隧洞大塌方与软岩变形处理

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隧洞塌方的综合处理方案

隧洞塌方的综合处理方案

隧洞塌方的综合处理方案
隧洞塌方是指隧道内部发生地层塌陷或结构损坏,导致隧道无法继续使用的情况。


洞塌方的综合处理方案一般包括以下几个方面:
1. 隧洞状况评估:首先需要对塌方隧洞进行详细的勘测和评估,确定塌方原因、范
围和后果,以便制定相应的处理方案。

2. 清理和抢修:如果塌方范围较小且未造成重大损坏,可以通过清理隧道内的堆土
和破碎岩石,然后进行结构抢修和修复来恢复隧道的使用功能。

3. 加固和加固措施采用:对于塌方隧道的大范围结构损坏,需要通过加固和加固措
施来修复和加固隧道。

常用的加固措施包括喷射混凝土、钢筋混凝土补强、钢板加固等。

4. 配套设施移动和重建:如果塌方导致的地面沉降较大,需要进行相关配套设施的
移动和重建,以确保隧道周围的交通和生活秩序正常运行。

5. 隧道监测和预警体系建设:塌方隧道恢复使用后,需要建立隧道监测和预警体系,实时监测隧道的变形和安全状况,及时发出预警,以保障隧道的安全运行。

6. 加强隧道维护管理:塌方隧道恢复使用后,需要加强对隧道的维护管理工作,定
期检查和维修隧道结构,确保隧道的安全和畅通。

7. 技术攻关和经验总结:针对隧洞塌方问题,需要开展相关技术攻关和经验总结工作,加强对隧道地质和结构的研究,提升塌方隧道处理和防范的能力。

隧洞塌方的综合处理方案需要从状况评估、清理和抢修、加固和加固措施采用、配套
设施移动和重建、隧道监测和预警体系建设、加强隧道维护管理以及技术攻关和经验总结
等多个方面进行综合考虑和处理,以确保隧洞塌方问题能够得到有效解决。

水利工程隧洞施工坍塌的分析及处理

水利工程隧洞施工坍塌的分析及处理

水利工程隧洞施工坍塌的分析及处理摘要:在进行水利工程施工工作中,支护环节是极为重要的部分,在这个过程中如果出现了小问题,就会出现坍塌的现象,造成严重的工程事故。

因此,施工时应该对该环节引起严重的重视,利用专业的方式对隧洞施工塌方实时控制,以此来完成预期的质量和安全目标。

通过树立工程隧洞施工坍塌的主要因素之后进行分析,提出了相应的解决措施。

关键词:水利工程;隧洞施工;坍塌隧道施工作为我国基础设施建设的重要组成部分,在水利工程中起着至关重要的作用,直接影响着工程的整体质量。

一般情况下,水利隧道施工具有专业性较强、难度较大的问题,在实际工程施工中经常出现各种情况。

应该根据工程施工的背景,在进行施工之前采取专业的方法来控制塌方,能够以良好的良好地避免塌方事故的发生,提升水利工程的整体安全。

一、水利工程隧洞施工建造隧道对于工程来说至关重要,如果建造的隧道没有达标,那么它将无法满足预期的需求,也会对整个项目的结构造成负面的影响。

尽管近年来,许多地区的工程都获得了不错的发展,但是,由于施工质量低劣以及缺乏必要的安全保障,导致的隧道倒塌等问题仍旧频繁出现,严重损害着当地的社会形象,也加重了施工人的精神负担,严重阻碍着工程的正常实施,甚至对当地的经济增长产生了重要的负面影响。

为了确保工程隧道的安全,必须开展系统的科学研究,以及深入的分析,以便提取可靠的预防措施,以减少由于爆破、钻孔、混凝土浇筑等活动引起的坍塌事故的可能。

这些活动会受到当地的地质环境的限制,尤其是针对某些岩溶地带,如果没有足够的保护、支持,就会导致严重的灾害。

二、水利工程隧洞施工坍塌原因分析2.1地质勘测方面一个水利工程隧洞施工的开展往往需要进行精细的地质勘测工作。

良好的地质勘测工作是水利工程隧洞施工的重要前提。

但是实际水利工程小型隧洞实际项目施工前,往往受到地理位置限制和相关勘测人员的技术水平以及经验影响,同样勘测仪器的局限性都会导致实际的地质勘测数据不够准确,对地下河流以及山脉断裂带走向的不清晰明确等,在这种地质勘测不够准确的指导下进行的水利工程隧洞施工,往往很容易在施工过程中破坏原有的地质结构的稳定性,导致地质结构受到破坏引发隧洞施工坍塌。

隧洞塌方原因分析及处理措施

隧洞塌方原因分析及处理措施

隧洞塌方原因分析及处理措施摘要】由于地质条件复杂,在隧道开挖过程中坍方现象时有发生,坍方一直是隧道施工中经常出现的工程事故及质量通病,很好地预防或处理塌方对工程施工具有重要意义。

【关键词】塌方;原因分析;预防;处理措施引言:小型水利水电工程供水隧洞断面通常都比较小,一般采用全断面掘进法进行开挖。

全断面开挖主要适用于石质坚硬、完整的围岩,但在比较松软的围岩条件下,对于较小的隧洞断面,为了施工方便,也不得不采用全断面掘进法。

对于比较松软的围岩,特别是Ⅳ类以上围岩,自身稳定性差,隧洞成型很困难,因此,在工程施工中常不可避免的发生不同程度的隧洞塌方。

一、塌方原因分析1.地质勘察资料与工程实际不符,对可能出现的塌方,没有可靠的预防处理技术措施。

一旦遇到软弱,破碎带地层,往往措手不及造成塌方。

2004 年8 月,韶关市曲江区苍村水库供水隧洞在开挖至进洞150m 过程中发生一起大塌方事故,经现场勘察分析,就属此种情况。

2.对不良地质地段的隧洞衬砌厚度不够,不能满足承载力要求,不能承受可能出现的山岩压力,完工后结构遭到破坏,进而引起塌方.3.设计时,为了节约工程投资,过分追求较短的洞线,以便缩短洞身长度,获得良好经济效益,往往将洞轴线选在垭口最底处,趁沟进洞和出洞,且晚进洞、早出洞,加大了洞口处的开挖深度和洞脸仰坡的高度,却对地质和施工的不利因素不予全方位的去考虑,在隧洞洞口和洞身施工中都可能发生塌方。

4.地质因素是造成塌方的重要原因。

小型水利水电工程往往由于建设资金紧张,对必要的地质勘探工作没有做到位,缺乏隧洞所在地段的地质和水文地质资料,情况不明,致使水工设计人员进行隧洞设计时,将隧洞轴线选在了不良的地质区域,没有避开不良地层:如饱和粘土、流沙、堆积层;断裂、,褶皱带;节理、裂隙发育带;含有各种不利的软弱结构的围岩、,以及溶洞、陷穴等地质不良区域。

