隧道塌方处理.doc

浅谈隧道塌方处理措施【摘 要】 隧道施工过程中经常遇到软弱破碎围岩，对文峰隧道塌方过程进行分析可知，软弱破碎围岩在受到如爆破开挖等扰动后极易发生坍塌。在坍塌发生后，关键是通过对破碎岩体注浆使其固结稳定来保证隧洞的安全稳定。【关键词】 三台阶开挖法 注浆 回填密实1. 工程概况 文峰隧道隧区属竹山县文峰乡，左幅起讫桩号ZK150+505-ZK150+995，最大埋深67.2m；右幅起讫桩号为YK150+525-YK150+993，最大埋深67.5m。出口段为V级围岩，地层为残坡积层和强风化绢云母片岩，岩体级破碎，工程地质性质较差，围岩自稳能力较差，拱顶易坍塌，雨季或强降雨时洞内地下水出水状态为雨淋状或滴水状出水。2. 施工、围岩及坍塌情况2.1 施工情况 文峰隧道分离式隧道，出口里程桩号为ZK150+995，YK150+993，出口为小径距隧道，测设线距离12m，塌方处覆盖层厚度为14.3m。塌方发生时，文峰隧道竹溪正洞谷城方向掌子面桩号为ZK150+966，仰拱桩号为ZK150+984，二衬桩号为ZK150+983.掌子面设计为V级围岩，按照V级围岩复合式衬砌进行初期支护施工。2.2. 围岩情况ZK150+966段施工时间为2011年3月12日，开挖揭示：岩体岩性主要为浅灰色、灰黑色强风化绢云母片岩，围岩极破碎，整个掌子面节理裂隙极为发育，掌子面岩体强风化，裂隙中充填有泥质、强风化岩体，掌子面呈微湿润状。常见岩体碎渣掉落，岩体呈碎块状、散体状，稳定性极差，设计为V级围岩。 2.3 坍塌情况2011年3月12中午爆破后掌子面进尺1.8m，拱部出现2m塌方，塌方围岩为颗粒状碎石土，晚上20:00用沙袋填补塌方，20:45塌方部位突然往下慢慢掉碎石土，22:00碎石土填满塌方空洞，不再往下滑，隧道顶部塌下一个直径6m，深3m的塌腔。3. 原因分析该里程段围岩级别为V级，岩体极其破碎，自稳性差，属于易塌方段。施工方法、施工技术不恰当，在围岩比较差的情况不采用侧导坑开挖法，而采用二台阶开挖法，盲目推进，中午爆破导致岩体松动，直接导致塌方，锚杆未采用中空注浆锚杆,而用药卷锚杆代替,拱部施作角度效果不佳。因此,施工质量对塌方也有一定的影响。论文最好不要写施工队偷工减料4. 塌方处理措施a.围岩量测。ZK150+995-ZK150+966段每3米或根据实际情况设置监控量测点，监控量测点埋设及量测频率严格按规范要求实施，必要时加强量测频次，及时对量测数据进行时态及回归分析，相关分析资料及时上报工程部。b.初喷。围岩量测结果显示岩体初步稳定后，机械排险，然后用机械手湿喷机对坍塌的岩面湿喷C25混凝土进行封闭，避免注进去的浆再次流出来，造成塌方土体的松动。喷射砼厚度25cm，使岩体初步稳定。不初喷，围岩比较难稳定，建议a、b换个位置，你们那有机械手没，别总工问你你不知道是啥c导管注浆。ZK150+966段拱部范围内设置径向42注浆导管加固，长度6-12米，环向间距0.3米，38根小导管梅花形布置,注浆导管伸出隧道初支面15cm，以方便注浆。注浆导管预留止浆段，预留止浆段兼顾钢架径向连接筋作用，止浆段长度根据隧道塌腔深度设置。水泥砂浆强度等级不低于M20，水泥砂浆粘结剂采用42.5Mpa普通硅酸盐水泥，掺加0.51%FDN早强减水剂;砂浆配合比为水泥：砂=1:1，水灰比:0.380.45。