突水突泥MicrosoftOfficeWord文檔

1、遼寧省交通高等?？茖W校建筑工程系目 錄摘要2引言2一、風險地段超前預報2二、突泥涌水地段處理原則2三、突泥涌水段的處理方法33.1、超前支護33.1.1、管棚概況33.1.2、導向拱的施工33.1.3、管棚施工43.1.4、管棚注漿53.2、注漿止水53.3、初期支護63.4、防排水施工63.4.1、 防排水總體設計63.4.2、施工控制要點73.5、襯砌施工7四、塌方段開挖84.1、雙側壁導坑法施工要符合下列規(guī)定84.2、 雙側壁導坑法施工工藝94.3、 雙側壁導坑法施工工序104.4、控制要點11五、結束語12隧道塌方處理方法摘要：隧道工程在不良地質(zhì)地段施工中不可避免地會出現(xiàn)塌方的現(xiàn)象，我

2、們需要及時采取有效的處理方法來加以控制，避免造成更大損失。本文主要介紹隧道工程發(fā)生塌方現(xiàn)象后的處理方法。關鍵詞：隧道、塌方、及時、處理、方法引言沈丹客專TJ-2標大頂山隧道（0#斜井）隧道穿過斷層及其破碎帶，或在薄層巖體的小曲褶、錯動發(fā)育地段，一經(jīng)開挖潛在應力釋放快，圍巖失穩(wěn)，小則引起圍巖掉塊、塌落，大則引起塌方當通過各種堆積體時由于結構一、風險地段超前預報施工單位在接收到施工設計圖紙后，首先需要對隧道工程地質(zhì)和水文地質(zhì)做初步了解，然后根據(jù)工程水文地質(zhì)情況制定詳細的施工計劃，并將超前地質(zhì)預報作為工序納入施工組織管理。根據(jù)不同的工程水文地質(zhì)情況中可能存在的主要工程地質(zhì)問題和地質(zhì)風險，制定與其相匹

3、配的地質(zhì)預報實施方案。盡可能的將風險度降到最低或控制其發(fā)展。1、在富水軟弱斷層破碎帶、巖溶發(fā)育區(qū)、重大物探異常區(qū)等復雜地質(zhì)地段應采用超前水平鉆探為主的綜合方法預報前方地質(zhì)情況。超前水平鉆探每循環(huán)鉆孔長度應不低于30米，連續(xù)預報時前后兩循環(huán)孔應重疊5-8米。鉆孔設備的性能和效率應滿足施工地質(zhì)條件和工期的要求?？赡馨l(fā)生突泥涌水的地段，超前鉆探應設孔口管和止水裝置，防止高壓水突出。2、紅外探測法適用于探測前方是否發(fā)生有水及含水體的存在方位，每次預報的距離宜為20-30米；連續(xù)預報前后兩次重疊長度不應小于5米。二、突泥涌水地段處理原則突泥涌水地段的施工以“預防為主，堵排結合，注意環(huán)境保護，避免次生災害

4、，安全第一，穩(wěn)步推進，時刻觀測，順利通過”為原則。首先，在發(fā)生突泥涌水時，在塌方穩(wěn)定之后，施做超前支護，采用Ø127超前大管棚，輔以超前小導管（具體根據(jù)施工情況確定）施做臨時套拱（導向墻）然后施做管棚并注漿加固溶洞充填物；在施工管棚的同時，及時對原有隧道襯砌破進行拆除，初期支護進行修理，進行擴挖后重新支護，徑向注漿止水，并及時施做防排水結構和仰拱、二襯，最后待突泥涌水地段順利貫通后再施做此段的路面、電纜溝及邊溝等附屬工程。三、突泥涌水段的處理方法在突泥涌水段采用復合雙層襯砌結構，分別為徑向注漿，初期支護，防排水施工，一次襯砌和二次襯砌施工。在隧道突泥涌水段根據(jù)巖溶發(fā)育情況和施工現(xiàn)狀，