当隧洞穿越不稳定地层时,很容易发生塌方。

地下水发育的地区和地表水渗漏明显的地段,隧洞围岩的强度大大降低,加之空隙水的作用,在隧洞开挖过程中,极有可能发生坍塌冒顶,,如不采取有效的工程措施,将会形成极大的塌方。

隧道塌方原因与处理措施方案

隧道塌方原因与处理措施方案

隧道塌方原因及处理措施目录一、隧道塌方的原因1二、塌方处理一般程序2三、塌方处理实例3(一)隧道概述3(二)塌方过程4(三)塌方段原设计情况5(四)塌方可能原因分析5(五)塌方处理措施6(六)进度计划及人机配置9(七)施工注意事项10(八)处理效果10四、经验教训总结10隧道塌方原因及处理措施一、隧道塌方的原因目前国内在建和已建隧道工程中,均出现过不同程度的塌方现象,给建设和运营带来了较大的危害。

在此,根据新奥法原理分析隧道塌方形成的可能原因。

新奥法的主要原理是在岩体力学特征和变形规律以及莫尔理论的基础上,通过量测手段对开挖后围岩进行动态监测,并根据围岩自稳的时间和空间效应确定爆破强度、开挖速度、初支参数以及辅助施工方法等。

其力学机理是利用围岩自稳能力,及时施作初期支护和二次衬砌并与围岩形成整体受力结构。

从此原理分析隧道塌方的原因如下:(一)洞身工程地质条件差,围岩自稳能力低,施工时没来得及进行初期支护即发生坍塌。

如掌子面围岩软弱、岩体破碎、地下水发育、洞身埋深浅。

或隧区通过不良地质地段,如断层褶皱带、膨胀岩地区以及高应力岩层等。

这些复杂地质条件往往有不可预见性,给设计和施工的准确性和安全性带来较大困难。

见图1。

(二)设计过程中未能准确判断隧区地质条件,没有充分考虑不良地质对隧道的影响,特别是没有及时与现场实际地质条件进行跟踪分析,导致在围岩分级、支护参数设计以及开挖进尺要求等不合理。

(三)施工过程中没有对诸如软弱围岩、浅埋地层等不良地质体进行注浆、超前支护预处理,保证不了围岩足够的自稳能力和自稳时间;开挖爆破效果差,导致围岩应力集中,出现滑塌现象;没有按照设计和规X要求进行施工,如初支背后有空洞、初支厚度不够、锚杆的长度和数量不足以及钢架的间距过大等,致使围岩岩体间不能连成整体受力结构,保证不了支护强度与围岩滑移的力学平衡。

(四)新奥法施工是一个动态过程,对隧道进行实时监控是重要环节之一。

目前很多隧道塌方造成人员伤亡、财产损失的原因就是监控不到位。

隧道工程塌方处理方案

隧道工程塌方处理方案

隧道工程塌方处理方案1. 塌方原因分析塌方是指由于地质构造变化、地下水位、坡度角度等因素引起地层松软、地基松动或地层结构松散而形成的地层变形现象。

针对隧道工程塌方的原因,首先要进行严密的地质勘察,了解地质条件,判断地层稳定性,确定山体活动性,来预测可能的塌方区域。

其次,要进行水文地质勘查,了解地下水位、水质情况,判断地下水对地层稳定性的影响。

还应该进行工程地质力学分析,对于施工过程中可能遇到的地层变形和破坏进行预测。

通过这些原因分析,促使建设者和管理者从源头上解决塌方问题,做到更好的预测、预防和治理。

2. 塌方风险评估对于可能发生隧道塌方的危险性,要进行科学的评估和分析。

这需要考虑地质、水文、工程结构等多方面因素,建立风险评估模型,对隧道工程塌方的概率和影响进行量化评估。

通过对可能的塌方危险性进行科学评估,可以帮助工程管理者制定合理的应对策略,提前准备必要的物资和人员,以及有效的应急预案,降低可能的损失。

3. 处理方案一旦发生隧道塌方,需要立即启动应急处置方案,以最大程度地减少人员伤亡和财产损失。

处理方案应包括以下几个方面:(1) 紧急疏散和安全封闭一旦发生隧道塌方,应立即启动紧急疏散程序,确保施工人员和过往车辆的安全。

同时,要对附近道路、铁路等交通设施进行安全封闭,避免因塌方产生的次生灾害影响周边区域。

(2) 紧急修复隧道塌方后,需要进行紧急修复工作,将塌方部分的土石进行清理、抢修,以恢复隧道的通行能力。

修复工作需要具备抢修队伍、必要的工程设备和材料,以及科学的抢修方案。

(3) 危险源控制在紧急修复的同时,要对可能引发二次塌方、泥石流等次生灾害的危险源进行有效控制,避免灾害扩大。

(4) 安全检测隧道塌方后,需要进行隧道结构和地质条件的全面检测,评估隧道的安全状况,确保在修复后能够恢复正常运行。

4. 防范措施为了避免隧道塌方的发生,除了采取针对性的治理措施外,还需要从源头上减少塌方的风险。

具体来说,可以采取以下预防措施:(1) 地质勘察隧道工程施工前,应进行全面的地质勘察,了解地质结构、地下水位等情况,为后续施工提供重要参考。

水利工程隧洞施工坍塌的处理

水利工程隧洞施工坍塌的处理

水利工程隧洞施工坍塌的处理摘要:开展水利工程施工时,支护环节非常关键,该过程中稍有不慎就会引发诸如塌方等非常严重的工程事故。

施工单位要认识到该环节的重要性,借助专业方法对坍塌进行控制,以实现预期质量及安全目标。

本文主要分析了水利工程隧洞施工坍塌的原因,并提出了具体的处理方法,以供参考。

关键词:水利工程;隧洞;坍塌前言:水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源,水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水,达到除害兴利目的而修建的工程。

也称为水工程。

处理方法作为我国基础设施建设中的重要内容,水利工程隧洞施工非常关键,直接关乎整体工程质量[1]。

通常情况下,水利工程隧洞施工专业性强、难度大,实际工程实践过程中各类问题频发。

施工单位要结合工程背景,在施工前期采用专业手段进行坍塌控制,有效规避塌方事故,提高水利工程的安全性。

1水利工程隧洞施工坍塌原因1.1地质环境差大多数水利工程隧洞坍塌是由软弱围岩、膨胀性土等不良地质条件引起的。

泥岩和炭质板岩都属于软弱围岩范畴,其变形会导致塌方。

造成塌方的原因有很多,任何一种不良地质都有可能使水利工程隧洞出现坍塌。

膨胀性土也会对水利工程产生影响,造成塌方事故。

施工过程中土体与空气接触,受水量的影响时而膨胀,时而收缩,易导致开挖时坍塌或后期出现结构体挤裂。

此外,岩溶发育类等不良地质也是诱因。

1.2地形、地貌和浅埋原因我们都知道,在进行水利工程隧洞施工前,都需要对施工地点的地质进行勘察,分析地质的岩石层,然后采取符合该地质的施工技术,如果对地质勘查资料不清,没有进行有效的施工论证,对出现问题的预防处理措施也会失效,这样及易导致隧洞坍塌事故发生。

