概述分离式隧道塌方处理技术范文

1施工处理方案针

对本隧道标段中出现的初支拱架变形，对初支变形段先架立内层I22a型钢拱架支护（间距按0.5m施作），并于拱腰及拱脚处施做锁脚锚管，锚管长5.0m,注1:1水泥净浆，防止变形扩大。D1K860+664～+636段初支变形段进行径向注浆加固处理，注浆孔按0.8m*0.8m布置，孔深5m，注浆采用水泥净浆（水灰比1：1），注浆压力采用0.8～1.2Mpa。同对时掌子面洞渣堆积体及拱顶松散洞渣采取花钢管注浆临时加固处理，注浆采用水泥净浆（水灰比1：1），注浆压力0.8～1.2Mpa。掌子面掘进施工根据注浆效果及后续探明的塌方体情况再确定具体施工方案。

2径向注浆施工技术

对本隧道D1K860+664～+636段初支变形段采取径向注浆加固处理，注浆施工顺序按先拱部及边墙、再隧底分阶段并采用隔排隔孔施工，各阶段注浆顺序按照先下后上的顺序进行、由水少处到水多处进行，注浆和钻孔及时紧跟，减少空孔暴露时间，首先对注浆孔位进行测量定位标志和编号，以便钻孔和注浆能够同时作业。

①钻孔施工技术

注浆孔位布置应遵循“分段、分批、逐步加密”的原则，注浆孔采用风机钻成孔，终孔直径为42mm，注浆孔钻好；以后及时采用高压水进行清孔，并及时安装钢花管。在注浆过程中，加强对注浆施工段附近围岩的水纹和地质观察，并对注浆施工地段进行监控量测工作。

②注浆施工技术

根据设计图纸对正洞开挖后进行径向注浆加固，注浆材料采用水泥净浆液，水灰比要求为1：1的浆液，并根据现场，可将注浆压力及进浆量作适当调整，当出现注浆压力不能上升时，可间歇一段时间使浆液凝固后再继续注浆，达到迅速加固的效果，拱墙的注浆，利用自制台车进行，注浆机选用效率高、耐高压的注浆设备。本工程采用的注浆机参数为工作压力介于0.1～7.0MPa，流量介于0～50L/min，功率采取11Kw，外型重量采用300kg，结束标准以注浆压力达到设计终孔压力，并再继续注浆10min以上。根据现场试验数据统计结果，在保证浆液可灌性和有效扩散距离的前提下，应根据渗漏水情况、塌方体及节理裂隙发育情况合理选用浆液配合比，并同时在实际施工中根据注浆量和注浆压力适时作以调整。对本隧道的注浆方式采用全孔一次性压入注浆方式进行，便于浆液控制。注浆压力采用“分级升压法”进行注浆压力控制，开始注浆时，不宜将压力升至过高，而应由低到高逐渐提高，其具体值还应根据当时注浆量进行调整。注浆施工工艺见图1所示。

③注浆效果评定注浆结束标准以某个注浆孔注浆达到如下的注浆效果时，注浆压力逐步升高，当达到设计终压并继续注浆10min且进浆速度为开始时进浆速度的1/4时注浆方可结束。注浆段的注浆孔部注完后，都要进行注浆效果检查和评定，不合格者应补钻孔注浆。采取设检查孔的方式来检查，对工作面预注浆每段设2-3个检查孔，检查孔取岩芯观察，观察浆液充填情况。

3掌子面处塌方体注浆

本工程对整个碴堆喷射20cm厚C20砼进行封闭，再沿隧道周边环向120°范围内布置φ42mm外插角分别约为5°、10°和15°的三排超前小导管。小导管采用φ42mm钢管，长分别为6m、6.58m、7.22m，分别打入围岩长度为0.98m、0.99、1.01m，将其一头加工成30°左右的圆锥形，以利于钻进施工，钢管钻φ6-φ10mm梅花形小孔。制作好的钢管紧靠拱架上部约5°、10°和15°左右的倾角沿隧道轴向打入岩碴，钢管环向间距30cm，再在钢管内压注水泥浆，并将钢管与钢架焊牢，使钢管与钢拱连成整体。注浆材料采用1:1水泥净浆液，水泥采用P.O32.5普通硅酸盐水泥，注浆净压力为0.8~1.2MPa。

