閻家村某地道塌方冒頂處理技術(shù)

xx隧道塌方冒頂處理技術(shù)1、工程概況xx鐵路xx隧道地處黃土塬、梁地貌，地表植被一般，第四系覆蓋層較厚，地勢陡峭，地形起伏較大，地面高程652.34～816.40，相對高差約164.06米，最大埋深為153米，隧道全長2686m，一般標(biāo)準(zhǔn)斷面為116.4m2/延米，屬于長大隧道。隧道區(qū)內(nèi)無大的斷裂構(gòu)造特征，局部有小的構(gòu)造特征。隧道范圍內(nèi)涉及地層主要為第四系上更新統(tǒng)黏質(zhì)黃土，三疊系中統(tǒng)砂巖夾頁巖。隧道地下水的類型為基巖裂隙水為主，地下水位受大氣降水補(bǔ)給和季節(jié)變化影響較大。2、塌方段工程設(shè)計情況與地質(zhì)特點(diǎn)xx隧道DK664+298—DK664+403段原設(shè)計為Ⅲ級圍巖，支護(hù)措施為拱部1200范圍內(nèi)設(shè)25×25cm間距的φ6鋼筋網(wǎng)片與L=2.5m的Φ22砂漿錨桿，襯砌參數(shù)為35cm厚的C30混凝土結(jié)構(gòu)；地表埋深較淺，經(jīng)過地表勘測最小埋深在19.65米左右。原設(shè)計地質(zhì)情況為三疊系中統(tǒng)強(qiáng)風(fēng)化砂巖夾頁巖，并夾黏質(zhì)黃土，但主要以水平構(gòu)造的砂巖夾頁巖為主。該段隧道處于一自然沖溝底部（見圖1沖溝平面示意與圖2斷面示意）。從地表揭示的地質(zhì)情況顯示，在DK664+318處明顯有一道黏質(zhì)黃土把水平構(gòu)造的砂巖截斷，該處地表特征經(jīng)過隧道開挖揭示出正處于與隧道右側(cè)拱腰斜切位置。圖1xx隧道出口沖溝平面示意圖圖2xx隧道出口沖溝斷面示意圖3、隧道坍塌情況及原因分析3.1塌方情況描述xx隧道該段施工過程中共發(fā)生2次塌方：其中2008年6月23日xx隧道出口開挖里程至DK664+302，現(xiàn)場勘測發(fā)現(xiàn)DK664+302-306段線路右側(cè)拱部出現(xiàn)寬4.0-4.5m泥巖夾土層破碎帶，破碎帶與隧道中線夾角約為60°，泥巖為紅褐色，土夾層為白色，伴有裂隙水流出，水量較大；破碎帶遇水軟化，當(dāng)開挖至DK664+298處時，隧道DK664+302右側(cè)拱腰處發(fā)生小面積垮塌，塌口是一個不到1m2的小口。針對這次坍塌我單位于2008年6月25日，請業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理、施工單位進(jìn)行現(xiàn)場勘測研究決定，采取如下措施進(jìn)行加固處理：DK664+321～DK664+311段拱墻設(shè)1.0m/榀I16型臨時鋼架，按1.0×1.0m梅花型間距施工系統(tǒng)錨桿，鋼架與圍巖間隙處每隔2m用鋼楔楔緊，并采用網(wǎng)噴回填密實。DK664+311～DK664+298段按Ⅳ級加強(qiáng)復(fù)合式襯砌施工（襯砌混凝土由原先的35cm素混凝土調(diào)整為45cm鋼筋混凝土），I16型鋼鋼架間距加密為0.8m/榀。DK664+305～DK664+298塌方段塌腔采用厚50cm混凝土護(hù)拱支擋，超挖部分采用C30砼回填密實。我部在處理方案確定后，積極組織搶護(hù)施工。首先對洞內(nèi)塌體進(jìn)行噴錨封閉，并于6月25日至6月28日對DK664+321～DK664+313段拱墻臨時型鋼架架設(shè)完成。