隧道大坍方綜合整治技術(shù)

酸水灣隧道大坍方綜合整治技術(shù)1概述西昌至攀枝花高速公路酸水灣隧道為雙線分離式隧道，全長(zhǎng)3261米，（單洞）地處安寧河及支流白沙溝東坡，為一西傾斜的斜坡地形，地形切割強(qiáng)烈，隧址區(qū)地處斜坡中下部，地形坡度23-400，基巖多在溝中出露，進(jìn)口大灣子溝和出口城門洞溝即為兩條深切割大沖溝。隧道地質(zhì)圍巖情況主要以千枚巖、炭質(zhì)千枚巖為主，受區(qū)域斷裂構(gòu)造影響該隧道在施工過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)很多不良地質(zhì)情況，穿越F4、F10斷層、次級(jí)小斷層及隱伏斷層、斷層破碎帶，含炭質(zhì)千枚巖軟弱夾層、局部地段有突涌水（突泥）、下穿酸水灣巨型滑坡等，同時(shí)該隧道在施工時(shí)多次發(fā)生坍方，給施工帶來(lái)諸多不利因素.2塌方設(shè)計(jì)基本情況酸水灣隧道LK136+407～LK136+427段原設(shè)計(jì)為III類圍巖，但在洞室開(kāi)挖過(guò)程中發(fā)現(xiàn)掌子面圍巖巖性為褐色、灰黑色千枚巖，變晶結(jié)構(gòu)，強(qiáng)風(fēng)化～弱風(fēng)化，中薄層，局部夾黑色、深灰色炭質(zhì)千枚巖，巖體破碎，呈塊碎～散體結(jié)構(gòu)，屬軟質(zhì)巖。圍巖受構(gòu)造影響嚴(yán)重，掌子面中部有兩條軟弱夾層，沿掌子面右側(cè)拱腳延伸至左側(cè)拱腰，走向與隧道軸線基本一致，厚度約1.0m，掌子面易沿該軟弱層坍滑，穩(wěn)定性較差。另外，該段裂隙水發(fā)育，局部有淋水。鑒于該圍巖特性，5月21日經(jīng)業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理及施工單位現(xiàn)場(chǎng)共同察看，加強(qiáng)了支護(hù)措施，將LK136+407～417、LK136+417～427段變更為II超（2）型襯砌類型，支護(hù)參數(shù)超前支護(hù)采用φ42注漿小導(dǎo)管，小導(dǎo)管長(zhǎng)5m，搭接1m，I18工字鋼架間距60cm/榀，C20噴射砼厚25cm，φ25中空注漿錨桿間距80cm*80cm，單根長(zhǎng)3.5m，梅花型布置，φ6.5鋼筋網(wǎng)片20*20cm。3塌方發(fā)生經(jīng)過(guò)與原因分析3.1塌方發(fā)生經(jīng)過(guò)7月19日凌晨2：10左右，酸水灣隧道出口左線掌子面LK136+330正準(zhǔn)備進(jìn)行鉆爆施工，初期支護(hù)LK136+410處突然發(fā)生大坍塌，坍塌由面對(duì)掌子面左側(cè)引發(fā)，坍體主要為塊碎~粉末狀灰色、深灰色千枚巖及含炭軟質(zhì)千枚巖（見(jiàn)相關(guān)圖片），粒徑1~20cm不等，坍塌體迅速充滿整個(gè)隧道斷面將隧道封死。塌坍地質(zhì)情況見(jiàn)圖1圖1瑞3.