鹧鸪山隧道塌方处理技术措施

发布于：2015-06-03 21:33:03 来自：道路桥梁/隧道工程 [复制转发]

鹧鸪山隧道塌方处理技术措施

国道317线鹧鸪山隧道及其引道工程，位于四川省阿坝藏族自治州理县和马尔康县之间，东距成都西北约310km，路线全长8996m。其中，东引道长220 m，隧道长4423 m，平导长4439 m，西引导长4353 m，合同总共期42个月。
鹧鸪山隧道属高海拔、高寒变质岩地区工程，隧道区地面高程达3300 m以上，区内历年平均气温为3。3~3。8，历年极端最底气温为-30~-31，冻结最大深度1。01 m，最大积雪厚度47㎝。
鹧鸪山隧道设计技术标准为山岭重丘二级公路，行车速度为40 km/h，双向行车，行车道宽2 m×3。5 m。建筑界限：高5 m，宽9 m。车辆荷载：汽车-20级，挂车—100。另设平行导坑，作为运营通风及安全救援通道，平导建筑限界：高4。5 m，宽5 m。
2．隧道区内出露的地层主要为第四系全新统和三叠系“西康群”中统杂谷脑组上段上统侏伟组、新都桥组及中生代燕山期花岗闪常岩。
Ⅱ级围岩段：以千枚岩、碳质千枚岩、板岩、碳质板岩为主，节理裂隙发育，洞身施工时易坍塌，夹砂岩破碎带处开挖后地下水发育，碳质千枚岩等软岩段在初期支护施作后不久地下水逐渐渗出并增大。
Ⅲ级围岩段：以砂岩、板岩为主，夹薄层细砂岩，受区域地质构造影响，岩层挤压倒转，节理发育，岩体破碎，地下水较发育，洞身施工中易坍塌。
Ⅳ级围岩段：以变质细砂岩、板岩为主，夹千枚岩、碳质千枚岩，岩层单斜，挤压紧密，节理较发育，岩体较完整，地下水较发育。
目前隧道施工地段以Ⅱ级和Ⅲ级围岩为主。
3.平导PK0+540~+567段地质
该段施工揭露围岩以碳质千枚岩为主（占90%以上），夹薄层碳质板岩，受区域地质构造影响，岩层挤压强烈，产状为270度~300度，角70~87度，节理发育，主要有320~350度，角30~55度，115度角60、270度等。碳质千枚岩呈薄片状，力学强度低，层间黏结力小，与水软化，泥化，呈松软结构。PK0+556~+572段有一逆断层，产状形成宽度约2米的角砾岩带。开挖时干燥无地下水，初期支护施作一周后出现渗水，坍塌时大面积滴水，坍塌后坍体出水量为22立方/小时。
4．平导PK0+540~567段坍方情况
平导建筑限界高4。5米，宽5米，开挖断面高7。2米，宽7。9米，曲墙式衬砌，采用新奥法复合式衬砌施工。PK0+540~+567段于2001年10月15日~10月23日开挖及初期支护。其原支护措施为：拱墙全断面设置Ⅱ级φ18螺纹钢筋网（25×25㎝），拱部系统锚杆为3米长φ25中空注浆锚杆，间距1米×1米，梅花型布置；边墙施作2。5米长φ22砂浆锚杆，间距1米×1米，梅花形布置；拱墙全断面喷C20混凝土（厚10㎝），预留变形量10㎝；二次衬砌采用40㎝厚C25混凝土（还未施工）。开挖时无地下水，一周后喷射混凝土表面出现渗水，且渗水面积逐渐增大增多。于2001年11月5日上午该段喷射混凝土迅速发生开列，正欲对该段进行加固处理时，当日下午便发生坍塌。坍塌岩渣封堵巷道，坍腔高度及宽度无法探明（估计7~8米高，13~15米宽），坍塌岩渣估计三千多方，覆盖原平导开挖断面达27延米。同时，PK0+520~+540及PK0+567~+580段初期支护发生变形开列，喷射混凝土裂缝宽达10~30㎜，环向长度贯穿整个断面，剥落掉块，钢筋网外露，初期支护被破坏，失去其支护能力。