一些偏压隧洞施工过程复杂,隧洞开挖之后,使原有平衡遭到破坏,隧洞单侧应力过于集中,导致结构失稳,出现塌方事故。

水利隧洞施工过程中有时候会遇到浅埋地形,隧洞开挖之后,对自成拱效应产生干扰,也会对原有结构产生破坏,使其失稳,造成坍塌事故。

隧洞塌方原因分析及处理措施

隧洞塌方原因分析及处理措施

隧洞塌方原因分析及处理措施摘要:本文通过对隧洞塌方原因分析,提出隧洞塌方处理施工经验,保证了施工进度,可为以后类似工程塌方治理提供借鉴。

关键词:隧道;塌方;原因;处理措施1. 工程概况某电站枢纽工程由拦河坝、引水系统、地下厂房等建筑物组成。

拦河坝为重力坝,引水发电系统布置在右岸,由塔式进水口、有压隧洞、压力钢管等建筑物组成,地下厂房位于电站库尾凹河左岸。

电站装机3台,总装机容量18MW,引用流量10.26m3/s,额定水头207m。

地下厂房布置在凹河左岸山体内,为地下厂房,埋深150~170m,距岸最短距离为260m,主厂房轴线方向N17.5°E,开挖外形轮廓尺寸为50.1×13.2×19.85m (长×宽×高),出线系统位于进厂交通洞出口▽975.0高程平台,包括主变场、中控楼和开关站,总尺寸为41.5×21.9m(长×宽)。

引水系统从桩号引3+628.687m 以90°竖井变向为N57.5°E经“卜”形分岔进入地下厂房,竖井至厂房段长约238m,压力钢管主管内径 1.8m。

三条尾水洞合并成一条尾水洞进入下游河道,尾水洞总长约268.26m,其中尾水主洞长218.26m,城门洞形,开挖断面尺寸5.6m×5.3m (宽×高),一期支护根据围岩类别,支护厚度分别为10cm、20cm,混凝土衬砌厚度50cm。

开挖采用导洞先行,扩挖跟进的方式进行。

开挖过程中出现5次大的塌方,其中尾主0+115.3至尾主0+130.0桩号段在开挖及一期支护完成后,在进行底板清理,准备钢筋混凝土永久衬砌的过程中出现大规模的失稳破坏,长度约15m,塌方量约2950m3,顶部塌空高度约32m。

2. 工程地质尾水主洞全长218.26m,隧洞穿越地层为P2c+d厚层灰岩、T1y3泥岩和泥灰岩,岩层倾角8°,地层分界线多在隧洞顶部附近起伏变化。

水工隧洞工程软岩大变形的原因和防治

水工隧洞工程软岩大变形的原因和防治

水工隧洞工程软岩大变形的原因和防治摘要:随着水利基础建设的发展,工程建设行业越来越多的遇到软岩或极软岩隧洞施工的一系列问题。

在具有应力高、含水率大等特性的软岩中成功掘进隧隧洞工程软岩大变形的原因和防治洞的实例越来越多。

本文依托滇中引水工程海东展开论述。

关键词:水工隧洞;软岩大变形;防治措施1、工程概况海东隧洞全长25.285km,为云南省滇中引水工程重难点控制性工程之一,工程地质和水文地质非常复杂,全隧穿越11条断层破碎带及1条活动断裂带,穿过风尾箐~石马庙岩溶水系统及红星水库~麻甸箐水库附近,主要存在断层破碎及活动断裂带、突泥涌水及高外水压力、软弱围岩严重变形、有毒有害气体、岩爆等问题。

海东隧洞前段长16.918km,根据施工设计图围岩类别划分,软岩变形总长约1554m,其中极严重变形洞段79m、严重变形洞段314m、中等变形洞段131m、轻微变形洞段1030m。

2、变形原因2.1 地质因素隧洞工程中的软岩大变形主要由其地质性质决定,具体表现在开挖后,自稳能力低。

从特征方面看,容易发生坍塌。

从变形原因看,在隧洞开挖过程中,支撑隧洞洞身的原位置围岩位置发生了变化,形成了临空洞壁。

在这种条件下,围岩会自动调整自身的应力,并向着隧洞净空方向进行变形。

继围岩开挖后,缺失了支撑力,此时其他地方的岩石向空洞的地方施加压力,导致软岩变形。

另外,软岩属于膨胀岩性质,满足膨胀条件后即会发生膨胀现象,当其膨胀力较大的情况下,即会将膨胀压力转移到初期支护上,进而引发变形。

2.2 设计因素目前,水工隧洞工程设计形成了工业化建设思路,所以具体的支护设计参数会相对精准。

但由于围岩类型多,理论应力状态的计算即使非常精准,也只能保障其预案性的设计方案在理论上行之有效,而在实际施工中,设计值与经验值之间常会存在差异,且在各类外界条件共同作用下,软岩受到一定的压力,使其变形态势加强。

例如,地下水赋存量的不同,会使水岩耦合作用在一定程度上出现差异。

公路隧道软岩大变形及支护施工技术

公路隧道软岩大变形及支护施工技术

公路隧道软岩大变形及支护施工技术摘要:隧道的施工和正常使用都会受场地地质情况的影响,穿越高地应力、软弱破碎围岩等地质环境时,会造成围岩较大的变形,从而导致安全问题以及质量问题出现。

因此,对岩体的变形特征进行精确探测以及控制是具有必要性的。

本文将基于公路隧道软岩大变形成因,对公路隧道软岩大变形及支护施工技术进行分析,以期更好地提升隧道建设的整体稳定性。

关键词:公路隧道;软岩大变形;支护技术1引言在大变形的软岩地段,施工时易发生大变形,甚至发生塌方、冒顶等事故,因此,应进行详细的地质勘察,合理选择支护参数,加强施工中的质量管理,以有效改善软岩体的变形状况,控制围岩变形,确保支护结构的安全和稳定性。

以下将基于其变形成因对其支护施工技术进行分析:2公路隧道软岩大变形成因分析2.1 地质因素软岩又称为软围岩,因构造面切割和风化作用,导致其孔隙疏松,强度低,而在隧道施工中,软岩的大变形是由其地质特征所决定的,特别是在开挖后,其自稳性较低。

从特性上讲也极易发生崩塌问题。

从变形的成因来看,在开挖时,支护洞体的原位置围岩位置发生改变,从而形成洞墙。

在此情况下,围岩将自行调节应力,使其朝向隧道的净空方向发生变形。

当继围岩被挖出后,支撑力消失,其它位置的岩石会对孔隙产生压力,从而使软岩发生变形。

此外,软岩是一种膨胀性岩石,在满足膨胀条件后,会产生膨胀反应,而当膨胀力过大时,膨胀力就会向初始支护传递,从而引起变形。

2.2 设计因素当前,公路隧道的设计已形成工业化的思想,因此,具体的支护设计参数将比较精确。

然而,由于围岩种类繁多,因此,即使理论上的应力状况计算再精确,也仅仅是保证其理论上的可行性,而在实际工程中,设计值和经验值往往会有很大的差别,而且在各种外部环境的影响下,软岩的变形情况得到强化。

