吉林省某淺埋、偏壓隧道綜合治理監(jiān)控措施

淺埋、偏壓隧道綜合治理監(jiān)控措施摘要：xxx隧道在施工工之前,就已被設(shè)計(jì)計(jì)單位列為吉吉林省內(nèi)工程程地質(zhì)最復(fù)雜雜的隧道。施施工過(guò)程中,多次在施工工現(xiàn)場(chǎng)召開(kāi)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)會(huì),修訂補(bǔ)充設(shè)設(shè)計(jì),討論具體施施工方法。本本文介紹了在在這種特殊復(fù)復(fù)雜地質(zhì)條件件下,如何進(jìn)行地地表注漿、大大管棚施工、超超前小導(dǎo)管配配合系統(tǒng)支護(hù)護(hù),準(zhǔn)確把握巖巖土應(yīng)力變化化的情況下適適時(shí)控制,合理釋放。成成功地實(shí)現(xiàn)了了xx隧道進(jìn)口口偏壓、淺埋埋段的開(kāi)挖和和支護(hù),并在工藝上上加以細(xì)化,總結(jié)出了該該類圍巖的施施工方法，施施工工藝，供供相似施工行行業(yè)借鑒和參參考。關(guān)鍵詞：淺埋、偏偏壓、軟弱圍圍巖、地表注注漿、大管棚棚、聯(lián)合支護(hù)護(hù)工程概況及設(shè)計(jì)計(jì)意圖xx公路沿江至至xx段位于吉吉林省xx境內(nèi),路線起點(diǎn)位位于沿江鄉(xiāng),終點(diǎn)xx。其中我我單位施工的的02標(biāo)段K6+0000～K11+0000，全長(zhǎng)5公里，其中中xx隧道K7+6770～K9＋576，長(zhǎng)1906米。沿線地質(zhì)概況為為新生代及第第四系下更新新統(tǒng)地質(zhì)構(gòu)造造和中生界侏侏羅系、太古古界地質(zhì)構(gòu)造造，表層為1.5～4米左右的碎碎石土、粘性性土及土含石石,其下為玄武武巖及氣孔狀狀玄武巖、花花崗巖以及風(fēng)風(fēng)化程度不等等的凝灰?guī)r、流流紋巖、片麻麻巖和角閃巖巖等。進(jìn)口段山體較單單薄,出露的基巖巖為侏羅系白白水灘組碳質(zhì)質(zhì)頁(yè)巖,碳質(zhì)泥巖夾夾砂層,巖石很破碎碎，巖質(zhì)極軟軟弱,高差起伏大大，近三百米米埋深不足30米，并且嚴(yán)嚴(yán)重偏壓，最最小埋深僅有有5米，據(jù)野外外鉆孔和探坑坑詳細(xì)勘察后后,設(shè)計(jì)為120米明洞和178米淺埋II類，對(duì)80米淺埋偏壓壓段暗洞地表表施工采用豎豎直錨管，注注漿預(yù)加固。暗暗洞進(jìn)洞開(kāi)挖挖時(shí)先施工ΦΦ108無(wú)縫鋼管，配配合以超前小小導(dǎo)管注漿。洞洞內(nèi)以間距60㎝的工字鋼鋼架全環(huán)封閉閉，鋼架接頭頭處施工鎖腳腳小導(dǎo)管控制制圍巖變形。淺埋、偏壓段綜綜合施工方案案地表預(yù)加固我單位在開(kāi)挖前前認(rèn)真審閱設(shè)設(shè)計(jì)文件，并并邀請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單單位及地質(zhì)專專家對(duì)本段地地質(zhì)進(jìn)行講解解和分析，基基本理解了該該種地質(zhì)的特特性，確定了了基本的施工工方法。在施施工前還從當(dāng)當(dāng)?shù)匕傩漳莾簝毫私獾皆谑┦┕け∪醵卧袕U棄煤窯窯通過(guò)，于是是我們采取立立足實(shí)際，根根據(jù)設(shè)計(jì)意圖圖對(duì)地表先進(jìn)進(jìn)行了預(yù)加固固(見(jiàn)圖1)。