步2冰、塌方原因分可析絨1苗)臟、節(jié)坍塌前期，攀畫(huà)西地區(qū)正在處醋于雨季康，神數(shù)7飽月掏9蠟日物至磨7環(huán)月棉1賄8智期間每天都有仿強(qiáng)降雨，其中花7返月關(guān)1色7辛日牢為大暴雨，地蹲下水受地表水辦補(bǔ)給十分活躍證，該段初期支增護(hù)滲水量沈大大渴增加，千枚巖雪受地下水長(zhǎng)時(shí)候間浸泡軟傭化籌，增大了圍巖樣對(duì)初期支護(hù)的昂壓力。主2館)航、屬該段圍巖巖性涉為褐色、灰黑抖色千枚巖，變流晶結(jié)構(gòu)，強(qiáng)風(fēng)議化～弱風(fēng)化，驕中薄層，局部單夾黑色、深灰飼色炭質(zhì)千枚巖政（左側(cè)），巖己體破碎，呈塊票碎～散體結(jié)構(gòu)廉，屬軟質(zhì)巖。嫌圍巖受構(gòu)造影狂響嚴(yán)重，掌子都面中部有兩條園軟弱夾層，沿織掌子面右側(cè)拱義腳延伸至左側(cè)強(qiáng)拱腰，走向與撤隧道軸線一致匪，寬墓度約燭1傲.冊(cè)0界m嫂，掌子面易沿外該軟弱層坍塌過(guò)，賴穩(wěn)定性較差。洞見(jiàn)耳圖洋2戶裝纏漫腰曬擇洽內(nèi)讓腸皇鴉接胃撕腦圖2鉤3乳）、漸該隧道所處位赤置地質(zhì)條件復(fù)熊雜，次級(jí)斷層義發(fā)育，巖體完嚷整性極差，洞顧口段仰坡山體括穩(wěn)定性差，刮據(jù)洞口段測(cè)斜溝深部位移及地桶表變形觀測(cè)，商仰坡山體處于刷緩慢蠕動(dòng)變形亮狀態(tài)，地層內(nèi)駕部應(yīng)力的變化部對(duì)隧道洞身穩(wěn)浩定有一定影響辦。見(jiàn)圖3見(jiàn)圖3銷4躲塌方處理方案堤：嘴根據(jù)棚塌斃方情況，由于府塌婆方在完成的初肌期支護(hù)中部，展坍塌對(duì)兩側(cè)產(chǎn)黑生牽引變形，擊故對(duì)嫁塌糖方處理方案分礎(chǔ)兩部分進(jìn)行：躬塌方位置見(jiàn)圖泄4圖4音4.皮1陵、對(duì)變形地段禾的加固：照1糕、石根據(jù)測(cè)量結(jié)果謝，在靠洞口段密可以看到的變溪形段休為納LK136+歇4茄20茶~43全3你段：在未侵限樂(lè)段（二次襯砌阻能保證維30cm朗以喪上刊賭）稿LK136+僵425~+4械3勵(lì)3辦進(jìn)行帷幕注漿助，注漿采虛用默φ蓬4和2獲注漿小導(dǎo)管進(jìn)仔行注漿，注漿眨管長(zhǎng)度鐮3.再5桌米騎，間卻距嘴80*胳80cm肝,友梅花型布置，榮單管注漿量控灶制在布0.6釘m誠(chéng)3快左右，注漿前脊先加設(shè)臨時(shí)支表?yè)我约懊块の髯咒撁總?cè)增旗加絞3樂(lè)根去φ丈2恐5灣根中空鎖腳錨去桿，單根長(zhǎng)脖3.5m炮。在姑LK136+述420坡~42傾5叛段，由于拱頂肅已發(fā)生嚴(yán)重變捧形，造成侵限腫，邊墻凈空能譜滿足設(shè)計(jì)要求業(yè)。故首先進(jìn)行噴全斷面注漿，卵注漿采途用濾φ區(qū)4遵2肝注漿小導(dǎo)管進(jìn)丙行注漿，注漿朽管長(zhǎng)度慰3.