期间在水-岩力耦合作用下,初始支护受力比预应力大,也将导致早期支护产生变形。

2.3 施工因素在公路隧道施工过程中,由于采用机械开挖、钻探、爆破等方法将会引起围岩的振动,由此导致岩体内应力发生改变,从而形成应力拱圈。

隧道塌方的原因分析、注意事项和处理措施方案

隧道塌方的原因分析、注意事项和处理措施方案

地下水影响
地下水侵蚀
隧道开挖过程中,地下水渗入开挖面,软化围岩,降低围岩强度。
排水措施不当
隧道排水系统设计不合理或施工不当,导致地下水积聚,增加塌方风险。
02
隧道塌方注意事项
加强地质勘察和预报
详细了解隧道所处区域的地质条件
01
包括地层岩性、地质构造、水文地质等。
做好超前地质预报工作
02
采用物探、钻探等方法对前方地质情况进行探测,及时发现不
施工方法不当
施工工艺不合理
隧道开挖方法选择不当,爆破控制不当,导致围岩松动或破 坏。
支护措施不到位
初期支护结构强度不足,支护结构施工质量差,未能有效控 制围岩变形。
支护结构失效
支护结构破坏
初期支护结构强度不足,受到围岩压 力或地下水侵蚀而破坏。
支护结构施工质量问题
支护结构施工质量差,如锚杆失效、 喷射混凝土厚度不足等,导致支护结 构失效。
在隧道施工前,要加强 地质勘察工作,了解地 质情况,为施工提供科
学依据。
合理设计
根据地质情况,合理设 计隧道的结构、断面和 支护方式,提高隧道的
稳定性。
加强施工管理
在施工过程中,要加强 施工管理,确保施工质
量符合规范要求。
定期检查和维护
对隧道设施进行定期检 查和维护,及时发现和 处理潜在的安全隐患。
隧道塌方的原因分析、注意 事项和处理措施方案
汇报人: 2023-12-14
目录
• 隧道塌方原因分析 • 隧道塌方注意事项 • 隧道塌方处理措施方案
01
隧道塌方原因分析
地质条件不良
围岩稳定性差
隧道穿越的地层岩性、地质构造 、节理裂隙发育程度等因素,影 响围岩的稳定性和自承能力。

某电站引水隧洞大塌方与变形处理方案

某电站引水隧洞大塌方与变形处理方案

**水电站引水隧洞软岩变形及大塌方处理1 概述1.1工程概况**水电站位于**州**县**河中下游的**乡境内,电站为引水式电站,装机容量180MW(3×60MW),设计引用流量102.3m3/s,额定水头197m,引水隧洞为有压洞,全长17862.31m,设计底坡i=3.65‰,开挖为马蹄形断面,永久衬砌为C25钢筋混凝土圆形断面衬砌,过流面半径为R=3.14m。

1.2引水隧洞工程地质条件该段引水隧洞垂直埋深380~490m,侧向水平埋深大于200m,围岩为图姆沟组地层,为新鲜泥质板岩、砂质板岩夹炭质板岩,以中硬~软质岩为主,呈极薄~中厚层状,层面裂隙、构造裂隙发育,岩层走向与洞轴线呈小角度相交(7#洞及6#洞下游交角<20°,6#洞上游交角<10°),地下水活动弱,围岩属不稳定围岩,顶拱及边墙发生垮塌的机率较大,截止2011年6月10日本标段已开挖的隧洞围岩分类详见表1-1。

1.3主要施工方案本标段控制洞段为S12+078.25~S16+978.25,共分四个作业面同时施工,6#施工支洞上游控制洞段为S12+078.25~S13+744.74,洞长1666.4m ,6#洞下游控制洞段为S13+744.74~S14+768.6,洞长1023.86m;7#上游控制洞段为S14+768.6~S15+828.07,洞长1059.47m,7#洞下游控制洞段为S15+828.07~SS16+978.25,洞长1150.18m。

表1-1已开挖隧洞围岩分类情况隧洞开挖采取全断面钻爆,光面爆破开挖,装载机装渣,自缷汽车出渣,小型挖掘机配合,视围岩情况,循环进尺为0.8~1.8m ,本标已开挖隧洞围岩无III 类围岩,IV1类围岩支护方式为边顶拱3~4.5m 系统锚杆挂钢筋网结合喷砼支护,IV2类围岩采取I16工字钢拱架间距1.0~1.2m 结合锚杆、钢筋网喷16cm 厚砼联合支护,V 类围岩采取I18工字钢拱架间距0.6~0.8m 结合锚杆、钢筋网喷18cm 厚砼联合支护,围岩破碎自稳差时,采取增加超前注浆小导管加强支护。

隧道塌方的原因分析、注意事项和处理措施方案

隧道塌方的原因分析、注意事项和处理措施方案

采取临时加固措施,防止塌方扩大
在隧道塌方发生后,应立即采取临时 加固措施,如支撑、加固等,以防止 塌方进一步扩大。
临时加固措施应由专业人员操作,确 保加固效果和人员安全。
对塌方区域进行详细勘察和分析
在采取临时加固措施后,应对塌方区 域进行详细勘察和分析,了解塌方的 范围、程度和原因。
VS
勘察和分析过程中,应采用专业的仪 器和设备,确保数据的准确性和可靠 性。
制定科学合理的处理方案并进行实施
根据勘察和分析结果,制定科 学合理的处理方案,包括清理 塌方、加固隧道结构、加强监
测等措施。
处理方案应由专业人员制定 ,并经过专家评审和批准后
方可实施。
在实施处理方案过程中,应加 强现场管理和监督,确保方案
的有效实施和人员安全。
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隧道塌方的原因分析、注意 事项和处理措施方案
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目录
• 隧道塌方原因分析 • 隧道塌方注意事项 • 隧道塌方处理措施方案
01
隧道塌方原因分析
地质条件因素
围岩稳定性差
隧道围岩的稳定性是隧道施工中 的关键因素。如果围岩存在软弱 、破碎、节理发育等不良地质条 件,容易导致隧道塌方。
地应力大
强化地质超前预报工作
采用地质钻探、物探等方法对隧道前方地质情况进行超前预报,及时发现可能存在的地质不良体,为施工提供预 警。
合理选择施工方法和支护结构
根据地质条件选择合适的施工方法
针对不同的地质条件,应选择合适的施工方法,如全断面开挖、台阶开挖等,以确保施工安全。
合理设计支护结构
根据隧道围岩的稳定性和地质条件,合理设计支护结构,包括初期支护和二次支护,以确保隧道的稳 定性和安全性。

