概述分離式隧道塌方處理技術范文

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1施工處理方案針

對本隧道標段中出現的初支拱架變形，對初支變形段先架立內層I22a型鋼拱架支護（間距按0.5m施作），并于拱腰及拱腳處施做鎖腳錨管，錨管長5.0m,注1:1水泥凈漿，防止變形擴大。D1K860+664～+636段初支變形段進行徑向注漿加固處理，注漿孔按0.8m*0.8m布置，孔深5m，注漿采用水泥凈漿（水灰比1：1），注漿壓力采用0.8～1.2Mpa。同對時掌子面洞渣堆積體及拱頂松散洞渣采取花鋼管注漿臨時加固處理，注漿采用水泥凈漿（水灰比1：1），注漿壓力0.8～1.2Mpa。掌子面掘進施工根據注漿效果及后續探明的塌方體情況再確定具體施工方案。

2徑向注漿施工技術

對本隧道D1K860+664～+636段初支變形段采取徑向注漿加固處理，注漿施工順序按先拱部及邊墻、再隧底分階段并采用隔排隔孔施工，各階段注漿順序按照先下后上的順序進行、由水少處到水多處進行，注漿和鉆孔及時緊跟，減少空孔暴露時間，首先對注漿孔位進行測量定位標志和編號，以便鉆孔和注漿能夠同時作業。

①鉆孔施工技術

注漿孔位布置應遵循“分段、分批、逐步加密”的原則，注漿孔采用風機鉆成孔，終孔直徑為42mm，注漿孔鉆好；以后及時采用高壓水進行清孔，并及時安裝鋼花管。在注漿過程中，加強對注漿施工段附近圍巖的水紋和地質觀察，并對注漿施工地段進行監控量測工作。

②注漿施工技術

根據設計圖紙對正洞開挖后進行徑向注漿加固，注漿材料采用水泥凈漿液，水灰比要求為1：1的漿液，并根據現場，可將注漿壓力及進漿量作適當調整，當出現注漿壓力不能上升時，可間歇一段時間使漿液凝固后再繼續注漿，達到迅速加固的效果，拱墻的注漿，利用自制臺車進行，注漿機選用效率高、耐高壓的注漿設備。本工程采用的注漿機參數為工作壓力介于0.1～7.0MPa，流量介于0～50L/min，功率采取11Kw，外型重量采用300kg，結束標準以注漿壓力達到設計終孔壓力，并再繼續注漿10min以上。根據現場試驗數據統計結果，在保證漿液可灌性和有效擴散距離的前提下，應根據滲漏水情況、塌方體及節理裂隙發育情況合理選用漿液配合比，并同時在實際施工中根據注漿量和注漿壓力適時作以調整。對本隧道的注漿方式采用全孔一次性壓入注漿方式進行，便于漿液控制。注漿壓力采用“分級升壓法”進行注漿壓力控制，開始注漿時，不宜將壓力升至過高，而應由低到高逐漸提高，其具體值還應根據當時注漿量進行調整。注漿施工工藝見圖1所示。

③注漿效果評定注漿結束標準以某個注漿孔注漿達到如下的注漿效果時，注漿壓力逐步升高，當達到設計終壓并繼續注漿10min且進漿速度為開始時進漿速度的1/4時注漿方可結束。注漿段的注漿孔部注完后，都要進行注漿效果檢查和評定，不合格者應補鉆孔注漿。采取設檢查孔的方式來檢查，對工作面預注漿每段設2-3個檢查孔，檢查孔取巖芯觀察，觀察漿液充填情況。

3掌子面處塌方體注漿

本工程對整個碴堆噴射20cm厚C20砼進行封閉，再沿隧道周邊環向120°范圍內布置φ42mm外插角分別約為5°、10°和15°的三排超前小導管。小導管采用φ42mm鋼管，長分別為6m、6.58m、7.22m，分別打入圍巖長度為0.98m、0.99、1.01m，將其一頭加工成30°左右的圓錐形，以利于鉆進施工，鋼管鉆φ6-φ10mm梅花形小孔。制作好的鋼管緊靠拱架上部約5°、10°和15°左右的傾角沿隧道軸向打入巖碴，鋼管環向間距30cm，再在鋼管內壓注水泥漿，并將鋼管與鋼架焊牢，使鋼管與鋼拱連成整體。注漿材料采用1:1水泥凈漿液，水泥采用P.O32.5普通硅酸鹽水泥，注漿凈壓力為0.8~1.2MPa。