①施工准备技术

首先采取超前小导管加工，本工程小导管采用Φ42热轧无缝钢花管，壁厚3.5mm，长度6m、6.58m、7.22m各52根。其加工图如附图所示，小导管前部钻孔注浆，孔径φ6-φ10mm，孔间距10-20cm，呈梅花形布置，前端加工成锥形，尾部长度不小于30cm，作为不钻孔的注浆段。准备水泥浆：注浆材料采用1:1水泥净浆液，水泥采用P.O32.5普通硅酸盐水泥，注浆净压力为0.8~1.2MPa。

②钻孔、打设小导管

测量放样，按照设计要求逐次放出一至三排超前小导管孔位，钻孔时先是做第一排超前小导管，钻孔时控制超前小道管外插角、孔距、孔深、钻孔方向均应复核设计要求。超前小导管孔位完成并合格后采用吹孔法清孔，最后采用引孔顶入法安设超前小导管。注浆注浆前应先进行压水试验，检查机械设备是否正常，管路连接是否正确，为加快注浆速度和发挥机械效率，可采用群管注浆（每次3到5根）。注浆顺序由两侧向对称向中间进行，自下至上逐孔完成注浆、浆液先稀后浓，如出现窜浆或跑浆现象，可隔孔注浆，最后完成全部注浆。在注浆过程中要随时观察注浆压力、注浆泵排浆量的变化及前方拱顶塌方处是否存在跑浆情况。做好注浆记录，以便分析注浆结果。当注浆压力达到设计注浆压力并稳定10至15分钟，注浆量达到预估注浆量的80%，可结束注浆。待第一排超前小导管注浆完成，并达到设计强度后进行第二排超前小导管施作，一次完成所用超前小导管施作。

4D1K860+664～+636段换拱处理

针对本工程钢拱架变形段D1K860+664～+636初期支护采用Ⅴc级换拱施工，要求尽快组织换拱施工，在D1K860+664～+636段，由测量班放出注浆的孔位并做上标记，孔位间距按1.5m*1.5m呈梅花形布置。钻孔深度及钢花管安装必须根据钻孔时初支背后的围岩情况对孔深和注浆钢花管长度进行调整，如背后为塌方体，必须将钢花管安装到紧贴围岩上，注浆钢花管前部钻注浆孔，孔径6～8mm，两相邻孔间距10～20cm，呈梅花形布置，前端加工成锥形，尾部长度最少为30cm，作为不钻孔的止浆带。如为整体围岩（一般为拱墙处）则钻孔深度为4m，只需要安装1m孔口管进行注浆。注浆材料采用1:1水泥浆，如遇空腔可适当采用水泥砂浆进行施作。待注浆结束24h后，才允许进行换拱施工，换拱施工每次不得大于1榀。中导坑拱脚悬空处，要求每处拱脚重新施作4根锁脚锚管，并及时接长拱架至稳固的基岩上。为有效地确保换拱施工实施效果，实施时应当严格严格控制其要点，笔者结合工程实践经验，总结出相关的注意事项如下：严禁在拱架上开孔；对于中导坑处理时，要求左、右中导坑至少错开5榀拱架。前方开挖施工不能采用机械开挖，采用人工配合风镐进行施作。上部弧形导坑拱顶开挖高度控制在1.5m以内。初支变形段换拱按照VC型复合衬砌参数进行施工，拱架间距为0.6m。

5结语

本文结合了工程实际，介绍了该隧道的地理状况，分析了横洞塌方的原因，着重对横洞塌方处理与防坍技术进行了论述，可为同类工程提供一定的参考价值。

作者：黄才华单位：中铁十一局集团第五工程有限公司