中铁xxx局集团有限公司
溶洞处理施工专项方案
编 制 人： 审 核 人：
审 批 人：
xxxxxxxxxxx铁路工程三分部
目 录
一、工程概况 ................................................... 1 二、施工准备 ................................................... 1 1、人员安排 .................................................. 1 2、 设备机械配置 ............................................. 1 3、材料 ...................................................... 1 三、进洞测量 ................................................... 2 1、平面控制 .................................................. 2 2、高程控制 .................................................. 2 四、工期目标 ................................................... 2 1、1#溶洞处理工期安排 ........................................ 2 2、2#溶洞处理工期安排 ........................................ 3 五、 溶洞施工方案 .............................................. 3 1、溶洞概况 .................................................. 3 2、 施工程序 ................................................. 3 3、钢管桩施工流程 ............................................ 7 4、涵洞施工流程 .............................................. 7 5、洞内大管棚超前支护施工流程 ................................ 8 六、溶洞处理目的、处理原则 ..................................... 9 1、处理目的 .................................................. 9 2、处理原则及重点 ............................................ 9 七、溶洞处理施工顺序及施工注意事项 ............................ 10 1、施工顺序 ................................................. 10 2、施工注意事项 ............................................. 10 八、应急处理措施 .............................................. 11 九、质量保证措施 .............................................. 13
1、质量保证体系 ............................................. 13 2、自检制度 ................................................. 13 3、各阶段施工自检工作程序 ................................... 13 十、 安全及环保要求 ........................................... 14 十一、附图 .................................................... 15 1、1#溶洞处理平面图 ......................................... 15 2、2#溶洞处理平面图 ......................................... 15 3、2#溶洞处理代表性断面图 ................................... 15 4、大管棚施工图 ............................................. 15 5、衬砌断面图 ............................................... 15
