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道路施工职称论文浅谈隧道塌方处理技术

时间:2013年12月06日 分类:推荐论文 次数:

摘要:隧道右线出口段洞身地层为第四系全新统坡残积亚粘土及碎石土,亚粘土呈硬塑状,含20%左右的碎石土,由碎块石杂乱堆积于山体斜坡上,亚粘土充填,呈散体结构,且山体存在偏压情况,针对发生的塌方采取的处治方法,施工质量及安全得到了良好的控制,并取

  摘要:隧道右线出口段洞身地层为第四系全新统坡残积亚粘土及碎石土,亚粘土呈硬塑状,含20%左右的碎石土,由碎块石杂乱堆积于山体斜坡上,亚粘土充填,呈散体结构,且山体存在偏压情况,针对发生的塌方采取的处治方法,施工质量及安全得到了良好的控制,并取得了一定的经验。

  关键词:道路施工职称论文,核心期刊论文发表,塌方,处治方法,质量,安全

  一、工程概述

  西部开发省际公路通道重庆至长沙公路上官桥至酉阳段龙门隧道为小净距隧道,进口左线位于半径R=1060m,右线位于R=1085m的曲线上,右线隧道起止桩号分别为YK51+842-YK52+676,隧道长834m,左线隧道起止桩号分别为ZK51+825-ZK52+656,隧道长831m。

  龙门隧道右线出口段设计围岩等级为Ⅳ,隧道埋深20-86m,基岩为寒武系宋家场细粒砂岩,薄~中厚层状结构,岩层层间结合一般,岩体完整性一般,自稳能力一般,坡残积亚粘土及碎石土,粘土呈硬塑状,碎石土松散,工程施工至此段时,围岩实际情况为掌子面围岩为强风化细粒砂岩及碎石土,节理水平发育,围岩裂隙极其发育,中间填充黄色泥质填充物,结合力极差,围岩呈潮湿状,有孤石存在,隧道开挖后拱部不稳定,掉块现象严重,易引起塌滑,施工中采用了超前导管及工字钢支护以此加强初期支护的作用,但此种支护类型仍然不足以抵抗围岩松驰压力,引起变形失稳,于2008年9月16日发生塌方。

  二、处治技术

  针对隧道塌方段的原因及地质情况提出如下处治技术方案:

  1、塌方前段加固

  在对塌方处治前,首先对塌方前段进行加固,即锁口。锁扣既为了防止塌方再次扩大,又为确保塌方处治工作面的安全。塌方发生后,立即对塌方前段沿着原支护拱架,间距75cm架设18号工字钢拱架进行临时支护,拱架间采用φ22钢筋连接,环向间距1.0m。对塌体采用喷C20混凝土厚20cm进行塌体的封闭,必要时采用沙袋堆砌反压。对于YK52+565-YK52+570长5m采用换拱加固,其换拱方法如下:

  1.1注浆加固:岩着已架设的临时18号工字钢拱架,垂直开挖线径向打设φ42mm小导管,并进行注浆,小导管长5m,环向间距为80cm,纵向间距75cm,注浆压力2Mpa,每孔注浆量为1.387m3,注浆量根据现场实际固结情况进行调整。

  1.2凿槽嵌拱:当注浆达到一定强度后,根据现场实际资料,对于该段超限部位进行凿槽,并架设20b工字钢拱架,工字钢拱架加锁脚导管焊接固定,导管长为5m,每榀4根,左右交叉布设。

  1.3拆拱支护:对原架设的工字钢拱架采取逐环拆除,并凿除超限部分,再对后架设的工字钢拱架采用φ22钢筋连接,钢筋环向间距为100cm,并挂网锚喷C20混凝土进行封闭。钢筋网采用φ8钢筋,@20cm×20cm,喷射混凝土厚为25cm,覆盖钢筋网。

  1.4二次衬砌浇筑:按规定要求挂铺防水板后,进行钢筋混凝土二次衬砌施作,二次衬砌厚80cm。

  以上工序施工过程中,应加强对该段和已施作的二次衬砌段的监控量测,如出现监控数据异常,可在局部已施作的二次衬砌段也采用型钢拱进行二次衬砌加固。

  2、隧道塌方段处治设计

  塌方处治超前支护采用长短结合方式,长管棚采用R51N自进式锚杆作为超前管棚,管棚环长15m,打入桩号分别为YK52+570、YK52+580,搭接长度为5m。管棚环向间距35cm,打入范围124度,外插角为1度。管内注净泥浆,注浆压力2-3Mpa。短管棚采用φ42超前小导管5m,环向间距35cm,间隔R51N自进式锚杆,打入范围180度,外插角为45度,纵向间距1.5m,与该位置型钢拱焊接牢固。

  超前小导管预注浆采用外径φ42mm、壁厚4mm的热轧无缝钢管加工制成,长5m,钢管前端加工成锥形,尾部焊接φ6.5钢筋加劲箍,管壁四周钻四排φ6mm压浆孔。超前小导管预注浆采用水泥净浆,其参数如下:(1)注浆压力0.5~1.0Mpa;(2)水泥浆水灰比为1:1;(3)水泥采用标号为425。

  开挖采用掏槽留核心土环形开挖施工方案,详见下图:

  塌方段YK52+565~ YK52+586.5,长21.5米,采用隧道塌方加强段衬砌断面图进行施工,初期支护采用C20喷射混凝土厚25cm,20b型钢拱作为初期支护的加劲措施,封闭成环,型钢拱纵向间距0.5m,采用φ22钢筋连接,连接钢筋环向间距为0.5m,型钢拱内外双层布置,型钢支撑与架立钢板采用焊接,型钢支撑与连接钢板采用焊接,连接钢板间采用螺栓连接,系统锚杆采用外径φ42mm、壁厚4mm的注浆小导管,长5m,采用1:1水泥净浆,其注浆压力为1-2Mpa,注浆量每孔为0.98m3,注浆量根据实际情况调整。注浆小导管与该位置型钢拱焊接牢固。二次衬砌为80cm钢筋混凝土结构。

  3、监控量测

  为了确保塌方处治的安全,预见事故和险情,以便及时采取措施防止事故发生,确保隧道的安全,达到隧道施工安全,对该段进行施工处治时,要加强超前地质预报和监控量测,利用超前地质预报和监控量测调整设计支护参数,指导施工。根据本隧道地质条件,进行的量测项目如下:

  3.1采用精密水准仪进行拱顶下沉观测

  3.2采用周边收敛仪进行周边收敛量测

  3.3由有经验的地质工程师及时进行掌子面地面观测

  三、结语

  目前龙门隧道右线出口段塌方初期支护处理已完毕,初期支护无较大变形,各项量测指数稳定,并已开始施工仰拱,此段塌方处理将会在保证质量、保证安全的情况下顺利完成。

  参考文献:隧道塌方段处治说明