隧道塌方及大变形处治技术

隧道塌方及大变形处治技术

隧道塌方及大变形处治技术摘要:在隧道施工过程中坍方是常见的不良地质现象。

而完全避免坍方,在目前施工条件和掘进水平下是很难做到的,对坍塌方处理的原则应是小坍清、大坍堵。

探讨了发生塌方的两个主要原因,以及一般处理坍塌方步骤及方法,为工程实践提供了经验参考。

关键词:隧道塌方;施工;变形;处治技术Abstract: In the tunnel construction process, collapse is the common but harmful geological phenomenon. In the current construction condition and tunneling level, it is hard to completely avoid collapse. And the current process principle is clear the small collapse, and block the large scale. This paper discusses the two main causes of the collapse, and the generally processing step and ways, which provides reference for engineering practice.Keywords: tunnel collapse; construction; deformation; processing technology中图分类号: U45文献标识码:A文章编号:引言在铁路及公路工程的实施过程中,隧道尤其长大隧道总是作为整个工程的控制工程。

隧道施工中出现塌方,会延误工期,增加工程投资,降低隧道成品质量。

当交通隧道、水工隧洞等地下工程穿越高地应力区及遇到软弱围岩体时,常形成软岩大变形等相关地质灾害。

自20世纪初首例交通隧道软弱围岩大变形发生以来,国内外隧道工程发生的围岩大变形灾害事例屡见不鲜,它成为困扰地下工程界的一个重大问题。

松散软岩隧洞开挖施工及坍塌变形处理措施

松散软岩隧洞开挖施工及坍塌变形处理措施

松散软岩隧洞开挖施工及坍塌变形处理措施
谢延强
【期刊名称】《云南水力发电》
【年(卷),期】2006(022)006
【摘要】云南李仙江土卡河水电站右岸导流隧洞围岩普遍呈现软、弱、松、散等低强度的特点,围岩自稳能力差,成洞难度大.在长400 m洞身段中有近230 m的围岩为遇水、遇空气易软化坍塌变形的炭质页岩,给洞身的成型和施工安全,以及成型后的洞身稳定造成极大困难.施工中通过业主、设计、监理及承建单位的共同努力,采取安全有效措施,克服大小塌方28次,确保了导流隧洞的胜利完工.文章通过对松散软岩地质条件下,右岸导流隧洞开挖支护施工方法和坍塌变形处理经验的总结分析,对今后同类工程的施工提供了积极的借鉴和参考.
【总页数】3页(P49-51)
【作者】谢延强
【作者单位】中国水电第四工程局第二施工局,河北,涿州,072750
【正文语种】中文
【中图分类】TV554;U455.4
【相关文献】
1.饱水黄土隧洞开挖支护施工中变形坍塌处理措施 [J], 汪精云
2.新疆北疆干渠浅埋深极软岩隧洞洞顶坍塌成因分析及处理措施 [J], 潘奕舟
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5.软岩隧洞典型开挖方法及塌方处理措施 [J], 曾有孝
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软岩隧道大变形成因分析及处置措施

软岩隧道大变形成因分析及处置措施

软岩隧道大变形成因分析及处置措施摘要:本文对软岩隧道大变形机理进行分析,详细介绍了软岩地区常见的支护设计和软岩区施工阶段的质量控制措施,以解决当前施工阶段出现的问题,以期为软岩区隧道建设提供借鉴和参考。

关键词:软岩隧道;大变形;成因分析;处置措施0 引言由隧道大变形引起的地质灾害屡见不鲜,困扰着软岩区隧道的建设。

首例出现软岩大变形的隧道是1906年建成的新普伦隧道(全长19.8Km),比较有代表性的是奥地利陶恩隧道,施工期间产生50~120cm的变形,日最大变形量达到20cm。

国内比较有代表性的有乌鞘岭隧道,拱顶沉降达到105cm,周边收敛达到103cm,而凉风垭隧道的周边收敛值达到197.25cm,此类的地质问题还有许多,软岩隧道不仅延长建设的周期,而且还会大幅增加工程造价。

软岩隧道的支护理论有多种,20世纪初由Haim、Rankine等提出的古典压力理论,以及在之后提出的塌落拱理论,这也是新奥法的理论基础,其核心是隧道围岩具有自稳能力,L.V.Rabcewicz提出新奥地利隧道施工方法(即新奥法),其后还有应变控制理论、能量支护理论、轴变论、软岩工程力学支护理论等。

近年来结合数值模拟技术,可以对隧道变形进行初步的了解,提高设计的准确性,在施工技术、监测手段上也取得较大的发展,复合式衬砌、超前支护等应用于隧道工程中,高精度、自动化、智能化的监测设备用于隧道变形和应力监测[1]。

1 隧道围岩大变形机理1.1 软岩大变形的工程定义目前对于围岩大变形尚未有明确的定性和定量判断依据,只是根据地质条件,以某一角度进行判断,而在实际的工程中,软岩大变形并未列入规范中。

软岩区隧道产生大变形与地质条件、时间、隧道的尺寸规模、埋深等有着密切关系,根据以上的影响因素,本文对软岩大变形给出如下定义:软弱围岩在水(包括地下水和地表渗水)的作用下,采取常规的支护设计,围岩产生塑性变形,且无法有效控制,其变形量已经超过预留变形量或者规范的允许值,或者具有这种趋势,当二衬施工工后一段时间内,变形仍不稳定,且导致衬砌结构开裂的现象称为软岩大变形。

公路隧道软岩大变形施工处理技术

公路隧道软岩大变形施工处理技术

公路隧道软岩大变形施工处理技术摘要:近年来,我国的公路工程建设的发展迅速,隧道施工受到地质情况和周边环境的影响,造成现场施工情况多变。

软弱围岩自稳能力差,自身强度低,在受到隧道施工扰动后变形量大,容易造成隧道结构出现大变形。

由于隧道地质情况复杂,施工现场可能出现由于围岩变形量大、速度快等问题,造成支护结构开裂,侵入建筑限界,甚至出现塌方事故。

新奥法施工采用动态施工管理,根据施工现场围岩的基本情况实时调整施工参数,保证隧道支护结构的稳定性。

基于207国道左权至黎城界公路工程桥上隧道现场施工实践,在施工中由于软弱围岩产生了较大变形,导致围岩结构开裂。

通过对隧道内地质情况进行详细调查,对支护参数进行了优化设计,并选取有代表性的测点进行监控量测,分析拱顶下沉、周边位移和围岩压力的变化情况,为确定隧道支护结构的稳定性提供参考。

关键词:公路隧道;软岩大变形;施工处理技术引言随着经济的发展,我国交通公路的社会需求量越来越高,修建公路隧道成为跨山越岭时的重要方案。

山岭隧道受到地形地质条件的影响,地质应力分布多变,支护结构的受力变形以及围岩稳定情况也变得极为复杂。

因此,对施工方法进行优化,对于隧道的安全性尤为重要。

1高速公路隧道施工中监控量测的必要性分析在我国交通事业快速发展的影响下,公路工程的施工建设也越来越多,其中,公路隧道施工作为公路施工中的重要内容和环节,其具体施工中所面临的情况以及施工要求也越来越复杂,尤其是一些高等级公路的隧道施工中,其隧道施工方案与传统施工相比,不仅在线形以及隧道工程的里程等方面有了较大的变化,而且公路建设的整体投资以及施工影响也日益突出,在这种情况下,进行更加合理与优化的公路隧道施工方案设计和选择,在当前我国的公路工程施工建设中越来越受关注。

