隧道质量与生产管理案例3.ppt

厦门翔安隧道服务隧道涌水险性事件处理,隧道工程质量与安全生产管理典型案例分析3,4个风化深槽,隧道工程质量与安全生产管理典型案例分析,6厦门翔安隧道服务隧道涌水险性事件处理,2006年10月，服务隧道采用上下台阶法掘进至NK12+088.5，施做喷砼初期支护时，拱顶中心线偏左0.4m处出水。喷射混凝土过程中水量骤然增大，进而引发涌水流砂和地表出现陷坑等险性事件的发生。,6厦门翔安隧道服务隧道涌水险性事件处理,坍塌地段范围内地层主要为第四系人工填筑层、海相沉积层淤泥、冲洪积粘土、粗砂（粗砾砂）、下伏燕山早期全强风化黑云母花岗岩，其中洞身穿越透水粗砂（粗砾砂）层，其主要地质如下：粗砂：黄色为主，饱和，中密，成份以石英、长石为主，颗粒较均匀，呈透镜体状分布于粘土中。粗砾砂：黄色为主，底部多为灰白色，饱和，密实，成份以石英、长石为主，局部含铁、锰质胶结物，往小里程方向砂层底部逐渐含少量卵砾石。,6厦门翔安隧道服务隧道涌水险性事件处理,根据勘测地质情况如下：服务隧道右侧（靠近右线隧道侧）砂层分布情况：NK12+798NK12+080里程段开挖作业面洞身及顶板以上37m为透水砂层，砂层厚度26.4m不等；服务隧道左侧（靠近左线隧道一侧）砂层分布情况：NK12+781NK12+087里程段开挖作业面洞身及顶板以上18m为砂层，砂层厚度28.45m不等。据后来服务隧道继续向前开挖揭示地层看，隧道开挖限界内有多条竖向岩脉侵入。,6厦门翔安隧道服务隧道涌水险性事件处理,6厦门翔安隧道服务隧道涌水险性事件处理,于NK12+088.5处施做喷砼初期支护时，拱顶中心线偏左0.4m处出水。为探测地下水情况，在其周围补打6个探孔，未见流水。继续喷射砼，观察出水情况；喷射混凝土过程中水量骤然增大，进而引发涌水流砂；继而引发NK12+088+078地表出现陷坑，纵向长度（隧道轴向）10m，宽度为7m，陷坑深度约5m。,6厦门翔安隧道服务隧道涌水险性事件处理,洞内外险情图,6厦门翔安隧道服务隧道涌水险性事件处理,1、砂袋封堵发生险情后，先用砂袋封堵掌子面，并同时使用四台水泵进行排水，由于涌水量持续增大，影响到码砌砂袋的作业，又增加架设一道排水管路；并继续在掌子面附近大量使用砂袋进行封堵，用喷射混凝土进行封闭。2、施作拦水坝及砼挡水墙由于涌水量持续增大，为确保后洞洞身安全，于NK12+120.0+185段施作拦水坝，同时于NK12+201+204分两次施作3m厚C30砼止水墙，墙顶预埋泄水管，墙体底部埋设排水管并安装闸阀，作为日后排水及应急排水通道。,6厦门翔安隧道服务隧道涌水险性事件处理,抢险经过图,6厦门翔安隧道服务隧道涌水险性事件处理,此次突水的原因如下：1、空间效应，隧道开挖前方11.5倍洞径范围内洞顶土体扰动，下沉开裂；2、隧道洞身透水砂层与隧道顶部之间的加固隔水层较薄，隔水层被水压击穿后形成涌水；3、竖向二长岩脉的导水作用。,6厦门翔安隧道服务隧道涌水险性事件处理,1、洞顶地表塌陷区回填碎石由于涌入海水的长时间浸泡，服务隧道掌子面突水的上方即NK12+088+078段洞顶地表突然发生塌陷，塌陷区为沿隧道轴向长10.0m，宽7.0m，陷坑深5m。为避免更大塌方，在塌陷区用碎石土进行了回填，并加大该段监控量测频率。,6厦门翔安隧道服务隧道涌水险性事件处理,回填碎石土图,6厦门翔安隧道服务隧道涌水险性事件处理,2、对止水墙后30m初期支护进行加固补强NK12+204+234加固补强方法：紧贴初期支护表面架立20b成环钢架，20b工字钢外侧挂网喷12cm砼补强；并对原初期支护背后进行低压充填压浆。