一、塌方经过
K3+155～K3+150段仰拱施工时，发现K3+155处左侧边墙初期支护喷射混凝土表面出现纵向水平裂缝，并且初喷面有混凝土剥落现象，随即发生严重开裂并开始垮塌，带动前后及拱部初期支护开裂垮塌。
二、塌方处理方案
在塌方K3+159处采用跟管式偏心地质钻机钻孔，探明塔体长度为20米，确定处理范围K3+159～K3+130段。塌方段洞顶埋深40～55米，经多方会审，专家组论证后确定采用长管棚+径向注浆小导管处理方案。
1、长管棚处理方案
K3+162.5～K3+151.5为长管棚过渡段，K3+151.5～K3+139为长管棚。
长管棚设计参数
（1）、拱部120°范围设置，环向间距40cm，每环35根，管棚长度27,尾端加长5.5米。
（2）、φ108mm×6mm无缝钢管，每节长度1.5米,采用套丝连接。
（3）、管棚超前支护外插角5°，不包括隧道纵坡影响。
（4）、采用水泥双浆液，水泥水玻璃：1:1.5，水泥浆水灰比1:1～1.5:1，注浆压力：初压0.5～1.0MPa，终压2.0 MPa。
1）、导向墙施工
导向墙支立3榀Ⅰ18型钢钢架，间距40cm；Φ22连接筋，间距50cm，工字钢背部安装φ127导向管，仰角5度，预埋长度1米，后浇筑C30混凝土，厚度1.1米；导向墙随3台阶开挖分部成形，每榀钢架设置16根长4.5米的φ42锁脚注浆小导管，用于为导向墙提供比较稳固的临时基础，确保长管棚段的施工安全。
建立工作室
在管棚仓内距导向墙40cm位置搭设3榀临时I18工字钢拱架作为管棚钻机施工平台，钻机可在临时钢架上环向移动。钢拱架纵向间距100cm；其中第一榀钢拱架安装半径（内径）应为603.5+20+6.75-90*tag（5°），其余两榀钢拱架安装半径（内径）应按照管棚安装外插角5°依次递减计算。为了避免在管棚作业时，临时操作平台发生沉降，在安装钢拱架时应在其底脚纵向放置I20b工字钢作为垫板，同时在每榀钢拱架两侧各安装4根锁脚锚管，安装角度为向下倾斜45°，并用U型直径22钢筋将锁脚锚管与钢拱架卡紧焊接牢固。
钻机就位及钻孔
在完成管棚工作室后即可搭设钻机工作平台，钻机就位钻孔。钻机就位过程中要求钻机钻孔方向与孔口管平行否则会造成孔口侵限或高于设计轮廓线而影响注浆扩散半径。
钻孔采用2台跟管式偏心地质钻，动力采用风动和电动相结合，钻头和钻杆从钢管内穿过钻进，φ108钢管每节1.5米套丝连接跟进，这样保证了钻孔的质量和钢管的跟进长度。钢管制作时要避免接口处在同一断面上，要求钢管接口与相邻孔接管处错开1米。
注浆
注浆采用高压注浆泵，浆液为水泥单浆液注入，水泥浆水灰比1:1～1.5:1，水泥采用PO42.5洋房牌普通硅酸盐水泥，水采用天然洁净水；水泥浆配合比友项目部实验室试验确定。注浆压力：初压0.5～1.0MPa，终压2.0 MPa。注浆压力和注浆量可根据实际情况调整，以满足浆液扩散半径不小于0.5m的设计要求。最后采用M30水泥砂浆堵塞密实，保证管棚的整体刚度。
施作长管棚钻孔采取间隔钻孔跟管到位，在管棚施工一定数量后（5～8根），马上进行注浆施工；奇数编号管棚施做完成后，再打偶数编号管棚。通过安装偶数编号管棚检查奇数编号管棚的注浆效果。形成边施作长管棚边注浆的施工工序，提高整体施工进度。
注浆完成后，应及时排除管内浆液，并用高压砼输送泵将M30水泥浆打入管体内，堵塞密实，以增强管棚的整体刚度和强度。管棚压入砂浆后，考虑管体内砂浆压力较大，采用锚固剂等方法可能无法封堵，可采用大直径钢套管（单头封闭）套入管棚焊接封堵。