但由于這些天外部一直下雨，造成坍方部位裂隙水一直不停流出，導(dǎo)致塌體上方的松散體無法自穩(wěn)，一直坍塌，坍碴下涌至DK664+313，DK664+298～DK664+313洞身全部堵塞，7月5日下午13時20分，塌腔范圍突然擴(kuò)大，坍孔一直坍?dāng)U至DK664+309.4,持續(xù)時間達(dá)87個小時，直至7月9日凌晨5時隧道地表塌陷形成一個面積約為410m2的坍孔，深6—7m左右的大坑，隧道斷面全部堵死（見圖3塌方示意圖），所幸無人傷亡。圖3、xx隧道出口塌方示意圖3.2塌方原因分析為避免因塌方處理不當(dāng)而造成新的損失，在塌方處理前，工程技術(shù)人員對隧道塌方進(jìn)行了客觀條件與主觀條件導(dǎo)致塌方原因的分析。3.2.1地質(zhì)條件差是形成塌方的關(guān)鍵因素塌方段圍巖巖性為砂巖夾頁巖風(fēng)化層，青灰色，泥質(zhì)砂巖為灰色，泥巖為紅褐色，有明顯的后期侵入現(xiàn)象，把砂巖的連續(xù)性切割斷，形成一個4.0—4.5m紅泥巖夾土層破碎帶，該段砂巖節(jié)理較發(fā)育，水平節(jié)理巖體與陡傾角節(jié)理相互切割、破碎，圍巖整體性差，紅泥巖夾土層破碎帶構(gòu)成的軟弱結(jié)構(gòu)面，該結(jié)構(gòu)面對本次塌方起關(guān)鍵因素。噴3.2豎.獲2龜長期下咱雨是塌刮方的誘俊導(dǎo)因素您該段圍嬸巖為砂悶巖夾頁慌巖風(fēng)化廢層，青式灰色，肉泥質(zhì)砂借巖為灰軍色，泥昆巖為紅信褐色，諷伴有裂垮隙水流充出，水搜量較大沾；夾層放遇水膨邁脹軟化可，易造占成大面食積垮塌測。地表吹為中厚壁層水平筆風(fēng)化砂廚巖與薄刑層水平時風(fēng)化砂哈巖夾泥舟質(zhì)砂巖枯軟弱帶午，遇水菜軟化。四泥質(zhì)砂伐巖向隧幕道小里狠程方向留斜傾，闖經(jīng)雨水網(wǎng)誘發(fā)，取無法形慣成自穩(wěn)紋條件，詠圍巖受敲地雨水牛作用由鑒局部失澤穩(wěn)發(fā)展璃到整體新失穩(wěn)、書破壞導(dǎo)姻致不斷萌出現(xiàn)坍立塌，最狼終隧道罪塌方冒俱頂。錄3.2央.災(zāi)3課施工爆潑破震動糧影響為處大面積海的塌方泳創(chuàng)造條扁件濾在沒有供塌方前治進(jìn)行一曠次噴錨孩支護(hù)的插條件下昆，由于傻該段圍匯巖的級瓣別較弱俊，設(shè)計仆支護(hù)措襯施按被照稼Ⅲ等級支護(hù)矩明顯有聾不足之葛處，而脅隧道繼三續(xù)施工代時的爆感破震動默使得本饑就破碎洋的巖體侮強(qiáng)度進(jìn)益一步降膨低，塌失方體抗寧剪強(qiáng)度李低于其仍自重下申滑力，崗為形成曠大面積董的塌方司創(chuàng)造了聰條件。劇4劉、塌方啊處理方果案的比牛選旅塌方事梅故發(fā)生災(zāi)后，各挨方對事神故的處愿理提出籍各自的糾方案，嘉歸結(jié)有煤以下二獸種：案4.格1間小導(dǎo)管膛注漿超俱前支護(hù)聽法：劣該方法有主要采問用注漿賄小導(dǎo)管酒，對塌掘方體進(jìn)甘行預(yù)支愚護(hù)。采賢用短進(jìn)側(cè)尺、分武階段開丘挖，對挖塌方體航的支護(hù)忌做到隨共挖隨支寬。此方較案充分送考慮了某隧道的檔工程地僅質(zhì)條件尾與施工逮技術(shù)條刊件，充術(shù)分發(fā)揮儲了注漿姿法和小各導(dǎo)管法日的優(yōu)點(diǎn)箭。但導(dǎo)字管和注種漿的施絞工必須攜達(dá)到預(yù)繳期效果象，即形宏成一個代能支撐繳上面松永散巖石貓的殼體士。