隧道塌方整治及預(yù)防措施

1、隧道塌方整治及預(yù)防措施摘要:本文提出對多變地質(zhì)條件下的隧道施工采用動(dòng)態(tài)施工的必要性,從隧道塌方整治及預(yù)防措施角度闡述了隧道施工的基本原則及要求;并以西山隧道為例，分析多變的地質(zhì)條件和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以便為日后不良地質(zhì)條件的隧道施工提供參考依據(jù)。關(guān)鍵詞:西山隧道塌方整治預(yù)防措施西山隧道DK460+236DK463+335,全長3099m（包括5m明洞）。本區(qū)地處貴州高原，地形起伏較大，地勢相對較陡。為剝蝕、侵蝕低中山地貌，地形起伏較大，山高坡陡植被不發(fā)育，自然橫坡3070,相對高度50m200m;基巖多出露，表層覆土為粉質(zhì)黏土，局部較厚,溝槽中還分布有卵石土，基巖為灰?guī)r、白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r夾泥質(zhì)灰?guī)r、

2、碳質(zhì)頁巖、砂巖、石英砂巖夾煤層及頁巖。洞身位于可溶巖與非可溶巖接觸帶。不良地質(zhì)為危巖落石、巖溶、順層、煤系地層（含瓦斯）等。1塌方簡介（順層偏壓）隧道在開挖至D1K463+297處時(shí)圍巖巖體較松散，極破碎巖質(zhì)為砂層，且沿線路左側(cè)拱腰位置斜向右側(cè)拱腳位置有明顯軟弱煤層，明顯順層偏壓地質(zhì)結(jié)構(gòu)，當(dāng)開挖至D1K463+295.8處時(shí)，沿掌子面拱頂位置發(fā)生坍方。內(nèi)含水較差。巖層產(chǎn)狀S-N/45E,巖質(zhì)軟，巖體破碎,為泥巖、砂巖夾炭質(zhì)頁巖，薄層狀，有大量地下水滲出，軟質(zhì)巖遇水軟化，層間結(jié)合差。2塌方整治首先封閉坍體對坍體采用42注漿小導(dǎo)管進(jìn)行注漿加固，固結(jié)塌方體,確保坍體穩(wěn)定防止坍方擴(kuò)大，便于處理塌方，同

3、時(shí)確保施工安全，塌方整治措施如下。（1）塌方處使用89長管棚一環(huán)，管棚長38m,每環(huán)20根，注漿量為3.0m3/m,主要布置于線路前進(jìn)方向的左側(cè)拱部（坍塌側(cè)）。（2）為保證施工及結(jié)構(gòu)安全，防止拱部進(jìn)一步坍塌，于在原有拱墻格柵鋼架之間增設(shè)補(bǔ)強(qiáng)工字鋼架。（3）于D1K463+255D1K463+270處設(shè)置拱墻18號工字鋼架，間距0.8m;D1K463+270D1K463+290段設(shè)全環(huán)18號工字鋼架，間距0.8m。作業(yè)平臺(tái)必須搭設(shè)牢固，穩(wěn)固可靠，防止因鉆機(jī)振動(dòng)造成平臺(tái)失穩(wěn)。（5）加強(qiáng)監(jiān)控量測，隨時(shí)注意圍巖變化情況，及時(shí)根據(jù)量測數(shù)據(jù)調(diào)整支護(hù)參數(shù)，確保施工安全。（6）加強(qiáng)瓦斯檢測。（7）進(jìn)行仰拱開挖

4、時(shí)，采用鋼管或I18工字鋼作臨時(shí)橫撐仰拱。（8）襯砌緊跟，條件成熟立即施做襯砌，封閉呈環(huán)。（9）襯砌砼滿足設(shè)計(jì)要求后，對地表坍方處進(jìn)行夯填，并使用M7.5漿砌片石鋪砌，厚度35cm,四周做好截水天溝。3西山隧道地質(zhì)情況分析根據(jù)開挖揭示的地質(zhì)情況來看，西山隧道D1K461+300至隧道出口穿越的地層主要以炭質(zhì)頁巖為主，局部含有煤層及煤線，炭質(zhì)頁巖含量大，達(dá)40%以上，巖體破碎，節(jié)理發(fā)育，巖石完整性差，隧道通過位置位于可溶巖與非可溶巖接觸帶及其附近，地下水發(fā)育，設(shè)計(jì)勘察時(shí)對基巖裂隙水發(fā)育程度及其對圍巖的軟化影響預(yù)計(jì)不足，引起圍巖級別發(fā)生變化，且線路與巖層走向小角度相交，巖層傾角為40。左右，順層作

