壓漿鋼管式管棚法在隧道塌方處理中的相對(duì)適應(yīng)性研究

1、西南交通大學(xué)地下工程防災(zāi)控制原理論文.2011 PAGE 23壓漿鋼管式管棚法在隧道塌方處理中的相對(duì)適應(yīng)性研究摘 要：目前管棚工法在我國隧道施工中已被廣泛采用，尤其在隧道塌方處理中更是起到舉足輕重的作用，并且隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高速鐵路、地鐵、城市地下空間等都有了很大的發(fā)展，管棚法將面臨越來越多的工程應(yīng)用。但由于各方對(duì)該工法定義不同、未系統(tǒng)闡明其適應(yīng)性等原因，施工單位對(duì)管棚法仍局限于教條，憑經(jīng)驗(yàn)辦事，無法使其發(fā)揮應(yīng)有的作用。本文以壓漿鋼管式管棚法為例，簡單從其加固機(jī)理及作用效用分析其原理，并運(yùn)用大量工程實(shí)例論證，從而大致確定其在隧道塌方處理中的相對(duì)適應(yīng)性。為有志于系統(tǒng)研究管棚法相對(duì)適應(yīng)性者

2、搭梯鋪路。關(guān)鍵詞：隧道；塌方；壓漿鋼管式管棚法；適應(yīng)性1.引言塌方是在不良地質(zhì)地段施工隧道時(shí)最常見的一種災(zāi)害性事故，當(dāng)預(yù)防措施不理想，不可避免的發(fā)生后，使用合理的處理措施不但能降低延誤工期、節(jié)省資金還可以防止塌方繼續(xù)發(fā)展，減少工程質(zhì)量隱患。近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，管棚法施工已被廣泛采用，使其預(yù)支護(hù)技術(shù)日趨成熟。但將其用于隧道塌方后的處理中仍局限于教條，無法從加固機(jī)理及作用效用上對(duì)其深刻認(rèn)識(shí)，故有必要對(duì)管棚工法進(jìn)一步研究，歸納其相對(duì)適應(yīng)性原理，以便更好的指導(dǎo)現(xiàn)場，服務(wù)于施工。2.管棚工法的應(yīng)用及發(fā)展2.1概念界定管棚工法是一種在隧道開挖之前沿隧道開挖斷面外輪廓，以一定間隔與隧道平行鉆孔、插

3、入鋼管，再從插入的鋼管內(nèi)壓注充填水泥漿或砂漿，來增加鋼管外圍巖的抗剪切強(qiáng)度，并使鋼管與圍巖一體化，由管棚和圍巖構(gòu)成棚架體系的新的超前支護(hù)輔助施工技術(shù)1。在鐵路隧道工程施工技術(shù)指南（TZ204-2008）中要求管棚長度一般1040m，鋼管直徑一般70180mm，中心間距宜為管徑23倍，管棚外插角一般03，如圖1。圖1 隧道管棚超前支護(hù)示意圖目前工程中管棚法大致可分為四種方式：1、充填鋼管式，2、壓漿鋼管式，3、噴射式，4、噴射鋼管式。其中壓漿鋼管式管棚法在我們施工中較為常用。2.2工程應(yīng)用管棚法是近年發(fā)展起來的一種在軟弱圍巖中進(jìn)行隧道掘進(jìn)的新技術(shù)。自其誕生初便得到了大量的工程應(yīng)用。不論是現(xiàn)在還是

4、將來都將在地下施工中扮演越來越重要的角色。2.2.1管棚法的歷史發(fā)展管棚法最早是作為隧道施工的一種輔助工法使用在不良地質(zhì)地段。該技術(shù)首先誕生于20世紀(jì)70年代的比利時(shí)，當(dāng)時(shí)在修建安特衛(wèi)普（Antwerp）地鐵站時(shí)受既有鐵路車站影響，首次采用了管棚工法。隨后在日本、美國和西歐等國被廣泛采用。日本在八戶市一段長180m的公路隧道中使用直徑406.4mm，t=9.5m的長大口徑管棚獲得成功，我國鐵道部第十六工程局在北京地鐵西單車站施工中使用管棚法同樣取得很好的效果，見圖2。圖2 西單車站施工示意圖2.2.2管棚法的現(xiàn)狀分析目前管棚工法因其安全可靠，針對(duì)性強(qiáng)，已被廣泛應(yīng)用于各種地下工程。包括在建筑物密

