能满足要求施工准备清孔小 导 管 制 备原材料进场检验管尾与钢架焊连结束超前小导管施工工艺流程图混凝土导向墙导向墙钢格栅正面布置图混凝土导向墙导向管布置图φ长管棚@35cm钢格栅φ导向管φ导向管钢格栅长 管 棚导向管钢格栅剖面示意图2、管棚施工 1)、大管棚采用 φ100 无缝钢管，起拱线以上半径 140 度范围布设长管棚，环向间距 35cm，长度 12m，共 15 根。

外插角与导向管平行，采用扒碴机送入管棚送入前，前段 2m 范围带尖，打眼，以备注浆(见下图)¦ Õ ¦ Õ 注浆孔长管棚构造图2） 、待导向墙强度达到设计要求时进行管棚施工管棚利用地质钻机成孔成孔后及时清孔并推进钢管，采用塑胶泥封堵孔口钢管同一截面的接头数不超过管数的 50%待全部完成后进行注浆3)、浆液配制应在拌浆池内进行，根据其容量大小严格按要求投料并充分搅拌4)、配制好的浆液必须经滤网过滤后方可进入注浆泵内，配制的浆液应在规定时间内用完5)、注浆时必须有足够的压力来克服地层裂隙阻力才能使浆液扩散充填，达到固结围岩的作用若压力太大，注浆过饱，浆液通过裂隙中涌出地表，则迅速用锚固剂或水泥加速凝剂进行堵塞，防止浆液涌出太多，影响注浆效果6)、注浆完后管内必须用牛角泵灌注水泥砂浆增加强度，封堵塞应有进料孔和出气孔，当出气孔流出浆液时方可停止注浆7)、注浆结束后应对注浆效果及时检查，若未达到设计要求时，应补充孔再注浆8)、注浆时，首先以初压注浆，然后在终压下进行注浆并保持1～2min 终压再卸荷，达到超前加固的目的注浆过程中，对浆液应不停搅动，避免沉淀分层，影响浆液浓度注浆完成 4h 内不得进行爆破作业。

9)、严格控制配合比和浆液凝胶时间，初选配合比后，用胶凝时间控制调节配合比，并测定注浆结实体的强度，选定最佳配合比10)、注浆过程中，严格控制注浆压力，终压必须达到设计强度要求，并稳压，保证浆液的渗透范围11） 、注浆过程中专人记录，完成后检验注浆效果，不合格者进行补注注浆达到设计强度后方可进行开挖作业5、、下步开挖注意事项下步开挖注意事项为了保证下步开挖安全，支护采用 I20a 工字钢，每榀工字钢间距 50cm，连接筋采用 φ22 钢筋，环向间距 30cm，钢筋网片采用 φ6.5 双层网片，每循环打设超前小导管，环向间距 20cm，并及时注浆由于 I20a 工字钢自身强度要求，半径太小造成工字钢变形，无法施作以 1.8m 为半径的拱架，现提出以下请求：将原设计拱部内矢距 1.8m 变更为 1.3m，加长直墙长度，拱顶标高不变（详见大样图） 原设计拱架大样图单位以厘米计变更后拱架大样图单位以厘米计六、塌方段拱顶空洞处理六、塌方段拱顶空洞处理对塌方空洞体采用珍珠岩回填，回填完成后注浆固结，确保施工安全，具体施工如下：1、在初期支护拱部每 3 米预留一个 50*50cm 矩形口，为回填珍珠岩做准备。

2、在回填珍珠岩的同时预留两根注浆管（一根用来注浆，一根作为回浆管，确保注浆饱满） ，注浆管距离围岩 20cm，回浆管距离围岩 10cm3、待珍珠岩及注浆管施工完毕后，将预留口封闭，开始注浆，直至回浆管出现回浆方可停止注浆七、塌方段施工安全保障措施七、塌方段施工安全保障措施（一）安全管理制度1、施工队设置专职安全员经常深入施工现场进行检查，首先做好上岗人员的安全教育，提高大家的安全意识，对于违章作业及时进行制止；及时发现问题并提出有效的解决措施，并监督实施2、提供安全防护用品，规范各类安全警示标志、防护设施 加强安全检查验收，督促作业人员按规定正常佩带安全帽和使用安全防护用品 有针对性地将各类安全警示标志悬挂于施工现场各相应部位，发挥其警示、警告作用3、班组长带领班组员工严格执行安全操作规程，遵守劳动纪律，制止“三违”行为4、作业前，要对拟用机具、设备、防护用具及作业环境进行安全检查，施工作业人员不得随意拆除各类安全警示标志、安全防护设施和安全防护装置，对造成事故的，要依照相关办法追究其责任5、操作工人自觉遵守安全生产规章制度、操作规程，执行安全技术交底，服从安全管理人员的管理，按规定佩带个体防护用品。

做到不伤害他人，不伤害自己，不被他人伤害6、对因违章操作、盲目蛮干或不听指挥而造成事故和经济损失承担直接责任7、建立进出洞登记制度，杜绝非施工人员进入洞内二） 、突发事件应急措施1、观测预警：施工时安排专人对施工现场进行观测，确保在第一时间确认险情，提前发出预警提示，及时撤离现场施工人员至安全地方2、联络通讯：建立起畅通的联络通讯网络，班组长、安全员、现场负责人及时联络，及时采取措施3、人员部署：成立以施工负责人为第一责任人的塌方抢险及处理的组织机构，配置足够的应急抢险人员、设备，由施工技术部门制定应急的抢险预案，做到组织得力，分工明确，责任到人岗位姓名职责项目经理文 功全面负责安全总监于少柏施工现场安全总工程师张鹏刚编制技术方案及现场实施情况技术主管张 云现场安全质量管理控制技术员苌 庆施工现场安排实施4、设备及材料的部署：1） 、抢险设备：搅拌机、注浆泵、材料运输车、扒渣机、装载机、风钻、生活应急车等2） 、监测设备：全站仪、精密水准仪、塔尺、钢尺等3） 、抢险材料：钢管、小导管、水泥、型钢、钢筋、速凝剂、砂石料、木材等5、应急处理的步骤及方法1） 、发生坍塌事故，由掌子面领班作业人员及时向现场主管汇报，有人员受伤时，同时拨打急救，现场主管根据现场情况及时启动应急预案，同时向上级部门汇报。

2） 、及时撤出工作面施工人员及机械设备3） 、根据事故发生情况，统一步署应急预案的实施工作，应急指挥中心紧急调用全项目内可用于抢险的机具设备、物资、人员、资金投入抢险工作4） 、判断是否有二次坍塌的可能，确认围岩基本稳定后，组织人员和设备进洞进行工程抢险三） 、预防措施1、加强施工管理，严格按照标准化，规范化作业施工中要经常分析土质的变化，围岩参数，遇到可疑情况即使分析，不得冒进，遵循“管超前，严注浆，短开挖，强支护，快封闭，勤测量”的施工工艺,及时测量，及时反馈，及时支护，及时封闭2、开挖进行爆破时，要严格控制爆破规模，遵循“短进尺，少装药，多段别，弱爆破”的原则，使爆破振动速度降到安全范围内，防止二次坍塌。