西雙版納隧道1#斜井小里程初支大變形分析報(bào)告

西雙版納隧道1#斜井小里程DK349+945-980段變形

分析報(bào)告DK349+945-DK349+980段線路左側(cè)初支大變形，初支開裂掉塊,最大已侵入二襯累計(jì)23cm。7月23日景洪段落指組織參建四方對(duì)溜塌原因進(jìn)行了分析，制定了下步處理措施，形成以下報(bào)告。一、事件概況事件發(fā)生時(shí)間：2019年5月29日至2019年7月18日事件發(fā)生地點(diǎn)：玉磨鐵路YMZQ-16標(biāo)西雙版納隧道1#斜井正洞小里程施工單位：中鐵三局集團(tuán)有限公司監(jiān)理單位：北京中鐵誠(chéng)業(yè)工程建設(shè)監(jiān)理有限公司設(shè)計(jì)單位：中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司建設(shè)單位：滇南鐵路建設(shè)指揮部二、事件經(jīng)過2019年5月29日至2019年7月18日DK349+945-DK349+980段線路左側(cè)初支大變形，初支開裂隨時(shí)間掉塊，最大侵入二襯累計(jì)23cm,左側(cè)鋼架連接接頭處凸出，鋼架扭曲，初支縱、環(huán)向開裂。三、事件應(yīng)急處理情況1、發(fā)現(xiàn)初支大變形開裂后，施工現(xiàn)場(chǎng)立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，人員機(jī)械及時(shí)撤出掌子面，掌子面暫停施工。2、施工現(xiàn)場(chǎng)項(xiàng)目部安排專人負(fù)責(zé)定時(shí)觀察監(jiān)控量測(cè)，以及時(shí)反映現(xiàn)場(chǎng)情況。3、現(xiàn)場(chǎng)暫停掌子面施工，并且封閉掌子面加快仰拱施工，及時(shí)封閉成環(huán)。4、對(duì)DK349+945-DK349+980段進(jìn)行鎖腳加強(qiáng)，每拱腳增設(shè)兩根。5、加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)頻率，對(duì)開裂的初支面進(jìn)行補(bǔ)噴混凝土。三、事件造成的損失情況此次初支大變形因現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)處理，洞內(nèi)無人員傷亡，無設(shè)備損壞。五、事件調(diào)查情況1、原設(shè)計(jì)情況：西雙版納隧道1#斜井大里程DK349+945-DK349+980段原設(shè)計(jì)地2層巖性為侏羅系中統(tǒng)花開左組上段(J2h)泥巖夾砂巖、泥灰?guī)r，弱風(fēng)化(％),埋深約為200米，原設(shè)計(jì)圍巖級(jí)別為IV級(jí)；采用Wb復(fù)合式襯砌，按“玉磨隧附02T2圖”施作；臺(tái)階法施工。2、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)情況：1)2019年5月8日核對(duì)紀(jì)要“YM16BSD(2019)DTH082號(hào)”:DK349+970?DK349+945段圍巖級(jí)別由IV級(jí)變更為V級(jí)；掌子面里程為DK349+970,下臺(tái)階里程為DK350+011,仰拱里程為DK350+025,二襯里程為DK350+037o三臺(tái)階加臨時(shí)橫撐法施工。掌子面開挖揭示地質(zhì)情況：泥巖、砂巖夾泥灰?guī)r呈互層狀，紫紅、深灰、青灰夾淺灰條帶，各占約30%；砂巖、泥灰?guī)r為弱風(fēng)化，中?薄層狀；泥巖強(qiáng)風(fēng)化?弱風(fēng)化，呈薄層狀，層面間光滑，遇水易軟化，局部呈硬塑土狀；層理產(chǎn)狀走向與中線夾角約60。