若4.肥2六塌坑注暢漿法。捐該方法漲是利用蠢地表塌皂坑向塌成方體注廟漿加固芽，再進(jìn)濾行塌方全體的開捆挖施工相。但此視方法代再價太高茶，質(zhì)量尾不易控描制。經(jīng)速過技術(shù)暗、經(jīng)濟(jì)爐兩個方圣面的比嚴(yán)較，認(rèn)掩為采用暈小導(dǎo)管腦注漿超復(fù)前支護(hù)柏處理坍宵方在現(xiàn)同場可操囑作性強(qiáng)羅，方法善容易實拋行，并新且成本蜓核算較夠為節(jié)約覽。宴油5腳、塌方享處理方夕案（小罰導(dǎo)管注霧漿超前險支護(hù)法猴）企本方案辯主要從清初期支怨護(hù)、塌烘體開挖盯，洞頂聚塌陷洞繭穴處理晉及二次贈襯砌的乒角度進(jìn)勞行考慮維5.畏1談初期支凍護(hù)措施損1沙）噴射熱厚昏10c染m絞炕強(qiáng)度訓(xùn)為縮C2狼5蘇的噴射拐混凝土近將洞內(nèi)需坍碴表巴面及坍導(dǎo)孔封閉利；帝2艦）洞內(nèi)婆坍碴采擦用霜φ籠4覆2咱臨時小低導(dǎo)管注滔漿加固反虛碴；梅3亮）塌腔旗內(nèi)采用厲長度螞為身6這m址的堤φ村4頓2營小導(dǎo)管似進(jìn)行注鞏漿加固奴。注漿驗孔位間狹距碼1.0準(zhǔn)×1.礦0算m碧，梅花塵型布置鎖，漿液柜為水泥箏摻蘆1寫%北速凝劑遷混合漿訴液鋼；習(xí)辨4超）電DK6撈64+閘309棚.透4趙～概DK6豐64+獸29旱7被全斷面蒼設(shè)認(rèn)置教I20繳b鈴型鋼拱麻架，間末距真50c櫻m恢/橫榀，右皮側(cè)拱架扯拱腳和割墊板處色各設(shè)泡置絲4散根凍3.5塑m控長的鎖承腳錨桿迅，左側(cè)哨拱架拱徒腳和墊獻(xiàn)板處各深設(shè)艷置溝2腎根訪3.5鍵m脂長的鎖柴腳錨桿訓(xùn)。拱架纏連接鋼貞筋環(huán)向蜂間葛距若0.就6添米。配沫合鋼架僵自右側(cè)掀上臺階農(nóng)底腳至低左側(cè)拱濁墻次150獵°折范圍內(nèi)址設(shè)艦置督φ伴4柜2膝超前小饞導(dǎo)管進(jìn)楚行預(yù)支腫護(hù)，小示導(dǎo)管環(huán)腿向間拉距國40c泉m漿，長妨度畏3.5供m味，縱軌向杯0.5翼m滾/趨環(huán)，與橫鋼架夾緒角件為姓1貼0困～程１棟5積°蛇。干5.方2鮮塌體開戶挖措施醫(yī)1筒）每步膛開挖進(jìn)宜尺控制瓶在莖0圖．交5m參以內(nèi)，籌采用刊I16額工字鋼振支撐，扯掛網(wǎng)并危噴射混搭凝土。逃特別是園在隧道庭右側(cè)要島根據(jù)圍內(nèi)巖情況森把系統(tǒng)臟錨桿調(diào)自整為鎖貌腳錨桿吊，煮I16發(fā)工字鋼竟架間要厚做好橫販向連結(jié)毯，以使彩其形成判一個整靠體，防拘止局部橡坍塌而志造成支鉗架的傾理覆。在而開送挖薪D喜K零664襖+筑309為-30驕2摩塌口位針置時，敢每榀鋼洽架在施浪工鎖腳鄉(xiāng)錨桿的陣同時還成要打入歌長效度帳3.5門m俗長懸的鄭4流根鎖腳豪錨桿進(jìn)彎行加強(qiáng)采，并將妥錨桿與麻鋼拱架毫焊接在績一起。宇2邁）對洞睜內(nèi)已固借結(jié)的坍袖碴進(jìn)行忘清理時掙，遵循勞先兩邊暫再中間狐先左側(cè)欲再右側(cè)膀的作業(yè)盜順序。州5.第3巖洞頂塌傷陷洞穴幕處理措看施堅1漁）沿塌固穴四周虜開挖水灘溝并用裹5腳號水泥洲砂漿抹笛面，防塌止地表敞水流入奔塌穴；層同時用祖砂漿封箏閉山體防裂隙，獄防止地泉表水滲型入山體情。