某隧道塌方处理施工方案

新建铁路大理至瑞丽线大保段站前工程

（第二标段）

××隧道（DK80+610～+600）段塌方处理施工方案

编制：

审批：

二〇一一年七月

××隧道DK80+610～+600段

塌方处理施工方案

一、工程概述：

初一铺1××隧道DK80+460～+640段设计为V级A型衬砌，拱部设置超前Φ42小导管，20根/环，3.5m/根， 2.0m/环，设置拱墙格栅钢架，1.0m/榀。采用大瑞隧参（07）02-11图施作。

2011年6月2日现场核对采用台阶法开挖，上台阶掌子面里程DK80+595，下台阶DK80+610。上午9：10，施工单位进行下台阶施工，对DK80+610处线路右侧2榀钢架范围进行开挖，开挖揭示围岩为泥岩夹砂岩，泥质胶结，层间存在泥质夹层，节理裂隙发育，并有少量渗水。开挖后发现上台阶出现裂纹，现场及时组织机械人员撤出，而后，原施作上台阶初期支护钢架背后发生溜坍，约10m3，随后DK80+610～+600段边墙发生变形，逐渐发展至拱顶局部坍落，期间坍方量约30 m3，至11：00，该段拱部发生较大坍方，总量约120m3，拱部形成坍腔长约10m，宽约5m，高5m，坍方物质为砂质泥岩质碎块石，一般直径为30～50cm，最大4m左右。根据大瑞线站前二标段（2011）第（038）号，制定如下方案

二、施工方案

总体方案为：先加固DK80+610～DK80+620段围岩，加固完成后处理塌方段DK80+610～DK80+600（原上台阶位置），之后顺序处理初支侵限段DK80+610～DK80+620、塌方段DK80+610～DK80+600下台阶及DK80+600～DK80+595段换拱，此间衬砌紧跟，完成塌方及初支侵限处理。

三、施工工艺和方法

3.1施工顺序

1、加固DK80+610～+620段钢架C、D接头以下围岩；

2、由洞外向洞内运碴，回填DK80+610～+620段至C、D接头位置；

3、加固稳定塌方体；

4、继续加固DK80+610～+620段钢架C、D接头以上围岩；

5、施做大管棚；

6、开挖塌方体，安装钢架，施做套拱（原上台阶）；

7、处理DK80+610～+620初支侵限段、塌方段DK80+610～DK80+600下台阶及DK80+600～DK80+595段换拱，施做仰拱衬砌；

8、处理完毕，正常开挖。

3.2施工工艺及方法

3.2.1围岩加固

对拱墙开裂部分设置Φ42小导管径向注浆加固，间距 1.2m×1.2m，4m/根，梅花形布置。

3.2.2回填反压

为稳定围岩，便于塌方处理，需对DK80+610～DK80+620段进行回填反压，目前DK80+610～DK80+620段C、D接头位置已设置I18型钢对称，为防止回填时破坏临时支撑，回填前需对临时支撑进行加固，加固方法为，在单个对称两端三分之一位置，设置竖向称（I14工字钢或φ100钢管）撑与对撑和地面间，对撑纵向排间需设纵向连接（10#角钢），竖撑与对撑、纵向连接件与对撑间应焊接牢固。回填时将临时

支撑埋住即可；

3.2.3塌方体加固

塌方体为松散碴体，目前塌腔处于临时稳定状态情况，为防止处理过程中塌方体坍塌而导致继续塌方，需对塌方体进行加固，加固方法为：首先在塌方体外露表面喷射C20混凝土5～8cm，混凝土终凝后，垂直查体面施做小导管，小导管间距1米，梅花型布置，单根小导管长3米，小导管管身开花孔，注浆顺序应自下而上。

3.2.4大管棚施做

3.2.

4.1根据四方纪要要求，在DK80+615处，既距塌方位置大里程边缘5米位置，施做大管棚，管棚长 20m/根，环向间距40cm，共25根，施作角度根据现场实际情况调整，注浆采用水泥浆，利用大管棚对前方塌方段进行探测，如探测到空腔松散体应采用水泥注浆固结。

3.2.

4.2大管棚的加工制作

管棚采用φ89热轧无缝钢管加工；钢管前段3.0m范围内不钻注浆孔，其余部分钻注浆孔，孔径8 mm，孔间距15cm，呈梅花形布置。相邻两道孔口方向交错45°角；管尖长20cm，先用氧焊切除缺口，在加工成尖端，并进行焊接。管棚尾段和止浆板，止浆板上设15cm长带丝口的注浆尾管。大管棚管加工详见下图：

钢管大样图

止浆板大样图

3.2.

4.3钻孔与顶进

采用JL-6000钻机钻孔，为便于安装钢管，钻头直径采用Φ118mm。

管棚顶进采用装载机和管棚机钻进相结合的工艺，用装载机在人工配合下顶进钢管。

3.2.

4.4配制浆液

水泥浆的搅拌在高速搅拌机内进行，严格按照施工配合比进行投料，水泥浆的浓度一般控制在1:08～1:1。

配置好的浆液存放在由低速搅拌器的储浆罐内，防止浆液由于存放时间稍长产生沉淀、离析等现象。

3.2.

4.5注浆

注浆顺序原则上遵循着“先下后上”、“跳孔注浆”、“由稀到浓”的原则。为防止串浆和跑浆，利用分浆器，同时灌注四个小导管。

注浆孔位要准确，定位偏差小于5cm，孔底偏差不大于孔深的1%至2%。顶管施工作业过程中会使管内混入一些碎石和碎屑，在注浆施工前用高压风水进行吹洗。

注浆设备采用高压注浆泵，注水泥浆，注浆压力一般为0.5～1.0Mpa。

拌浆时严禁纸屑等杂物混入浆液，拌好的浆液要经过过滤，未经过滤的浆液严禁进入泵体，以防堵塞。注浆过程中，要时刻注意泵口及孔口的压力变化情况，发现问题及时处理。

做好钻孔、注浆纪录，为分析注浆效果提供依据。注浆结束后，要彻底的清洗泵体和管路，以保证下次注浆安全顺利进行。注浆施工过程中如发现掌子面漏浆，及时用麻布进行封堵。

注浆施工质量保证：

注浆施工作业中，浆液注入的压力是一个最为关键的现场施工过程控制因素。根据流量计显示的孔口压力变化可以判断注浆施工的基本发展状况，并及时采取相应措施。

若压力逐渐上升，但达不到设计要求的压力，原因是：浆液浓度低、凝胶时间较长、浆液在碎石中形成劈裂脉或者是部分浆液溢出，适度加大浆液浓度、短时间间隔注浆。

若注浆开始后压力不上升，甚至出现初始压力呈下降的趋势，此时采取大浓度浆液和较低注入速度，如果情况无改变，则先停止注浆。

若注浆压力上升后突然下降，表明浆液从注浆管周围溢走，或者是注入速度过大，扰动碎石岩层，或遇到空隙薄弱部位。此时适度降低注入速度。

若压力反复升降，但总趋势呈上升态势，原因是：由于注浆浆液的凝胶时间较短，此时适度调长浆液凝胶时间。

若压力上升很快，而注入速度上不去，原因是：表明注浆岩层较为密实或者浆液的凝胶时间太短。

若压力有规律上升，即使达到容许压力时，注浆速度也比较正常，