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管窥平阳隧道涌砂涌泥处理措施

2013/11/20 阅读:

1涌砂涌泥原因

突泥涌水发生的地段位于平阳盖向斜核部,处于两层水平岩溶管道富水区,隧道顶部岩溶发育,与地表岩溶洼地、落水洞相连通,在静水压力和长期浸润软化下,拱顶上方形成了强径流的岩溶破碎带,由于掌子面拱部的溶腔不断扩大,顶部的岩溶破碎带逐渐失稳,在自重的影响下发生了垮塌,是导致隧道发生突泥灾害的原因。

2处治范围

突泥涌水处治范围为YK39+319.6一YK39+460,总长140.4m。共分三段进行处治,对YK39+319.6一+360.8段为70+45em双层钢筋硅衬砌;YK39+360.8一YK39+405段为70+4scm双层钢筋硅衬砌;但填充物发育的坍塌段YK39+384一YK39+405段采用中127*smm大管棚预注浆作为超前支护措施;YK39+405一YK39++460段由于突泥影响导致隧道二次衬砌开裂,该段拆除原二衬素混凝土衬砌,重新施做钢筋混凝土二衬。

3总体处治原则

采用:“堵排结合,注意环境保护,避免次生灾害”的设计原则进行处治。l)进行YK39+379一YK39+415段中127mm超前大管棚的施工,拆除套拱部位的衬砌,施作临时套拱,然后施作管棚并注浆加固溶洞充填物;在施工管棚的同时,及时对YK39+319.6一+360名加宽段的初支拆除,扩挖后重新支护,并施做仰拱、一衬及二衬,并对YK39+460向小里程方向的围岩进行径向注浆加固,拆除此段的二衬,施做仰拱,绑扎此段的衬砌钢筋;

2)待管棚施工完成后,对YK39+360.8一YK39+405段进行开挖支护,径向注浆完毕后,施工仰拱、一衬及二衬硅;

3)待溶洞段顺利贯通后再浇筑YK39+405一YK39+460段的二衬及3#车行横洞及溶洞段的路面、电缆沟及边沟等附属工程。

4超前跟管管棚施工

超前大管棚采用中127mm,壁厚smm无缝跟管管棚,钢管长度36m,环向间距35em,共57根,总长度为2052m;外插角为5。,断面呈1800辐射坍塌体,钢管材质为R780钢管。钢管内安装钢筋笼,注人M30水泥砂浆充填。管棚注浆过程中,钢管按照设计要求钻好注浆孔,但露出开挖线以外的部分不能钻孔。施工前,不得提前将所有的管棚全部钻好注浆孔,边跟管,边根据现场情况,确定是接有孔的钢管还是无孔的钢管。技术人员必须全过程监控。管棚施打完毕后,按设计要求,放人钢筋笼。管棚的端头封死,在管棚端头的上端焊一个注浆阀门管,所有的注浆从注浆阀门管注人。注浆材料采用M30水泥砂浆。注浆压力达到设计的压力值和压力时间后,关上注浆阀门,拔开注浆管,继续下一根管棚的注浆。管棚注浆随着管棚施打的过程同步进行,管棚注浆量尽量多注,注的越多,以后开挖时就更安全。

5突泥坍塌段开挖及支护

5.1采用三台阶法开挖并预留核心土

5.2开挖工序说明

1)(l)利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁中32超前自进式锚杆。

(2)人工开挖¹部及整修。

(3)施作¹部初期支护,即初喷4cm厚混凝土,架立I22b工字钢拱架并在基础垫设型钢大拱脚。(4)施作锁脚锚杆后复喷混凝土至设计厚度;

2)(l)在滞后于¹部约3m距离后机械开挖º部,并在该部位核心土上打人一定数量的螺纹钢筋(视核心土稳定情况而定)。

(2)人工开挖»部及整修,初喷4cm厚混凝土。

(3)接长型钢钢架,基础垫设型钢并设锁脚锚杆。

(4)复喷混凝土至设计厚度;

3)(l)在滞后于º部约3m距离后,机械开挖¼部,并在该部位核心土上打人一定数量的螺纹钢筋(视核心土稳定情况而定)。

(2)人工开挖½部及整修,初喷4cm厚混凝土。

(3)接长型钢钢架,钢架基础垫设型钢并设锁脚锚杆。

(4)复喷混凝土至设计厚度;

4)在滞后于¼部约3m距离后,机械开挖¾部;

5)开挖隧底剩余部分¿部(仰拱)。

6洞身注浆加固止水

根据突泥涌水段岩溶的发育状态,在隧道拱部和底部均设置中51壁厚smm的小导管径向加固止水注浆,其中拱部及边墙部注浆管长度取10m,隧道仰拱部取sm,加固止水注浆采用425普通硅酸盐水泥浆,浆液采用425水泥,水灰比1:1,注浆压力控制在。石MPa一。名MPa。

7一次衬砌施工

一次衬砌采用先拱后墙的方法分段进行,支护一段衬砌一段(一般为5一6m);塌体段上半断面初期支护统一支护到设计圆心01以下2.27m位置,而一次衬砌浇筑到设计圆心Ol以下1.9m位置,下半断面的直墙采用马口跳槽开挖支护及时封闭,待一段支护完成后再进行仰拱混凝土的浇注,使衬砌完全闭合成环。

8施工注意事项

1)对塌体要进行注浆固结,要求拱脚部分要进行重点固结。拱脚采用大拱脚,每个节点处要设四根锁脚锚杆,并与钢拱架进行焊接;

2)对初期支护进行监控量测,密切注意支护变形动态,发现异常立即采取应急加固措施,避免危险发生和确保人员、设备、财产安全;

3)队测量班开挖过程中应严格测量放线,控制好开挖轮廓,不得出现大面积超欠挖;

4)突泥段开挖前,必须要做好超前探孔,超前探孔不少于3个,深度不得低于6m,对探孔的情况进行记录,比如探孔的出水情况、水量大小、含泥沙情况以及钻孔前方的地质情况。遇到特殊情况立即上报项目部,项目部根据以上情况及时调整施工方案,避免意外情况发生;

5)拱架加工时要精确放线,控制好拱架的弧度。施工前应先加工一棍完整的拱架,在平地上组装完检测合格后,再大批量加工,防止出现返工现象。工字钢下料时在节约材料的同时,尽量减少接头数量,且尽量将接头安置在仰拱部分和边墙部分,拱部和拱腰不得出现接头。对接头的处理采用钢板连接,如果要采用焊接,不允许对焊,必须采用钢板双面帮焊。

9结论

采用“超前跟管管棚、掌子面预注浆、分台阶开挖”的处治方案,平阳隧道涌水突泥段顺利通过。给今后其他隧道岩溶发育段的处治及治理提供了有力的参考。

作者:米桂芬单位:中铁十三局集团第三工程有限公司

管窥平阳隧道涌砂涌泥处理措施

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