5、分段進行處理施工：3.1、超前支護突泥涌水段的超前支護以超前大管棚加超前小導管為主要超前支護內(nèi)容。以：“超前支護、超前封閉、時刻監(jiān)測，保證質(zhì)量，安全第一”為施工原則，以“套拱、管棚工作室先行，狠抓鉆孔及根管進度，及時下鋼籠并注漿，超前小導管輔助支護”為實施細則。3.1.1、管棚概況超前大管棚采用Ø127mm，壁厚8mm的熱軋無縫鋼管或鋼花管作為管棚材料，管棚長度根據(jù)突泥涌水地段影響長度選擇（一般取值大于影響范圍長度10米）沿拱環(huán)向布置，鋼管環(huán)向間距35cm，外插角1-3度，具體可根據(jù)實際情況作調(diào)整。斷面呈180度輻射坍塌體。鋼管內(nèi)安裝鋼筋籠，注漿材料為水泥水玻璃雙液漿，注漿結束后注入

6、M10水泥砂漿充填鋼管，以增強管棚長度。管棚周壁鉆注漿孔：孔徑1016mm，孔間距188mm，呈梅花形布置，尾部留不小于150cm的不鉆孔的止?jié){段，編號為雙號的鋼管不開孔。3.1.2、導向拱的施工導向拱在突泥涌水影響范圍段外2-3米處施做，截面尺寸為1m*1m，采用工字鋼做臨時支撐鋼架，澆筑C35混凝土制作。導向墻施工時，預留15cm沉降量和5cm的臺車加大值，另外再加大100cm施作導向墻。施作導向墻時預留導向孔，澆注混凝土之前固定導向孔，導向管孔外插角1°3°。采用管棚鉆機間隔打眼，安設鋼管后采用雙液注漿泵注漿。鋼架采用I22b型，I22b型鋼架縱向間距50cm/榀，導

7、向拱的I22b型工字鋼架架立時嚴格控制每榀拱架的標高、垂直度和橫向偏差，要求將鎖腳錨桿與拱架連接牢固，并且要精確對孔口鋼管進行放樣，確保管棚按照原設計的角度位置施做，導向鋼管采用內(nèi)徑不小于Ø150mm的鋼管，鋼管與鋼拱架焊接牢固。導向拱拱址地基必須要有足夠的承載力，防止管棚施工時導向拱產(chǎn)生不均勻差異沉降。 導向墻施工工藝流程圖3.1.3、管棚施工考慮到突泥涌水段地質(zhì)極為破碎，且存在溶洞填充物，鉆孔過程中極易塌方，因此采用跟管鉆機施工或者分段前進式施工。跟管鉆機直接將Ø127的管棚跟管帶進，利用鉆機的偏心鉆頭，將Ø127的管棚套入鉆桿中，隨著鉆機的推進，將管棚帶入孔

8、中，然后回鉆，使偏心鉆頭歸位，拔出鉆頭和鉆桿。管棚由兩邊向中間成孔間隔進行施工?？卓谥睆?#216;150鉆頭鉆進，當遇上錨桿時，換割鐵王割去錨桿后，換鉆頭來回打通孔道和清除障礙物，最后以跟管鉆進工藝施作。巖心管掃孔檢查控制用Ø127巖心管掃孔，清理塌方段里面的錨桿與花拱架順通孔道，如遇錨桿與花拱架較多時，則需反復掃孔多次，同時借助高壓風吹和水洗，直到清除錨桿與花拱架孔成型為止。管棚施工時，必須保證鉆機平臺支撐要著實地，連接要牢固、穩(wěn)定。鉆孔前，精確測定孔的平面位置、傾角、外插角。并對每個孔進行編號，將施作的管棚分成奇數(shù)管和偶數(shù)管施工時先打設奇數(shù)管注漿完畢后，然后再打設偶數(shù)管，以檢查

9、奇數(shù)管的注漿質(zhì)量，以此來調(diào)整偶數(shù)管的注漿質(zhì)量。鉆進管棚時，須牢固立設好鉆機支架，防止支架倒塌。嚴格控制鉆孔平面位置，管棚不得侵入隧道開挖線內(nèi)，相鄰的鋼管不得相撞和立交。每一根管棚鉆進完畢后即進行注漿，以免以后泥土固結后堵塞注漿孔，影響注漿效果。3.1.4、管棚注漿管棚的管壁鉆好注漿孔，但露出開挖線以外的部分不能鉆孔。施工前，不得提前將所有的管棚全部鉆好注漿孔，應該邊跟管，邊根據(jù)現(xiàn)場情況，確定是接有孔的鋼管還是無孔的鋼管。管棚施打完畢后，放入鋼筋籠。然后在每根管棚中放入同等長度的Ø50的PVC管兩根（一根作為備用）。管棚的端頭封死，在管棚端頭的上端焊一個注漿閥門管，所有的漿液從注漿閥門