5、集，交通繁忙的城市中心處進(jìn)行地鐵的暗挖施工，其預(yù)支護(hù)技術(shù)日趨成熟，尤其隨著近年來國內(nèi)外專家學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了大量研究，均大大推進(jìn)了管棚法各方面的迅速發(fā)展。目前在日本，管棚法已被公認(rèn)為隧道施工中解決塌方冒頂?shù)淖詈侠?、最有效的方法?.2.3管棚法的未來發(fā)展隨著我國高速鐵路、城市地鐵的快速發(fā)展，越江隧道、跨海隧道的修建以城市地下空間綜合利用的飛速發(fā)展，管棚工法將會(huì)得到越來越廣泛的工程應(yīng)用3.本研究的價(jià)值及內(nèi)容在我國管棚法飛速發(fā)展的現(xiàn)在，為更好的指導(dǎo)現(xiàn)場施工，本文對(duì)四大超前管棚施工法之一的壓漿鋼管式管棚法從其加固機(jī)理、作用效用兩方面進(jìn)行簡單分析并使用大量工程實(shí)例論證，從而大致確定其在隧道塌方處理中的相對(duì)

6、適應(yīng)性。為有志于系統(tǒng)研究管棚法相對(duì)適應(yīng)性者搭梯鋪路。4.管棚法的施工方法根據(jù)成孔時(shí)鉆桿是否跟進(jìn)，管棚法可分為2種：管棚引孔頂入法和管棚跟管鉆進(jìn)法2。其具體施工工藝流程圖如下圖3 管棚引孔頂入法圖4 管棚跟管鉆進(jìn)法5.加固機(jī)理發(fā)生塌方事故后的隧道巖體非常的破碎其力學(xué)性能與無粘結(jié)力的松散地層相似，此時(shí)的圍巖壓力主要表現(xiàn)為松動(dòng)壓力。其代表性理論主要有1.巖土自重理論；2.巖柱理論；3.普氏理論。巖土自重理論適用于隧道埋深極淺，認(rèn)為隧道洞頂土壓力即為上部巖土自重。此時(shí)可以不考慮土壤內(nèi)的抗剪摩擦作用，故計(jì)算出的壓力較為保守，偏于安全。Q=式中Q-洞頂荷載（kn/m2）; -洞頂巖土比重（kn/m3）；H

7、-隧道埋深（m）；q-地面荷載（kn/m2）巖柱理論適用于淺埋隧道，當(dāng)頂部土體松動(dòng)下沉?xí)r，由于土體內(nèi)的摩擦將帶動(dòng)兩側(cè)三棱體，由于埋深較淺無法形成自然平衡拱，塌陷將擴(kuò)展至地表，形成冒頂。Q=普氏理論適用于埋深較深，能形成自然平衡拱的隧道，此時(shí)作用在洞頂?shù)膰鷰r壓力僅為平衡拱內(nèi)的巖體自重。式中Q-洞頂荷載（kn/m2）; -洞頂巖土比重（kn/m3）；b1-自然平衡拱高度（m）；a1-自然平衡拱的跨度（m）；f-堅(jiān)固系數(shù)（普氏認(rèn)為f=0.1Rc,其中Rc為單軸抗壓強(qiáng)度（Mpa）6.作用效用目前我們對(duì)管棚預(yù)支護(hù)的作用效用還不是很清楚，通常的認(rèn)識(shí)是將其工作效用歸納為鋼管本身、漿液本身和二者共同作用下的棚