克5單米收，間桶距收80*倚80cm廉，梅花型布置屑，單管注漿量亭控制在恒0.8愉鄉(xiāng)m郵3亂，待注漿形成合強(qiáng)尺度后對(duì)拱頂侵該限單元進(jìn)行換姨拱，同時(shí)每榀蟲(chóng)工字鋼每側(cè)增爸加腫3姿根氣φ饒2闊5厭根中空鎖腳錨交桿，單根長(zhǎng)燥3.5m粗。霸2絞、漿靠掌子面的變素形皆段古LK136+牲390~40礎(chǔ)5溉發(fā)生大面積開(kāi)那裂變形，裂縫名最寬達(dá)翅20cm宰，造成該段初相期支護(hù)嚴(yán)重侵綿限，為保證二具次襯砌厚度，省需對(duì)該段采取艦換拱施工，施卡工方案如下：妖（猛1日）對(duì)變形地段究的加固：須由藝于直LK136+部390逆～濤40梅5賓段沿線路方向煙的拱頂醒左沉30汗0炕蛾～屑右側(cè)拱腳范圍膨內(nèi)已發(fā)生嚴(yán)重掏變形開(kāi)裂下沉殖，最大侵限強(qiáng)達(dá)疊38c返m禮，圍巖已強(qiáng)烈尊松弛，為防止坦換拱施工中發(fā)壟生坍塌，需對(duì)竄該段進(jìn)行全斷職面注漿加固，龍注漿采序用刑Φ枝4菌2連注漿小導(dǎo)管，采注漿管長(zhǎng)淋度筍3.嘴5失米，間距盆80*80c部m附，梅花型布置濱，注漿終壓霜力顧0.8劉～愁1.2Mp失a犁，單管注漿量血控制折在看0.喘8焦立方米，待注費(fèi)漿形成強(qiáng)度后便方可對(duì)郵侵限進(jìn)行換拱涼施工。困（五2仙）超前支漆護(hù)佳Φ輕10芒8縱大管棚的施作召：頭換拱施彩做秀Φ存10效8申大管棚作為超松前支護(hù)挑住換殲拱段，根據(jù)實(shí)鵝測(cè)斷面圖，沿搏線路方向的拱訴頂支左援30進(jìn)0駕煩～遷右側(cè)拱腳范圍攝內(nèi)初期支護(hù)需惡要拆換，故管片棚的施作在拱玩頂拆左償30桌0年恩～鏈右螺60瞇0紐牛范圍徑（俯90豎0羅）內(nèi)，管棚環(huán)卷向間為距糖30c碑m撕，耀長(zhǎng)炎15偶m踐，外插角控制凈在高3蜂～替5蒙0恒。之①幟、踏為保證大管棚代的施工空間及底施工角度，退旦后喉2響米即飯?jiān)诘綥K136+歇40滑7歉處架設(shè)施工平贏臺(tái)，并且架立崇兩榀并排的工抹字鋼拱架作為滾導(dǎo)向拱。命②嗎、怖管棚采握用竿Φ語(yǔ)10倆8串熱扎無(wú)縫鋼管怒、壁筋厚投6m樓m鑒，鴿L=15.0怖m(xù)搶，管棚連接采鷹用絲扣連接，臥前叉端艘20cm盒加工成尖錐狀遞，管棚管壁四牽周律按州15c由m顧間距梅花形鉆聾設(shè)舌Φ嘴6m河m猴注漿孔。兩③塊、乖施工測(cè)量：管細(xì)棚的施工測(cè)量賠采用全站儀，翁配合水準(zhǔn)儀放斜出在隧道拱觀部橫90寄0瑞范圍內(nèi)每個(gè)管綱棚的確切孔位般，并用羅盤(pán)定償出起鉆方向。楊④據(jù)、少鉆孔及管棚的叮安裝：鉆孔采米用廣Φ苗12擠0裂鉆頭的潛孔鉆以，喲內(nèi)高壓風(fēng)助作為動(dòng)力，待干放出孔位后，撫緊靠其邊緣含以旱3矩～崖5枕0萬(wàn)含的外插角進(jìn)行抹鉆孔，鉆孔深白度不低治于栗15欠m歡，鉆孔盡量保障持直順，以便衫于管棚的安裝原。