鐵路隧道施工塌方處理方案中鐵

（一）塌方處理方案1、前期工作（1）塌方的的塌碴方量、腔體邊界估計(jì)經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量做了塌碴堆積體的的方量計(jì)算，以及結(jié)合圍巖的產(chǎn)狀對(duì)塌腔邊界進(jìn)行了初步估計(jì)。（2）未坍塌段落（影響段）拱頂圍巖評(píng)估在注漿導(dǎo)管施做過程中，結(jié)合鉆孔、注漿量以及近期的監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)分析，未坍塌段落圍巖基本情況，是否穩(wěn)定，初期支護(hù)狀況是否良好。（3）監(jiān)控量測(cè)在塌腔附近及坍塌影響段分別布置監(jiān)測(cè)斷面，每天觀測(cè)不少于兩次，對(duì)于收集的數(shù)據(jù)及時(shí)分析為施工方案的調(diào)整及安全管理提供依據(jù)。2、當(dāng)前采取措施（1）塌腔封閉：對(duì)掌子面塌方碴土以及塌孔處進(jìn)行不少于15cm厚噴射混凝土封閉，噴射機(jī)噴嘴處采用PVC管加長(zhǎng)，噴砼時(shí)人員要站在安全地方，不要站在塌腔里面。（2）圍巖補(bǔ)強(qiáng)：在未坍塌段增設(shè)I20b立柱,立柱支撐在隧道正中間，立柱與拱頂間加設(shè)鋼板作墊板，鋼板尺寸為240*200*15mm。立柱與地面間加設(shè)木板作墊板，木板尺寸為300*300*50mm。立柱間距1.5m，分擔(dān)初支拱部壓力，防止塌方蔓延。（3）隨后對(duì)碴土及塌孔上方圍巖進(jìn)行了注漿固結(jié)。從未坍塌的段落以拱架為依托布置兩層不同角度的注漿小導(dǎo)管，對(duì)塌腔內(nèi)虛碴進(jìn)行注漿固結(jié)；對(duì)坍塌影響段進(jìn)行環(huán)向注漿加固，環(huán)縱間距1.2m×1.2m梅花型布置；注漿管均采用Φ42小導(dǎo)管，長(zhǎng)度為4m，注漿為1:1水泥漿。加固圍巖裂隙及變形擾動(dòng)的松散體。其施工工藝流程為：①鉆孔及安裝注漿管鉆孔過程中，如個(gè)別坍孔較嚴(yán)重，不能成孔，該處可以先不鉆孔和安管，待其它位置孔位安裝并注漿完畢后，在漿液初凝后，再補(bǔ)鉆剩余的孔。鉆孔結(jié)束后，及時(shí)清孔，塞緊孔口，防止雜物堵孔,致使鋼管無法正常安裝。②小導(dǎo)管制作根據(jù)《雙線隧道輔助施工措施及施工方法設(shè)計(jì)圖》，加工長(zhǎng)度不等的Φ42*3.5mm無縫鋼管，并在無縫鋼管上打壓漿孔。如下圖所示。③配制漿液注漿以劈裂漿為主，滲透注漿為輔。滲透注漿主要通過漿液與山體水形成具有一定強(qiáng)度的聚合反應(yīng)物，加強(qiáng)巖體顆料間膠結(jié)，陰塞滲水通過，防止顆料流失造成巖體結(jié)構(gòu)破壞并止水，劈裂注漿則通過高壓劈裂擠密軟弱巖體，利用強(qiáng)度較好的漿液凝固體在軟弱層面形成骨架，約束巖體變形，提高巖體的整體穩(wěn)定性，同時(shí)用漿液置換巖體中的飽水空間，整體上提高巖體抗水軟化能力。從現(xiàn)場(chǎng)情況來看，巖層屬于軟弱松散體，注漿效果要求主要對(duì)隧道拱頂以上進(jìn)行填充，來作為永久性的加固體，應(yīng)以滿注和高強(qiáng)度為前提，依據(jù)上述原因，設(shè)計(jì)注漿參數(shù)如下：注漿漿液采用水泥單液漿，水灰比為1：1。單孔注漿量：0.8H(m3)；注漿速度：90L／min；注漿初壓：0.5～2MPa；④注漿1）確定注漿量：對(duì)有代表性的孔位進(jìn)行注水試驗(yàn)，確定巖土的孔隙率為0.8,填充率為90%，由此來調(diào)整注漿參數(shù)，確定注漿量的大小、速度和注漿壓力。