值得注意的是,结合公路隧道施工的具体情况,由于公路隧道施工中仍然存在有一些较为突出的问题尚未解决,像公路施工中常见的坍塌或者是突水、隧道建设完成后的渗漏问题或者是变形等,都对公路隧道的施工质量和工程建设效益存在着较大的不利影响。

软岩隧道施工大变形防治措施

软岩隧道施工大变形防治措施

软岩隧道施工大变形防治措施构筑在软岩中的隧道,施工时常会发生较大变形,为此,在施工中常采取以下措施。

(1)调整断面形状。

如日本的锅立山隧道、惠那山隧道和我国的新夏隧道、木寨岭隧道、家竹箐隧道采用将断面形式改为圆形或改变断面弧度的办法对大变形部分进行处理,有利于隧道承载和控制变形。

(2)长锚杆支护。

据大变形隧道的资料显示,国内外大部分大变形隧道中,加强锚杆是抑制大变形较为有效的措施,特别在煤矿巷道中采用最多。

大部分通过加长锚杆达到目的,锚杆长度一般为5~6 m,对于变形极难控制的地段,也有较多使用9~13 m的案例。

(3)早期双层支护。

关角隧道遭遇大变形时,采取了双层初期支护措施。

第1层初期支护为I20a钢架,间距1榀/0.5 m,网喷混凝土28 cm;当初期支护变形达到10 cm时,迅速喷设第2层初期支护,I16型钢钢架,间距1榀/0.5 m,网喷混凝土20 cm。

通过双层初期支护,有效控制了大变形,量测结果显示最大拱顶下沉量25.5 mm,最大水平收敛值148.8 mm,满足安全要求。

(4)基底加固。

根据国内外隧道实例,调研的日本大部分大变形隧道及我国部分大变形隧道都有基底隆起、基脚下沉等现象,为保证基底稳定,采用改变仰拱曲率、加强锚杆,增加仰拱强度,底部注浆或旋喷桩等手段,可有效加固基底进而有利于支护系统的牢固。

(5)合理确定预留变形量。

根据项目调研,目前已施工的高地应力软岩隧道来看,预留空间为20~80 cm,大部分为30~50 cm。

合理预留变形量的参考因素是隧道断面、围岩性质、地应力和地下水环境,也与施工技术有关。

(6)掌子面变形及稳定性控制。

有观点认为挤压性大变形隧道的变形主要是由掌子面的变形引起的,因此控制掌子面变形十分重要,而采取超前支护(如超长玻璃纤维锚杆等)能较好地抑制掌子面变形,进而达到控制隧道稳定的目的。

目前掌子面变形及稳定控制方法应用普遍。

(7)拱脚稳定性控制。

大量大变形隧道的工程实践证明,保证拱脚稳定对于维护初期支护体系的稳定意义较大。

隧洞临时支护和塌方处理措施(砂浆锚杆支护)

隧洞临时支护和塌方处理措施(砂浆锚杆支护)

因隧洞局部地段经过Anz-Gn+w岩层,其抗风化能力差,对围岩稳定不利,施工过程中可能需要采取锚喷临时支护措施。

⑴临时锚喷支护临时锚喷支护措施的具体做法是:若洞室稳定性相对较好时,可以仅喷一层5cm厚的砼,作为临时支护措施;若洞室稳定性相对较差时,根据岩石的走向布置一定数量的锚杆,同时喷上砼,作为隧洞的临时支护措施;若洞室稳定性更差时,则采取锚杆支护与钢筋网喷砼支护的支护措施。

⑵临时锚杆支护施工方法①砂浆锚杆安装的工艺流程砂浆锚杆安装工艺流程详见下图。

钢筋在使用前需进行矫直和除锈等处理,并按所需长度截断。

水泥应新鲜无结块,砂子应过筛,粒径小于3mm。

钻孔要按锚杆的设计要求进行,保证锚杆的方向、深度和间距准确。

孔眼在注浆前必须清洗干净。

钢筋钻孔灰浆制作砂浆锚杆安装工艺流程②砂浆锚杆施工方法(1)钻孔采用风钻钻孔。

孔径要与杆径配合好。

孔位偏差控制在15mm~50mm 之间。

孔深偏差控制在50mm之内。

钻孔方向适当调整尽量与岩层主要结构面垂直。

锚孔钻好后用高压水将孔眼冲洗干净。

(2)注浆粘结砂浆要拌和均匀,并调整其和易性,随拌随用,一次拌和的砂浆在初凝前用完。

注浆管插到孔底,开始注浆后,徐徐均匀地将注浆管往外抽出,并始终保持注浆管口埋在砂浆内,以免砂浆中出现空洞。

注浆体积略多于需要体积,将注浆管全部抽出后,立即迅速插入杆体,可用锤击或通过套筒用风钻冲击,使杆体强行插入钻孔。

⑶临时喷砼支护施工方法①临时喷砼支护工艺流程本工程临时喷砼工程量较小,喷砼支护措施可采用干喷施工方法。

干喷工艺流程图②临时喷砼施工机械(1)干喷砼机:转体式喷射机2台。

(2)空气压缩机:南京压机厂生产的10m3/分空压机:2台。

③临时喷砼施工方法(1)喷射角度和距离喷枪与受喷面的角度,一般应垂直并稍微向刚喷射的部位倾斜约10度左右,这样砼回弹量最少。

喷嘴(混合料出口处)与受喷面的最佳距离是按喷砼的最小回弹率和最高的强度来确定的。

根据我公司长期喷射砼的施工经验,一般为0.8~1.0m较好。

浅谈软岩散体地质构造中隧洞塌方冒顶的处理措施

浅谈软岩散体地质构造中隧洞塌方冒顶的处理措施

浅谈软岩散体地质构造中隧洞塌方冒顶的处理措施摘要:在地下水较为丰富的软岩散体结构中,隧洞施工成洞条件差,黄草坪水库输水的隧洞出口段掌子面开挖过程中出现渗水,加上地表水下渗,发生塌方冒顶。

