隧道塌方的原因及处治技术-论文__墨水学术,论文发表,发表论文,职(3)

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衬轮廓线扩大20cm开挖环形槽,当环形槽推进0.5m后,立即对开挖面素喷5cm厚C20混凝土,再安装钢拱架,在钢拱架内外沿各挂一层φ8×20×20钢筋网片,喷射厚22cm的C20混凝土。④以上工序完成后,再用机械掏挖核心松渣,当0.5m厚的核心松渣挖除后,又对新的松渣表面素喷5cm厚C20混凝土,然后重复②、③、④工序，按0.5m步距向前推进。
　　(5)塌方段原设计D25砂浆锚杆变更为φ42注浆小导管，小导管长度为4.5米，纵环间距为50cm×100cm。小导管注水泥浆，加固土层，以增强围岩自身承载力，该土层设计孔隙率为15%。
　　（6）其余支护结构均按原设计进行施工。
　　(7)回填：用土回填塌陷坑，并拍实，用20cm厚C15混凝土将井口封闭。如图3
　　3.2.2护拱法
　　隧道发生较大塌方，但没有冒顶，这时往往会形成一个空腔，对坍腔壁采取喷、网、锚、撑相结合的方法进行加固,然后在塌腔底部浇筑一层混凝土护拱，在护拱的掩护下施工安全地度过塌方段。坍腔内根据其高度,全部或部分用混凝土进行回填。塌腔的处理原则是“稳固既有坍塌面,快速处理封闭成环”。
　　【工程实例】老湾隧道塌方处理
　　老湾隧道全长700m，地质主要为含砾粘土、粘土，灰黄色，节理裂隙极发育，岩性破碎，呈碎裂状结构，有裂隙水。岩溶发育，多溶洞，隧道顶板亦分有溶洞，施工中容易发生塌方。施工方法上下台阶预留核心土法。
　　1.坍方情况
　　老湾隧道进口左线掘进至ZK18+022里程时，在隧道拱部发现一填充型溶洞,溶洞充填物不断塌落,最终顶部坍出一个大锅盖,坍方长度约10m,宽度约8m,高度约12m,坍方数量近900m3。
　　3.塌方处理
　　（1）地表处理：全面检查坍顶地表，裂缝处用粘土夯填，砂浆封闭，并做好拦截排水沟，用彩布覆盖地表,防止坍方区顶部出现地表渗水。
　　（2）塌腔壁处理：①清除塌腔壁危石，在施工安全允许的前提下，局部打砂浆锚杆②对坍塌壁喷射一层10cm厚的C20混凝土。
　　（3）塌方段开挖与支护：先大致清平坍体表面,预打锁脚钢管、、排水盲沟等,再架立Ⅰ18钢拱架,间距0.5m,连接成整体,Ⅰ18钢架下再打木排架予以加强,吊扣木模,输送泵泵送混凝土灌注护拱,护拱顶部厚度1.0m,拱脚处满灌,腰部视情况尽可能用片石土袋码护,以节约成本，并预埋后期空腔回填混凝土管道。灌注护拱时,予埋钢轨两头搭接,同时也起预支护作用。
　　（4）回填：往空腔内泵送混凝土至2m厚。如图4
　　图4图5
　　3.3.3管棚法
　　管棚法适用于塌方严重,影响较大的塌方处理。采取的具体措施为先对塌体及周边岩体进行预注浆加固,之后在预留变形基础上向塌体或周边岩体打管棚进行塌方处理。为方便注浆,通常采用花管,长度大于15m以上,直径80mm～108mm,也可起到挤密土体的作用,如果塌方处于很强的地应力围岩中,也可选用钢轨与花管结合使用。施工时,大管棚布设在衬砌外35cm~50cm,起拱线以上1.5m的范围内,钢管间距一般50cm左右。大管棚一般与钢拱架、定位锚杆和喷混凝土配合进行。拱架间距0.3m～0.8m,定位锚杆环向间距1m左右,拱脚设锁脚小导管。混凝土喷射厚度20cm～30cm,每开挖2m左右衬砌一环。大管棚施工时钢管宜长不宜短,以减少施工时间和材料的重叠,从而加快施工进度。
　　【工程实例】排花隧道塌方处理
　　排花隧道是一座双线隧道，围岩为强风化白云岩、粉质粘土、粘土夹石，岩溶发育,隧道开挖方法为环形导坑预留核心土法。
　　1.塌方情况
　　排花隧道开挖至ZK12+258里程时，在拱顶发现一大型充填粉质粘土溶洞，由于粘土自稳能力差，随即发生塌方，塌体涌入隧道，形成空腔，空腔高20m，宽8m，长20m，塌方量近2000m3，所幸无人员伤亡。
　　2.塌方原因分析
　　①原设计为Ⅳ级围岩，而实际开挖为Ⅴ级围岩②施工中超前支护没做好③超前地质预报没有准确地探测出溶洞的位置及类型④施工中爆破强度过大及进

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