2）注漿：注漿時(shí)，遵從從低處向高處注漿，從外向內(nèi)注漿的原則，盡量減少相鄰注漿管串漿現(xiàn)象發(fā)生，并設(shè)專人盯注壓力表的變化，防止堵管和注漿管的脫管。在注內(nèi)排孔時(shí)，適當(dāng)提高注漿壓力。在達(dá)到預(yù)計(jì)注漿量后，穩(wěn)定一段時(shí)間后拆除注漿管迅速用塞子堵塞注漿管，防止?jié){液流出。在未達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量時(shí)而壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)，進(jìn)行原因分析，確定已飽和時(shí)，才能換管另注。有時(shí)發(fā)生竄管，漿液從其它管中冒出時(shí)，馬上停止注漿，盡早補(bǔ)注出漿管，否則要補(bǔ)充鉆孔。注漿施工機(jī)具表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)單位數(shù)量備注1鉆機(jī)KQJ9臺(tái)32風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)YT28臺(tái)23水泥砂漿攪拌機(jī)機(jī)JQ350立式式攪拌機(jī)臺(tái)24斗車個(gè)65壓漿泵2TGZ-2000/1550型臺(tái)290L/minn6儲(chǔ)漿筒自制個(gè)27分流器自制個(gè)1三個(gè)分嘴⑤效果檢測(cè)1）注漿時(shí)，技術(shù)員會(huì)同現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)旁站，記錄注漿情況。2）高壓補(bǔ)注：在檢測(cè)到遺漏區(qū)域后，要及時(shí)進(jìn)行第二輪高壓補(bǔ)注。3、下一步處理方案方案一：注漿+長(zhǎng)大管棚在塌腔前安全距離內(nèi)做止?jié){墻，在拱頂范圍內(nèi)布置15個(gè)注漿孔同時(shí)預(yù)埋長(zhǎng)大管棚導(dǎo)向管，先對(duì)塌方段進(jìn)行整體注漿加固，注漿完成等強(qiáng)7天后施打管棚，管棚完成后進(jìn)行開挖支護(hù)，二次襯砌小段（每循環(huán)4～5m）跟進(jìn)。1、止?jié){墻采用C20混凝土，厚度2m；安設(shè)φ70mm注漿導(dǎo)管，長(zhǎng)2.5m；止?jié){墻邊施做邊回填，注漿壓力1.0～1.5MPa，注漿厚度應(yīng)能夠保證拱頂3m以上松散體全部固結(jié)。2、對(duì)管棚導(dǎo)向管段內(nèi)拱頂180°圓心角范圍的鋼拱架拆換，并提高形成管棚工作室。3、管棚布設(shè)在拱部120°圓心角范圍的外輪廓線以上50cm處，長(zhǎng)管棚長(zhǎng)度30m、φ127mm、中心間距為35cm，管內(nèi)設(shè)鋼筋籠并灌注M30水泥砂漿，共布設(shè)45根，總長(zhǎng)1350m。4、開挖過程中必須配合小導(dǎo)管，每循環(huán)進(jìn)尺0.8m；小導(dǎo)管采用Φ42，長(zhǎng)度為4m，注漿為1:1水泥漿；采用的H175×175×7.5×11型鋼鋼架，間距0.8m,每個(gè)拱腳不少于4根6m長(zhǎng)的鎖腳小導(dǎo)管，φ8、20×20鋼筋網(wǎng)片，C25噴射混凝土；對(duì)塌腔泵注C25混凝土封閉，封閉層厚度3m。此種方案是處理大型塌方比較有效的手段，能夠承受巨大的坍體荷載；但是處理周期估計(jì)需要3～4個(gè)月，由于前期施工完成的段落采用的H175×175×7.5×11型鋼鋼架且間距非常小，超前小導(dǎo)管布置的也很密（已完成段落拱部基本形成了至少兩層導(dǎo)管，局部超過三層），估計(jì)長(zhǎng)大管棚的鉆孔將非常困難。