3、掌子面附近地表打孔灌砼为防止掌子面坍体继续滑移及减少渗流水，对NK12+089.76146.65段施作200钻孔，安装输送管道从地表泵送灌入C25砼。,6厦门翔安隧道服务隧道涌水险性事件处理,4、塌体注浆加固（洞顶部分）为防止塌体继续扩大，应尽快找到渗流水通道进行封堵，先在塌穴周围和小里程NK12+069、NK12+073、NK12+077和大里程NK12+096进行注浆。然后在NK12+085+088里程段进行钻孔注浆加固。,地表泵送混凝土及注浆图,6厦门翔安隧道服务隧道涌水险性事件处理,5、坍体高压旋喷加固在服务隧道地表NK12+088+066，长22m，横向宽16m范围施作三重管旋喷桩（共计桩体399根）加固，由大里程至小里程依次施作。旋喷深度：洞体开挖范围内的桩体底部侵入隧道开挖区1m，顶部与同排桩体平齐。,旋喷桩加固图,6厦门翔安隧道服务隧道涌水险性事件处理,6、地质雷达对透水地段地质观测使用地质雷达对服务洞NK12+088+078段进行地表覆盖层勘探。探测该段有无空洞和松散区情况。在地质雷达图像上，起点、中线和终点为2个连续标记；中间标记分别为5m一个。,雷达检测线布置图,6厦门翔安隧道服务隧道涌水险性事件处理,厦门东通道服务洞NK12+088+078段各测线探测结论如下：测线1：NK12+088处2m5m深度范围内存在松散区，在这一深度范围内含水量大。本条测线探测深度16m。测线2：NK12+083处2m16m深度范围内的中线左右侧各5m范围内，存在不同程度的松散区，在这一深度范围内含水量大。本条测线探测深度16m。测线3：NK12+078处2m5m深度范围内存在松散区，在这一深度范围内含水量大。本条测线探测深度16m。,6厦门翔安隧道服务隧道涌水险性事件处理,7、抽水减压试验坍体旋喷及压浆作业完成后，自截水墙处缓慢放水，放水速度控制在50m3/h以内，水位控制线为止水墙顶以下3m（即下降的水位到达距拱顶3m时停止抽水），并利用设在止水墙后的透明水位观测管观察水位变化情况。如果隧道涌水不大于1.5m3/h，表明坍体固结止水效果明显，可以继续缓慢抽水直至抽干。8、初期支护注浆加固由于此次突水，洞内被水浸泡，需对NK12+235NK12+088里程段进行注浆加固。,6厦门翔安隧道服务隧道涌水险性事件处理,初期支护注浆加固图,6厦门翔安隧道服务隧道涌水险性事件处理,9、施作地下连续墙和减压井为了截断海水对透水砂层的水源补给，沿左右线隧道外侧15m处分别设置地下纵横连续墙（墙基镶嵌于砂层下部的隔水层W4全风化花岗岩中45m。其次在隧道开挖轮廓线外侧沿纵向施作四排地表疏干减压井，减压井分为深井、浅井、观察井：深井主要设置在连续墙周边；浅井设置在内部，快速抽排开挖范围砂层内的地下水；观察井用来分析连续墙的施作及降水作业效果，为隧道开挖的可行性提供依据。,6厦门翔安隧道服务隧道涌水险性事件处理,6厦门翔安隧道服务隧道涌水险性事件处理,10）复工开挖首先应对所要开挖段20m范围内的降水井情况作分析，了解水位的降升及可能的分布情况，及是否要补充降水井等措施。原则上降水井的水位必须低于砂层底面标高才能进行开挖，同时采用红外探水进行探测验证。,6厦门翔安隧道服务隧道涌水险性事件处理,鉴于该地段曾出现涌水情况及地表出现的大面积变形，故超前支护采用长短结合小导管施工。,超前支护采用长短结合小导管,6厦门翔安隧道服务隧道涌水险性事件处理,开挖采用上下台阶预留核心土开挖，开挖前均按要求施做3个5m长的水平超前探孔，在每循作业均需对掌子面进行注浆和喷射混凝土进行加固，防止开挖过程中滑塌；同时每榀钢架增设八榀锁脚钢管控制下沉。,锁脚钢管施工,6厦门翔安隧道服务隧道涌水险性事件处理,开挖通过