其施工工藝流程程為：清理地表清理地表測(cè)量定位測(cè)量定位鉆機(jī)就位定位檢測(cè)鉆機(jī)就位定位檢測(cè)調(diào)整注漿管加工鉆孔注漿管加工鉆孔鋼筋網(wǎng)加工鋼筋網(wǎng)加工鋼管安裝鋼管安裝噴砼拌制施做止?jié){盤噴砼拌制施做止?jié){盤漿液配制鋼管注漿漿液配制鋼管注漿封管封管隧道開(kāi)挖隧道開(kāi)挖1．1資源配置置：專門成立注漿隊(duì)隊(duì)，人員、機(jī)機(jī)械組織安排排如下：隊(duì)長(zhǎng)：11名技術(shù)員：1名測(cè)量員：2名鉆機(jī)司機(jī)：6名電焊工：2名注漿泵司機(jī):2名工人:12名施工機(jī)具如如表所示序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)單位數(shù)量備注1鉆機(jī)KQJ90支架架式式臺(tái)32風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)YT28臺(tái)23水泥漿攪拌機(jī)JQ350立式式攪攪拌機(jī)臺(tái)24水玻璃攪拌機(jī)UB3C型臺(tái)25斗車個(gè)66壓漿泵BM-250型型臺(tái)27儲(chǔ)漿筒自制個(gè)21.2配制漿液液：注漿漿液采用水水泥、水玻璃璃雙液注漿。水水玻璃波美度度為40，模數(shù)2.6；水泥漿：：水玻璃（體體積比）：1：0.8～1；水泥漿采采用普通硅酸酸鹽水泥，水水灰比1：1，注漿時(shí)加加入3%的緩凝劑。注漿參數(shù)的選擇擇：?jiǎn)慰鬃{量量：0.8H((m3)；注漿速度：30～50L／min；凝結(jié)時(shí)間：302～5′；注漿初壓：0.5～1MPa；注漿終壓：2～2.5Mppa,在補(bǔ)注時(shí)調(diào)調(diào)整到3.0～3.5MMPa；W／C：1：1；1.3鉆孔1）首先為了保保證鉆孔的成成孔率，減少少塌孔，先進(jìn)進(jìn)行地表土體體和腐殖土的的清理，并初初噴一層砼。2）然后對(duì)該區(qū)區(qū)域的鉆孔位位置進(jìn)行測(cè)量量標(biāo)注，并一一一測(cè)出地面面高程,以便注漿導(dǎo)導(dǎo)管提前加工工；3）安設(shè)鉆機(jī)，在在設(shè)計(jì)位置進(jìn)進(jìn)行鉆孔，鉆鉆孔過(guò)程中，如如個(gè)別坍孔較較嚴(yán)重，不能能成孔，該處處可以先不鉆鉆孔和安管，待待其它位置孔孔位安裝并注注漿完畢后，在在漿液凝固后后，再補(bǔ)鉆剩剩余的孔。4）鉆孔結(jié)束后后，及時(shí)清孔孔，塞緊孔口口，防止雜物物堵孔,致使鋼管無(wú)無(wú)法正常安裝裝。5）加工和安裝裝豎直錨管：：根據(jù)地表實(shí)實(shí)測(cè)高度加工工長(zhǎng)度不等的的Φ42*3..5mm無(wú)縫鋼管，并并在無(wú)縫鋼管管上打壓漿孔孔。鋼管加工工長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)實(shí)測(cè)洞頂覆蓋蓋層厚度確定定,下端至隧道道開(kāi)挖輪廓線線外2米，地表出出露鋼管20cm。現(xiàn)場(chǎng)拼接接時(shí)要防止斷斷管并保持安安裝順直。