8、架原理6.1鋼管的作用因鋼管式先行設(shè)置的，在掘進(jìn)時(shí)，鋼管在格柵與掌子面后方的支撐支持下，形成梁式結(jié)構(gòu)，起到防止圍巖的松弛、崩塌的重要作用，有效的提高了掌子面和拱頂?shù)姆€(wěn)定性。采用錨固體理論，鋼管的打入從連接原理、組合原理和整體加固原理三方面加強(qiáng)了巖體的結(jié)構(gòu)力學(xué)參數(shù)，起到了提高圍巖整體受力性能的改良作用6.2漿液的作用根據(jù)填充注漿理論、滲透性注漿理論、劈裂注漿理論和擠密注漿理論，在化學(xué)膠結(jié)作用、惰性填充作用和離子交換作用下，漿液可以改良巖土的現(xiàn)有的性質(zhì)或從根本上改變巖土的物理化學(xué)性質(zhì)，從而在被注范圍內(nèi)產(chǎn)生一種新的物質(zhì)，形成剛度較大的加固圈。 6.3棚架的作用管棚格柵和注漿加固后的圍巖構(gòu)成一個(gè)棚架支

9、護(hù)體系，它起到了三方面作用：1、控制圍巖變形；2、擴(kuò)散圍巖壓力；3、適當(dāng)減少圍巖開挖釋放應(yīng)力總之，鋼管與注漿的共同作用在圍巖中構(gòu)成環(huán)繞洞頂?shù)暮裢矤罴庸倘?，形成?qiáng)大的預(yù)支護(hù)加固體系，從而通過提高巖體自身特性增強(qiáng)其穩(wěn)定性，有效的抑制了圍巖的松動(dòng)垮塌。7.工程實(shí)例7.1海南省環(huán)島高速公路青嶺隧道7.1.1工程概況該高速公路設(shè)計(jì)為雙線雙車道，其中青嶺隧道右洞長1140m，開挖高度9.8m，開挖寬度13m。7.1.2塌方情況里程YK304+038065處爆破時(shí)發(fā)生塌方，塌方長度27m，隧道拱頂以上塌方高度大約40m，塌方量約15000m3。塌方地段埋深75m，巖石為弱風(fēng)化的英安巖和少量的砂巖和泥巖，洞內(nèi)

10、地下水不發(fā)育，存在幾條斷層破碎帶。7.1.3塌方處理措施塌方后，經(jīng)研究采用超前小導(dǎo)管注漿加固拱部，然后逐步清渣，并采用噴錨網(wǎng)的支護(hù)手段。結(jié)果費(fèi)時(shí)1個(gè)月，開挖掘進(jìn)3m，出渣3500m3時(shí)，再次發(fā)生塌方，新的塌方渣體又掩埋作業(yè)地段，施工完全無法進(jìn)行。根據(jù)地震CT層析成像法測(cè)出的斷層破碎帶構(gòu)造情況分析和計(jì)算，決定采用長30m，127mm的管棚，一次跨過27m長的塌體。打設(shè)管棚前，在拱頂范圍內(nèi)共布置11個(gè)注漿孔，注單液水泥漿1199m3，最大注漿壓力為5.0Mpa。注漿完成后第八天開始施工管棚。管棚布設(shè)在拱頂148圓心角范圍的外輪廓線以上35cm處，管棚中心間距為35cm，管內(nèi)設(shè)鋼筋籠并灌注M30水泥

11、砂漿，共布設(shè)45根，總長1350m。由于塌體成細(xì)顆粒的土狀，故管棚完成后采用半斷面開挖自上而下進(jìn)行，下半斷面采用大型機(jī)械作業(yè)，安全快速。上部開挖后隨即進(jìn)行噴錨支護(hù)，使用格柵鋼架，間距1.0m，并配以鋼筋網(wǎng)。二次襯砌采用簡易襯砌臺(tái)車進(jìn)行，每一循環(huán)長度4.06.0m7.1.4塌方處理效果由于采用跟管鉆進(jìn)技術(shù)安裝的長大管棚，具有鋼管順直、管徑大，可承受巨大的塌體壓力，使整個(gè)處理過程在安全可靠的條件下有序進(jìn)行，從開挖到支護(hù)及二次襯砌都沒發(fā)生任何意外的安全質(zhì)量事故。整個(gè)塌方處理耗時(shí)4個(gè)月（其中注漿20d，管棚施工38d，開挖、支護(hù)、襯砌63d）7.2紅巖隧道7.2.1工程概況紅巖隧道為云壽公路改建工程泰

