我國公路隧道塌方段治理方法

2022-05-30 21:48:06 字數 2653 閱讀 3031

2.2設計因素

公路隧道工程設計方法當前主要有工程模擬法、理論計算法及現場監控法等,這些方法又以工程模擬法運用得最為廣泛。在設計過程中若對圍岩判斷不准或情況不明,從而設計的支護型別與實際要求不相適應,也是導致施工中產生鬆馳坍塌等異常現象的原因,而且設計中的地質勘查周密詳盡與否也是造成施工塌方事故產生的誘發甚至主導因素。

2.3施工因素

施工中的不規範施工也是導致塌方的重要因素之一。目前,中國公路隧道施工隊伍的技術、管理及施工水平參差不齊,加之一些建設環節的操作不規範,有的施工企業及人員對新奧法原理缺乏深入學習、認識、研究和應用,導致不規範施工現象較為普遍。

2.4認識因素

不可否認的是,「不塌方、不賺錢」的觀念目前還在一定範圍內存在。有些施工單位及施工人員甚至期盼著塌方,從而增加工程量或者設計變更以帶來更大的施工利潤。另一方面,「地質工作是設計人員的任務,而不是施工人員的事」這一傳統觀念致使減弱甚至忽略了施工過程中的地質勘測及預報工作,從而也加大了施工塌方事故產生的可能性。

3、隧道塌方處理方法

塌方事故發生後,及時對塌方體進行處理,對塌方體表面噴一層20cm厚的c25早強混凝土並掛網將塌方體封閉,然後進行超前小導管注漿預支護加固、穩定圍岩。針對現場塌方的實際情況,對受塌方影響的初期襯砌裂縫地段進行加固,並及時施作二次襯砌,對塌方體進行加固處理,對地表進行封閉。

3.1開裂、侵限段落的加固處理

塌方事故直接影響初期支護拱體長達7m~19m,拱頂初期支護下沉變形較大,出現多條較大裂縫。為了防止塌方範圍繼續擴大,以及防止前端的初期襯砌支護下沉變形加大,對初期襯砌裂縫地段採取了如下加固措施:

(1)對樁號初期襯砌裂縫地段的初期支護,拱部增設徑向。

φ50mm×5mm小導管,呈梅花型布置,間距為100cm×100cm。施工後及時注漿以加固圍岩,防止洞室周圍圍岩塑性區進一步擴充套件。通過監控量測結果可以看出小導管注漿後圍岩變形減少,達到了預期的效果。

(2)先對每榀型鋼拱腳底部每側各施打向下為45°的兩根3.5m。

長注漿小導管鎖腳,然後用工字鋼做臨時支撐,工字鋼(或槽鋼)做底梁。待鋼支撐施工完畢後,設水平橫向支撐形成環,工字鋼用φ25鋼筋縱向連線,環向間距為100cm.工字鋼按70cm間距安裝,加設楔形砼墊於噴射混凝土與型鋼之間塞縫。

(3)未塌方段由於受到塌方體的影響,緊鄰塌方體10m範圍內的周壁圍岩發生較大變形,嚴重侵占了二次襯砌規定的5cm~10cm,最薄處只有40cm。為了確保二襯尺寸,對侵限地段已經施工完畢的工字鋼支撐進行了抽換。抽換採取間隔抽換,型鋼更換後,對侵入二襯範圍的噴射砼進行鑿除,滿足設計初支厚度後進行重新補噴,然後再進行二襯的正常施工。

3.2塌方整治總體方案

塌方體圍岩結構屬v級圍岩,塌方體厚度為8m~17m,高度為36m,塌方空腔較大。在處理、加固好未塌方段後,在做好隧道地表排水和保證安全的前提條件下,按照下列方案和工藝過程進行塌方體處理。

3.2.1加強對塌方體的監控量測

對洞周塌方範圍進行定時、定位的觀測,隨時掌握塌方體動向,並將現場資料進行回歸分析,以便對圍岩穩定進行分析,修正和完善搶險方案。

3.2.2洞內塌方影響段處理

(1)對塌方體表面噴一層20cm厚的c25早強混凝土並掛網將塌方體封閉,保持塌方體穩定。應在塌方體下部打入φ50mm×5mm鋼花管,以利塌方體內排水工作。

(2)在塌方影響段內採用φ89mm×6mm超前注漿鋼花管,環向、縱向間距分別為50cm、100cm,扇形布置,外插角為15°、30°、45°,長度為18m。

(3)待塌方體注漿固結強度及超前支護強度達到設計要求後,方可對塌方段進行開挖。嚴格採用雙側壁導坑,必要時加上**階法進行掘進,逐段清理塌方體並開挖到設計輪廓線後,隨即噴射5cm混凝土,架設22a工字鋼支撐(間距為50cm)。並用注漿小導管鎖腳(每處施做兩根3.

5m長,φ50mm×5mm小導管),必要時可施工臨時仰拱(現澆20cm厚c20砼),鋼支撐架設後應立即復噴到位。

(4)初期支護採用φ50mm×5mm小導管(長為5m,外插角為60°),小導管縱、環向間距皆為1m和掛網噴c25砼(厚30cm),22a工字鋼支撐(間距為50cm)。

(5)二次襯砌比原設計有較大加強,厚度按60cm,混凝土標號採用c30鋼筋混凝土,鋼筋直徑採用φ25mm,間距為10cm。

(6)注漿:為了保證水泥漿液在土體中一定範圍內擴散,注漿材料採用c30細粒水泥漿,注漿壓力為3.0mpa.

施工時注漿量根據現場試驗進行確定。注漿時先拱牆、後拱部,並採用隔孔注漿方式。注漿結束標準,注漿壓力逐步公升高,達到設計終壓並繼續注漿15min以上,注漿量一般為20l/min~30l/min。

(7)初期支護完成後,仰拱緊跟施作,盡快形成初支閉合環,並要求二襯襯砌緊跟,使塌方體變形小並保證塌方體穩定。側壁臨時支護拆卸前必須對注漿過的圍岩鑽孔取芯,檢測注漿效果,若注漿效果達不到要求,須重新補注加固。

3.2.3洞頂地表處理

(1)修築洞頂塌陷坑周邊的截排水溝,以阻止地表水繼續向塌方區匯集。

(2)在山體周邊表面裂縫填灌c20水泥漿(上邊大裂縫可用黏土填築,表面再用水泥砂漿隔水),回填地表凹陷處並進行夯實,在其上噴一層厚20cm的c20早強混凝土將塌方體封閉,保持地表塌方體的穩定。

4。塌方處理的施工要求

(1)監控量測要求,先期監控頻率每班監控1次,待變形基本控制住後可改為每天1次,及時向設計代表和總監辦匯報監控結果。

(2)遇到突發事件,立即採取應急處理措施。在施工過程中,應確保施工安全,採用3班工作制,安全員應隨時注意觀察圍岩變化。若有突變,所有人員必須立即撤離。

同時要加快處理速度,以儘量減少裂縫發展。

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