6）施工止?jié){盤盤：將下好的的鋼筋網(wǎng)片進(jìn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拼接接，并與鋼管管焊接在一起起，保證鋼筋筋網(wǎng)的整體性性。然后進(jìn)行行噴射砼15㎝,封閉山體表表層，并基本本保持與原始始地形一致。7）建立注漿站站：在施工區(qū)區(qū)域附近建立立三區(qū)一帶，分分別為材料供供應(yīng)區(qū)，漿液液拌合區(qū)，系系統(tǒng)壓漿區(qū)，運(yùn)運(yùn)輸供應(yīng)帶。.8）確定注漿量量：對(duì)有代表表性的孔位進(jìn)進(jìn)行注水試驗(yàn)驗(yàn)，分析巖土土的孔隙率和和滲透系數(shù)，來(lái)來(lái)調(diào)整注漿參參數(shù)，確定注注漿量的大小小、速度和注注漿壓力。9）注漿：注漿漿時(shí)，遵從從從低處向高處處注漿，從外外向內(nèi)注漿的的原則，盡量量減少相鄰注注漿管串漿現(xiàn)現(xiàn)象發(fā)生，并并設(shè)專人盯注注壓力表的變變化，防止堵堵管和注漿管管的脫管。在在注內(nèi)排孔時(shí)時(shí)，適當(dāng)提高高注漿壓力。在在達(dá)到預(yù)計(jì)注注漿量后，即即可換管另注注。在未達(dá)到到設(shè)計(jì)注漿量量時(shí)而壓力達(dá)達(dá)到預(yù)定值時(shí)時(shí)，進(jìn)行原因因分析，確定定已飽和時(shí)，才才能換管另注注。有時(shí)發(fā)生生竄管，漿液液從其它管中中冒出時(shí)，馬馬上停止注漿漿，盡早補(bǔ)注注出漿管，否否則要補(bǔ)充鉆鉆孔。10）效果檢測(cè)測(cè)：第一輪注注漿結(jié)束后，會(huì)會(huì)同業(yè)主、監(jiān)監(jiān)理及設(shè)計(jì)方方進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取取芯抽檢。11）高壓補(bǔ)注注：在檢測(cè)到到遺漏區(qū)域后后，要及時(shí)進(jìn)進(jìn)行第二輪高高壓補(bǔ)注，并并在補(bǔ)注完畢畢后，進(jìn)行第第二次檢測(cè)，可可采取灌注高高壓水法。經(jīng)經(jīng)測(cè)定檢查孔孔的吸水量（漏漏水量）均小小于0.5L//min·m。全部符合合設(shè)計(jì)要求。12）恢復(fù)地貌貌：由于注漿漿和砼封閉均均在森林中進(jìn)進(jìn)行，為了使使自然環(huán)境破破壞降到最低低程度，在施施工完畢后，要要進(jìn)行覆土綠綠化，并在護(hù)護(hù)拱的四周進(jìn)進(jìn)行填土夯實(shí)實(shí)，做到與四四周地形的自自然順接。歷經(jīng)兩兩個(gè)多月的緊緊張時(shí)工全部部完成了注漿漿任務(wù)，在地地表進(jìn)行了80米的地表注注漿后，注漿漿地段經(jīng)過(guò)鉆鉆孔檢驗(yàn)和再再次注水檢驗(yàn)驗(yàn)，達(dá)到了預(yù)預(yù)計(jì)注漿量，并并使巖土的松松散結(jié)構(gòu)得到到了一定程度度的改善,效果良好，而而且在隨后的的隧道開(kāi)挖中中，出水量較較少，并明顯顯看到在松散散的巖體中，有有漿液凝膠。從從而保證了隧隧道施工的安安全和質(zhì)量，達(dá)達(dá)到了預(yù)期效效果。2、進(jìn)洞大管棚棚施工進(jìn)洞施工采用長(zhǎng)長(zhǎng)管棚注漿加加固，結(jié)合小小導(dǎo)管注漿、鋼鋼拱架支撐、錨錨網(wǎng)噴等措施施形成一個(gè)整整體，保證施施工過(guò)程安全全及隧道運(yùn)營(yíng)營(yíng)安全。