12、順至景寧間的雙車道隧道，是該段改建公路的控制工程。7.2.2塌方情況當(dāng)隧道開挖至K11+645遇到長達(dá)87m的大斷層時(shí)，原施工單位采取下側(cè)壁導(dǎo)坑掘進(jìn)，導(dǎo)坑斷面約5m*4m，采用加強(qiáng)噴砼和抬棚架強(qiáng)行通過的臨時(shí)支護(hù)體系。但在隨后的擴(kuò)大斷面施工中，施工至K11+6666時(shí)，原來由抬棚支撐的巖體發(fā)生大坍方。后采取不連續(xù)的清碴辦法，但每次清碴至工作面后，又發(fā)生塌方，恢復(fù)原狀，并且?guī)r碴由原先的粉末狀變?yōu)殚g雜1m3m的巨大巖石，坍空區(qū)已延至斷層外基巖影響帶，預(yù)計(jì)坍方高度在50m左右，長共計(jì)18m。斷層帶巖性由灰色砂礫巖、斷層泥及斷層角礫巖組成，巖石呈角礫狀松散結(jié)構(gòu)，巖體整體性差，局部有滲水，易失穩(wěn)，開挖后坍

13、方頻發(fā)。7.2.3塌方處理措施根據(jù)坍方體的工程地質(zhì)特點(diǎn)，確定了在拱部施作仰角13，89mm（厚5mm）長26m的管棚，管棚間距30cm，共計(jì)52根。管棚結(jié)合超前預(yù)注漿技術(shù)在開挖輪廓線外形成約4m厚的加固圈，并在開挖時(shí)以小導(dǎo)管補(bǔ)強(qiáng)注漿加固。開挖采用上下臺(tái)階法，上臺(tái)階高度約4m，采取預(yù)留核心土環(huán)形開法，上下臺(tái)階間距長度5m，以人工開挖為主，對(duì)局部未坍方部位可采用松動(dòng)爆破。在開挖后立即施作格柵拱架及錨網(wǎng)噴支護(hù)體系。注漿分三序孔注入，注入順序依次為C-S漿、水泥漿、水泥砂漿。注漿應(yīng)在鉆孔下管完成后立即進(jìn)行，以便在鉆相鄰孔時(shí)可做為當(dāng)前注漿孔的檢查孔。所有管棚鋼管均以3O號(hào)水泥砂漿充填，以加強(qiáng)鋼管的剛度。

14、注漿參數(shù)如下：雙液漿：水泥漿W ：C=O8：115：1，水玻璃漿35Be，C：S=1：11：03，注漿終壓2MPa，注漿速度3060Lmin，凝結(jié)時(shí)間35min，緩凝劑加入1%3%,擴(kuò)散半徑1m。單液水泥漿：W ：C=O8：115：1，注漿終壓2MPa，注漿速度3060Lmin，凝結(jié)時(shí)間lO15h，速凝劑加入3%6%。擴(kuò)散半徑在管棚注漿時(shí)為1m，而在工作面預(yù)注漿時(shí)為1.5m(工作面主要為坍方松散體)。水泥砂漿：3O號(hào)水泥砂漿，充填鋼管和充填較大的坍方空間7.2.4塌方處理效果1）.管棚施工完成后，僅用了不足2O天時(shí)間即完成了26m坍方段開挖施工，整個(gè)開挖過程安全順利，最大變形量僅有43mm。這