溶洞处理施工方案
一、工程概况
xxxx隧道在里程：DIy2Kxx+xx～DIy2Kxx+xx范围内，隧道施工中揭示溶洞。根据现场核对记录和溶洞补充勘察资料，隧道穿越区有两个较大溶洞范围。溶洞范围分别为DIy2Kxx+xxx～+xxx线路左侧溶腔（DIy2Kxx+xxx线路右侧大坑与其相连）；DIy2Kxx+xxx～+xxx线路右侧溶洞。
二、施工准备
1、人员安排
开挖工：15人；支护工：15人；机械司机：4人；钢筋工：10人；木工：6人；技术员：1人；技术负责人：1人；测量员：2人；专职质检员：2人；施工负责人：1人；施工员：3人。 2、设备机械配置
管棚钻机：2台；挖掘机：1台；YT28型凿岩机：10把；侧卸式装载机：1台；潜孔钻机：5台；注浆机：2台；切割机：1台；钢筋弯曲机：1台；电焊机：4台；混凝土输送泵：1台；振捣棒：5把；湿喷机：2台；自卸式翻斗车：4台。 3、材料 1#溶洞材料：
C25喷射混凝土：107m3、C20混凝土：777m3、C25混凝土：96m3、C30混凝土：565m3、C35钢筋混凝土：195m3、φ6钢筋：1190kg、Φ22钢筋：17.6T、Φ14钢筋：4.7T、φ8钢筋：1.6T、中空组合锚杆（L=3m）：362根、边墙砂浆锚杆（L=3m）：329根、防水板：1814m2、无纺布：1814m2、中埋式止水带：261m、M10浆砌片石：8m3。 2#溶洞材料：
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C25喷射混凝土：131m3、C20混凝土：96.6m3、C25混凝土：36.6m3、C30混凝土：248.4m3、C35钢筋混凝土：2.4m3、φ6钢筋：131kg、中空组合锚杆（L=3m）：158根、边墙砂浆锚杆（L=3m）：167根、防水板：467.8m2、无纺布：467.8m2、中埋式止水带：102m、φ108钢管（d=6mm）：525m。
三、进洞测量
1、平面控制
xxx隧道段有已加密完成的平面控制网（CPII）。加密网由CPII27-5、CPII27-6、JM-13、JM-14构成。加密控制网精度符合《客运专线铁路工程测量》的有关规定。
进洞放样测量可以在CPII27-5置镜，后视CPII27-6。进洞导线可以CPII27-5、CPII27-6为起始边布设。 2、高程控制
距xxx隧道400m有设计院交桩水准控制点JM-13；距xxx隧道左侧500米处有已加密完成的水准点JM-14（按二等水准要求加密）。
进洞水准加密采用附和水准路线，按二等水准测量要求进行观测。以JM-13作为起始点，JM-14作为附和点。
四、工期目标
1、1#溶洞处理工期安排
涵洞开挖：2014年6月10日～2014年6月12日 基底砼换填：2014年6月12日
涵洞钢筋绑扎：2014年6月13日～2014年6月14日 底板浇筑：2014年6月15日
涵洞内模及顶模安装: 2014年6月17日～2014年6月18日 涵洞边墙及顶板浇筑：2014年6月19日 拆模：2014年6月21日
涵洞两侧砼回填：2014年6月21日
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落水槽及出口浆砌片石：2014年6月22日～2014年6月25日 涵洞顶砼回填：2014年6月26日～2014年6月28日 2、2#溶洞处理工期安排
溶洞大厅危石清除：2014年7月12日～2014年7月18日 溶洞顶锚喷支护：2014年7月18日～2014年7月21日 开挖边线放样：2014年7月21日
开挖范围内溶洞支护、锚固：2014年7月19日～2014年7月21日 护墙基底钢管桩加固：2014年7月22日～2014年7月28日 导向墙施作：2014年7月25日～2014年7月28日 施作大管棚：2014年7月29日～2014年8月1日 隧道开挖、支护：2014年8月2日～2014年8月10日 隧底钢管桩加固：2014年8月11日～2014年8月17日 仰拱衬砌及拱墙衬砌具体施工时间根据隧道施工的整体进度安排
五、 溶洞施工方案
1、溶洞概况
1#溶洞（xxx+140 ～xxx+200）：xxx+155～+165线路左侧发现隐伏空腔，后在设计要求下进行揭示施工，发现溶洞。溶洞发育方向不明，钙华堵塞，延伸情况不明，xxx+190线路右侧发现一大坑与溶腔相连。溶洞中可见积水痕迹及少量积水，显示溶洞内有季节性岩溶水。
2#溶洞：xxx+105～+125线路右侧溶洞，在xxx+124上台阶掌子面拱腰处开始揭示，横向宽约2.5m，高约4m，沿E～W向发育并在洞身xxx+100～+120段变化成一圆形岩溶大厅，直径约20～25m，高约10～15m，洞底为大量松散崩塌块石堆积，块径一般为3～5m，最大达7m，洞底无水，但有积水痕迹，显示溶洞内有季节性岩溶水。 2、施工程序