5、用明顯，由于地下水對頁巖、炭質(zhì)頁巖的強(qiáng)烈軟化，造成軟化夾層，加劇順層的影響，致使工程地質(zhì)條件惡化，隧道側(cè)向應(yīng)力增大，軟質(zhì)巖在開挖后迅速崩解,遇富集于可溶巖與非可溶巖接觸帶，且有豐富補(bǔ)給的地下水巖體物理力學(xué)指標(biāo)下降致使初期支護(hù)變形較大且發(fā)展迅速，容易引起整個(gè)支護(hù)體系失穩(wěn)，頻繁造成坍塌。D1K460+939D1K461+300段由于埋深淺（最淺埋深為7m），覆土較厚（7m8m）,加之該段巖溶發(fā)肓，且該段隧道穿越溝槽，雨季時(shí)地下水極發(fā)肓，巖體溶蝕現(xiàn)象嚴(yán)重，節(jié)理發(fā)肓,隧道穿越土石接觸帶，從而易引起坍方。4西山隧道預(yù)防塌方措施（1）超前小導(dǎo)管采用450熱軋鋼花管，壁厚3.5mm;超前錨桿采用25中空注漿

6、錨桿，錨桿桿體抗拉力不小于180KN。（2）小導(dǎo)管環(huán)向間距為400cm,小外插角為57;大外插角為45,可根據(jù)實(shí)際情況作調(diào)整。（3）小導(dǎo)管或超前錨桿長度，每根長度為3m5m,兩組小導(dǎo)管間縱向水平搭接長度不小于100cm.（4）小導(dǎo)管注漿采用水泥砂漿（水灰比0.51.0);當(dāng)圍巖破碎，巖體止?jié){效果不好時(shí)，亦可采用水泥水玻璃雙液漿。(5)小導(dǎo)管在前部鉆注漿孔，孔徑6mm8mm,孔間距10cm20cm,呈梅花型布置，前端加工成錐形，尾部長度不小于30cm,作為不鉆孔的止?jié){段，注漿壓力控制在0.5MPaI.OMPa,具體漿液配合比和注漿壓力由現(xiàn)場根據(jù)地質(zhì)條件試驗(yàn)確定。5施工要點(diǎn)采取一切必要的措施保護(hù)圍

7、巖原有的特性，減少對其破壞和擾動(dòng)。在施工中采用動(dòng)態(tài)措施，合理選擇支護(hù)類型及支護(hù)參數(shù)，創(chuàng)造襯砌施工條件，縮短底部閉合時(shí)間，達(dá)到良好受力狀態(tài)。(3)加強(qiáng)監(jiān)控量測，及時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析，為施工方案的切實(shí)可行提供重要依據(jù)。軟弱圍巖施工必須貫徹的原則：管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測。6質(zhì)量要點(diǎn)(1)噴射混凝土有足夠的噴射厚度，使噴射表面平整；使其與圍巖附著成為一體，相互間能夠傳遞力和變形確保足夠的錨桿數(shù)量、孔深和裝填足夠量的錨固劑。嚴(yán)格控制鋼架的間距，與圍巖緊密接觸，縱向連接、底腳牢固。二次襯砌確保厚度、凈空尺寸滿足設(shè)計(jì)要求。防水板、止水帶張掛及安裝符合規(guī)范要求，充分發(fā)揮防水、止水效果。7安全要點(diǎn)開挖后初期支護(hù)及時(shí)跟進(jìn)，確保作業(yè)人員人身安全。開挖工作面拱頂及邊墻處的危石及時(shí)處理。放炮作業(yè)每一循環(huán)的裝藥量應(yīng)按地質(zhì)情況及時(shí)調(diào)整，不應(yīng)盲目施工。洞內(nèi)爆破作業(yè)必須統(tǒng)一指揮，所有人員必須撤離至安全地點(diǎn)(距爆破點(diǎn)200m以外)。遇有下列情況時(shí)，嚴(yán)禁裝藥爆破。照明不足;開挖面圍p(4)軟弱圍巖地段選擇正確的