15、進(jìn)一步驗(yàn)證了大管棚在長大坍方處理中的重要作用。2）.根據(jù)開挖中揭示的情況，注漿固結(jié)體與管棚的共同棚架護(hù)拱作用是確保開挖順利，防止坍方繼續(xù)發(fā)展的重要因素，在管棚施工中必須重視注漿對(duì)地層的改良作用。7.3苦竹嶺隧道7.3.1工程概況苦竹嶺隧道是湖北省橫路線柏墩至田鋪段改建工程中唯一一座公路山嶺隧道，位于湖北省成寧市與崇陽縣交界處，是通城縣、崇陽縣、通山縣北上成寧與武漢的必經(jīng)之地，是該項(xiàng)目的控制工程。隧道為雙車道，全長585m。7.3.2塌方情況由于地質(zhì)條件復(fù)雜和施工方法不當(dāng)， 開挖至BK34+500時(shí)發(fā)生坍方，在已完成初期支護(hù)的BK34+540里程處封堵隧道。該段埋深97m，地表發(fā)生大面積沉降。7

16、.3.3塌方處理措施原施工單位噴漿封堵坍體小導(dǎo)管超前注漿、軌排等方案強(qiáng)行清碴，清走多少，補(bǔ)充多少，一個(gè)多月未有一點(diǎn)進(jìn)展，始終徘徊在里BK34+540處。預(yù)計(jì)坍方長1618m，高大于60m，為了治理坍方，早日形成開挖能力，決定采用超前長管棚預(yù)注漿方案。由于受洞內(nèi)場地的限制，長管棚只能在坍方體上開孔，管棚設(shè)計(jì)長20m，管棚的間距40cm、鉆孔仰角6(包括線路坡度)采用108(厚6mm)熱扎無縫鋼管。全都采用鋼花管，成孔下管后，再插入3根22螺紋鋼，以增強(qiáng)管棚剛度，如圖5。管棚的注漿為水泥水玻璃漿液，注漿參數(shù)為：C：W=1.2：l1.5：l， C：s=l：05，水玻璃35Be，模數(shù)24，注漿終壓10

17、15Mpa，可適量加入速凝劑3 6，擴(kuò)散半徑05m，注漿順序按管棚施鉆順序進(jìn)行。單孔注漿量采用公式：Q=式中r：鋼管半徑；L：鋼管長度；R：漿液擴(kuò)散半徑；g：地層孔隙率；a：漿液有效充填率；B：漿液損耗系數(shù)圖5 管棚布置圖7.3.4塌方處理效果清方工作較為順利，長管棚效果良好，達(dá)到了設(shè)計(jì)目的。再次證明了在隧道大坍方治理中，使用長管棚方案，其明顯的優(yōu)越性。7.4天井關(guān)隧道7.4.1工程概況晉濟(jì)高速公路天井關(guān)隧道全長2148 km，其中地質(zhì)情況復(fù)雜，在進(jìn)口K11+745K11+980段處于淺埋偏壓段，圍巖十分惡劣，裂隙極度發(fā)育，地下水豐富，圍巖為砂黏土夾碎石。設(shè)汁為V級(jí)圍巖。7.4.2塌方情況隧道

18、采用短臺(tái)階法施工，襯砌緊跟工作而，當(dāng)進(jìn)口上導(dǎo)開挖至K11+900后，退至下導(dǎo)開挖K11+870時(shí)，發(fā)生塌方，致使K11+900K11+870段的全部上導(dǎo)初期支護(hù)被破壞，究其原因是，圍巖裂隙極度發(fā)育，地下水流量大，在隧道拱頂是土夾碎石，在下導(dǎo)開挖中，由于圍巖壓力變大而導(dǎo)致塌方。7.4.3塌方處理措施根據(jù)現(xiàn)場塌方特點(diǎn)，決定采用管棚法施工方案。管棚采用89厚5的無縫鋼管，每節(jié)長5 m；其打設(shè)仰角12，鋼管每25 cm按梅花形鉆8 mm的小孔。每根89的鋼管間距為50 cm，其間每環(huán)為2122根交錯(cuò)布量，每節(jié)與節(jié)之問的搭接不小于15 m，其布設(shè)形式，見圖6。在鋼管中壓水泥-水玻璃漿(其水灰比為1：1)