鉆孔完成后峰用高壓風(fēng)將其剛雜物清除，并香把加工好的管杜棚驗(yàn)裝入孔內(nèi)，尾劉部外叨露歪20c厚m紋以便于注漿。窯⑤餐、蘇注漿：采踢用鳳M3畫(huà)0忽高強(qiáng)度水泥沙長(zhǎng)漿，注漿壓力陪控制露在斤0.5~1.林0Mp體a懸，必須在管口啞設(shè)置止?jié){塞，卻注漿順序從拱帆部從兩側(cè)對(duì)稱是向下進(jìn)行。牌待換拱施工完儀成后拆除導(dǎo)向吩拱，割蘇掉鴉LK136+嘉407~40粥5薄段管棚。廉（嘆3曲）換拱施工：需待管棚施作完大畢后進(jìn)行換拱抱施工，沿線路裕方向左幻側(cè)抬30擾0椅依～京右側(cè)拱腳范圍甚二次襯砌厚度談不能保紅證撥30c撫m把。該范圍內(nèi)初疊期支護(hù)需拆換杜。換拱施工每與次一榀，在完礙成該榀支護(hù)后辜方可進(jìn)行下一刑榀施工，當(dāng)進(jìn)粥尺鵲大彩3嬌m懂后即施作仰拱飛及小邊墻。豈①男、對(duì)初期支護(hù)奴輪廓進(jìn)行測(cè)量遙，標(biāo)識(shí)換拱長(zhǎng)采度及換拱范圍籃。牧②隸、在換拱交接今處施作鎖固錨慎桿鎖住鋼架，秀錨桿采培用漏Φ粗2情5禮中空錨桿，單草根憤錨桿長(zhǎng)弄5哈米袍，每罰榀野3壁根。適③唐、用風(fēng)鎬打掉鋤需拆換榀初期尼支護(hù)的噴射混崇凝土，不得采寄用爆破。布④寬、割掉侵限部式分鋼架骨架，臺(tái)在保留部分骨咬架割口處焊接鑄角鋼連接板，如重新架立標(biāo)準(zhǔn)遍鋼架并將連接活板用螺絲連接稠牢固。毅⑤寸、恢復(fù)該榀鋼偶架初期支護(hù)。息進(jìn)行下一榀換嚴(yán)拱施工。疲侵線處治塞圖抵惡漢英舉侵線處治管棚湯施作圖稼4.疑2衛(wèi)、坍倉(cāng)地段的情處理方案：雀1蔥)肌、珠首先噴射砼封券閉坍倉(cāng)，噴射話厚度平均撥15cm冷。在噴射砼時(shí)太首先施秤工療LK136+倦41狼9艙處，一方面作兼為變形段注漿癥的止?jié){墻。一圖方面加固縱向蔬，防椅止警LK136+擊41壯9什斷面縱向變形濃掉塊，影響下詠一步施工安全帝。恩2船)默、耽由于兩側(cè)坍塌傳寬度大于設(shè)計(jì)榆輪廓，故在拱見(jiàn)腰邊墻處對(duì)坍閃體進(jìn)行注漿加擱固。注漿量以南實(shí)際發(fā)生為準(zhǔn)角。然后縱向鋪為設(shè)帽I2猴0小工字鋼，作為映下一步安設(shè)型你鋼拱架的托梁圖。然后安設(shè)型遇鋼拱架，拱架寺采突用哨I族18停工字鋼，間距太30cm艙常，凈空擴(kuò)大橫50cm品，防止侵限。培并且保證二次譽(yù)襯砌的厚度，釋型鋼拱架縱向衛(wèi)采坑用領(lǐng)φ柔10六8止無(wú)縫鋼管進(jìn)行老連接。間距采婚用頓30cm閥照，安設(shè)拱架根闖據(jù)開(kāi)挖方式（瓜開(kāi)挖分三個(gè)臺(tái)糧階進(jìn)行開(kāi)挖）糕分三次安裝，兆首先安裝拱部孔。聚3甚)屋、僻對(duì)拱部型鋼拱誕架的拱腳每榀濱每側(cè)眉設(shè)蓮3裁根蛋φ躺3星8燃自進(jìn)式鎖腳錨角桿，并澆擠注版C2碌5國(guó)砼，將拱腳連輕成整體，同時(shí)記對(duì)拱腳背后的坊空洞采瓜用含C2淹5念砼回填收。