大管棚施工工藝藝為：仰坡支護(hù)仰坡支護(hù)安裝定向套管安裝定向套管施工套管砼施工套管砼定位檢測(cè)鉆機(jī)定位調(diào)整定位檢測(cè)鉆機(jī)定位管棚鋼管加工管棚鋼管加工鉆孔鉆孔鋼管安裝鋼管安裝雙液漿調(diào)配壓注雙液漿雙液漿調(diào)配壓注雙液漿灌注砂漿封管灌注砂漿封管隧道開(kāi)挖隧道開(kāi)挖2.1仰坡支護(hù)護(hù)。仰坡開(kāi)挖至洞頂頂標(biāo)高時(shí)，依依據(jù)工作面出出露地質(zhì)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，上部為腐腐殖土層及粘粘土層，中部部為風(fēng)化砂土土層及煤矸石石層,下部為強(qiáng)風(fēng)風(fēng)化砂巖層，已已發(fā)生部分滑滑坍，必須盡盡早支護(hù)。仰仰坡全斷面采采用小導(dǎo)管注注漿施工，小小導(dǎo)管長(zhǎng)4.5米，間距1m*1m，安裝完畢畢后焊接雙層層φ8鋼筋網(wǎng)片，噴噴射20cm厚C20砼（見(jiàn)圖2）。2.2管孔定位位：利用全站儀和精精密水準(zhǔn)儀按按照設(shè)計(jì)精確確定出鉆孔位位置，并用紅紅油漆明確標(biāo)標(biāo)注。2.3安裝定向向套管：導(dǎo)向管是控制成成孔方向使之之不偏斜的主主要手段，在暗洞口向向下開(kāi)挖到基基巖時(shí)，施工工砼基座，在在暗洞開(kāi)挖輪輪廓線以外，安安裝6榀工字鋼架,鋼架間距50㎝，工字鋼鋼上焊接Φ127管棚定向鋼鋼管，縱向用用φ25螺紋鋼連接,形成整體支支護(hù)。2.4施工套拱拱砼：護(hù)拱采用現(xiàn)澆CC30模注混凝土土，厚度100cm，使管棚導(dǎo)導(dǎo)向墻做為止止?jié){墻，設(shè)置置套拱，套拱拱縱向長(zhǎng)度為為3米。（見(jiàn)圖3）2.5鉆機(jī)定位位和鉆孔：針對(duì)每根鋼管位位置，進(jìn)行縱縱向基線定位位，并對(duì)鉆機(jī)機(jī)基臺(tái)抄平，調(diào)調(diào)整高度和仰仰角，在鉆進(jìn)進(jìn)過(guò)程中要不不斷地檢查鉆鉆機(jī)鉆桿方向向和仰角。2.6鋼管安裝裝：管棚鋼管采用ΦΦ108*66mm無(wú)縫鋼管，每每根長(zhǎng)度50米，間距50cm，每節(jié)管長(zhǎng)9米,接頭處用15㎝長(zhǎng)絲扣相相連接。2.7注漿參數(shù)數(shù)：注漿漿液采用水水泥、水玻璃璃雙液注漿。水水玻璃波美度度40，模數(shù)2.6；水泥漿：：水玻璃（體體積比）：1：0.8～1；水泥漿采采用普通硅酸酸鹽水泥，水水灰比1：1。2.8主要設(shè)備備材料及人員員組織設(shè)備材料有：MMK—5型工程水平平鉆機(jī)兩臺(tái)，BM-2550型注漿泵兩兩臺(tái)，自制水水玻璃攪拌機(jī)機(jī)一臺(tái)，JQ350立式攪拌機(jī)2臺(tái)，儲(chǔ)漿桶桶兩臺(tái)，20立方空壓機(jī)機(jī)一臺(tái)，普通通硅酸鹽水泥泥、40波美度的水水玻璃及帶有有套絲的Φ108×66mm鋼管若干，方方木、鋼扒釘釘、塑料管、木木板、注漿管管、三通管若若干。人員組織：可分分兩個(gè)工班進(jìn)進(jìn)行作業(yè)，每每工班15人。