19、，水泥漿：水玻璃體積比為1：05；水玻璃模數(shù)為24-28，濃度為3O45波美度。壓漿結(jié)束后，用lO號(hào)水泥砂漿填充鋼管形成鋼管砼。圖6 管棚布置圖7.4.4塌方處理效果拱部經(jīng)雙液注漿，邊墻采用42預(yù)注水泥漿，對(duì)圍巖開挖初期支護(hù)后，隧道繼續(xù)向前開挖，且在這段進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，得出拱頂沒有明顯下沉跡象；此段模筑砼后進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，也沒有發(fā)現(xiàn)砼裂紋和明顯的下降現(xiàn)象，驗(yàn)證了此法對(duì)處理偏壓，地下水豐富的隧道塌方是可行的7.5黑河水利樞紐工程隧洞7.5.1工程概況黑河水利樞紐工程是集灌溉、城市供水、防汛為一體的大型綜合水利工程，總投資約20億。溢洪洞位于大壩右岸，全長784 m，共分進(jìn)口平直段、陡坡段、出口擴(kuò)散段

20、三部分組成。開挖斷面為長*高=12 m *11 m的城門洞，拱高15 m。7.5.2塌方情況在溢洪洞陡坡段開挖施工中出現(xiàn)大面積的頂部塌方，塌方段巖石破碎，褶鄒與斷層交錯(cuò)，巖石多為云母片巖且地下水豐富。塌方渣體呈粉碎狀，含大量巖粉。7.5.3塌方處理措施根據(jù)地質(zhì)情況推斷和鉆孔探查，渣體與未塌落巖體之間存在較大塌穴，為了防止塌穴危及右岸山體，造成更大規(guī)模的塌方對(duì)松散體采用固結(jié)灌漿的方法進(jìn)行充填、加固。固結(jié)灌漿的目的，是充填松散體的空隙，使松散渣體充分膠結(jié)，增加巖體的整體性，從而為隧洞開挖創(chuàng)造條件。塌落體經(jīng)充填固結(jié)灌漿以后，提高了圍巖自身穩(wěn)定能力，開挖掌子面能保持直立，在管棚法施工過程中可以進(jìn)行水平

21、管棚鉆孔，并保持孔壁光滑，使得棚管能順利插入。偏于安全起見管棚按簡支梁計(jì)算。其跨度為一次循環(huán)開挖進(jìn)尺加上鋼拱架和開挖前工作面之間距離。進(jìn)尺15 m，計(jì)算跨度為3 m。通過計(jì)算。采用89 mm，壁厚5 mm的無縫鋼管作為棚管，棚管間距41cm。管子安裝完畢，將孔口管與巖壁之間的縫隙用速凝砂漿堵塞，將15 mm的排氣管插到孔底，采取純壓式灌漿，砂漿配合比為水：水泥：砂=05：1：1。為了增加圍巖的自身穩(wěn)定，充分發(fā)揮柔性支護(hù)的優(yōu)勢(shì)，頂拱布置了2515 m *15 m，L=4 m的徑向錨桿。為了安裝鋼拱架時(shí)便于固定，并保持圍巖不掉塊，設(shè)置了28mm，L=4 m間距50cm仰角25的超前錨桿。對(duì)于兩側(cè)巖

22、體已塌落部位，設(shè)置了228mm，L=9 m的錨桿束。對(duì)于兩側(cè)巖體未塌落部位，為了防止鋼拱架失穩(wěn)，在其底腳上每側(cè)各設(shè)置了25mm，L=4 m的4根錨筋，以將鋼拱架固定在巖壁上。7.5.4塌方處理效果采用灌漿、頂部灌漿孔插入長錨桿、管棚、鋼拱架和錨噴聯(lián)合支護(hù)的措施，保護(hù)了塌方體處理的順利進(jìn)行。根據(jù)隧洞再開挖取樣顯示，灌漿固結(jié)后的巖體抗剪強(qiáng)度接近完好巖石，較好的固結(jié)灌漿效果結(jié)合管棚的護(hù)拱作用，是防止塌方繼續(xù)發(fā)展、確保開挖順利的重要因素7.6內(nèi)昆線侯家灣四號(hào)隧道7.6.1工程概況侯家灣四號(hào)隧道全長2228m，隧道縱坡19.5%，進(jìn)口端位于R=500m的曲線上，這里氣候惡劣，地質(zhì)復(fù)雜，溶槽溶溝發(fā)育，其中