，偏向掌子面右側(cè)，傾向左側(cè)，傾角約20°,層厚2?20cm；發(fā)育4組節(jié)理，間距5?20cm；結(jié)構(gòu)面間結(jié)合差；圍巖較破碎?破碎，巖體完整性較差，圍巖呈角礫、碎石狀松散結(jié)構(gòu)、夾塊、碎石狀鑲嵌結(jié)構(gòu)。地下水發(fā)育，掌子面左側(cè)潮濕拱頂有簾狀水滴落，流量約0.2L/S,初支、邊墻局部有小股流水。掌子面圍巖級(jí)別為V級(jí)，圍巖易坍塌，泥巖遇水易軟化，處理不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)大坍塌，側(cè)壁經(jīng)常出現(xiàn)小坍塌。掌子面里程為DK349+920,下臺(tái)階里程為DK349+953,仰拱里程為DK349+965,二襯里程為DK350+025。三臺(tái)階法施工。掌子面開挖揭示地質(zhì)情況：泥巖、砂巖夾泥灰?guī)r，紫紅、深灰、青灰夾淺灰色，各占約30%；砂巖、泥巖為弱風(fēng)化，中厚?薄層狀；泥灰?guī)r強(qiáng)風(fēng)化?弱風(fēng)化，呈中?薄層狀，層面間光滑，遇水易軟化;泥巖局部泥化呈硬塑土狀；掌子面左側(cè)層理產(chǎn)狀近于水平狀，右側(cè)近邊墻處發(fā)育一層間斷層，斷層左側(cè)上盤相對(duì)上升，右側(cè)下盤相對(duì)下降,破碎帶寬約ln),破碎帶為斷層角礫夾斷層泥；發(fā)育4組節(jié)理裂隙，結(jié)構(gòu)面間距5?20cm；左側(cè)結(jié)構(gòu)面間結(jié)合一般、右側(cè)差；圍巖較破碎?破碎，巖體開挖，圍巖呈角礫、碎石狀松散結(jié)構(gòu)、夾塊、碎石狀鑲嵌結(jié)構(gòu)。地下水發(fā)育，掌子面潮濕、拱頂有簾狀水滴落，流量合計(jì)0.5L/s,初支、邊墻局部有小股流水。掌子面圍巖級(jí)別為V級(jí)，圍巖易坍塌，泥巖遇水易軟化，處理不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)大坍塌，側(cè)壁經(jīng)常出現(xiàn)小坍塌。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)（TSP）顯示：DK349+992?DK349+945段圍巖縱橫波反射較強(qiáng)，縱橫波速起伏較大，推測(cè)該段圍巖巖性較前段變差，節(jié)理裂隙較發(fā)育，圍巖較破碎，圍巖完整性及穩(wěn)定性較差，局部發(fā)育少量裂隙水;DK349+945?DK349+914段該段巖體做液反射較強(qiáng)，反射波都較強(qiáng)，推測(cè)該段巖體較前段變差，巖體較破碎?破碎，節(jié)理裂隙、層理較發(fā)育，局部地下水較發(fā)育，地下水含量較前段略增，穩(wěn)定性和完整性變差，建議該段圍巖為V級(jí)。超前水平鉆探：DK349+924?DK349+894段探孔整體鉆進(jìn)速度較慢，平均鉆進(jìn)速度為0.21m/min,沖洗液呈紅褐色，其中DK349+924-DK349+916.5段停鉆后鉆孔內(nèi)有少量清澈水流出，其余探測(cè)段停鉆后有紅褐色股狀水流出，鉆進(jìn)過程中無空洞震動(dòng)、無涌砂、無突泥、無突水，DK349+916.5-DK349+893.5鉆進(jìn)過程中有卡鉆現(xiàn)象。根據(jù)鉆探結(jié)果，DK349+924?DK349+894段范圍無溶洞、無斷層，巖體破碎，層間結(jié)合差，完整性、穩(wěn)定性差，地下水較發(fā)育，發(fā)育軟弱夾層。鉆孔段開挖后圍巖受巖體破碎影響存在易掉塊甚至坍塌風(fēng)險(xiǎn)；建議開挖過程按照設(shè)計(jì)合理組織施工，及時(shí)支護(hù)并加強(qiáng)支護(hù)，必要時(shí)應(yīng)采取超前支護(hù)措施；控制開挖進(jìn)尺，縮短掌子面和仰拱間安全距離；防止因開挖暴露過久情況導(dǎo)致掌子面巖體軟化失穩(wěn)掉塊甚至坍塌等施工險(xiǎn)情。