宝天高速公路右线隧道塌方成因及处理方法(第2页)
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(2)先对每榀钢拱架拱脚底部每侧各施打向下为45°的两根4.5 m 长注浆小导管进行锁脚,然后用工字钢做临时支撑,槽钢做底梁。待钢支撑施工完毕后,设水平横向支撑形成环,工字钢用Φ25钢筋纵向连接,环向间距为80 cm。钢拱架按间距为70 cm进行安装,加设楔形砼垫于喷射混凝土与型钢之间塞缝。
(3)未塌方段由于受到塌方地段的影响,紧邻塌方体10 m范围内的围岩也发生较大变形。为了确保二次衬砌的厚度,对侵限地段已经施工完毕的钢支撑进行了更换处理。更换采取间隔换拱,型钢更换后,对侵入二衬范围的喷射砼进行凿除,达到设计初期支护厚度后再进行重新补喷,然后再进行二次衬砌的正常施工。
2.4.2塌方处理总体方案
本隧道围岩结构大部分属于V级围岩,此塌方体厚度为13 m~21 m,高度为41 m,塌方空腔较大。在处理、加固好未塌方段后,在做好隧道地表排水和保证安全的前提条件下,建议按照下列方案和工艺进行塌方体处理。
Ⅰ 加强对塌方体的监控量测
对隧道塌方范围进行定时、定位观测,随时掌握塌方体动向,并将现场数据进行回归分析,以便对围岩稳定进行分析,修正和完善应急方案。
Ⅱ 洞内塌方影响段处理
(1)对塌方体表面喷一层25 cm厚的C25早强喷射混凝土并挂网将塌方体封闭,保持塌方体稳定。应在塌方体下部打入Φ50 mm×5 mm成梅花形布置的小导管,对所布置的小导管内进行注浆处理,且在裂隙水流向处预留导管,以利于塌方体内排水问题。
(2)在塌方影响段内采用Φ89 mm×6 mm 超前注浆钢管,环向、纵向间距分别为50 cm、100 cm,扇形布置,外插角为30°、45°,长度为25 m。
(3)待塌方体注浆固结强度及超前支护强度达到设计要求后,方可对塌方段进行开挖。严格采用双侧壁导坑,预留核心土,必要时加上下台阶法进行掘进,逐段清理塌方体并开挖到设计轮廓线后,随即喷射5 cm混凝土,架设工字钢进行支撑(间距为50 cm)。并用注浆小导管锁脚(每处施做两根4.5 m长,Φ50 mm×5 mm小导管),钢支撑架设后应立即复喷到位。
(4)初期支护采用Φ50 mm×5 mm小导管(长为5 m,外插角为60°),小导管纵、环向间距分别为1 m、0.3m和挂网喷C25砼(厚30 cm),工字钢支撑(间距为50 cm)。
(5)二次衬砌比原设计加强加厚处理,厚度按60 cm(原设计为50cm),混凝土标号采用C30钢筋混凝土,钢筋直径采用Φ22 mm,间距为10 cm。
(6)注浆:为了保证水泥静浆在土体中一定范围内扩散,注浆材料采用C30细粒水泥浆和环氧树脂混合料,注浆压力为3.0 MPa。施工时注浆量根据现场试验进行确定。注浆时先拱墙、后拱部,并采用隔孔注浆方式。注浆结束标准,注浆压力逐步升高,达到设计终压并继续注浆15 min以上,注浆量一般为20 L/min~30 L/min。
(7)初期支护完成后,仰拱紧跟施作,尽快形成隧道断面封闭成环,并要求二衬衬砌紧跟,使塌方体变形小并保证塌方体稳定。侧壁临时支护拆卸前必须对注浆过的围岩钻孔取芯,检测注浆效果,若注浆效果达不到要求,须重新补注加固。
Ⅲ洞顶地表处理
(1)修筑洞顶塌陷坑周边的截排水沟,以阻止地表水继续向塌方区汇集。
(2)在山体周边表面裂缝填灌C20水泥浆(上边大裂缝可用黏土填筑,表面再用水泥砂浆隔水),回填地表凹陷处并进行夯实,在其上喷一层厚20 cm的C20早强混凝土将塌方体封闭,保持地表塌方体的稳定。
3 塌方处理的施工要求
(1)监控量测要求,先期监控频率每班监控1次,待变形基本控制住后可改为每天1次,及时向设计代表和总监办汇报监控结果。
(2)遇到突发事件,立即采取应急处理措施。在施工过程中,应确保施工安全,采用3班工作制,安全员应随时注意观察围岩变化。若有突变,所有人员必须立即撤离。同时要加快处理速度,以尽量减少裂缝发展。
4 结论
在处理此隧道的塌方中,我们遇到了困难,进行了反思,总结得到以下几点经验:
(1)加强在隧道施工实践中对新奥法原理的理解和实施,“设计、施工、量测、设计”是新奥法的根本所在,属动态信息管理。加强监控量测工作,按规定进行量测、科学分析、信息及时反馈,指导工程施工。尤其在Ⅴ、Ⅳ级的围岩施工中,该项工作显得更为重要。

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