5．工程处理措施
5．1 PK0+520~+540及PK0+567~+580段初期支护开列段（坍方影响段）
首先对PK0+520~+540段初期支护开列段进行了加固处理，以防止坍塌向洞口发展。其具体措施为：加设Ⅰ18工字钢架作为临时支撑，刚架间距为1米，拱架角喷射C20混凝土固定（必要时施作临时仰拱），拱背与喷混凝土面紧帖，空隙处喷混凝土封闭。每榀临时支撑设8根φ22砂浆锚杆（长3米）锁定。临时支张之间作φ22螺纹钢筋拉杆。全断面增补4~5米长φ25自进式锚杆加固围岩，间距1米×1米，梅花形布置。PK0+567~580开列段待坍塌段处理后再按上述相同措施处理
5．2 PK0+540~+567坍塌段
5．2．1 封闭坍塌面
首先对坍塌岩渣外露面喷10㎝厚C20混凝土进行封闭处理，喷混凝土中设φ6钢筋网（25㎝×25㎝）。该10㎝厚钢筋混凝土同时被作为止浆墙。
5．2．2 注浆固结坍塌岩渣
对坍渣进行固结，以提高渣体自身稳定性和强度是暗挖通过坍方的必要方式。注浆管采用6米长φ42钢花管，注浆孔深6米，与长度一致。洞周注浆孔外插2米，环向间距为1米，中部及下部注浆孔间距可调整为2米。注浆扩散范围为2~4米，浆液采用C：W=1：1之水泥浆，注浆压力以0。8~1。2MP为宜。每4延米为一循环，共计7个循环。
5．2．3 φ89钢花管棚超前支护
使用瑞典353E全液压凿岩台车沿开挖轮廓以3~5度外插角打设φ102㎜、深6米的孔，然后用液压凿岩台车顶入φ89钢花管，每循环长度为6米，搭接长度2米，环向间距0。3米，每4延米为一循环，共计7个循环。注入水泥浆填充管棚以增加其刚度，注浆压力根据现场实际情况而定，以充满管体为准。
5．2．4 架设工字钢架
进行注浆固结和施作超前支护后，采用微台阶、短开挖施工方案，台阶采用三台阶，每台阶长度为1。5米。每开挖循环控制在1~1.5米以内，短进尺，弱爆破。开挖后在管棚下架设I18工字钢架，刚架纵向间距为0.5米，纵向用φ22螺纹钢筋拉杆连接，拉杆环向间距为1米。钢筋网用φ10的钢筋，网格为20×20㎝，双层，喷C20混凝土（30㎝厚）。φ22系统砂浆锚杆，3.5米长，0.8米（环向）×0.5米（纵向），梅花型布置。该支护均为全断面设置（包括仰拱）。
5．2．5 二次衬砌加强
为确保永久结构及运营安全，并对该段及前后影响段（即PK0+520~+580段）二次衬砌及仰拱支护措施进行加强处理，采用60㎝厚C25钢筋混凝土衬砌。
5．2．6 坍腔回填
坍塌地段安全顺利通过后，用地质雷达探测的上部坍穴具体情况表明，其坍塌范围较大，会对隧道支护结构造成较大压力，且坍腔已被松渣填满并已注浆加固，因此无须在进行回填。
5．2．7 工艺流程
止浆墙注浆固结超前管棚及注浆上部开挖及支护中部右侧开挖及支护下部右侧开挖及支护仰拱开挖及支护仰拱及二次钢筋混凝土衬砌。
5．3 监控测量
施工处理时，加设了监控量测测点，共设置6个断面，每个断面共测6条测线。根据量测记录绘制出的各个断面的净孔变位—时间曲线显示，其处理措施合理有效，结构稳定，安全可靠。
6．结论
由于实施以上处理措施，工程已安全顺利通过平导坍塌区。
上述情况表明，在变质岩地段，应超前钻探，以探明前方地质状况，作好支护，以避免坍塌。

技术措施隧道

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只看楼主我来说两句 抢板凳