钻孔打钻时必须做到“慢、平、稳”，确保施工的安全。等初喷混凝土凝固后再开始注浆。d.回填密实。塌腔采用泵送C20砼进行回填处理，分次泵送砼，每次回填厚度控制在1.0米内，待混凝土强度达到设计60%以上后，再浇筑下一层，直至填满塌腔。混凝土凝固后才可进行下一步开挖e三台阶开挖法。“新奥法”原理要求软岩地段或塌方段施工始终坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的原则。三台阶开挖法，开挖台阶长度为3 m5 m，预留核心土，以人工风镐配合挖掘机为主，辅回填助微弱爆破；每循环进尺为一榀拱架间距（50cm)，这样就能在不扰动围岩的情况下安全顺利地通过塌方体，是否具有足够的稳定性是初期支护施工质量好坏的关键。f挂网。拱部沿初期支护设计轮廓线挂两层8钢筋网片，网格间距20cm20cm，搭接1-2个网格，并与小导管可靠连接。g 立架。塌方段，首先沿塌腔表面轮廓线立I20b工字钢拱架，间距0.5m。每立完一榀钢拱架后沿隧道开挖轮廓线再立一榀I20b钢拱架，间距0.5m。沿隧道径向，两榀钢拱架都与注浆导管止浆段可靠连接，必要时在两榀拱架之间加竖向支撑，以形成一个拱上拱结构。沿隧道纵向每两榀钢架间使用22螺纹钢做为连接筋焊接牢固，环向间距1.0m。h锁脚锚杆。每榀钢拱架拱脚处按设计要求每侧各安装2根22锁脚锚杆，每根3.5米长，间距0.30.5m，方向45和20，拱顶钢拱架与边墙拱架采用钢垫板可靠连接。j封闭。沿隧道纵向每立完两榀钢拱架需及时对开挖轮廓面进行喷锚支护，封闭塌腔面，喷射厚度30cmk尽早施工二衬。塌方段初期支护完成后需立即进行该段二次衬砌施工。由于岩体下沉，初期支护断面可能浸入二次衬砌断面，导致二次衬砌厚度不足，因此塌方按V级复合式衬砌实施二次衬砌，确保二次衬砌足以承受背后荷载。5 .处理塌方效果处理塌方效果 此次塌方处理对隧道拱顶沉降控制良好， 围岩变形具有很好的收敛性， 支护结构受力趋于稳定。因此可以认为， 此次塌方处理方案符合实际， 施工工艺得当， 施工质量满足要求， 塌方处理结果令人满意。6.结束语 文峰道塌方段有很大的突然性和特殊性，但在施工过程中未出现二次塌方和伤人事件，并且迅速通过了塌方段本次隧道塌方已经治理完成，虽然对工期和施工成本造成了影响，但治理措施是可行的，从量测情况看治理是成功的，为本隧道的顺利贯通以及以后不良地质条件下的隧道施工积累了一定技术经验。在本次塌方处理过程中总结以下几点经验教训： 1.施工中采用的各种施工方法和技术都应该是动态的，在动态施工中围岩量测是很重要的环节，应根据不同的围岩情况，及时变更支护方案和施工方法，并根据围岩量测变形值及时调整施工工序间的步距。按设计要求采用V级围岩小净距隧道施工方案，采用三步开挖法，预留核心土，少爆破。 2.超前小导管注浆施工，对固结软弱破碎岩体起到的效果十分明显。提高破碎岩体的自稳性，是预防和处理隧道塌方最有效和最根本的途径。隧道施工中应严格控制小导管的外插角、搭接长度、注浆质量。 3.掌子面围岩较差，一定要加强支护尽快通过，及早封闭成环，尽量缩短围岩暴露时间。 4.塌方事故发生时，首先要认真勘察塌方地质情况，分析塌方原因，然后才能制定切