地質(zhì)雷達(dá)：DK349+924?DK349+894段，雷達(dá)圖像整體同相軸連續(xù)性差，信號(hào)規(guī)律性較差、衰減較快，能量團(tuán)分部不均，可見零星反射信號(hào)，未見明顯反射面，推測(cè)前方主要為弱-強(qiáng)風(fēng)化砂巖夾泥巖地層，受構(gòu)造影響較嚴(yán)重，巖體較破碎，完整性、穩(wěn)定性較差，節(jié)理裂隙較發(fā)育，發(fā)育裂隙水，其中5T0ni、15-20m范圍內(nèi)可能發(fā)育軟弱夾層。建議圍巖級(jí)別為V級(jí)；次預(yù)報(bào)段圍巖整體情況差，局部受構(gòu)造影響較嚴(yán)重，巖體破碎-較破碎，層間結(jié)合差，地下水弱發(fā)育，構(gòu)造裂隙發(fā)育，完整性、穩(wěn)定性差，局部發(fā)育軟弱夾層，開挖易松弛掉塊,建議施工時(shí)及時(shí)支護(hù)并加強(qiáng)支護(hù)措施，短進(jìn)尺，弱爆破，減少對(duì)周邊圍巖的擾動(dòng)，保證圍巖的自承能力，防止巖體因支護(hù)不及時(shí)或滲水情況導(dǎo)致掌子面拱部失穩(wěn)坍塌事故的發(fā)生。監(jiān)控量測(cè)情況：DK349+960單日最大沉降值為4.3mm,累計(jì)沉降值為74.6mm；DK349+945單日最大收斂值為4.6mm,累計(jì)收斂值為73.8mmo現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)處理方案意見：經(jīng)建議單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位及施工單位現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)形成YM16BSD(2019)DTH103號(hào)現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)紀(jì)要，DK349+945?DK349+920段采用Vb型復(fù)合式襯砌，按“玉磨隧附02-20”圖施作，加強(qiáng)支護(hù)全環(huán)采用120b型鋼鋼架，間距0.8m/根；拱部超前支護(hù)采用力42超前小導(dǎo)管，縱向間距1.6%環(huán)向間距0.4m,,每環(huán)47根，每根長(zhǎng)3m；三臺(tái)階法加臨時(shí)橫撐施工。3、現(xiàn)場(chǎng)施工情況：掌子面里程為DK349+920,下臺(tái)階里程為DK349+953,仰拱里程為DK349+965,二襯里程為DK350+025；三臺(tái)階法施工。動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)超前水平鉆孔1孔，現(xiàn)場(chǎng)施作1孔。超前水平鉆孔：掌子面DK349+924?DK349+894段探孔整體鉆進(jìn)速度較慢，平均鉆進(jìn)速度為0.21m/min,沖洗液呈紅褐色，其中DK349+924-DK349+916.5段停鉆后鉆孔內(nèi)有少量清澈水流出，其余探測(cè)段停鉆后有紅褐色股狀水流出，鉆進(jìn)過程中無空洞震動(dòng)、無涌砂、無突泥、無突水,DK349+916.5-DK349+893.5鉆進(jìn)過程中有卡鉆現(xiàn)象。根據(jù)鉆探結(jié)果，DK349+924?DK349+894段范圍無溶洞、無斷層，巖體破碎，層間結(jié)合差，完整性、穩(wěn)定性差，地下水較發(fā)育，發(fā)育軟弱夾層。掌子面地質(zhì)情況：掌子面巖性為泥巖、砂巖夾泥灰?guī)r，紫紅、深灰、青灰夾淺灰色，各占約30%；砂巖、泥巖為弱風(fēng)化，中厚?