其中：：隊(duì)長(zhǎng)1人，施工技技術(shù)員1人，測(cè)量工2人（負(fù)責(zé)布布孔、定位、量量測(cè)），工人人8人（負(fù)責(zé)破破孔、移動(dòng)鉆鉆機(jī)、裝卸鉆鉆桿、安裝鋼鋼管、拌漿注注漿等），電電焊工1人，鉆機(jī)司司機(jī)2人。3.安全措施3.1穩(wěn)定鉆機(jī)機(jī)所使用的方方木一定要穩(wěn)穩(wěn)固，防止產(chǎn)產(chǎn)生沉降、位位移及滑落。3.2施工中使使用的電力線線(注意有否老老化，漏電現(xiàn)現(xiàn)象)、風(fēng)管線、水水管線要布置置整齊，有條條理。3.3施鉆時(shí)時(shí)，按機(jī)械操操作規(guī)程操作作，嚴(yán)防機(jī)械械傷人。3.4注漿前嚴(yán)嚴(yán)格檢查機(jī)具具、管路及接接頭處的牢靠靠程度，以防防壓力過(guò)大爆爆破傷人。3.5要注意及及時(shí)排水，防防止作業(yè)面泥泥濘。3.6鋼管內(nèi)注注漿時(shí)，操作作人員必須帶帶好口罩、眼眼鏡及膠手套套。3.7夜晚施工工必須具備良良好的照明條條件。4.質(zhì)量要求4.1根據(jù)施施工基準(zhǔn)點(diǎn)，按按管棚施工圖圖布置管棚孔孔；孔位偏差差應(yīng)大于1000mm；管棚孔鉆進(jìn)進(jìn)深度誤差為為-0.2～+0.3mm；鉆孔偏斜率率控制在0.8%以內(nèi)。4.2鉆孔孔應(yīng)由高孔位位向低孔位進(jìn)進(jìn)行。4.3鉆孔孔孔徑應(yīng)比鋼鋼管直徑大30~400mm。4.44遇卡鉆、坍坍孔時(shí)應(yīng)注漿漿后重鉆。4.5鉆孔孔合格后及時(shí)時(shí)安裝鋼管，其其接長(zhǎng)時(shí)連接接必須牢固。4..6注漿漿液必必須充滿鋼管管及周圍空隙隙，其注漿量量和壓力應(yīng)根根據(jù)試驗(yàn)確定定據(jù)試驗(yàn)確定定。三.隧道內(nèi)聯(lián)聯(lián)合支護(hù)措施施在進(jìn)行了管棚施施工后，隨后后進(jìn)行了超前前小導(dǎo)管配合合超前支護(hù)。隧隧道開(kāi)挖采取取上弧導(dǎo)超前前，中導(dǎo)坑繼繼后，錯(cuò)落進(jìn)進(jìn)行落底封閉閉，每臺(tái)階間間距控制在3～5米。做到隨隨開(kāi)挖、隨支支護(hù)、隨量測(cè)測(cè)，隨總結(jié)，隨隨改進(jìn)。其具具體施工見(jiàn)圖圖4。在開(kāi)挖上導(dǎo)坑時(shí)時(shí)拱架有較小小的下沉量，掌掌子面出現(xiàn)小小范圍的坍塌塌，但在中臺(tái)臺(tái)階落底時(shí)拱拱頂出現(xiàn)了較較大程度的下下沉，而且在在拱架聯(lián)接處處出現(xiàn)一定程程度的收斂。我們根據(jù)施工監(jiān)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)據(jù)分析，確認(rèn)認(rèn)了有如下原原因：1、山體土松散散破碎層較厚厚，地表注漿漿加固了地表表，但無(wú)法對(duì)對(duì)隧道四周和和底板形成膠膠接。2、由于隧道洞洞口正好趕在在山區(qū)雨季施施工，山體水水滲流現(xiàn)象較較嚴(yán)重，雖然然進(jìn)行了地表表注漿預(yù)支護(hù)護(hù)，但在山體體上坡的滲水水還是逐漸進(jìn)進(jìn)入隧道施工工區(qū)，特別是是在線路右側(cè)側(cè)影響較明顯顯，而本隧道道的圍巖屬于于泥質(zhì)灰?guī)r，凝凝灰?guī)r和煤矸矸石層的交錯(cuò)錯(cuò)分布，經(jīng)水水流滲透后，膨膨脹軟化，呈呈泥糊狀，正正好在鋼拱架架A段與B段相連接處處影響最大。