①施工準備技術

首先采取超前小導管加工，本工程小導管采用Φ42熱軋無縫鋼花管，壁厚3.5mm，長度6m、6.58m、7.22m各52根。其加工圖如附圖所示，小導管前部鉆孔注漿，孔徑φ6-φ10mm，孔間距10-20cm，呈梅花形布置，前端加工成錐形，尾部長度不小于30cm，作為不鉆孔的注漿段。準備水泥漿：注漿材料采用1:1水泥凈漿液，水泥采用P.O32.5普通硅酸鹽水泥，注漿凈壓力為0.8~1.2MPa。

②鉆孔、打設小導管

測量放樣，按照設計要求逐次放出一至三排超前小導管孔位，鉆孔時先是做第一排超前小導管，鉆孔時控制超前小道管外插角、孔距、孔深、鉆孔方向均應復核設計要求。超前小導管孔位完成并合格后采用吹孔法清孔，最后采用引孔頂入法安設超前小導管。注漿注漿前應先進行壓水試驗，檢查機械設備是否正常，管路連接是否正確，為加快注漿速度和發揮機械效率，可采用群管注漿（每次3到5根）。注漿順序由兩側向對稱向中間進行，自下至上逐孔完成注漿、漿液先稀后濃，如出現竄漿或跑漿現象，可隔孔注漿，最后完成全部注漿。在注漿過程中要隨時觀察注漿壓力、注漿泵排漿量的變化及前方拱頂塌方處是否存在跑漿情況。做好注漿記錄，以便分析注漿結果。當注漿壓力達到設計注漿壓力并穩定10至15分鐘，注漿量達到預估注漿量的80%，可結束注漿。待第一排超前小導管注漿完成，并達到設計強度后進行第二排超前小導管施作，一次完成所用超前小導管施作。

4D1K860+664～+636段換拱處理

針對本工程鋼拱架變形段D1K860+664～+636初期支護采用Ⅴc級換拱施工，要求盡快組織換拱施工，在D1K860+664～+636段，由測量班放出注漿的孔位并做上標記，孔位間距按1.5m*1.5m呈梅花形布置。鉆孔深度及鋼花管安裝必須根據鉆孔時初支背后的圍巖情況對孔深和注漿鋼花管長度進行調整，如背后為塌方體，必須將鋼花管安裝到緊貼圍巖上，注漿鋼花管前部鉆注漿孔，孔徑6～8mm，兩相鄰孔間距10～20cm，呈梅花形布置，前端加工成錐形，尾部長度最少為30cm，作為不鉆孔的止漿帶。如為整體圍巖（一般為拱墻處）則鉆孔深度為4m，只需要安裝1m孔口管進行注漿。注漿材料采用1:1水泥漿，如遇空腔可適當采用水泥砂漿進行施作。待注漿結束24h后，才允許進行換拱施工，換拱施工每次不得大于1榀。中導坑拱腳懸空處，要求每處拱腳重新施作4根鎖腳錨管，并及時接長拱架至穩固的基巖上。為有效地確保換拱施工實施效果，實施時應當嚴格嚴格控制其要點，筆者結合工程實踐經驗，總結出相關的注意事項如下：嚴禁在拱架上開孔；對于中導坑處理時，要求左、右中導坑至少錯開5榀拱架。前方開挖施工不能采用機械開挖，采用人工配合風鎬進行施作。上部弧形導坑拱頂開挖高度控制在1.5m以內。初支變形段換拱按照VC型復合襯砌參數進行施工，拱架間距為0.6m。

5結語

本文結合了工程實際，介紹了該隧道的地理狀況，分析了橫洞塌方的原因，著重對橫洞塌方處理與防坍技術進行了論述，可為同類工程提供一定的參考價值。

作者：黃才華單位：中鐵十一局集團第五工程有限公司