10、管注入。注漿材料采用水泥水玻璃雙液漿。注漿壓力控制在0.5-0.8Mpa。注漿量超限，未達到壓力要求，應調(diào)整漿液濃度繼續(xù)注漿，直至符合注漿質(zhì)量標準，確保鉆孔周圍巖體與鋼管周圍孔隙均為漿液充填，方可終止注漿。注漿結束后及時清除管內(nèi)漿液，采用M10水泥砂漿充填，增強管棚的剛度和強度。管棚注漿隨著管棚施打的過程同步進行，注漿量根據(jù)現(xiàn)場實際情況調(diào)整。3.2、注漿止水超前支護施作完成后，首先采用徑向注漿止水來堵塞裂隙水和加固圍巖，并在原開裂襯砌輪廓內(nèi)設置臨時鋼支撐，然后再分段拆除二襯出現(xiàn)不規(guī)則彎曲龜裂狀裂縫段（分段長度不得大于2米），然后對原初期支護變形或破壞部分進行修復，再澆注第一層C35防水鋼筋混凝

11、土結構置換原開裂變形襯砌。首先對突泥涌水段襯砌進行徑向注漿加固止水鉆孔，鉆孔、注漿施工時要及時將施工過程中產(chǎn)生的積水、浮漿清理干凈，避免浸潤邊墻土體，軟化邊墻圍巖。安裝直徑為Ø42mm壁厚為8mm注漿導管，拱墻采用長度為5m的注漿導管，仰拱采用長度為10m的注漿導管，注漿導管縱橫向間距為1.5m*1.5m，注漿材料為水泥水玻璃雙液漿。注漿壓力需根據(jù)水文地質(zhì)條件合理確定，宜比靜水壓力大0.5-1.5MPa。鉆孔注漿順序應由下往上、由水少處到水多處，隔孔鉆注。漿液的參數(shù)可根據(jù)現(xiàn)場注漿效果進行適當調(diào)整，并在施工過程中添加高效速凝劑。采用注漿方式進行基底處理時，施工前需要考慮加固強度和土樣含

12、水率來選擇漿液配合比，并試注2-3次，及時修改調(diào)整配合比。注漿過程中要加強洞內(nèi)外觀察，發(fā)生竄漿，圍巖、支護結構、地表出現(xiàn)異常情況時，要及時調(diào)整注漿施工工藝或方案。3.3、初期支護安設臨時I22b型工字鋼剛拱架，拱架間距為0.5m，設置在原破損二襯的輪廓線以內(nèi)，鋼支撐沿隧道縱向以Ø25鋼筋聯(lián)接，聯(lián)接鋼筋環(huán)向間距1.0米，內(nèi)外交錯布置。在拆除原開裂襯砌混凝土時，盡量采用機械輔以人工拆除，盡量減少對圍巖的擾動，嚴格控制拆除原襯砌長度，每循環(huán)不得大于2米，在確保安全的前提下進入下一循環(huán)進行拆除，先拆除拱部襯砌混凝土，然后再拆除邊墻部分襯砌混凝土。在拆除襯砌的同時及時對局部襯砌拆除段進行初期支

13、護修復，及時封閉成環(huán)，確保隧道施工安全穩(wěn)定推進。初期支護破損段重新采用I22b型工字鋼剛拱架、Ø25的中空錨桿、Ø22的砂漿錨桿、Ø8鋼筋網(wǎng)和C25噴射混凝土進行支護，初期支護要及時緊跟襯砌拆除段施工，及時進行封閉成環(huán)。初期支護采用28cm厚的C25噴射混凝土；I22b型工字鋼（包括仰拱）剛拱架，每榀間距50cm，縱向以Ø25的螺紋鋼筋聯(lián)接，聯(lián)接筋環(huán)向間距1.0m，聯(lián)接鋼筋內(nèi)外交錯布置，每榀拱架施作Ø42的鎖腳錨管24根，鎖腳錨管長4.5米，與I22b型鋼拱架焊接牢固，拱腳坐落在完整基巖或者鋼板上，保證剛拱架拱腳不懸空、不坐落在虛渣上；拱部施作

