隧洞工程塌方處理

隧洞工程塌方處理研究一、工程概況本隧洞工程2#洞口的軸線處于一沖溝位置，周?chē)鷰r層較破碎，多為堆積土和強(qiáng)風(fēng)化石，給隧洞掘進(jìn)帶來(lái)了很大困難，出于安全考慮我項(xiàng)目部采取先開(kāi)挖小導(dǎo)洞，邊開(kāi)挖邊支護(hù)方案，由于小導(dǎo)洞斷面較小，掘進(jìn)工作較順利，很快便以小導(dǎo)洞穿越了巖層破碎段，但在按設(shè)計(jì)尺寸擴(kuò)挖時(shí)，施工至樁號(hào)Ⅱ~－14.5,由于支護(hù)不及時(shí)、巖層進(jìn)一步風(fēng)化，發(fā)生了跨度約10m，高度10-13m的大塌方。三、塌方處理方案塌方事故發(fā)生后，盡快選擇塌方處理方案極其重要，我項(xiàng)目部對(duì)以下兩個(gè)方案進(jìn)行比較選擇：1、清渣支護(hù)：估計(jì)該塌方體塌方方量約為1000m3,為減少新鮮巖石在空氣中暴露時(shí)間，采用Z50鏟車(chē)快速鏟運(yùn)出塌方體，再對(duì)塌方后圍巖進(jìn)行初噴C20厚度8㎝混凝土支護(hù)，在初噴完成12小時(shí)后，再在塌方體下方，設(shè)計(jì)幅員外安裝16#@500鋼拱架，鋼拱架間用φ20@1000進(jìn)行連接，安裝完成再襯砌C25混凝土進(jìn)行支護(hù)，通過(guò)塌方段。缺點(diǎn)：在鏟運(yùn)完塌方體后對(duì)塌方體再進(jìn)行支護(hù)，由于塌方高度大，巖石比較破碎而且沒(méi)有冒頂。在對(duì)其進(jìn)行噴混凝土，可能會(huì)加快巖石的風(fēng)化，造成二次塌方，對(duì)下方噴混凝土操作手存在很大的安全隱患。2、管棚支護(hù)：用氣腿式鉆機(jī)在塌方體的頂端鉆入φ25@300錨桿，長(zhǎng)度為2～3m，角度不大于5°，排距為1.5—2.0m；并用φ10～φ12鋼筋編制雙層鋼筋網(wǎng)，間距15㎝×15cm與拱焊接；每掘進(jìn)0.4～0.5m，安裝冷軋一次成型規(guī)格16#@400㎜工字鋼，工字鋼底部用16#工字鋼縱梁和墊木做基礎(chǔ)逐榀支撐；縱向用規(guī)格70角鋼@1000與鋼拱架焊接，使鋼拱架形成一整體，再用Φ20@800mm孔深3.0～4.0m錨桿加固支架柱，每打一排錨桿，掘進(jìn)支護(hù)一到二榀，由此循環(huán)施工穿越塌方體。我項(xiàng)目部在對(duì)其兩種方案進(jìn)行了比較，最后初步擬定超前管棚支護(hù)。但是在支護(hù)過(guò)程中又遇到了新的難題，由于周?chē)鷰r層極其破碎且已風(fēng)化為砂巖，用氣腿式鉆機(jī)鉆完孔取出后再安裝錨桿時(shí)，鉆孔已被堵塞，無(wú)法進(jìn)行下一個(gè)工序施工。因此，此前常見(jiàn)的管棚支護(hù)并不適于此種地質(zhì)。經(jīng)與監(jiān)理、業(yè)主和設(shè)計(jì)單位有關(guān)人員、專(zhuān)家現(xiàn)場(chǎng)考察和比較后，商議采用新型超前自進(jìn)式中空注漿錨桿支護(hù)短進(jìn)尺、強(qiáng)支撐的方案進(jìn)行處理。自進(jìn)式中空注漿錨桿優(yōu)點(diǎn)：=1\*GB3①自進(jìn)式中空注漿錨桿采用良好的厚壁無(wú)縫鋼管材料、完美快捷的表面螺紋成形工藝以及做工精良的配件，真正實(shí)現(xiàn)了自進(jìn)式錨桿鉆孔、注漿、錨固等功能的統(tǒng)一。=2\*GB3②自進(jìn)式中空注漿錨桿前有穿透力強(qiáng)的鉆頭，在一般鑿巖機(jī)械的作用下，可以輕易穿透各類(lèi)巖石。=3\*GB3③具有連續(xù)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)波形螺紋，可以作為鉆桿配合鉆頭完成鉆孔成錨孔。=4\*GB3④鉆桿的錨桿體無(wú)需拔出，其中空可作為注漿通道，從里至外進(jìn)行注漿。