并對勇坍孔下少陷暴露雖巖體噴液射敢C2移5淘混凝土豈封閉。于2胞）待襯牧砌完成餅，強(qiáng)度安達(dá)部到勢100敘%寧后，對自地表塌謙孔桶3屑m屠范圍內(nèi)撇采用三磨七灰土負(fù)進(jìn)行夯井填，塌怎腔范圍案內(nèi)采用落黃土進(jìn)聾行回填閑，并高危出地表逃一定高著度。孝3近）經(jīng)過時一個雨碌季，地敞表沉降康基本穩(wěn)朋定后，炕在塌體稀表面漿篩砌片石弦以利排煩水。床5.斗4肉永久襯視砌的參筐數(shù)變更桑襯砌參殲數(shù)由設(shè)協(xié)計爽的揉45c黑m翼Ⅳ促級圍巖監(jiān)復(fù)合襯建砌形式填變更郵為率50c四m友Ⅴ概級圍巖鎮(zhèn)加強(qiáng)式翠復(fù)合襯篩砌形式創(chuàng)。壯6破、塌方喜段施工運(yùn)要點(diǎn)盆6.哲1允在塌體爆穩(wěn)定后越先對隧護(hù)道全斷閘面噴去C20質(zhì)混凝土境加固，溝洞內(nèi)坍加碴采拴用要φ嗚4稈2盡臨時小奉導(dǎo)管注活漿加固偉虛碴，厲對靠近脖塌方體享外側(cè)棍8仆-10珠m姥長進(jìn)行奔全斷面截工字鋼速116朵臨時加四固以免窮塌方區(qū)撒域繼續(xù)蓮向外側(cè)南擴(kuò)展賠。躺示6.趨2戲沿拱部應(yīng)及邊墻拋設(shè)置注街漿小導(dǎo)斜管超前父支護(hù)，跌第一循蘋環(huán)施作凳時，從裙破壞里撫程后退體1遺.交Om泉沿支護(hù)式輪廓線紅，經(jīng)以提1想0尺—秩15列0蕉外插角謙打入，妻確保導(dǎo)涌管同第違一榀工吹字鋼架益連接良根好。其個余循環(huán)員沿工字搭鋼架外題輪廓打敞入。委6.航3芹采用挖塞掘機(jī)開血挖，輔逼以弱爆裹破和風(fēng)姑鎬鑿除去，上弧賽導(dǎo)開挖藥時，不求能損壞扶核心土喚，確保植掌子面州穩(wěn)定。射6.租4泥安排人釀員匙24淋小時洞跑內(nèi)外警燥戒值班顏，預(yù)防斯突發(fā)事宋件發(fā)生服。澤7蒜、塌方貓?zhí)幚硇гu價獎7.寇1祝為了保道證塌方子處理能蛛順利安議全進(jìn)行勻，隨著云塌方體雖的掘進(jìn)插，在塌餐方段內(nèi)閱每它5暗米設(shè)置側(cè)一個斷布面分別救進(jìn)行圍斤巖收斂揀、拱頂褲下沉和脾拱頂壓宋力的連濫續(xù)監(jiān)測升，通過肢觀測數(shù)布據(jù)來及蜓時掌握限塌方體繁受力和尊變形的某發(fā)展。犯根據(jù)不集間斷的新監(jiān)測結(jié)舟果表明乒，在整截個處理森過程中安，圍巖鵲沒有發(fā)盒生較大希的位移纏，同時鴨鋼拱架酒的受力桂也在控跌制范圍憂以內(nèi)。錫7.括2值根據(jù)對襲完成后積的隧道孫襯砌變鴿形觀測卸情況，藏原塌方霧段永久源襯砌未撿發(fā)現(xiàn)任姜何異常暑。旨從本塌確方段以宏上的處植理結(jié)果惰看，處叫理是比團(tuán)較成功恨的。佩8僻、塌方肯段施工繡的經(jīng)驗圾總結(jié)墾8.煤1鄭隧道需倍要及時臉做好超要前地質(zhì)琴預(yù)報工翻作。尤疑其是施涂工開挖栽接近設(shè)眾計探明獲的富水想、富泥術(shù)、沖溝詠及斷層揮破碎帶舍時，要肢認(rèn)真及脅時地分級析和觀景察開挖背工作面敞巖性變月化，遇勁有圍巖恰整體性尚變差現(xiàn)形象，要和及時改刪變施工萄方案。鑰8.鉗2綿隧道必欲須按照油規(guī)范的群要求進(jìn)飽行圍巖餓量測工泛作。通驗過對量深測數(shù)據(jù)湖分析處奪理，按帥照時間歐一位移沫曲線規(guī)裝