23、進(jìn)口端長達(dá)183m為埋深20m左右的風(fēng)化極嚴(yán)重的玄武巖破碎層，自穩(wěn)能力極差，其余地段均為灰?guī)r地質(zhì)。7.6.2塌方情況在施工中考慮到圍巖比較破碎，分上下兩層臺(tái)階開挖，在按設(shè)計(jì)施做初期支護(hù)的情況下，DK346+282DK346+299段17m拱部初期支護(hù)發(fā)生塌方，地表形成直徑8m、深4m的塌穴，塌方量約3630m3。7.6.3塌方處理措施經(jīng)現(xiàn)場研究后決定采用2步處理方法：1.對(duì)塌穴凹部壁施做掛網(wǎng)、噴錨支護(hù)，坍塌漏斗地表進(jìn)行截水，必要時(shí)搭雨棚，防止地表水灌入塌體內(nèi)。待洞內(nèi)處理完后，采用土石夯填到高出原地面，用M5漿砌片石鋪砌。2.對(duì)洞內(nèi)塌體采用沿開挖面輪廓線外加設(shè)管棚和小導(dǎo)管注漿進(jìn)行預(yù)加固，固結(jié)后再

24、進(jìn)行塌體段開挖的方法施工。其中管棚每段長6m，每段間用V形對(duì)焊。前段安裝硬質(zhì)鉆頭，采用直接撞擊法將棚管撞擊至設(shè)計(jì)位置。硼管前部注漿孔徑1016mm，注漿時(shí)采用1:1水泥漿液。外摻速凝劑，注漿開始時(shí)水灰比大，后逐漸變小，注漿壓力逐漸升高，當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)終壓時(shí)再注20min，注漿量大致與設(shè)計(jì)注入量相近。7.6.4塌方處理效果開挖情況顯示，塌體玄武巖破碎體及土石松散體凝結(jié)成一個(gè)整體，相當(dāng)于一個(gè)低標(biāo)號(hào)混凝土整體。拱部也有自穩(wěn)能力，在施做初期支護(hù)后經(jīng)量測(cè)資料分析，塌體處于穩(wěn)定狀態(tài)，未發(fā)生變形和下沉，處理結(jié)果達(dá)到了預(yù)期的目的。8.結(jié)論在隧道施工中，一旦發(fā)生塌方，不但延誤工期、大幅度提高工程費(fèi)用，還會(huì)出現(xiàn)對(duì)人身

25、的傷害；同時(shí) 處理不當(dāng)，也會(huì)遺留工程后患，給維修養(yǎng)護(hù)工作造成極大困難。管棚超前支護(hù)法是近年發(fā)展起來的一種隧道掘進(jìn)的新技術(shù)，但由于它施工快、安全性高、工期短等特點(diǎn)，在世界各國地下工程施工中均得到了廣泛的應(yīng)用。進(jìn)一步驗(yàn)證了管棚法在隧道塌方處理中的重要作用，在隧道埋設(shè)較淺的地段，地面建筑物密集、交通繁忙的市中心等特殊地區(qū)是一種行之有效的手段。管棚法適用于地質(zhì)較差、地下水活動(dòng)較強(qiáng)等特殊困難地段，包括砂性土、砂礫、孤石、風(fēng)化巖甚至于粘性土和軟巖等軟弱地層及涌水、涌砂層。參考文獻(xiàn)1關(guān)寶樹.隧道工程施工要點(diǎn)集M.北京：人民交通出版社，2003.2鐵路隧道工程施工技術(shù)指南（TZ204-2008）.北京：中國鐵

