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帖子主题: 隧洞延伸段塌方段施工论文发表格式  

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发表于:Sat Sep 28 16:12:45 CST 2013
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摘 要:本文主要阐述了引汉济渭秦岭隧洞3号勘探试验洞主洞延伸段工程K24+303塌方段的坍塌段施工处理技术和开挖支护的施工方案,希望可以带给读者有用的启示。
关键词:引汉济渭秦岭隧洞;隧洞工程;塌方处理
中图分类号:TV554           文献标识码:A           文章编号:

1.工程概况
3号勘探试验洞主洞延伸工程与支洞夹角为37°31′45″,设计段落为K23+642.226~K27+643.006,位于安康市宁陕县四亩地镇,主洞上游施工至里程K24+325,设计以花岗岩为主属Ⅱ类围岩,开挖后拱顶坍塌掉块严重,围岩为以石英片岩、片麻岩为主,经工程人员察看后确定将此段由Ⅱ类围岩变为Ⅳ围岩,加强支护。
2012年6月18日,主洞上游施工至里程K24+308被确将由Ⅱ类围岩变为Ⅲ类加强围岩。至2012年6月21日,施工至里程K24+301.2处发育一断层,受地质构造影响严重,岩体呈碎块状压碎结构,节理裂隙发育,片理、片麻理很发育,岩体破碎,围岩极不稳定,拱部不间断掉块,初喷混凝土无法封闭,坍塌体迅速将开挖台架掩埋,目前坍塌体已将拱顶封住,但仍能听见间歇性渣体下落声音。
2.坍塌段施工处理
2.1掌子面渣体加固
为避免掌子面渣体继续向后部滑移,我部立即对渣体进行喷砼封闭,待等强后对渣体进行注浆加固。目前我部已按梅花形布置向渣体插入φ42注浆管,准备对渣体进行注浆。
2.2 K24+308~K24+303段加强支护
目前拱部坍腔的可存在以下几种形态:






图1拱部坍腔存在的形态


对此段的处理措施是:先对已支护完地段加强量测观测,再对已施工完里程K24+308~K24+303段拱架加护拱支护,同时施做拱部注浆管,注浆加固此段拱部围岩或塌腔。因塌腔部位拱顶隧洞断面轮廓线以上松散体极易受扰动,需要对此部位加强注浆支护。
2.3套拱、导向管施工
为准确控制长管棚方向的正确,需要施做套拱导向墙,套拱内设置两榀I16工字钢,钢架间距设置为1m,为了减少管棚的外插角,采取在导向墙内两榀I16工字钢腹板开孔的办法,导向管采用φ150mm钢管与钢架腹板焊接,纵向通过φ22螺纹钢与拱架加强连接。导向管设置角度为6°~8°(通过调整钢架半径,间接调整导线管角度),长度设定为100cm,钢架间均铺挂φ8钢筋网片,网片间距15×15cm,拱架纵向采用φ22连接相连,间距0.7m,每榀钢架径向打设锁脚及环向锚杆,锚杆长度3.5m,环向间距1m,与钢架焊接牢固。采用喷混凝土封闭。套拱侵限部位可以后期衬砌施工前进行割除。具体布置见图2:

图2套拱及导向管布置图
2.4止浆墙施工
掌子面渣体加固后进行清理,对渣体进行一定修整后,顺坡形施做止浆墙。止浆墙分两层,两层间有3m平台,避免一次性浇筑的混凝土体积过大。止浆墙具体施做位置根据现场情况确定,原则是尽量靠近掌子面,便于有效利用超前大管棚的长度。
止浆墙采用组合钢模板支撑,泵送混凝土浇筑成型。模板要做足够斜撑,经过安质部、工程部检查合格后再进行混凝土浇筑,浇筑过程中派专人值班。止浆墙临渣面随坡形浇筑,模板侧坡度为1:0.3,止浆墙开始里程:K24+306.4。套拱与止浆墙整体浇筑。
在止浆墙顶部做1或2根弯管直插入空腔体内,待止浆墙强度达到后对拱顶空腔进行回填,回填过程可以和K24+308~K24+303段注浆加固相结合,增强拱部围岩的整体性。
3.开挖支护施工方案
在施做超前大管棚后,为减少对围岩的扰动在下一步掘进过程中采用台阶法进行施工。掌子面恢复掘进前,先按既定位置施作超前迈式锚杆进行超前支护,同时根据钢架间距逐环拆除止浆墙混凝土,按先拱部后边墙进行,并及时架设钢架,拆除原则:尽可能采用人工拆除,当人工拆除困难时,采用弱爆破进行,严格控制装药量及进尺,避免爆破引起较大的振动。
3.1超前支护(迈式锚杆)
3.1.1迈式锚杆施做
初期支护的做法是:在有超前大管棚形成上部支撑的情况进行开挖,开挖后先施喷3-5cm砼对拱部进行封闭并架好钢支撑,然后在拱部范围内沿法线方向打设R38N迈式锚杆、压注水泥单液浆,喷射初期支护砼,在隧洞的拱部形成整体支护结构的保护下进行开挖。
3.1.2迈式锚杆的安装
(1)按设计位置沿拱部开挖轮廓上标出锚杆位置;
(2)连接锚杆做法是,先检查钻头,锚杆中孔有无异物堵塞,如有则清理干净,然后将钻头安装在锚杆一端,再将凿岩机以套管连接在另一端;
(3)将锚杆的钻头对准掌子面上标出的钻位,对凿岩机供风供水,开始钻进,钻进应以多回转,少冲击的原则进行,以免钻碴堵塞凿岩机的水孔;
(4)钻至设计浓度后,用水或高压风清孔,确认畅通后卸下钻杆连接套,保持锚杆的外露长度10-15cm;
(5)用孔帽装配套将孔口帽(止浆塞)通过锚杆外露端打入孔口30cm左右;
(6)若锚杆需要加长,则用锚杆连接套将打入的锚杆与待接锚杆连在一起,然后继续钻进,直到设计深度。
3.1.3注浆
  为了保证注浆不停顿进行,注浆前应认真检查注浆泵的状况是否良好,配件是否备齐;检查制浆的原材料是否备齐,质量是否合格。检查合格后,即可开始按以下程度注浆:
(1)将锚杆、注浆管及注浆泵用快速接头连接好。
(2)开动注浆泵注浆,直至浆液从孔口周边溢出或压力表达到设计压力值为止。应注意,每根锚杆必须“一气呵成”。
(3)一根锚杆完成后,应迅速卸下注浆软管和锚杆接头,清洗后移至下一根锚杆使用。若停泵时间较长,则在下根锚杆注浆前要放掉注浆管内残留的灰浆。
(4)注浆过程中,每次移位前应及时清洗快速接头, 保证注浆连接进行。主要机械设备配置与主要注浆材料。
3.2开挖方法
隧洞分为上下台阶开挖。为保护好围岩整体性,围岩尽量采用机械辅人工开挖,每循环进尺按每榀钢架间距0.7m,当围岩稳定性较差时,考虑采用中部预留核心土法施工。开挖支护示意图如下:

图3台阶法施工步骤示意图


3.3初期支护
初期支护严格按照变更参数进行支护,每开挖一循环就立即进行初期支护。
3.3.1拱架施工
初喷砼完成后,立拱架时要确保拱架与开挖面间的保护层厚度,若欠挖则处理至开挖轮廓线,若超挖则拱背用砼块回填。拱架架设必须符合以下要求:
(1)支撑接头由螺栓连接牢靠。
(2)钢架之间必须用纵向钢筋联接,钢筋环向间距1m,拱脚必须放在牢固的基础上。
(3)钢架必须垂直于隧洞中线,上下、左右允许偏差±5cm,钢架倾斜度不得大于2°。
(4)拱脚标高不足时,不得用土、石回填,而用钢板进行调整,必要时可用砼加固基底。
3.4中空注浆锚杆施工
3.4.1施工方法
(1)锚杆钻孔:按设计用红油漆标出锚杆孔口位置,采用风动钻机进行钻孔,钻孔直径为42mm。锚孔钻完后用高压风清孔,并检查锚孔是否平直畅通,不合格者重新钻孔。锚杆孔位偏差不大于200mm,孔洞保持直线,孔深不得小于设计长度。
(2)锚杆安装:将锚头安装在锚杆一端,另外一端安装止浆塞,然后将锚杆旋转插入孔中。锚杆深入孔底,将止浆塞推向孔口处,塞入孔内,安上垫板和螺母,按照需要采用锚固剂对孔口进行密封,杆体露出面的长度,不大于喷层厚度。
(3)注浆:连接注浆管路,将注浆接头拧在锚杆上。注浆机采用KBY-50/70型,注浆材料根据实际围岩情况选用,一般为普通水泥浆,水灰比0.45~0.5:1,若需要进行注浆止水则采用水泥水玻璃双液浆,水泥与水玻璃比1:1;注浆压力控制在0.3~0.8MPa。注浆结束标准为管内浆液溢出,孔内注浆饱满。
3.4.2施工技术措施
(1)锚杆原材料规格、长度、直径符合设计要求。锚杆孔位、孔深、孔径及布置形式符合设计要求,锚杆用的水泥浆,其强度不低于设计或符合规定要求。
(2)锚杆注浆完成28d后进行锚杆拉拔试验,按锚杆数1%,且不少于3根做拉拔力试验。拉拔力试验值满足设计要求。
(3)锚杆孔内砂浆或水泥浆饱满密实,砂浆或水泥浆内添加适量速凝剂。有水地段先引出孔内的水,并对注浆液配合比进行相应调整。
(4)锚杆垫板与孔口混凝土密贴。随时检查锚杆头的变形情况,紧固垫板螺帽。
 
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发表于:2018-06-29 12:08:34
避免爆破引起较大的振动

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