=5\*GB3⑤高效能的止?jié){塞使注漿能保持較強(qiáng)的注漿壓力，充分地充填空隙，固定破碎巖體，高強(qiáng)度的墊板、螺母可以將深層圍巖應(yīng)力均勻地傳遞到周壁圍巖上，達(dá)到圍巖與錨桿互為支護(hù)的目的。=6\*GB3⑥采用機(jī)械切削工藝加工的高強(qiáng)度聯(lián)結(jié)套，使自進(jìn)式中空注漿錨桿具有邊鉆進(jìn)邊加長(zhǎng)的特性，使其可適用于較狹小的施工空間，實(shí)現(xiàn)了特長(zhǎng)錨桿加固圍巖的設(shè)計(jì)思想。=7\*GB3⑦由于該錨桿三位一體的功能使得它在各類(lèi)圍巖條件下施工時(shí)，不需套管護(hù)壁、預(yù)注漿等特殊手法也能形成錨孔并保證錨固與注漿效果。1、鉆孔(1)測(cè)量放出管棚位置，同時(shí)指導(dǎo)鉆機(jī)就位。(2)根據(jù)自進(jìn)式中空注漿錨桿直徑和長(zhǎng)度，采用7655型鉆機(jī)鉆進(jìn)。(3)安裝自進(jìn)式中空注漿錨桿及鉆頭：鉆機(jī)定位完成后，將專(zhuān)用鉆頭和自進(jìn)式中空注漿錨桿連接好，并連接好鉆機(jī)上的風(fēng)水管。(4)自進(jìn)式中空注漿錨桿鉆進(jìn)：為了確保鉆進(jìn)的方向、坡度和精度，在進(jìn)行鉆進(jìn)前，測(cè)量人員對(duì)管棚位置進(jìn)行放樣，放樣完成后，調(diào)整好鉆機(jī)角度開(kāi)始鉆進(jìn)。(5)管棚接長(zhǎng)：6m長(zhǎng)的管棚(自進(jìn)式中空注漿錨桿)由兩節(jié)3m連接而成。在第一節(jié)3m錨桿鉆到位后，使用錨桿連接套連接第二節(jié)3m長(zhǎng)錨桿，繼續(xù)鉆進(jìn)到位。(6)撤掉鉆機(jī)：管棚鉆進(jìn)到位后，鎖緊卡釬器，反轉(zhuǎn)鉆機(jī)，將管棚從鉆機(jī)連接套卸下，移開(kāi)鉆機(jī)。繼續(xù)鉆進(jìn)安裝下根管棚。(7)噴射5cm厚的混凝土封閉掌子面，保證注漿時(shí)漿液不向掌子面外流出。2、注漿連接注漿設(shè)備開(kāi)始注漿：在管棚尾部旋轉(zhuǎn)上注漿接頭，連接注漿管路及注漿泵，配制漿液（純水泥漿，水灰比1：1）開(kāi)始注漿。注漿壓力不大于3.0Mp。3、型鋼及錨網(wǎng)噴支護(hù)采用φ10～φ12鋼筋編制雙層鋼筋網(wǎng)，間距15×15cm與拱焊接；每掘進(jìn)0.4～0.5m，安裝冷軋一次成型規(guī)格16#@400㎜工字鋼，工字鋼底部用16#工字鋼縱梁和墊木做基礎(chǔ)逐榀支撐；縱向用規(guī)格70角鋼@1000與鋼拱架焊接，使鋼拱架形成一整體，再用Φ20@800mm孔深3.0～4.0m錨桿加固支架柱，每打一排自進(jìn)式中空注漿錨桿，掘進(jìn)支護(hù)一到二榀，由此循環(huán)施工穿越塌方體。四、總施工程序施工程序流程詳見(jiàn)附圖示意。五、施工前準(zhǔn)備(1)機(jī)械設(shè)備施工用7655型鉆機(jī)、灌漿機(jī)、空壓機(jī)、噴射機(jī)和風(fēng)水電管路管棚開(kāi)工前到場(chǎng)。(2)單排管棚材料用量序號(hào)材料名稱(chēng)規(guī)格數(shù)量單位1自進(jìn)式管棚φ25L＝6mm自進(jìn)式中空空注漿錨桿桿27根2管棚連接套與錨桿配套54個(gè)3鉆頭與錨桿配套27個(gè)4止?jié){塞與錨桿配套27個(gè)5水泥PO32.5RR灌漿、噴砼用6工字鋼16#間距50cm(3)勞動(dòng)力計(jì)劃根據(jù)自進(jìn)式管棚的工程量和技術(shù)方面的要求，結(jié)合管棚工程施工情況和施工進(jìn)度，在勞動(dòng)力配置上每班設(shè)作業(yè)隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)1人，機(jī)械操作及輔助工人6人，合計(jì)7人。