3、在施工時(shí)存存在一定的缺缺陷。3.1拱架架立立時(shí)拱腳不實(shí)實(shí)，有虛碴，在在打設(shè)錨桿和和安裝超前小小導(dǎo)管時(shí)，風(fēng)風(fēng)槍在鋼拱架架上震動(dòng)時(shí)，造造成拱架下沉沉。3.2拱架上方方與圍巖之間間有空洞，噴噴射砼不能完完全封閉巖面面，即使能夠夠封閉，也僅僅僅是薄薄的的一層，達(dá)不不到巖面封閉閉的最低厚度度5㎝，而且圍圍巖破碎性特特點(diǎn)，整體性性不好，靠局局部墊塊點(diǎn)支支撐也無(wú)法對(duì)對(duì)圍巖起到支支護(hù)的效果。當(dāng)當(dāng)空洞充填密密實(shí)時(shí)，自重重又較大，與與圍巖粘結(jié)性性差，爆破開(kāi)開(kāi)挖時(shí)振動(dòng)加加劇了對(duì)拱架架的壓力。3.3中部開(kāi)挖挖時(shí)，暴露拱拱腳時(shí)間長(zhǎng)，使使個(gè)別拱架變變形和下沉較較大。針對(duì)上述情況，經(jīng)經(jīng)業(yè)主和設(shè)計(jì)計(jì)部門現(xiàn)場(chǎng)勘勘測(cè)，決定對(duì)對(duì)洞口段加快快落底，盡早早進(jìn)行仰拱封封閉的施工。并并增加了拱腳腳注漿錨管，對(duì)對(duì)分臺(tái)階開(kāi)挖挖架立的拱架架底設(shè)置了縱縱向槽鋼連接接，增強(qiáng)了拱拱架整體鋼度度。具體施工工方案見(jiàn)圖5。同時(shí)我們也對(duì)施施工工藝進(jìn)行行了細(xì)化，對(duì)對(duì)掌子面開(kāi)挖挖采取預(yù)留小小部分核心土土；下臺(tái)階開(kāi)開(kāi)挖時(shí)，先拉拉中槽，使上上臺(tái)階和中臺(tái)臺(tái)階拉開(kāi)距離離后（4～5m），再錯(cuò)落落擴(kuò)挖第三個(gè)個(gè)臺(tái)階，第三三臺(tái)階開(kāi)挖后后，馬上進(jìn)行行仰拱封閉，形形成鋼筋砼閉閉合環(huán)。這樣樣施工后，隧隧道內(nèi)圍巖變變形才有了較較大程度的減減弱，進(jìn)入了了可控制范圍圍之內(nèi)。然后后在掌子面距距離拉開(kāi)到70～80米時(shí)，進(jìn)行行后方襯砌砼砼的施工。（施工方法見(jiàn)見(jiàn)圖6）四、洞內(nèi)外監(jiān)控控量測(cè)隧道開(kāi)挖將會(huì)引引起地表下沉沉。尤其是淺淺埋、偏壓部部位，拱頂?shù)牡拇怪蔽灰?，水水平收斂、地地表下沉?shù)據(jù)據(jù)的收集至關(guān)關(guān)重要，他充充分反映了隧隧道的穩(wěn)定性性。首先我們進(jìn)行了了對(duì)地表下沉沉、位移數(shù)據(jù)據(jù)的收集：在在隧道頂部設(shè)設(shè)點(diǎn)布控每天天進(jìn)行量測(cè)。布布點(diǎn)方法為垂垂直隧道軸線線每3米布置一排排測(cè)控樁，間間距1.8米，每側(cè)4根，對(duì)稱布布置。按時(shí)量量測(cè)，即時(shí)匯匯總。隧道內(nèi)在洞頂沿沿縱向每3米設(shè)置1點(diǎn)進(jìn)行拱頂頂下沉量測(cè)，在在相應(yīng)里程拱拱頂下3米處設(shè)