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隧道塌方防治技术分享
隧道施工过程中岩石既是施工中的开挖对象,又是支护对象。开挖后,原有的岩体结构和受力平衡被破坏,岩体在自重的用下,应力重新分布,构成新的受力平衡体系,极易发生塌方等地质灾害。不仅给隧道施工带来巨大困难,且延误工期,耗费资金,并成为未来隧道出现病害的主要根源。因此准确掌握地质情况,充分了解围岩的性质和围岩的自稳能力,以采取合理有效的开挖方法和支护措施,在隧道施工中十分必要。
隧道塌方防治
1 隧道设计过程中的预防
(1)切实的做好地质勘察工作;
(2)隧道设计时,选取上就要绕开不良的地段;
(3)切实结合实际要开挖地段的地质情况,设计可实施的方案,使得开挖与支护的方法既能做到费用最低,效果还可以达到最好。
2 隧道施工过程中的预防
(1)超前地质预报,在隧道施工中,除了要监控围岩,还要由地质超前预报进行分析,将开挖以及支护措施提高到相应级别,尽可能减小危险。
(2)做好水的处理工作。在塌方隧道中,水作为诱发因素带来的灾害不可小觑,为了避免地下水带来的危险,要设置排水的通道,将水及时引流。
(3)按照规范的要求对围岩进行量测工作。由动态的监控数据,对于变形等进行提前预判,防患于未然。
(4)慎重选择开挖以及爆破法,要控制炸药用量,避免对围岩产生大的影响扰动。
(5)注意塌方临近的前兆,塌方的前兆主要有:喷射的混凝土有裂纹并且不断扩大;突水涌水,实时监控数据有变化;
不良段的塌方处治
1 塌方处治方法
塌体初期处理措施
① 塌方刚发生时候,应该立即封闭塌体同时进行对其加固,避免发生二次坍塌。应用普氏相关方法计算是否会继续产生坍塌。
② 如果塌方处地表发生沉陷,首先要做的是进行排水,避免水带来的二次灾害。
③ 在塌方体后端做二次衬砌进行巩固,防止在对塌体处理时候有扰动,对其余部位产生不良影响。
塌体自稳后的处理措施
在对塌方初期采取措施使其稳定不再继续坍塌后,采用以下方法继续施工并加强实时监控。
① 管棚法:适用在第四系土层以及风化严重、节理发育,地质不良可能会塌方的四级围岩中。
② 小导管注浆法:适用塌方不大,土层松散,通过注浆来加固塌体,采用拱架与混凝土施工。
③ 三台阶开挖法:人工与机器联合开挖,尽量不扰动围岩,是目前比较安全有效的方法,既能保证施工安全也可以提高施工速度。
2 不同塌方情况处治方案
断层破碎带处治方案
采用小导管和大管棚超前支护,通过注浆形成梁结构,以防止围岩崩塌和松弛,保证稳定。
偏压塌方的处治方案
先布设排水通道,然后将松散土清除,注浆支护后待其稳定在进行塌体的开挖,同时施做二衬,防治开挖时再次坍塌。
土质类塌方处治方案
土质类塌方的围岩级别一般为Ⅳ~Ⅵ级,塌方范围以外部分稳定性差,规模一般较大。土质塌方不能采用清渣方案,而是采取“注浆+管棚”整体加固方案,且管棚施作后需进一步注浆加固。
挤压性断层处治方案
采取留核心土弧形导坑法开挖,采用光面控制爆破技术,尽量减少对围岩的扰动。挤压性软弱破碎围岩变形较大,应及时监测,并确定二衬施作时机。若发现隧道结构变形较大,应及时变更施工方案,可采用对于控制变形较好的“CD”或“CRD”工法开挖。
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