2、周边小导管的安装和注浆
根据管棚施作角度，开挖线在与大管棚之间有一定距离，这样在管棚下形成一个较大三角体，在管棚完成制作安装及注浆工作后，为保证开挖时三角体的稳定，利用周边注浆小导管进行超前固结注浆，加固补强。
自K3+146.5至K3+139，拱部120°范围设置仰角15°，φ42超前注浆小导管，尾端0.5米不开孔止浆，环向间距40cm，长4.5米，2.5米施作一环。
两侧边墙也采用超前注浆小导管，布置里程K3+151.5至K3+139，参数与拱部超前小导管相同。周边注浆小导管见图示。
小导管采用1:1水泥单浆液注浆，注浆压力0.5～1.0MPa，使固结体具有较高的强度和较好的耐久性。
3、径向小导管安装和注浆
因坍体厚度较厚，竖向荷载和左侧山体偏压明显，为保证安全，扩大注浆范围，增加保护层厚度。
拱部采120°范围内采用φ42注浆小导管，仰角40°，长度6米，环向间距40cm，纵向1米施作一环，保证径向注浆范围约4米。
两侧侧墙采用φ42径向注浆小导管，方向垂直边墙，长度4米，环向间距60cm，纵向间距50cm，布置里程K3+151.5至K3+130。
小导管采用1:1水泥单浆液注浆，注浆压力0.5～1.0MPa。
4、管棚仓回填
导向墙与大管棚施作完毕后，具备条件则尽快施作管棚仓的混凝土回填。
回填采用C30混凝土，内设双层Φ25的钢筋，间距25cm；纵向筋Φ12，间距30cm，φ8箍筋。
初步考虑分两段浇筑，采用工字钢做骨架，内挂25×100cm弧形模板或5cm木板，多道工字钢横撑，泵送混凝土浇筑。
5、地表处理
洞顶陷坑周围做截水沟，防止地表水涌入坑内；待坍体稳定后，采用夯实土回填。上覆30cm厚粘土做防水层，地表覆30cm厚腐植土，回填处较远地表高50cm。
三、质量保证措施
（1）、对封堵在洞内的设备物资进行清点，及时补充设备物资进场，�足施工需要。
（2）、加强施工组织，严格施工管理，充实管理人员及施工人员。
（3）、加强技术指导，超前技术交底，严格工序控制，保证工程质量。
（4）、及时做好围岩监控量测，在洞内和地表布置监控量测点，将量测数据及时整理，进行数字化信息反遗，随时撑握洞内和地表变形情况，科学指导现场施工。
（5）、具体施工工艺、监控量测方式、残留结构处理预案及塌方处理应急预案详见塌方段的施工方案。
四、结语
管棚、小导管和初期支护相互作用机理:
大管棚位于混凝土护拱内，大管棚注浆完成后形成胶结密实的棚架结构，都能有效承担管棚所传递的荷载，使得管棚的抬棚作用能够有效发挥作用。
小导管注浆与大管棚注浆在初期支护外围形成约4米厚的拱形注浆加固带，并且由于小导管自身的锚管作用，极大提高了加固带的整体性，能有效抵抗来自坍塌体的荷载。
随着开挖的进展，管棚保证了开挖及初期支护体的安全，初期支护最终全部承担了管棚传递的荷载，正是由于管棚、小导管和初期支护的相互作用，才使得开挖、初期支护和二次衬砌安全顺利进行。
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只看楼主 我来说两句-
xhtcsu
沙发
很好，谢谢分享
2017-05-03 12:19:03
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浪矢
板凳
感谢楼主分享
2017-04-19 08:48:19
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