采用地表水及洞内增加截排水措施,洞内管棚及导管联合超前固结灌浆支护处理,顺利通过塌方冒顶段。

关键词:隧洞;塌方冒顶;排水;管棚超前支护;固结灌浆1工程概况黄草坪水库位于云南省曲靖市马龙区东南部纳章镇,珠江流域南盘江水系龙洞河支流上。

水库距曲靖市58m,距马龙区28km。

水库坝址以上控制流域面积19.5km2,引区径流面积2.0km2,总库容1090万m3,是一座以农业灌溉、城镇供水为主,兼有防洪保护等综合利用功能的中型水库。

水库枢纽工程由大坝、溢洪道、输水隧洞组成。

新建输水隧洞布置在左岸,距左坝肩27.63m,隧洞进口底板高程2093.75m,总长563.6m,其中洞身段长450m,设计流量0.494m3/s。

为了便于洞内管道安装,设计断面型式采用1.8×2.05m城门洞形,顶拱为半圆型,底坡i=1:100,C25钢筋混凝土衬砌。

2隧洞区地形地貌及地质构造隧洞进口为一较陡斜坡,地形坡度29°~35°。

地表基岩裸露,为震旦系Zbd1含砾石英砂岩、细砾岩夹细砂岩,岩石全~强风化。

隧洞进口走向S81°W。

隧洞出口为一较缓斜坡,地形坡度2°~15°。

地表基岩裸露,为震旦系Zbd1含砾石英砂岩、细砾岩夹细砂岩,岩石全~强风化。

隧洞出口走向N47°W。

隧洞沿线地质构造较简单,无大的褶皱及断层,岩层总体以单斜层产出为主,走向北东,倾向北西,倾角一般为5~12°。

局部地段见有顺层发育微波状褶皱,尤以薄层状砂质页岩和粉细砂岩层内表现明显,岩层产状变化较大。

3塌方冒顶原因3.1塌方冒顶情况黄草坪水库为马龙区县城供水唯一水源,水库除险加固施工时无条件放空作业,因此新建输水隧洞进口无工作面可施工,隧洞开挖只有出口一个工作面。

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洞松水电站引水隧洞软岩变形及大塌方处理刘学宗(中铁十八局洞松水电站项目部)【摘要】本文介绍洞松水电站引水隧洞开挖支护施工中,针对软岩变形及隧洞大塌方采取的一系列施工措施,特别是锚筋束工艺及超前大管棚结合回填、固结灌浆工艺等,确保了工程质量和施工安全。

1 概述1.1工程概况洞松水电站位于甘孜藏族自治州乡城县硕曲河中下游的香巴拉镇、尼斯乡及洞松乡境内,为引水式电站,装机容量180MW(3×60MW),设计引用流量102.3m3/s,额定水头197m,引水隧洞为有压洞,全长17862.31m,设计底坡i=3.65‰,开挖为马蹄形断面,永久衬砌为C25钢筋混凝土圆形断面衬砌,过流面半径为R=3.14m。

该工程引水隧洞6#、7#施工支洞对应的主洞(S12+078.25~S16+978.25)段由中铁十八局集团公司承建,总工期为2 年。

1.2引水隧洞工程地质条件该段引水隧洞垂直埋深380~490m,侧向水平埋深大于200m,围岩为图姆沟组地层,为新鲜泥质板岩、砂质板岩夹炭质板岩,以中硬~软质岩为主,呈极薄~中厚层状,层面裂隙、构造裂隙发育,岩层走向与洞轴线呈小角度相交(7#洞及6#洞下游交角<20°,6#洞上游交角<10°),地下水活动弱,围岩属不稳定围岩,顶拱及边墙发生垮塌的机率较大,截止2011年6月10日本标段已开挖的隧洞围岩分类详见表1-1。

1.3主要施工方案本标段控制洞段为S12+078.25~S16+978.25,共分四个作业面同时施工,6#施工支洞上游控制洞段为S12+078.25~S13+744.74,洞长1666.4m ,6#洞下游控制洞段为S13+744.74~S14+768.6,洞长1023.86m;7#上游控制洞段为S14+768.6~S15+828.07,洞长1059.47m,7#洞下游控制洞段为S15+828.07~SS16+978.25,洞长1150.18m。

表1-1已开挖隧洞围岩分类情况洞松C标已开挖围岩统计表隧洞开挖采取全断面钻爆,光面爆破开挖,装载机装渣,自缷汽车出渣,小型挖掘机配合,视围岩情况,循环进尺为0.8~1.8m,本标已开挖隧洞围岩无III类围岩,IV1类围岩支护方式为边顶拱3~4.5m系统锚杆挂钢筋网结合喷砼支护,IV2类围岩采取I16工字钢拱架间距1.0~1.2m结合锚杆、钢筋网喷16cm厚砼联合支护,V类围岩采取I18工字钢拱架间距0.6~0.8m结合锚杆、钢筋网喷18cm厚砼联合支护,围岩破碎自稳差时,采取增加超前注浆小导管加强支护。

2 隧洞临时支护变形处理2.1发生临时支护变形的原因2009年8月份6#洞上游施工至桩号S13+585.25时,隧洞围岩,为炭质板岩、千枚岩,层理发育,呈极薄片状,属软质~中硬质岩,强度低,定为IV2类围岩,开挖后临时支护方案为:①钢拱架:I16型钢拱架间距1.2m,连接钢筋Ф25,L=1.2m,间距0.5m,拱部及边墙均匀布置,与钢拱架焊接牢固;②锚杆:顶拱系统锚杆Ф25,L=4.0m,间距1.5m,排距对应拱架布置,两边墙锁脚锚杆Ф25,L=4.0m,各5根均匀布置;③挂网:钢拱架之间挂Ф6.5@15cm×15cm钢筋网;④喷砼:开挖后先对开挖面素喷3—5cm 厚的C20砼,拱架及挂钢筋网后再喷C20砼,总厚度为20cm;⑤拱脚砼:拱脚浇筑30cm×30cm×120cm的C20砼。

开挖支护经过上游弯道后,隧洞围岩走向发生较大变化,岩层走向与洞轴线呈夹角较小(<5°),几乎与洞轴线平行,开挖后围岩应力平衡被打破,应力释放造成洞室临时支护变形。

2.2临时支护变形处理措施2.2.1初期变形及处理方案最初出现变形的部位是S13+601~S13+533段,变形导致喷砼出现大量裂痕、脱落、掉块,立即采取加强支护措施:随机布设Ф28,L=6m的锁脚锚杆,拱脚采用同型号的工字钢连接,拱架之间平行布Ф28钢筋,间距20cm,分布筋Ф16,间距20cm 底板浇30cm厚的C25砼形成支护闭合环。

2.2.2变形加剧及处理方案以上加强支护处理完后,对该段加强收敛观测,但经收敛观测结果分析显示,临时支护蠕变形仍未停止,且有加速变形趋势,拱顶部位变形最大速率8.47mm/d,累积变形最大值达320.67mm,两边墙变形最大速率9.07 mm/d,累积最大变形值达393.21mm,主要反应在桩号S13+545.05附近,变形表现为:型钢拱架严重扭曲,喷护砼大量开裂,大部分系统锚杆及锁脚锚杆与拱架的焊接处被拉脱的现象。

由于变形情况已较严重,因此立即停止掌子面的开挖施工,首先对变形部位钢拱架采取I16型钢八字支撑结合砂浆锚筋束施工,锚筋束为3根Ф28的钢筋焊接成束,长15~19m,间距1m,为保证注浆饱满,锚筋束施工采取升浆法施工,且继续对变形段未浇筑底板砼的进行砼浇筑,形成闭合支护环。

如图:2.2.3隧洞变形最终处理方案S13+601~S13+533变形段,在以上措施实施后,临时支护变形基本得到控制,但在掌子面开挖爆破过程中及锚筋束施工过程中对围岩产生一定的扰动,围岩蠕变松驰半径已大于锚筋束长度,监测数据波动较大,变形极不规律曾出现过负增长的情况,锚筋束施工完成后,监测数据显示变形趋于稳定,变形速率均在1.3mm/d左右。