乞4滔)池、挖對(duì)完成型鋼拱昂架的地段進(jìn)行煤掛網(wǎng)噴射砼，帳厚度為兆36cm冊(cè)（六I18竟工字鋼奇和霸10之8淡鋼管，加保護(hù)薦層戰(zhàn)6cm竄）聚。欣幸5喚）、家對(duì)完成初支地墻段拱背安設(shè)鋼著管支撐坍倉(cāng)，座鋼管兩端焊接刪鋼板，鋼板尺細(xì)寸頌40*衫40cm躲，鋼管規(guī)格愛(ài)為陣φ屬10衣8循。間尋距錄150*蔥150cm雀。以增加支撐朵的接觸面積，府同時(shí)增設(shè)橫向鍋連接兩道。橫育向連接也采溪用絕φ考108俘。挨6角）、喜對(duì)初支型鋼拱結(jié)架預(yù)埋砼輸送湊管。長(zhǎng)度不小輔與注5糟米狀，在完成初支蓬拱架后，對(duì)拱武背泵蠶送君C2謠5叔砼，施做護(hù)拱旅。最小厚度不去小于賽2齒米禿。然后再對(duì)拱怕背后城吹砂遞3散米醒厚，作為緩沖客層浮。風(fēng)7弦）、本在拱部工程完鏡成后，及時(shí)開(kāi)栗挖中部臺(tái)階和狀下部臺(tái)階，施期工時(shí)嚴(yán)格控制懲進(jìn)尺，確保穩(wěn)據(jù)定。拱腰拱腳疏采用帷幕注漿逗，小導(dǎo)管長(zhǎng)度趨6所米扁。間料距鍋60*伍60cm度古,紅單根注漿量控粗制在鞭1.2腔m貼3花。怕、筑初期支護(hù)完成暴后及時(shí)施作二遭次襯砌。二次筆襯砌采用鋼筋受砼，厚度顫60cm粗，環(huán)向主筋采爪用搬φ舒2坊2煌，間距青20cm諒，縱向連接筋績(jī)采邁用拌φ這1挎8其，間距為蕉20cm逆,揪連接筋采江用榆φ迫8??；刻、宗二次襯砌完成別后，再完善未糠施工的仰拱和壤仰拱回填。年LK136+配405-42明0蜜坍方處理圖殺5離防止隧道軟弱飼破碎圍巖地段壟坍塌的有效措耗施貼通過(guò)章對(duì)敢酸水灣隧道的紛塌方處理工作滋總結(jié)出住，嚼隧道在軟弱杯破碎圍巖怎地段施率時(shí)防止擔(dān)坍塌的傍有效晉措施，具體如度下：異1睡)紀(jì)、隧道在軟弱閱破碎寧炭質(zhì)宜千枚巖地段施臉工，灌必須值得引起家足夠重視的是聽(tīng)地下水的妨影響渾在硬巖中裂隙才發(fā)育，地下水站的影響相對(duì)較所小，而在軟弱吊的千枚巖段，尤地下水的作用知加速了圍巖的暑變形，使圍巖綢穩(wěn)定條件惡化芝，易形成大塌肆方醒，乞所以在開(kāi)挖時(shí)朽如有地下水，味就應(yīng)該及時(shí)施精作初期支護(hù)，歇而且變化超過(guò)命正常水平時(shí)，丸應(yīng)加強(qiáng)初期支娛護(hù)，抑制圍巖堤的進(jìn)一步變形鳥(niǎo)，防止發(fā)生坍句塌飼。督2炭）、施工中及瘡時(shí)準(zhǔn)確、有針猛對(duì)性做好地質(zhì)安超前預(yù)報(bào)，戓厚采用多種地質(zhì)粉超前預(yù)報(bào)方法畜對(duì)掌子面圍巖廈情況進(jìn)行探測(cè)翁，并對(duì)探測(cè)的偷結(jié)果綜合分析恥確定地質(zhì)圍巖面情況和施工方戶案。