方案二：注漿+洞內(nèi)小管棚+雙層支護(hù)對(duì)塌腔及影響段段加固注漿，確認(rèn)后部圍巖及初期支護(hù)穩(wěn)定能夠確保洞內(nèi)施工安全的前提下進(jìn)行塌方處理。1、保證堆積體穩(wěn)定：對(duì)洞內(nèi)塌碴堆積體的表面噴射厚度不小于10cm的混凝土，然后在堆積體內(nèi)打小導(dǎo)管注漿固結(jié)；2、固結(jié)塌腔內(nèi)虛碴：從未坍塌處以穩(wěn)定的拱架為依托布置兩層不同角度的注漿小導(dǎo)管，角度分別控制在60°、5～10°，注漿管采用Φ42小導(dǎo)管，長(zhǎng)度為6m，1:1水泥漿，壓力控制在0.5～1.0MPa;3、開挖：待塌碴固結(jié)后先開挖小洞檢查注漿效果，若達(dá)到預(yù)期的固結(jié)效果按照預(yù)留核心土弧形導(dǎo)坑法開挖，每循環(huán)進(jìn)尺控制在50cm，開挖預(yù)留50cm變形量，開挖斷面成型后立即對(duì)開挖面進(jìn)行噴射混凝土封閉；4、支護(hù)：采用的H175×175×7.5×11型鋼鋼架，每個(gè)拱腳不少于4根6m長(zhǎng)的鎖腳小導(dǎo)管，φ8、20×20雙層鋼筋網(wǎng)片，C25噴射混凝土；5、支護(hù)加強(qiáng)：待中臺(tái)階開始開挖后隨之施做二次支護(hù)，即套拱作為支護(hù)的補(bǔ)強(qiáng)，也作為二次襯砌的安全儲(chǔ)備不再拆除，套拱拱部和邊墻均施做。套拱采用I20b型鋼，鎖腳采用φ42mm錨管，套拱的間距為1m。套拱聯(lián)接鋼筋采用φ22mm螺紋鋼筋，環(huán)向1m間距。此種方案適用于中小型坍塌處理。4、變形段換拱方案1、注漿結(jié)束，漿液強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求圍巖穩(wěn)定后，對(duì)變形侵限段支護(hù)進(jìn)行換拱處理。2、換拱參數(shù)如下：①拱部超前支護(hù)采用單層超前注漿小導(dǎo)管，間距30cm。②初期支護(hù)采用H175×175×7.5×11型鋼鋼架，拱架間距0.8m；拱部采用Φ22組合中空錨桿，邊墻采用Φ22螺紋砂漿錨桿，長(zhǎng)度6.0m，環(huán)縱間距1.0*0.8m,按梅花形布置；拱墻掛φ8鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距20*20cm；拱架設(shè)Φ22縱向連接筋，間距1.0m，拱腳處設(shè)φ42鎖腳錨管。③為防止較大的侵限變形，開挖變形預(yù)留35cm；拱墻噴射C25混凝土30cm厚，仰拱30cm厚。④二襯按C35鋼筋混凝土施工，拱墻厚度60cm，仰拱70cm。Φ22、Φ14、φ8鋼筋間距均為20cm。3、換拱時(shí)采用機(jī)械開挖，盡量減弱對(duì)圍巖震動(dòng)，開挖面及時(shí)用噴射混凝土封閉。4、襯砌緊跟，每5米左右施工一組，對(duì)有空腔的部位應(yīng)預(yù)先埋設(shè)注漿管和排氣管。5、施工安全措施1、在變形段加固處理完成前，變形段禁止其他人員進(jìn)入。在變形段加固處理時(shí)，必須加強(qiáng)工作面的通風(fēng)和照明，設(shè)好安全通道并且應(yīng)有專人進(jìn)行安全防護(hù)。2、施工期間，應(yīng)對(duì)支護(hù)的工作狀態(tài)進(jìn)行定期和不定期檢查。在不良地質(zhì)地段，應(yīng)由專人每班檢查。當(dāng)發(fā)現(xiàn)支護(hù)變形或損壞時(shí)，應(yīng)立即修整