26、道出版社，2008目 錄TOC f h z t 1級(jí),1,2級(jí),2,3級(jí),3 HYPERLINK l _Toc295921629 摘 要 PAGEREF _Toc295921629 h 1 HYPERLINK l _Toc295921630 1.引言 PAGEREF _Toc295921630 h 1 HYPERLINK l _Toc295921631 2.管棚工法的應(yīng)用及發(fā)展 PAGEREF _Toc295921631 h 2 HYPERLINK l _Toc295921632 2.1概念界定 PAGEREF _Toc295921632 h 2 HYPERLINK l _Toc2959216

27、33 2.2工程應(yīng)用 PAGEREF _Toc295921633 h 2 HYPERLINK l _Toc295921634 2.2.1管棚法的歷史發(fā)展 PAGEREF _Toc295921634 h 3 HYPERLINK l _Toc295921635 2.2.2管棚法的現(xiàn)狀分析 PAGEREF _Toc295921635 h 3 HYPERLINK l _Toc295921636 2.2.3管棚法的未來發(fā)展 PAGEREF _Toc295921636 h 4 HYPERLINK l _Toc295921637 3.本研究的價(jià)值及內(nèi)容 PAGEREF _Toc295921637 h 4 H

28、YPERLINK l _Toc295921638 4.管棚法的施工方法 PAGEREF _Toc295921638 h 4 HYPERLINK l _Toc295921639 5.加固機(jī)理 PAGEREF _Toc295921639 h 6 HYPERLINK l _Toc295921640 6.作用效用 PAGEREF _Toc295921640 h 9 HYPERLINK l _Toc295921641 6.1鋼管的作用 PAGEREF _Toc295921641 h 9 HYPERLINK l _Toc295921642 6.2漿液的作用 PAGEREF _Toc295921642 h

29、10 HYPERLINK l _Toc295921643 6.3棚架的作用 PAGEREF _Toc295921643 h 10 HYPERLINK l _Toc295921644 7.工程實(shí)例 PAGEREF _Toc295921644 h 10 HYPERLINK l _Toc295921645 7.1海南省環(huán)島高速公路青嶺隧道 PAGEREF _Toc295921645 h 10 HYPERLINK l _Toc295921646 7.1.1工程概況 PAGEREF _Toc295921646 h 10 HYPERLINK l _Toc295921647 7.1.2塌方情況 PAGERE

30、F _Toc295921647 h 11 HYPERLINK l _Toc295921648 7.1.3塌方處理措施 PAGEREF _Toc295921648 h 11 HYPERLINK l _Toc295921649 7.1.4塌方處理效果 PAGEREF _Toc295921649 h 11 HYPERLINK l _Toc295921650 7.2紅巖隧道 PAGEREF _Toc295921650 h 12 HYPERLINK l _Toc295921651 7.2.1工程概況 PAGEREF _Toc295921651 h 12 HYPERLINK l _Toc295921652

31、 7.2.2塌方情況 PAGEREF _Toc295921652 h 12 HYPERLINK l _Toc295921653 7.2.3塌方處理措施 PAGEREF _Toc295921653 h 12 HYPERLINK l _Toc295921654 7.2.4塌方處理效果 PAGEREF _Toc295921654 h 13 HYPERLINK l _Toc295921655 7.3苦竹嶺隧道 PAGEREF _Toc295921655 h 13 HYPERLINK l _Toc295921656 7.3.1工程概況 PAGEREF _Toc295921656 h 13 HYPERLINK l _Toc295921657 7.3.2塌方情況 PAGEREF _Toc295921657 h 14 HYPERLINK l _Toc295921658 7.3.3塌方處理措施 PAGEREF _Toc295921658 h 14 HYPERLINK l _Toc295921659 7.3.4塌方處理效果 PAGEREF _Toc295921659 h 15 HYPERLINK l _Toc2959216