吊3采）、針對(duì)軟弱腎破碎圍巖變化孟特別大地段在厘開(kāi)挖方法上應(yīng)耕改變，應(yīng)及時(shí)瓜縮短臺(tái)階長(zhǎng)度寄采用預(yù)留核心穴土法配、臉側(cè)壁導(dǎo)坑法撕或分三臺(tái)階開(kāi)化挖信.爆4族）、采用小導(dǎo)詠管（管棚）超券前預(yù)注漿，發(fā)烘揮注漿漿液對(duì)貢圍巖性能的改君良，可同時(shí)小導(dǎo)管與潤(rùn)加固圈形成保主護(hù)環(huán)，在該保賠護(hù)環(huán)的支撐下峽，有效防止軟吩弱破碎圍巖坍瘡塌。芽5權(quán)）、加強(qiáng)初期色支護(hù)剛度，由館于軟弱圍巖開(kāi)挽挖后，自穩(wěn)能妻力差，宣增大了對(duì)嗽初期支護(hù)針壓冰力夢(mèng)，按以往的經(jīng)催驗(yàn)，根據(jù)據(jù)工赤程類比，初期院支護(hù)采用的是彈格柵鋼架，但刮在該處卻顯得蒼剛度不足，在攔圍巖壓力作用診下常常發(fā)生變裝形、扭曲甚至羽斷裂。根據(jù)這遺實(shí)際情況，我糞們對(duì)初期支護(hù)衫參數(shù)進(jìn)行了加魄強(qiáng)，鋼架采晚用找I18亞(倆I20)爐類型的工字鋼飲，徑向錨桿采評(píng)用小導(dǎo)管，圣長(zhǎng)濱5德-6m拾，加大開(kāi)挖預(yù)塔留變形量，有值限地限制了初酷期支護(hù)的大變?nèi)涡危乐沽颂畠S塌的發(fā)生。燭6涼）、由于采用披臺(tái)階法施工，霧在開(kāi)挖下臺(tái)階堅(jiān)時(shí)必然會(huì)對(duì)圍蹤巖造成擾動(dòng)，場(chǎng)為了保證剛架賢的穩(wěn)定以及約饑束上臺(tái)階初支郊變形，在每榀訓(xùn)鋼架兩側(cè)拱腳技采用小導(dǎo)管鎖杯腳，以固定鋼污架，保證下臺(tái)匪階施工安全，仗防止造成坍塌當(dāng)。擦7換）、及時(shí)施作回二次襯砌，根處據(jù)實(shí)際情況，暈二襯距離掌子蘆面掏30沸-50m掘，特殊情況應(yīng)郊結(jié)合監(jiān)控量測(cè)脅數(shù)據(jù)，綜合分套析變形的發(fā)展賴情況提前施作既二次襯砌，防云止變形和坍塌蘋(píng)，讓二次襯砌壟與初期支護(hù)共奉同受力。跌8鏡）、加強(qiáng)、重劫視監(jiān)控量測(cè)，頓利用監(jiān)控量測(cè)煤數(shù)據(jù)及時(shí)指導(dǎo)蜘施工，必要段曾落適當(dāng)加密監(jiān)舍測(cè)范圍，同時(shí)勵(lì)對(duì)隧道圍巖的熱收斂和拱頂下卻沉測(cè)點(diǎn)，應(yīng)用微錨桿打入圍巖朽中，再在端頭狂焊接測(cè)設(shè)標(biāo)志如，這樣可有效撕的反映圍巖變領(lǐng)形的真實(shí)數(shù)據(jù)銷，避免數(shù)據(jù)不菌真實(shí)不準(zhǔn)倘確由,剪反應(yīng)不出變形軌以圾造成坍方。6結(jié)束語(yǔ)令酸水灣隧道嚇在縮施工伙中滿產(chǎn)生了脅