根据每个溶洞的情况，对不同的溶洞采取不同的处理方法。
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1）1#溶洞处理方法
a、隧道通过溶洞段衬砌采用全包防水衬砌：xxx+145～+180，xxx+183～+200段采用“Ⅲ级加强A型衬砌”， xxx+183～+200段采用“Ⅲ级下锚复合A型衬砌”，其余段采用“Ⅲ级复合式衬砌”。
b、为保留岩溶水排泄通道。于隧道左侧开挖轮廓线外侧2m（至涵洞中线）处设置一涵洞，涵洞与隧道左侧开挖轮廓线交点里xxx+170，涵洞轴线与隧道中线夹角为27°交点里程xxx+179.7，涵洞与隧道右侧开挖轮廓线交点里程xxx+188.85涵洞净空断面尺寸为1.5m（宽）*1.8m（高），采用钢筋砼结构，涵洞进口设置落水槽。涵洞底位于粘土层处采用C20砼换填，涵洞两侧空隙采用C20砼回填，涵洞顶回填至溶洞顶或涵洞顶以上2m范围（当溶洞顶空隙大于2m时）。
2）2#溶洞处理方法 清除溶洞洞顶危石喷锚防护 放样开挖轮廓边线 护墙基底钢管桩加固 施做C25砼护墙 施做打管棚 台阶法开挖隧道 隧底钢管桩加固 施做仰拱衬砌 施做拱墙衬砌。
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溶洞边线DIy2K51+100～+116线路右侧基底采用φ75钢管桩加固，间距1m×1m，交错布置2#溶洞2#溶洞处理平面图 a、隧道通过溶洞段（xxx+105～+125）衬砌采用“Ⅲ级加强B型衬砌”。 b、遵循先支护后开挖再衬砌的施工原则进行施工。
（1）隧道开挖施工前先对2#溶洞大厅洞顶危石进行清除，并对隧顶范围土体进行锚喷支护。
（2）开挖清理护墙范围内填充物，并对护墙基础采用φ75钢管桩加固，间距1m×1m，梅花型布置，钢管桩嵌入基岩内不小于1m，注0.5:1～08:1的水泥砂浆，基底加固后承载力不得小于250KPa。(钢管桩加固见下图)
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1:0.2C25砼护墙洞顶清除危石后锚喷支护 （3）在隧道外侧空腔施作砼护墙，采用C25砼结构。
模板：xxx+105～xxx+125段隧道外侧空腔施作C25砼护墙，护墙内外侧模板采用竹胶板厚15mm，其加固体系采用φ10钢筋拉杆对拉加固模板，拉杆间距间距1m*1m。护墙砼浇筑5-10m每段。
混凝土的浇筑：凝土浇筑应水平分层、左右对称、连续进行。如必须间歇时应在前次混凝土初凝前灌注完上层混凝土。振捣时应快插慢拔，插点均匀排列，不得遗漏。单侧一次连续浇筑高度不超过0.5m，输送软管的管口至浇筑面垂直距离不得超过2m，控制在1.5m以内，以防混凝土离析。超过时采用串筒，振捣器选用合适的功率，杜绝采用大功率振捣器，以防止模板变形跑模；混凝土内部采用插入式振捣器振捣，标准为混凝土表面不再下沉，无气泡，表面开始泛浆液为止。
养护：采取覆盖浇水养护，设专人负责，特别加强前期混凝土的养护工作，始终保持混凝土面润湿。
拆模：待混凝土强度达到设计强度的80%后开始拆模，拆模时特别注意端墙表面预留槽的轮廓，防止凹槽掉边掉角，对混凝土表面的小缺陷，及时进行处理。
（4）与xxx+125里程处，设置砼导向墙，向小里程方向施作φ108大
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管棚超前支护，大管棚环向间距50cm，长度25m。
（5）台阶法暗挖隧道，及时施作初期支护及加强支护。
（6）隧底采用φ75钢管桩加固，间距1m×1m，梅花型布置，钢管桩嵌入基岩内不小于1m，注0.5:1～0.8:1的水泥砂浆，基底加固后承载力不得小于250KPa。
（7）基底承载力达到要求后施作仰拱衬砌。 （8）施作拱墙衬砌。 3、钢管桩施工流程
（1）预钻孔：在确定要注浆加固的位置上用工程钻机钻孔至预定深度； （2） 制作花管：在φ75钢管上按间隔约20~25cm的距离对开两个直径15mm的小孔，上下两排孔的位置相互垂直呈梅花型布置；
（3）下花管：清除已完成的钻孔中的泥浆、粗颗粒渣土等后下入已制作好的钢花管；
（4）封孔：对下好钢管的钻孔在空口用水泥砂浆进行封孔； （5）注浆阀安装：在下好的钢管管口安装注浆阀，并与注浆管进行连接；
（6）制浆：按设计规定的水灰比制备水泥砂浆；
（7）注浆：启动注浆泵，泵送水泥砂浆，一直注浆到设计所规定的压力并稳定为止；在此过程中可视需要或设计规定进行间歇注浆，直至符合设计要求为止。
（8）做好注浆过程中各项记录：注浆时间、注浆压力、水泥用量、水灰比、注浆过程出现的特殊情况等；
（9）注浆达到设计要求后，清洗管路，拆除注浆管，进行下一孔的注浆。
（10）加固效果检测。 4、涵洞施工流程
