鐵路某隧道變形及塌方病害處理對策

1、鐵路某隧道變形及塌方病害處理對策 鐵路某隧道變形及塌方病害處理對策 摘 要：文章將結(jié)合某鐵路隧道施工期間的塌方現(xiàn)象，通過分析塌方的原因，提出了相應(yīng)的塌方處理方案，為同類的施工工程提供參考。 關(guān)鍵詞：隧道；塌方；變形；整治 引言 近些年以來，由于鐵路建設(shè)的開展日益加快，行業(yè)技術(shù)水平得到了不斷的提高，特點(diǎn)不一的各種復(fù)雜的地質(zhì)隧道和長大隧道的應(yīng)用越來越多，因?yàn)槭艿礁鞣N因素的綜合影響，塌方依舊是隧道施工中最常見的施工事故之一。隧道塌方多是發(fā)生在洞身圍巖比擬差或者洞身圍巖都比擬差，只有局部過關(guān)，又或者是洞身圍巖的一側(cè)較好，但是另一側(cè)卻較差的地方。隧道塌方會直接對施工人員的生命平安造成嚴(yán)重的影響，造成延誤

2、工期、設(shè)備損壞、額外增加工程費(fèi)用等嚴(yán)重的問題。對于塌方處理方案來說，其關(guān)鍵是不留質(zhì)量隱患、確保平安，此外方案還要具有可實(shí)施行性，到達(dá)省時、省工省費(fèi)用的目的。 1 隧道塌方事故概況 2021年6月30日，某鐵路隧道已經(jīng)完成初期施支護(hù)施工的路段發(fā)生了塌方事故，塌方嚴(yán)重，幾乎造成了該路段2/5的隧道發(fā)生了全段面塌滿。為了防止險(xiǎn)情進(jìn)一步擴(kuò)大，首先應(yīng)該根據(jù)具體的塌方情況進(jìn)行相應(yīng)的應(yīng)急處理：即對該路段進(jìn)行支設(shè)型鋼支撐，并且該段進(jìn)行注漿錨桿注漿加固。等待塌方的情況穩(wěn)定下來在進(jìn)行下一步的處理工作。 經(jīng)過對現(xiàn)場的分析后發(fā)現(xiàn)，該路段的巖土主要為風(fēng)化石伴裂隙土且圍巖的級別為V級，滲水性強(qiáng)。塌方的原因主要是由于該路段

3、隧道的開挖，使得該處的地質(zhì)整體的形態(tài)發(fā)生了改變，再加上連日下雨導(dǎo)致地表水通過石隙滲透，從而削弱了巖層本身的抗剪強(qiáng)度，最終導(dǎo)致了塌方現(xiàn)象的發(fā)生。 在進(jìn)行采取應(yīng)急措施的同時，也應(yīng)該制定出預(yù)留核心土并采取上下導(dǎo)坑的方式進(jìn)行挖掘，并且噴射混仰拱形成封閉，并且使用臨時仰拱在下導(dǎo)坑開挖的過程中當(dāng)作強(qiáng)支撐的施工方案。 2 塌方原因的分析 隧道的地質(zhì)條件較差。因?yàn)樵摱螏缀跞菑?qiáng)風(fēng)化 巖，并且圍巖的風(fēng)化明顯，并且軟硬不均，塌方區(qū)的上臺階呈碎塊狀，中下臺階的圍巖較差，呈砂土夾泥狀。圍巖屬于軟質(zhì)的巖石。全風(fēng)化的花崗巖呈現(xiàn)雜色，并且原巖的結(jié)構(gòu)已經(jīng)完全被破壞，且大局部呈現(xiàn)為土狀；強(qiáng)風(fēng)化的 巖呈現(xiàn)為青灰色，磷片變晶的結(jié)構(gòu)

4、，片麻狀的構(gòu)造，呈現(xiàn)為碎塊狀，并且用手可以掰碎。強(qiáng)度變得較低，容易產(chǎn)生塑形的變形，以及穩(wěn)定性較差在大氣中容易被風(fēng)化剝落。圍巖受到滲水容易發(fā)生軟化。巖層具有透水性，如果上臺階有滲水的現(xiàn)象，那么中下臺階就會有大量的水滲出，在局部形成滲流。施工因素的影響。一是超前小導(dǎo)管的注漿沒有到達(dá)預(yù)期的效果，以及系統(tǒng)錨桿和格柵鋼架鎖腳錨管安裝質(zhì)量較差；二是中下臺階的開挖過大，鋼架底部的懸空時間過長，以及圍巖遇水發(fā)生軟化，抗剪強(qiáng)度降低從而導(dǎo)致了變形的加劇而造成失穩(wěn)。 3 塌方的處理方案 3.1 超前探孔 在隧道塌方后的某一段上使用YT28氣腿式鑿巖機(jī)進(jìn)行打孔并且進(jìn)行鉆探，從而為塌腔的填充提供相應(yīng)的參數(shù)。 3.2 塌

