第三标段塌方处理超前小导管方案

玉龙县头台河水库第三标段输水隧洞工程隧洞塌方空洞处理方案编制： 审核： 审批： 中铁十二局玉龙县头台河水库第三标段项目部2012年12月29日输水隧洞工程隧洞塌方空洞处理方案 一、概 述输水隧洞布设于玉龙县大具乡下里都村，右岸山坡之下，隧洞由进口段、进口有压段、竖井检修闸室、洞身有压段、出口闸室段、消力池及尾水渠段组成。输水隧洞进口段地表为残坡积粉质粘土、含角砾粉质粘土、粉质土砾、碎石土覆盖，厚度一般为0.512.8m；下伏二迭系上统黑泥哨组灰、灰白色白云质灰岩夹紫红、灰紫色砂岩，岩体强风化，完整性差，节理、裂隙发育，岩石破碎，岩体属碎裂结构，属极不稳定围岩，在洞内施工时，由于围岩自稳时间很短，且大面积渗水部分地段边墙、顶拱坍塌变形，因此成洞条件较差进展困难。对于此隧洞的施工我方采用先排水、短进尺、弱爆破、强支护、早成环、勤量测的原则进行施工，施工时严格控制药量，采用多打孔少装药控制周边孔的数量和间距，来控制开挖断面；支护时严格控制施工的质量来确保施工的安全进行。 输水隧洞出口段地表综合论述为残坡积粉质粘土、含角砾粉质粘土、粉质土砾、碎石土覆盖，从0+429到0+348覆盖厚度为3m36m； 在2012年12月29日上午10时，在隧洞出口0+349-348段在断面开挖几分钟后，即刻开始零星脱落垮塌，给工人施工造成了很大的安全隐患，13时出渣完毕准备立拱架时，拱顶突然坍塌，当场塌落土方量约7方左右，即刻向业主监理汇报，14时许监理李工、三方检测吕工、陈工到场查看情况，此时掌子面不时的脱落，顶部踏空高度距离拱架顶部已3m高，地面塌方已达10多方，由于不时的塌方，致使现场无法施工；也暂无对策，到2012年12月30日上午8时，塌方处已全部将掌子面第一拼拱架掩埋，塌方量约30余方；现场查看围岩呈棕红色的板岩，外观呈棕红巧克力色，脱落坍塌面光滑细腻有光，塌块用手可以轻轻扮断，且大面积渗水，节理、裂隙发育。 二、塌方处理 由于隧洞进出口开挖，围岩稳定性极差造成了塌方，处理塌方的原则按照“宁早勿迟，宁强勿弱”的原则进行，“先加固、防扩展、后处理”“治塌先治水、治塌先加固”的原则进行，为了防止塌方继续扩大，经我方和业主、隧道专家吴总沟通后制定如下塌方处理方案。 一、在施工中建议先处理塌方区的危石，先素喷5cmC20混凝土进行塌方区封闭，必要时可用22锚杆2m长100cmX100cm，挂8网片20cmX20cm进行防护，对于塌孔较大的地方用钢支撑横撑圆心处和竖撑拱顶连接焊接防护,以防危石滑塌；二、在完成以上工作之后，离开掌子面5-8米处（既0+353）往掌子面方向，在每拼拱架上加强锚杆支护，每拼增加22锚杆5根2m长，锚杆尾部“7”字形饱满焊接在钢架上；三、出口段凡是有空洞或塌方区，破洞压注C20混凝土（喷射也可以）必须保障出口段密实无空洞；四、在塌方处的掌子面处第二拼拱架开始打设42小导管仰角354.5m长；环向间距30cm/根，至流水面高度，共31根/环；（后附图）五、塌方处第一拼拱架打设双排42小导管顶层25，底层15环向间距30cm/根，至流水面高度，共60根/环；（后附图）六、完成以上工作既开始注浆，搅拌浆液 (1)配制浆液注浆参数如下： 水泥浆水灰比：1:1 注浆压力：初压0.51.0MPa、终压2.0MPa浆液采用普通硅酸盐水泥、水灰比为1：1的水泥浆液必须搅拌均匀，然后经滤网放入储浆桶内，再由注浆泵经管路注入到小导管钢管内。（2）注浆作业注浆是小导管施工的关键环节之一。注浆效果的好坏直接影响安全施工的进行。a、注浆参数：水泥浆水灰比1:1, 注浆压力0.5-1Mpa，施工中根据现场情况，确实必要时，可加大至2Mpa。b、注浆：浆液必须搅拌均匀，然后放入储浆桶中，由注浆泵经管路注入钢管中。注浆时在注浆泵和钢管头处必须由专人负责操作，并控制好注浆压力和速度，每注完一桶要及时关闭注浆阀。c、注浆结束标志：注浆压力逐步提高，达到设计终压并继续注浆15min以上，进浆量视具体情况而定。注浆后，扫排管内胶凝浆液，用水泥砂浆紧密填充封口。七、灌浆工作完成后即可拆除塌方面上的防护，采用人工开挖，开挖宽度不大于50cm，开挖时中间预留核心土以稳固岩面的碎石，开挖高度为半圆处，将8网片20cmX20cm铺设在岩面上，拱架间距由原设计的80-120cm/拼，变为50cm/拼，将原设计拱架分解成四截，顶部从半圆处截断，半圆处分解成两段，视空间而定截口处，先把一侧开挖出后，立即用锁脚锚杆固定焊接，系统锚杆22环向1m/根1.5m长固定拱架，拱架立好以后，在拱架顶部打设打设双排42小导管顶层25，底层15环向间距30cm/根，至流水面高度，共62根/环；然后用C20混凝土喷射覆盖工字钢；再开挖另一侧，用同样的方法将拱架固定；完成上一环拱架后，可进行下一环拱架开挖，拱架间距50cm，其它施工参数同上一拼，依次循环；在上台阶开挖长度达到4m以上可考虑开挖下台阶，开挖完成后，将另两截在拱脚连接上去；每侧各两根22锁脚锚杆2m/根“7”字焊接，再用C20混凝土喷射焊接；（后附图）八、以上工序完成后，用同样的方法开挖支护，直至形成循环；待围岩状况有所缓解后可调整支护参数。 三、其它防护措施隧洞塌方后，经我方紧急研究决定采取如下措施来