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（1）按设计位置进行放样，核实地质情况及涵洞位置，排水通道； （2）涵洞基坑开挖，粘土层挖除； （3）溶洞底粘土层C20砼换填； （4）涵洞钢筋绑扎，底板浇筑； （5）涵洞边墙及顶板浇筑； （6）落水槽、浆砌片石等附属施工； （7）涵洞两侧、洞顶砼回填。 5、洞内大管棚超前支护施工流程
（1）砼导向墙施作； （2）管棚钻机就位，钻孔；
（3）清孔后，顶入管棚，对管棚进行编号； （4）安装注浆阀； （5）按设计要求制浆；
（6）按奇偶数分别对管棚进行注浆。
大管棚施工示意图
导向墙I衬砌断面中线线路中线5050505050505050内轨顶面DIy2K51+125断面图导向墙内导管布置图1007030I
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6、2#溶洞大厅危石清除、锚喷支护施工流程
（1）核查地质情况，确定需清除的危石； （2）搭设简易脚手架，人工配合机械清除危石； （3）在溶洞大厅搭设脚手架，铺设行走及锚喷工作平台； （4）检查工作平台稳定性； （5）接入风管、水管； （6）锚杆钻孔施工； （7）插入、锚固锚杆； （8）喷射混凝土作业。
六、溶洞处理目的、处理原则
1、处理目的
1）确保现掌子面开挖安全
位于隧道xxx+105～+125线路右侧溶洞，溶洞宽度及高度均较大，溶洞顶存在块石或孤石且溶洞部分在隧道掌子面开挖延伸方向。通过处理，使隧道在开挖工作面能保持围岩的相对稳定，防止工作面坍塌。
2）满足永久隧道结构的承载力、变形要求
溶洞填充物和灰岩地层承载力有很大的差别，溶洞延伸至隧道底的部分，其填充物为粘土、块石土，其承载力较低，不能保证隧底的稳定。通过对地层处理，提高该处地层的承载力，减小不同地层之间的差异沉降。
3）满足隧道防排水要求
隧道穿越区两处溶洞范围内均发现有水痕迹或少量的积水，溶洞内有季节性岩溶水。通过处理，使隧道结构满足防水要求，并不影响溶洞原有水流通道。 2、处理原则及重点
1）溶洞处理应结合补勘地质资料及施工中超前地质预报资料来进行。 2）防止坍塌、明显地层软硬不均和永久结构后期沉降过大，处理的重
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点是隧道洞顶及隧底部分。
3）主要针对溶洞填充物为粘土、块土石。
4）针对不同的溶洞形式（空洞、填充物的力学指标不同）采取不同的措施。
七、溶洞处理施工顺序及施工注意事项
1、施工顺序
1）1#溶洞施工顺序 （1）涵洞位置放样
（2）清理溶洞回填虚碴，涵洞基坑开挖； （3）涵洞底粘土层砼换填； （4）涵洞钢筋绑扎； （5）涵洞砼施工 （6）落水槽设置； （7）涵洞两侧空隙砼回填； （8）涵洞洞顶砼回填。 2）2#溶洞施工顺序
（1）清除溶洞顶危石，并采用锚喷支护；
（2）放样开挖边线，对可能影响的溶洞坍塌物进行支顶、锚固； （3）护墙基底为粘土的部位采用钢管桩加固； （4）施作C25砼护墙； （5）施作大管棚；
（6）台阶法开挖隧道，并施作初期支护及加强支护； （7）隧底钢管桩加固； （8）施作仰拱衬砌； （9）施作拱墙衬砌。 2、施工注意事项
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1）严格按照设计图纸的要求进行施工，确保钢管加固桩、大管棚钻孔深度满足设计要求，钻孔施工过程中做好编录；
2）严格控制各浆液配比，做好施工记录及各种签证记录； 3）严格控制各注浆压力；
4）严格控制1#溶洞涵洞底、顶高程；
5）施工过程中对异常情况及时向上级汇报，及时进行处理； 6）施工过程中加强安全管理，尤其用电安全和防落物。 7）加强施工过程中量测、地质预报工作；
8）逐段核实地质情况，开展施工期间岩溶、塌方、突泥突水危险性评估。
八、应急处理措施
对岩溶处理施工过程中可能出现的塌方、突泥突水等情况制定可靠的处理措施。
1）、组织机构
由项目领导、物资部共同组成坍塌、突泥突水预防领导小组， 组 长：钱昌文 副组长：李祥顺
组 员：物资部及现场主要管理人员
职责划分：组长负责全面处置工作，副组长协助组长工作。钱昌文负责现场指挥、保护、处置，配合相关部门进行现场勘察，维护现场及其周边的治安秩序；办公室、项目领导等相关部门负责后勤保障，协助处理、调查、分析事故原因。组长和副组长在处置事故中有权调动项目的一切人力、物力，任何部门、项目班组和个人必须无条件服从。组长部下设联络组、事故组、抢险救护组、治安组和后勤保障组，各组长分关组织完成总指挥下达的应急措施和各项任务。
2）、预防塌方、突泥突水措施
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①、加强洞内围岩观测，重点加强洞内水平收敛、拱顶下沉量测，溶洞顶可能失稳地方的观察；对监测变化较大、溶洞顶岩石出现明显裂隙时要即使告诉现场施工负责人，采取加强支护等措施。