六、質(zhì)量保證措施(1)測(cè)量人員提供精確、使用方便的洞中線及高程控制點(diǎn)，技術(shù)交底書(shū)面內(nèi)容全面具體。(2)根據(jù)測(cè)量人員提供的測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行鉆機(jī)定位，定位時(shí)確保中心、高程準(zhǔn)確，并經(jīng)測(cè)量人員檢查核對(duì)。(3)確保鉆機(jī)正常工作，保證自鉆式錨桿按照設(shè)計(jì)的坡度和中線鉆進(jìn)。(4)自鉆式錨桿間采用專(zhuān)用連接套連接牢固，保證鉆進(jìn)時(shí)不脫落、注漿時(shí)不漏漿。(5)嚴(yán)格按要求配置水泥漿液，控制注漿壓力在2.0～3.0Mp范圍內(nèi)，以保證注漿質(zhì)量。(6)強(qiáng)化施工技術(shù)管理、人員管理及其各方面的規(guī)章制度和措施。施工責(zé)任落實(shí)到人，防止因人為因素造成質(zhì)量問(wèn)題。七、工期保證措施(1)提前準(zhǔn)備施工用機(jī)械設(shè)備及材料，施工方案確定及場(chǎng)地條件具備后，抓緊設(shè)備及人員進(jìn)場(chǎng)。(2)工程部及時(shí)做出管棚施工有關(guān)方面的技術(shù)交底，提前作好技術(shù)方面準(zhǔn)備工作。(3)工程施工過(guò)程中如出現(xiàn)問(wèn)題后及時(shí)與項(xiàng)目部協(xié)調(diào)解決。(4)施工中確保人員充足，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)良好，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備保養(yǎng)。(5)提前作好主材定購(gòu)，主材及其它輔助材料及時(shí)到場(chǎng)。(6)定期檢修、維護(hù)機(jī)械設(shè)備，保證其運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)良好。杜絕因機(jī)械故障影響施工進(jìn)度。(7)做好施工計(jì)劃，合理安排施工工序，保證施工順利進(jìn)行。八、安全文明施工措施(1)嚴(yán)格按用電規(guī)章制度用電，非電工人員禁止進(jìn)行用電線路的檢修，鋪設(shè)等相關(guān)工作。(2)鉆架安裝牢固，所用材料的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性必須符合要求。各項(xiàng)準(zhǔn)備工作完成后由專(zhuān)職安全員檢查合格后方可投入使用。(3)機(jī)械設(shè)備操作由專(zhuān)人操作，禁止無(wú)證人員上機(jī)操作。在機(jī)械操作中嚴(yán)格按章操作。(4)在進(jìn)行塌方體處理過(guò)程中，派專(zhuān)人觀察掌子面和拱頂土體變形情況，班組長(zhǎng)上班前應(yīng)先觀察工作面的安全狀況，遇有險(xiǎn)情和安全隱患及時(shí)上報(bào)施工隊(duì)長(zhǎng)和技術(shù)人員。擬定方案除險(xiǎn)后方可組織工人上班。(5)塌方體處理過(guò)程或塌方體處理完成后，由于拱架上部土體仍為松散土和一薄層山體表層土，受雨水浸濕后，仍可能出現(xiàn)拱頂冒頂現(xiàn)象，因此應(yīng)在山頂上可能冒頂范圍內(nèi)設(shè)置警戒線，不準(zhǔn)人員進(jìn)入，同時(shí)在雨后派人觀測(cè)其變形情況（觀測(cè)山體變形和洞里的鋼拱架變形情況）。有異常及時(shí)與業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位聯(lián)系，共商對(duì)策。九、個(gè)人小結(jié)經(jīng)歷了一個(gè)塌方處