14、Ø25的中空錨桿，并壓注漿液配比為1:1的水泥漿；邊墻施作Ø22的砂漿錨桿，并壓注漿液配比為M20砂漿；中空錨桿和砂漿錨桿均長4.0m，采用梅花型布置，環(huán)縱向間距為0.8*0.5m，錨桿均施作錨墊板，錨墊板與圍巖密貼，錨桿注漿飽滿;噴射混凝土采用C25噴射混凝土，采用生濕噴工藝，噴射混凝土密實，無空鼓，表面光滑，無裂縫。3.4、防排水施工高速鐵路防排水施工要采取“防、堵、截、排，綜合治理”措施，滿足環(huán)境保護和設計的要求。3.4.1、 防排水總體設計a、在二次襯砌背后環(huán)向設50環(huán)向盲管，縱向在洞內(nèi)兩側水溝泄水孔標高處設80單壁打孔波紋管排水盲溝一道?？v向盲溝與環(huán)向盲溝通過10

15、0PVC橫向導水管與隧道水溝連通。b、初期支護和二次襯砌間拱墻背后設置土工布和防水卷材。c、環(huán)向和縱向施工縫采用中埋橡膠止水帶+背貼式橡膠止水帶的復合防水構造；變形縫采用中埋式鋼邊橡膠止水帶+背貼式橡膠止水帶+橡膠止水條的復合防水構造。施工縫和變形縫設置可維護注漿管。d、50環(huán)向盲管設置間距10m，100橫向排水管設置間距10m，200橫向排水管設置間距30m。檢查井設置間距30m，并且與橫向排水管相結合。3.4.2、施工控制要點水板表面平順，無褶皺、無氣泡、無破損等現(xiàn)象。b、當基面輪廓凸凹不平時，要預留足夠的松散系數(shù)，使其留有余地，并在斷面變化處增加懸掛點，保證緩沖面與混凝土表面密貼。c、防

16、水板搭接用熱焊器進行焊接，接縫為雙焊縫，焊接溫度應控制在200270oC為宜，并保持適當?shù)乃俣燃纯刂圃?.10.15m/min范圍內(nèi)。太快焊縫不牢固，太慢焊縫易焊穿、烤焦。d、焊縫若有漏焊、假焊應予補焊；若有烤焦、焊穿處以及外露的固定點，必須用塑料片焊接覆蓋。e、焊接鋼筋時在其周圍用石棉水泥板進行遮擋，以免濺出火花燒壞防水層；灌注二襯砼時輸送泵管不得直接對著防水板，避免混凝土沖擊防水板引起防水板被帶滑脫，防水板下滑。f、止水帶的長度（尤其是環(huán)向止水帶）根據(jù)施工要求事先向生產(chǎn)廠家定制，盡量避免接頭。如確需接頭，冷接法采用專用粘結劑，冷接法搭接長度不得小于20cm。固定止水帶時，應防止止水帶偏移，

17、以免單側縮短，影響止水效果。止水帶定位時，應使其在界面部位保持平展，如發(fā)現(xiàn)有扭結不展現(xiàn)象應及時進行調(diào)正。檢查止水帶安裝的縱向位置，通常止水帶以施工縫或伸縮縫為中心兩邊對稱，用角尺檢查止水帶與襯砌端頭模板是否正交，否則會降低止水帶的有效長度。3.5、襯砌施工在初期支護施工的同時，及時進行防排水施工，然后及時跟進仰拱開挖支護施工，仰拱開挖盡量采用機械開挖，減少對基地的擾動，每次開挖長度不得大于3米，開挖出渣結束，及時進行仰拱初期支護，仰拱初期支護采用I22b型工字鋼剛拱架和噴射砼，對于仰拱超挖部分需要采用C25噴射砼回填密實。仰拱初支結束后及時跟進仰拱砼澆注，仰拱砼采用與二次襯砌同級別的C35鋼筋