②加强施工过程中溶洞内滴水情况、坑道渗水情况的观察；对监测变化较大、溶洞洞内滴水、坑道渗水急剧加快或变浑时要即使告诉现场施工负责人，采取加强支护等措施。
③、对于隧道穿越溶洞地段，要采用超前支护的方法加强处理，特别差的地方要采取小导管注浆的方法控制隧道塌方。
③、溶洞处理施工中，要严格按照设计图纸要求进行施工，坚决不允许有偷工减料的现象。
3）、应急预案
①、事故发生后，现场主要管理人员必须立即报告应急领导小组，同时，领导小组主要人员必须以最快速度到达现场，迅速启动应急预案，把各种损失降低到最小限度。
②、接到事故发生通知后，办公室应迅速调动一切可用车辆到达现场，听候指挥组长调派，同时拨打“120”请求医疗救援小组尽快赶赴现场。
③、物资保障部在接通知后，在最短时间内将应急救援装备、物资、药品等送到事故现场。
④、事故发生后，机电工程师应迅速到位，准备好电源、夜间照明等一切事宜。
⑤、应急小组赶赴现场后，尽快调查事故大小，根据情节轻重结合自身救援小组能力大小是否决定请求当地政府、集团公司协调应急救援力量。
⑥、调集专家组成员前赴现场，调查事故原因，确定事故处理方案，尽可减少事故损失。
⑦、现场技术人员应提供隧道平面布置图，洞内作业人数及作业部位。
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九、质量保证措施
1、质量保证体系
施工中强化以第一管理者为首的质量自检、自控体系，完善内部检查制度，配齐质量管理人员，实行工程部管理、安全质量监察部监控的监管分离体制，立足自检、自控，责任落实到人，对工程重要结构和隐蔽工程建立预检和复检制度。
自检体系由项目部组成，为自检内控核心；项目部安全质量监察部为实施单位，检测试验中心配合；施工队设专职质检员，按照“跟踪检查”、“自检”、“复检”、“抽检”的检测方法实施检测工作，严格质量一票否决制。 2、自检制度
施工过程中自觉进行自检、互检、交接检，并定期不定期地组织质量检查，严格奖罚制度，确保实现质量目标。
凡属隐蔽工程项目，首先由班组、施工队、项目部逐级进行检查，检验合格后会同监理工程师一起复检，检查结果填入验收表格。
测量资料经换手复核，交项目分部测量工程师审核后报监理工程师批准，现场测量基线、水准点及有关标志须定期复测检验，确保测量精度符合规范要求。
任何一分项工程完工后，都进行质量检测，验收检测在项目部内部分两级进行，先由施工队和安全质量监察部进行全面检测，并认真作好记录，确认质量合格后交项目分部审查，并由项目分部进行“复检”或“抽检”，确认合格后报监理工程师“复检”或“审批”。 3、各阶段施工自检工作程序
工程开工前原材料的验证、配合比设计等标准试验及定线测量工作；特殊材料或工艺的试验、研究、论证及报批；施工准备情况的自检自查；施工过程中负责进行工序及工艺过程的试验检验控制；纠正不良操作方法，
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改进和提高落后的工艺水平、控制工程质量标准；对完工的分项工程或部位进行自检评定，形成自检记录，对自检合格的工程提交转序申请报告；对工程施工过程中出现的各种影响施工和工程质量的情况、问题及时进行协调、改正和处理；负责落实有关方面关于工程施工及质量的要求或指令；工程竣工后负责对工程进行自检评定工作；负责工程质量责任期内出现的质量问题处理；配合有关部门对工程进行交（竣）工工程质量鉴定和验收工作。
十、 安全及环保要求
⑴施工区域应设警示标志，严禁非工作人员出入。 ⑵施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。
⑶为保证施工安全，现场应有专人统一指挥，并设一名安全员负责现场的安全工作，坚持施工前安全教育制度。
⑷施工中保证机械作业的施作空间，确保协调安全施工。
⑸施工中必须加强围岩量测，根据量测结果及时反馈支护信息，确保支护措施安全合理。
⑹严格按照国家有关法律、法规组织施工，控制大气污染、水源污染、土壤污染，保持生态平衡，防止水土流失，在本工地施工活动中，坚持制造良好的生态环境。
⑺从传播途径上控制噪声，采取装吸音、隔音装置等手段，减少噪声污染。
⑻在施工活动界限之外的植物、山林及建筑物，必须尽力维持原状。不得将有害物质（含燃料、油料、化学品等，以及超过允许剂量的有害气体和尘埃、弃楂等）污染土地、河流。
⑼混凝土施工中，容易造成对环境的污染，为保护自然环境，应避免任意倾倒混凝土，真正将各项环保措施落实到位。
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十一、附图
1、1#溶洞处理平面图 2、2#溶洞处理平面图 3、2#溶洞处理代表性断面图 4、大管棚施工图 5、衬砌断面图
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