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公路淺埋土質(zhì)隧道塌方后的技術(shù)處理措施

作者:徐學(xué)深 王俊強(qiáng)  
評論: 更新日期:2011年02月22日
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第一種情況的變形鋼架替換,鋼架主筋由原設(shè)計(jì)的Φ22變?yōu)棣?5,鋼架替換以3榀為一循環(huán)作業(yè),分三次完成。當(dāng)出碴至有架立鋼架工作面后,截割已變形的鋼架鋼筋。量測出需替換鋼架的尺寸.分段制作、架立鋼架。鋼架主筋的有效焊接長度為30cm,鋼架截?fù)Q后對新舊鋼架連接處用原設(shè)計(jì)的“蝴蝶結(jié)”填補(bǔ)空檔。按原設(shè)計(jì)每隔2m設(shè)置一道縱向拉筋,為加強(qiáng)兩榀鋼架之間的聯(lián)結(jié),每隔2m增設(shè)一道45°的斜拉筋。
第二種情況的變形鋼架替換與第一種情況要求相同,但替換應(yīng)從拱腳位置仲拱鋼板連接處開始。
(3)替換后鋼架的噴混凝土每一循環(huán)的鋼架架立后,應(yīng)馬上噴混凝土。噴混凝土前應(yīng)先加工好外側(cè)木模,木模按開挖輪廓線弧度加工,內(nèi)側(cè)設(shè)置小的木墊塊,以保證外側(cè)主筋的混凝土保護(hù)層厚度。
(4)周邊小導(dǎo)管安設(shè)及注漿塌方處K3+871.8~K3+855段采用小導(dǎo)管注漿加固塌方體地層,整治后進(jìn)行暗挖施工。小導(dǎo)管采用Φ40mm焊縫鋼管,長5.5m,開孔長4.9m,開孔間距30cm,孔徑為Φ10mm.尾部0.6m不開孔。環(huán)向間距60-75cm,縱向排距1.0m(每2榀鋼架),外插角40°。由于小導(dǎo)管鉆孔后孔易坍塌,所以在小導(dǎo)管的前端焊接了一個(gè)簡易一次性鉆頭,從而將鉆孔和頂管同時(shí)完成,縮短了導(dǎo)管安裝時(shí)間:小導(dǎo)管注漿采用分段后退式注漿,分別注入C-S漿液和水泥單液漿,先注入段長度0.6m,注入C-S雙漿液.加固范圍為加固圈最外層1m范圍。其目的是造設(shè)止?jié){殼體,限制后注單漿掖的流失。在注入C-S漿液時(shí),將芯管、頂管、止?jié){塞配套后,裝入焊縫鋼管到指定位置(圖4),采用管鉗順時(shí)針旋轉(zhuǎn)頂桿螺母,經(jīng)過力的傳遞,使止?jié){塞膨脹與焊縫鋼管內(nèi)壁密貼,防卜漿掖流入后注入段;后注入段注入單液水泥漿,使固結(jié)體具有較高的強(qiáng)度和較好的耐久性。小導(dǎo)管補(bǔ)強(qiáng)注漿能進(jìn)一步提高塌方體固結(jié)體強(qiáng)度,同時(shí)又起到超前支護(hù)及注漿錨管的雙層加固作用。小導(dǎo)管的布設(shè)見圖5。
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雙液注漿參數(shù):水泥漿w:c=0.8—1.5:1,水玻璃35Be’,C;S=1:1~1:0.3,注漿終壓1.5—2MPa,注漿速度30~60l/min,凝結(jié)時(shí)間l~3min,緩凝劑加入量1%—3%,擴(kuò)散半徑0.8m。
單液水泥漿參數(shù):w:c=0.8:1~1.5:1,注漿終壓1.5MPa,注漿速度30-60l/min,凝結(jié)時(shí)間10~15h,速凝劑加入量3%-6%,擴(kuò)散半徑0.8m。
(5)開挖與初期支護(hù).開挖與小導(dǎo)管注漿交叉進(jìn)行。在實(shí)際施工中,由于發(fā)現(xiàn)注漿后坍碴腔結(jié)情況良好,上半斷面采用丁全斷面人工開挖,每循環(huán)開挖進(jìn)尺1m,支護(hù)2榀鋼架并掛網(wǎng)噴混凝土,然后進(jìn)入下一循環(huán)。
(6)塌方區(qū)(K3+889~K3+871.8段)的回填和外側(cè)防水層.隨著初期支護(hù)的推進(jìn),塌方區(qū)初期支護(hù)的回填應(yīng)緊跟作業(yè)?;靥罘謨刹糠郑旱谝徊糠譃楣氨惩鈧?cè)回填.回填響應(yīng)先清除松土,采用漿砌片石回填至拱腳與拱頂高度的2/3處;第一部分為拱頂回填,采用粘土分層夯實(shí),回填高度為拱頂3m。
回填前,在噴混凝土外側(cè)設(shè)置LDPE復(fù)合型防水卷材,以加強(qiáng)防水效果。
3.2.3皋泄口施工技術(shù)方案