18、砼，仰拱填充采用C20砼。仰拱砼和仰拱填充砼必須分層分次澆注，在仰拱砼初凝一段時間后開始澆注仰拱填充砼。在開挖支護、仰拱施工一定距離后及時跟進二次襯砌施工。二次襯砌的施工需要在圍巖變形基本穩(wěn)定后施作，變形趨于穩(wěn)定要符合下列規(guī)定：a、隧道周邊變形速率明顯下降并趨于緩和。b、水平收斂（拱腳附近7d平均值）小于0.2mm/d，拱部下沉速度小于0.15mm/d。c、施作二次襯砌前的累積位移值已經(jīng)達到極限位移值的80%以上。在隧道突泥涌水段襯砌采用雙層鋼筋混凝土襯砌結構，總厚度為1.15m，分兩次澆注，其中第一次襯砌厚度為70cm的C35鋼筋混凝土，第二次襯砌為45cm厚的C35鋼筋混凝土。襯砌混凝土施

19、工采用模板臺車，拱、墻一次整體澆注。四、塌方段開挖在突泥涌水塌方段開挖時采用雙側壁導坑法進行施工4.1、雙側壁導坑法施工要符合下列規(guī)定側壁導坑的形狀應近似橢圓形，導坑斷面寬度為整個斷面的1/3；側壁導坑、中央部上部、中央部下部錯開一定的距離平行作業(yè)；導坑開挖后應及時進行初期支護及臨時支護，并盡早封閉成環(huán)；側壁導坑采用短臺階法開挖，左右側壁導坑施工可以同步進行；當全斷面初期支護封閉成環(huán)后，量測顯示支護體系穩(wěn)定，變形很小時，方可拆除臨時支護，但應及時施做仰拱并進行二次襯砌的施工；臨時支護拆除時應加強量測，一次拆除的長度一般不宜超過15m。 4.2、 雙側壁導坑法施工工藝施工工藝流程見下雙側壁導坑施

20、工工藝流程圖。架立周邊鋼架，必要時設底部橫撐施作錨噴支護依次開挖部噴砼封閉掌子面，施作錨噴支護，閉合成環(huán)開挖部，接長臨時鋼架，拆除下部橫撐拆除臨時鋼架（56m），澆筑仰拱澆筑填充混凝土澆筑二次襯砌施作防水層監(jiān)控量測開挖部，進尺同鋼架間距雙側壁導坑施工工藝流程圖清理掌子面，測量放線開挖部，進尺同鋼架間距開挖部，進尺同鋼架間距噴砼封閉巖面噴砼封閉巖面施作洞身錨桿施作洞身錨桿架立鋼架、臨時鋼架及橫撐架立鋼架、臨時鋼架及橫撐錨噴支護，閉合成環(huán)施作超前支護、注漿監(jiān)控量測監(jiān)控量測錨噴支護，閉合成環(huán)開挖部，進尺同鋼架間距超前地質(zhì)預報4.3、 雙側壁導坑法施工工序雙側壁導坑法施工工序見下圖6。、 利用上一循環(huán)

21、架立的鋼架施作隧道側壁50小導管及導坑側壁22水平錨桿超前支護。機械開挖部，人工配合整修。必要時噴5cm厚混凝土封閉掌子面。施作部導坑周邊的初期支護和臨時支護，即初噴4cm厚混凝土，架立型鋼鋼架和I22b臨時鋼架，并設鎖腳錨桿（管），安設I22b橫撐。安裝徑向錨桿后復噴混凝土至設計厚度。、在滯后于部一段距離后，機械開挖部，人工配合整修。必要時噴5cm厚混凝土封閉掌子面。導坑周邊部分初噴4cm厚混凝土。接長型鋼鋼架和I22b臨時鋼架，安裝鎖腳錨桿（管），根據(jù)實際地質(zhì)情況，必要時安設I22b橫撐。鉆設徑向錨桿后復噴混凝土至設計厚度。、在滯后于部一段距離后，機械開挖部，人工配合整修，并施作導坑周邊的初期支護，步驟及工序同。、在滯后于部一段距離后，機械開挖