薄層狀；泥灰?guī)r強(qiáng)風(fēng)化?弱風(fēng)化，呈中?薄層狀，層面間光滑，遇水易軟化；泥巖局部泥化呈硬塑土狀；掌子面左側(cè)層理產(chǎn)狀近于水平狀,右側(cè)近邊墻處發(fā)育一層間斷層，斷層左側(cè)上盤相對(duì)上升，右側(cè)下盤相對(duì)下降，破碎帶寬約1m,破碎帶為斷層角礫夾斷層泥；發(fā)育4組節(jié)理裂隙，結(jié)構(gòu)面間距5?20cm；左側(cè)結(jié)構(gòu)面間結(jié)合一般、右側(cè)差；圍巖較破碎?破碎，巖體開挖，圍巖呈角礫、碎石狀松散結(jié)構(gòu)、夾塊、碎石狀鑲嵌結(jié)構(gòu)。地下水發(fā)育，掌子面潮濕、拱頂有簾狀水滴落，流量合計(jì)0.5L/S,初支、邊墻局部有小股流水。掌子面圍巖級(jí)別為V級(jí)，圍巖易坍塌。監(jiān)控量測(cè)情況已完成初期支護(hù)施工段落監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)詳見下表:序號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位里程沉降開累值(mm)收斂開累值(mm)備注1DK349+93578852DK349+940128.669.23DK349+945122.4110.14DK349+95069164.95DK349+9551201656DK349+96091.2126.47DK349+965131.5172.28DK349+97033.61569DK349+97545.331.410DK349+98052.977.4其他情況：DK349+945-DK349+980段線路左側(cè)初支掉塊，鋼架連接接頭處出現(xiàn)縱向裂縫。六、事件原因分析1、地質(zhì)原因：掌子面出現(xiàn)不均勻富水、軟弱破碎圍巖，導(dǎo)致圍巖完整性差，地下水發(fā)育，受地下水作用，圍巖自穩(wěn)能力降低。2、施工原因：①上臺(tái)階及中臺(tái)階鋼架接頭處受圍巖壓力變形，鋼架連接板出現(xiàn)張口，使鋼架連接性降低。②現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量差，鎖腳錨桿未注漿。③發(fā)現(xiàn)初支變形后，未及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的應(yīng)急措施及相關(guān)工作，預(yù)防及采取措施不及時(shí)。七、事件的性質(zhì)經(jīng)調(diào)查及分析認(rèn)定，在地質(zhì)條件不良情況、施工質(zhì)量欠缺下，造成的工程事件。八、事件責(zé)任劃分根據(jù)調(diào)查分析，本次初支大變形由于現(xiàn)場(chǎng)施工圍巖過于破碎且地下水較發(fā)育，導(dǎo)致發(fā)生大變形，大變形引起的侵限由施工單位進(jìn)行處理，所發(fā)生費(fèi)用由建設(shè)單位承擔(dān)。九、整改措施1、采用洞磴反壓回填，及時(shí)施作排水系統(tǒng)。2、DK340+805?DK340+806.6段封閉掌子面。3、根據(jù)YM16BSD(2019)DTH099號(hào)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)紀(jì)要，DK340+805?DK340+815段采用Vb復(fù)合式襯砌，按“玉磨隧附02-27圖”施作，加強(qiáng)支護(hù)全環(huán)采用120型鋼鋼架，間距0.6m/根；超前支護(hù)采用676中管棚，縱向間距3.6m,環(huán)向間距為0.4m,每環(huán)47根，每根長(zhǎng)6m；三臺(tái)階臨時(shí)橫撐法施工。4、塌腔泵送C25混凝土回填，回填高度4.3m,長(zhǎng)度5.2m,待掌子面穩(wěn)定后進(jìn)行注漿處