皋泄口還有39m尚未開挖施工,應(yīng)嚴(yán)格按淺埋暗挖法18字方針,即“管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、緊封閉、勤量測”進(jìn)行施工。
(1)開挖與支擴(kuò)根據(jù)粘性土夾碎石、塊石的土層性質(zhì),采用人工風(fēng)犒開挖打法。施工方法采用正臺(tái)階法,環(huán)向開挖留核心土,核心土長度大于4m,上臺(tái)階高度控制在2.5—3m之間,以利于工作面的穩(wěn)定和開展。超前支護(hù)采用Φ40mm的超前注漿小導(dǎo)管,單根長度45m,環(huán)距為50cm,外插角25°,每隔榀鋼架(50cm榀)打一排小導(dǎo)管,設(shè)計(jì)注漿量為6.4m3,注漿剌料和要求與東灣口目同。初期支擴(kuò)為24.4cm的噴混凝土,由外側(cè)向內(nèi)側(cè)依次為:4cm的鋼纖維噴混凝土→鋼筋網(wǎng)→16cm的格柵式鈉架,噴混凝土。系統(tǒng)錨桿為Φ22mm的藥包錨桿。初期支護(hù)仰拱封閉。由于下半斷面圍巖為強(qiáng)、弱風(fēng)化凝灰?guī)r,開挖進(jìn)尺1m,分三次進(jìn)行爆破,在邊墻線和底板線位置應(yīng)加密炮眼,眼距嚴(yán)格控制在45cm以內(nèi)。適當(dāng)時(shí)應(yīng)增設(shè)空炮眼,增強(qiáng)爆破效果,減少對圍巖和已施作初期文擴(kuò)的擾動(dòng)。
(2)東灣口掌子面封閉,山皋泄口實(shí)現(xiàn)貫通.由于在塌方區(qū)整治措施上采取盡快通過的原則,所以施上上增加了拄術(shù)人員和施工人員,增添/施工設(shè)備,以滿足作業(yè)需要。根據(jù)工期安排快速通過塌方區(qū)約需35天.為避免皋泄口施工焊破對塌方區(qū)的影響,皋泄口在施工到K3+845、離塌方K3+860還有15m時(shí),掌子面噴混凝土封閉停止施工。等東灣口施到K3+855時(shí),掌子團(tuán)噴混凝土封閉停止施工,由皋泄口掘進(jìn)實(shí)現(xiàn)最后10m(K3+845~K3+855)的貫通。
3.2.4防水層與一次襯砌的施作
通過現(xiàn)場量測,初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定后,應(yīng)及時(shí)組織人員、設(shè)備,材料鋪設(shè)方水層和施作一次襯砌。根據(jù)設(shè)汁文什,防水層由無紡布和LDPE防水卷材組成,兩者分離。二次襯砌為50cm厚C30的模筑鋼筋混凝土,仰拱封閉。
3.2.5塌方段的回填和地表恢復(fù)
根據(jù)專家的建議,當(dāng)塌方區(qū)段的二次初砌混凝上施工完畢后,在拱頂原3m回填土的基礎(chǔ)上,鋪設(shè)Φ8鋼筋網(wǎng),打設(shè)Φ25豎直錨桿,間距2mx2m,長度2.5m,并將錨桿和鋼筋網(wǎng)焊接,形成土體承載拱,以減輕土體對隧迫結(jié)構(gòu)的壓力,回填應(yīng)分層夯實(shí),每向上回填高度為3m厚土層時(shí),都按照以上方法施作。當(dāng)回填至離原地表高度2m時(shí),表層1m用種植土回填恢復(fù)地表,其下一層采用1m厚的粘土回填夯實(shí),作為防水隔離層、恢復(fù)地去層時(shí),與原地貌形成一定的自然坡度,以利于地表水的及時(shí)排出。
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4結(jié)束語
(1)在對波及地表的土質(zhì)淺埋隧道塌方處理中,應(yīng)針對且體情況采用綜合處理的原則:囚考慮刊水、邊坡穩(wěn)定、加固措施、開挖與支護(hù)、拱頂回填等因素及其相互關(guān)系,采用全面系統(tǒng)的整治方案。
(2)在南方多雨地區(qū),隧道塌方施工中處理水是一項(xiàng)重要環(huán)節(jié),應(yīng)通過“截、排、引”等多種手段將地表水和圍巖水引排至施工區(qū)以外,為掌于面和塌方邊垃的穩(wěn)定創(chuàng)造有利條件。
(3)考慮時(shí)空效應(yīng),應(yīng)及時(shí)組織人員,配備足夠的設(shè)備和材料.快速通過聞方地段。
(4)在隧道施工中利用注漿加固松散塌方體,為開挖和支護(hù)的施工創(chuàng)造安全作業(yè)環(huán)境,是治理隧道坍方的一種安全有效的手段。
(5)在回塌土體內(nèi)設(shè)骨豎直錨桿,以形成十體承載拱,從而減輕土體對隧道結(jié)構(gòu)的壓力,在高回填處理中是一種可借鑒的方法。
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