桩号S13+490向上游方向为2010年3、4月份所施工,按IV2类断面开挖,按V类围岩标准支护(I18工字钢拱架,间距1m,锚杆长度为6m)该段未施作型钢八字撑及锚筋束,变形较为明显:拱架扭曲,喷砼大量裂痕、部分脱落,变形速率为3.02mm/d。

业主、设计、监理及施工单位多次对6#洞上游的隧洞变形情况进行分析,并邀请相关专家组进行研究,经反复论证确定对变形段首先进行永久砼衬砌。

永久砼浇筑时不能拆除起到支承作用的八字型钢支撑,由于八字型不能拆除的限制,砼浇筑不能采用钢模台车施工,只能采用脚手架结合组合模板施工,砼浇筑分两部分进行,先浇筑底拱,再浇筑边顶拱的施工顺序,如图:进入砼衬砼施工阶段,围岩未受到扰动,该段变形速率降到0.12mm/d 左右。

变形段永久砼衬砌后,及时对该段进行了回填灌浆,并加强对永久衬砌结构中的钢筋进行钢筋应力监测,前期监测结果显示钢筋处于受压状态,经长期监测钢筋受压累计值达-51.88 KN后,已趋于稳定状态,隧洞变形已得到基本控制。

2.3 6#洞上游临时支护变形分析与总结6#洞上游引起临时支护变形的主要原因围岩类型及产状,该洞段围岩均为炭质板岩,岩体呈薄片状,遇水膨胀,岩体间没有粘接能力,且岩层走向几乎平行于洞轴线,开挖后围岩应力释放,临时支护难以抵抗围岩应变,使临时支护产生了变形,且随着洞室开挖爆破对围岩产生了扰动,加剧了变形。

针对此类围岩,在开挖爆破施工中,易对洞室围岩造成扰动,引起临时支护发生变形,而且变形起动后,采取加强临时支护措施几乎不能遏制变形的发展。

经总结,最有效的方案是及时完成永久混凝土的衬砌,针对6#洞上游围岩的特殊性,在后期洞挖掘进施工时必须采取“边开挖边衬砌”步步为营,稳扎稳打的总体施工方案。

3 隧洞大塌方及处理措施3.1发生塌方的原因7#支洞对应的引水隧洞主洞下游,2009年6月6日当施工至桩号S16+018.25时,桩号15+916.25处顶拱部位发生大面积塌方,垮塌高度达5-7m,在塌方处理过程中再次出现两次较大塌方,塌方长度从桩号S15+916.25~S15+977.25,总洞长61m,塌方量较大,塌方体将整个洞室完全封闭,顶部空腔大于8m。

自进入主洞后,洞室围岩由泥质板岩、砂质板岩构成,属软岩~中硬岩,呈薄~中厚层状,隧洞垂直埋深较大,岩体裂隙较发育,岩体较破碎,完整性较差,岩层走向与洞轴线夹角较小(<10°),地下水活动弱,为IV1类围岩。

3.2大塌方处理方案塌方发生后,经业主、设计、监理及施工单位代表现场多次勘察,共同研究讨论,采取如下处理方案:3.2.1对上游端IV1类围岩洞段进行加强支护S15+916.25向下游方向洞段发生塌方引起上游端原IV1类标准支护出现喷砼开裂、脱落等现象,为防止上游端再次发生垮塌,S15+916.25~S15+907.25段按IV2类支护施工,原IV1类已开挖支护断面不予扩挖,直接架立I16工字钢拱架,间距1.0m,连接钢筋Φ25间距50cm,系统锚杆与锁脚锚杆均Φ25,L=4m,挂φ6.5@15cm×15cm的钢筋网,喷C20砼厚20cm,该段型钢拱架均侵占永久砼衬砌结构线部分,待永久砼衬砌时再行拆除。

3.2.2 封闭塌方体沿坍塌体砌筑一道1-1.5m厚的挡墙,主要目的是防止向空腔内灌注砼时浆液外流。

3.2.3 超前大管棚施工沿上半拱拱圈位置布设Φ127超前大管棚,在掌子面用脚手架搭制一个钻孔施工平台,采用YGZ80导轨式普通地质钻机,调整施工角度,偏心跟管施工成孔,Φ127钢管为每节1.5m的无缝钢管组成,每节钢管两端均有连接丝口,施工时第一节钢管内放置一个钻头,后端钻杆也为一节一节加长。

大管棚施工时相临管棚的丝口不得在同一截面上,大管棚施工间距为40cm,长度为20m/根,施工角度3°~5°管尾与拱架焊接牢固,大管棚内布置钢筋网3×Φ22钢筋箍筋采用Φ10钢筋间距20cm,为便于灌浆,在大管棚的管壁布Φ8花孔,大管棚搭接长度为6m,在相邻两根Φ127大管棚之间布设两根Φ48注浆小导管,小导管施工角度20°~30°,长度为6m,搭接长度2.4m,管壁开Φ8花孔。

3.2.4 管棚注浆管棚施工完后,须通过管棚向坍塌体进行固结灌浆,灌浆浆液水灰比为:水:水泥=0.5:1.0,灌浆压力一般初选择为0.1~0.5Mpa,但现场根据实际情况及时进行调整,灌浆结束前必须持浆3分钟。

灌浆时先灌注小导管,小导管灌浆顺序是从两侧拱腰部位向拱顶靠拢的顺序,小导管灌浆完毕后继续进行大管棚的灌浆,大管棚灌浆顺序仍采取从两侧拱腰部位向拱顶靠拢的顺序,钢管均设有堵头防止浆液外溢。

但由于塌方量较大,难以探清空腔大小,在灌浆时部分浆液流入空腔内,造成灌浆量大,施工时段增加。

3.2.5 塌方段开挖支护灌浆结束12小时后开始拆除止浆墙,并按V类围岩标准断面进行开挖支护,支护参数为:①I18型钢拱架,间距60cm,边接钢筋Φ28间距50cm,与钢拱架焊接牢固;②拱顶系统锚杆Φ28,L=6m间距1.5m,排距与钢拱架对应,锁脚锚杆Φ28,L=6m,两边墙各5根均匀布置;③挂ф6.5@15cm ×15cm钢筋网;④满喷C20砼。

开挖施工时采取先开挖周边,预留核心土,待支护完毕后现挖除核心土的办法,每循环开挖进尺控制在60cm~80cm,边墙及拱脚部位不能满足断面之处,不得采取爆破处理,须采用挖机挖除或人工风镐凿除,确保钢拱架能满足设计断面,3.2.6 空腔内回填砼每支护完5m后及时退回上游5m处向拱顶塌方体空腔内钻进3根Φ127钢管作为检查孔,施工角度大于75度,深度不小于10m,检查拱顶部位是否存在空腔,若仍有空腔,再将砼泵管与检查孔钢管相连,向空腔内回填C20砼,回填砼时根据实际情况对回填砼次数及单次回填量进行控制,确保砼自重压力不对支承拱架造成破坏。

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