5、腔進(jìn)行注漿 塌方的范圍較大，并且塌腔縱向較長如，無法進(jìn)行一次性的封堵，所以應(yīng)該使用分段進(jìn)行封堵來進(jìn)行及時灌注漿液。塌腔的處理應(yīng)該使用“控灌結(jié)合的方式進(jìn)行處理，在鉆探孔能夠打入較大的塌腔的情況下，使用人工將鋼管伸入塌腔內(nèi)，并且使用該管路進(jìn)行混凝土的泵送工作，從而實(shí)現(xiàn)塌腔的填充；如果不能伸入，那么可以使用超前注漿導(dǎo)管支護(hù)的方式直接進(jìn)行挖掘，并且使用注漿來加固隧道輪廓線外側(cè)的巖體，直到到達(dá)溢漿為止。 3.3 上導(dǎo)坑雙排超前注漿導(dǎo)管注漿 為了能夠保證對于坍塌體的裂縫的有效填充并且保證隧道的輪廓線的土體穩(wěn)定以及具有一定的強(qiáng)度，在進(jìn)行開挖的過程中使用YT28鉆機(jī)向小里程方向依次布置，使用42雙排導(dǎo)管進(jìn)行注

6、漿，環(huán)向間距進(jìn)行布置開挖，導(dǎo)管的長度為3.5m，并在每環(huán)上設(shè)置2排，縱向間距2.0m，并搭接1.5m；然后使用水泥-水玻璃雙液漿進(jìn)行對坍塌體進(jìn)行加固處理。 3.4 對工作面進(jìn)行注漿固結(jié)處理 為了保證工作面在開挖過程中的穩(wěn)定，所以需要對工作面的塌方體及你想那個加固處理。采用縱橫向間距1m長度4m的鋼管進(jìn)行注漿加固處理；并且為了防止?jié){液的流失，需要在塌方體的裸露面先噴10cm厚的C20混凝土作為止?jié){墻，每4m來做為一個循環(huán)，總共有8個循環(huán)。并且漿液量也應(yīng)該控制在既能穩(wěn)定核心土又不會對周圍的圍巖增加太大的強(qiáng)度，從而造成開挖困難。 3.5 預(yù)留核心土在環(huán)形開挖時 為了防止坍塌體的擾動，在上臺階使用風(fēng)鎬

7、進(jìn)行人工開挖，以及用手推車進(jìn)行運(yùn)輸，下臺階使用機(jī)械進(jìn)行開挖。塌方后，圍巖會變的十分軟弱。為了防止圍巖的變形需要在開挖中預(yù)留20cm的下沉量，也就是在拱頂上挖20cm，進(jìn)尺控制在每環(huán)0.5m，預(yù)留長2m寬3m以及高2.5m的核心土，并且降低開挖面的臨空高度，減緩開挖面的坡面角度，從而防止開挖面再次塌方和下滑。左右兩側(cè)的開挖應(yīng)該分開進(jìn)行開挖。 3.6 安裝型鋼鋼架 在進(jìn)行初期支護(hù)鋼架時應(yīng)該采用20工字鋼彎出弧度進(jìn)行安裝，從而有利于早受力。并且購置一臺液壓型鋼彎弧裝置，在現(xiàn)場進(jìn)行鋼架構(gòu)件的制作，在洞內(nèi)進(jìn)行組裝。在進(jìn)行型鋼安裝的過程中，首先開挖上臺階，當(dāng)支設(shè)完一側(cè)的型鋼后，沿著隧道的中線核心土位置上設(shè)

8、置300鋼管，從而頂住鋼架來作為鋼架的臨時支撐；然后在進(jìn)行開挖另一側(cè)，支設(shè)另一側(cè)的型鋼鋼架。 3.7 臨時仰拱 開挖面做為松散的塌體，為了能夠到達(dá)上臺階支護(hù)形成封閉的結(jié)構(gòu)的目的，并且防止下臺階在開挖的過程中出現(xiàn)變形現(xiàn)象，所以應(yīng)該在上臺階上設(shè)置臨時仰拱。臨時仰拱可以使用20的工字鋼，規(guī)格與初支相同，間距為50cm左右，縱向使用直徑22的鋼筋進(jìn)行連接，環(huán)向的間距為半米，并且臨時仰拱應(yīng)與型鋼鋼架進(jìn)行焊接；雙層鋼筋網(wǎng)使用直徑8的鋼筋，并且噴射30cm厚的混凝土。之前的注漿管安裝角度較小，難以對松散的塌方體進(jìn)行有效的加固處理，所以應(yīng)該使用注漿鋼管再進(jìn)行注漿加固處理從而保證隧道的輪廓線以外35m的圍巖都具

9、有一定的強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)共同受力的目的。注漿導(dǎo)管沿鋼架位置進(jìn)行布置，間距為0.4m、0.5m，并且加注水泥=水玻璃雙獎液進(jìn)行加固。在使用徑向小導(dǎo)管注漿前應(yīng)該先將掌子面圍巖進(jìn)行封閉處理，從而防止?jié){液漏出，以及對掌子面上的圍巖形成壓力從而造成再次的坍塌。 3.8 監(jiān)控量測 加強(qiáng)對塌方體開挖的監(jiān)控量測，并且在對隧道的邊墻以及頂部進(jìn)行定位定時的觀測，隨時掌握圍巖的變形動向，并且及時進(jìn)行反應(yīng)分析，修正以及完善施工方案，從而提供補(bǔ)救措施。 3.9 二次襯砌施工 將二次的襯砌調(diào)整為鋼筋混凝土。襯砌臺車的組裝工作應(yīng)該在塌方體的處理過程中同步進(jìn)行，從而盡量減少工序間的時間間隔。并且在施工中取消防水板的設(shè)置。 4 結(jié)束語 所以，在進(jìn)行隧道施工中，應(yīng)該大力提倡超前預(yù)報(bào)，從而可以根據(jù)具體的地質(zhì)情況來選擇適宜的預(yù)防以及加強(qiáng)措施，并且還可