安家坡隧道塌方段的处理.doc

安家坡隧道塌方段的处理 安家坡隧道发生大塌方后,根据塌方地段的具体情况,采取了处理塌方、恢复继续施工的相应措施。分析了塌方产生的原因,总结了应该吸取的教训。1 安家坡隧道塌方简述西康线安家坡隧道位于陕西省旬阳县境内,全长1388m。塌方发生在隧道DK200+417-DK200+485段内。该段地质为绢云母片岩夹石英片岩,节理发育,层间结合差,属类围岩。隧道开挖面已经通过了这一地段,并且已经建立了初期支护,部分已开始施作二次衬砌。当在DK200+465处施工边墙衬砌时,一侧边墙的岩石开始坍塌掉块,坍塌范围长约3m,高约5m,塌方体积约20m3。我们立即进行锚喷支护加固,在清除塌体后继续施工。次日上午同一部位又发生坍塌,发展到整个断面,当天下午在DK200+427-DK200+465发生更大范围的塌方,最高处达50m。据调查,这次塌方造成了如下后果:(1)砸坏并掩没DK200+474-DK200+479处的6榀格栅钢架和工字钢支撑。(2)摧毁DK200+427-DK200+465处的所有喷锚支护和格栅钢架,塌方体堵塞了整个隧道断面。(3)引起DK200+483-DK200+492处的二次衬砌开裂(拱顶有一条6m长的纵向裂缝,起拱线处有一条5m长的纵向裂缝,在DK200+492处有一条3m长的环向裂缝)。所幸的是没有造成人员伤亡。2 塌方段的处理2.1 对开裂的二次衬砌进行加固补强所采取的加固补强措施是,(1)锚杆加固:采用22mm、长3m的钢筋呈梅花状布置(纵、横间距1.0m),穿过衬砌打入岩层；(2)压浆加固:采用32mm钢管呈梅花状布置(纵、横间距1.2m),打入岩层3.0m,注浆压力由小到大,逐步调高；(3)按纵向间距每1m在拱圈内凿槽嵌入用38kg/m钢轨弯成的钢拱架,并用同等级混凝土补齐。2.2 对初期支护被摧毁、断面被塌体堆积或堵塞的地段采取的措施2.2.1 清理危石,用喷混凝土封闭暴露的岩面为了创造恢复继续施工的条件,首先必须把悬石、危石撬除干净。确认清理合格后,挂网喷混凝土,封闭暴露的岩面。在DK200+476处上部孔洞较大,危石较多,堆积的碴石极不稳定。为了自上而下清除碴石坍体,每向下挖50cm,设一道工字钢横撑,在每道横撑与横撑之间,竖向用方木支撑,对暴露出的岩面用喷混凝土封闭,上下各层连成一体,一直做到拱脚处(见图1)。2.2.2 建立拱圈(a)对于碴体量不大的地段,可在清除碴体后,施作把拱脚置于托梁上的拱圈。在拱部衬砌轮廓线以下2.5m处做出平台,作为拱脚托梁的基底。托梁高0.6m,宽0.7m。平台地基经平整夯实后,即可绑扎托梁钢筋,灌注托梁混凝土。托梁中的纵筋在分段处留出50cm长,以便与下一段托梁连接。为防止拱脚内移,两拱脚之间设置用方木做成的横撑(亦称卡口梁)。施作拱圈(拱圈骨架为格栅钢架,按3榀/2m布设)时,拱顶应预留30cm的沉降量,拱圈背部离岩面1m左右的空间用浆砌片石回填。(b)碴体量多不便清除、且不适合采用管棚注浆加固(因碴体石块间空隙大)的地段,则采用先用锚杆加固碴体,然后开挖、支护,从碴体中穿过,建立隧道的拱圈。锚杆采用28mm钢筋,初期支护由格栅钢架与喷混凝土组成。2.2.3建立边墙当拱圈衬砌完成15-20m时,可进行边墙施工。采用跳跃交错的方式在拱脚下用人工挖孔(井)的办法,边开挖、边支护,一直挖到墙脚标高,最后将挖孔(井)用混凝土灌满,形成支撑柱(直径1.5m)。然后在拱圈下设有支撑柱,并在拱脚之间设有方木支撑(卡口梁)的前提下,自上而下清除碴体,及时封闭暴露的岩面,继续施作支撑柱之间的边墙衬砌。3 塌方原因分析经分析,造成这次隧道塌方的原因如下:(1)从地质条件来说,岩体本身稳定性差,表现为层间结合差,加之地下水从节理面渗出,长期浸泡岩石,使岩石软化。(2)爆破施工对围岩产生扰动。(3)初期支护的质量问题多:格栅连接不牢;人为地改变了格栅间距;拱脚未落到实处；喷混凝土的强度、厚度不足；此外二次衬砌跟得不及时。(4)没有对围岩、支护变形进行监控量测,对围岩和支护变形不了解。4 从塌方事故中吸取教训安家坡隧道塌方事故告诉我们,为预防塌方必须防患于未然,必须抓住以下几件事:(1)认真贯彻“安全第一,预防为主的方针,提高对预防隧道塌方的安全意识。当进度、效益与安全发生矛盾时,要把安全放在首位。(2)在软弱围岩隧道施工中,要坚持“短进尺、少扰动、快喷锚、强支护、早衬砌的原则,必要时采取超前锚杆、大小管棚、注浆加固等辅助措施。(3)搞好光面爆破、控制超挖欠挖,减轻爆破对围岩的扰动,为施作初期支护提供良好的轮廓断面。(4)喷锚要紧跟开挖面,以达到减少岩面暴露时间,控制围岩变形发展的目的。(5)钢格栅的制作、安装要保证质量,安装时不得随意加大间距,减少格栅数量,同时要保证初期支护与围岩的紧密结合,不留空隙。(6)对不良地质地段,二次衬砌要适当提前施作,必要时施作护拱加强。(7)编制合理的实施性组织设计,协调各工序,严格控制各工序的施工质量。(8)加