浅谈突泥突水处理方案.doc

浅谈突泥突水处理方案排前2号隧道斜井正洞向大里程方向掘进至DK125+163处，由于受地下水压力作用，掌子面上台阶右侧泥岩破裂、坍塌，出现较强的涌水和流沙现象，涌沙量约3000方。流沙土压力大、流动性强，流动中出现推动开挖台车退后数米并产生旋转卡在隧道壁上等现象。掌子面涌水下渗对洞内DK125+105DK125+163段钢架的稳定性造成了不同程度沉降和收敛，最终塌陷土方量约1700m3。分析其原因为该隧道主要的不良地质情况有涌突水、围岩大变形、断层破碎带施工， 1、从涌水流砂的动态情况看，裂隙水储存在第四系堆积物（坡集、残积、河流堆积），水位高（地表开挖1米左右的探坑可见地下水），地形地势汇水面积大，加之隧道洞身埋深较大，在隧道洞身位置裂隙水具有较大的压力。2、由于连续的降雨，地下水得到了较强的补充。3、隧道进口段主要以坡积粉质黏土层为主，粉质黏土遇水浸泡后软化，稳定性差，钢拱架基脚承载力明显减弱，钢架拱脚处于悬空状态，促使初支出现不同程度的拱顶下沉和边墙收敛。究其原因，制定对策：在洞外地表塌陷外围设置截水沟，塌陷口部采用塑料篷布覆盖进行遮雨防护；清理洞内淤泥，并采用砂袋堆码挡墙形成施工作业平台。对DK125+150到掌子面（DK125+ 163）上台阶洞内注浆加固和初支替换及扩挖管棚工作室。在掌子面退后5m，拱部大角度打设89超前注浆小管棚，通过注浆固结松散体。该段处于本次涌水、突泥关键部位，上台阶土层被涌水浸泡时间较长，目前初支下沉和收敛变形较大，喷砼表面均出现环向裂缝。该段处理，首先要加大钢架半径提高初支强度，其次为下一步施作超前大管棚做准备工作。处理方案:从隧道支护变形情况分析，前期所采用的支护方式，结构软弱，拱脚承载力不足，加上涌水浸泡后，围岩变形较大，拱顶存在一定厚度的松散体，除必要的径向注浆加固外应考虑支护刚度和提高拱脚承载力，采用强支护措施，以控制变形。其施工流程为：施作操作平台拱顶径向注浆加固超前注浆小管棚拆除初期支护重新施作初期支护临时仰拱支护。1、施工平台：在DK125+150处已采用砂袋堆码成墙，对掌子面松软体起到反压作用，同时将该段做为钢架替换和管棚施工的操作平台。2、拱部径向注浆加固：对DK125+150DK125+163段上台阶初支拱部加固采用42mm注浆小导管，长度3.5m，纵环向间距1m1m，梅花型布置。注浆材料：水泥浆液。注浆参数如下：1）水灰比1：1（重量比），2）注浆压力：0.51.0Mpa。3、超前注浆小管棚a、根据超前水平钻孔结果分析，目前掌子面顶部塌腔已被地表塌陷的土体充填，受地表承压水的浸泡 ，掌子面前方12-15米范围内仍储有较丰富的可流动泥沙量，随着掌子面向前推进，对隧道施工有较大安全威胁，故首先采用大角度89超前管棚对掌子面前方可流动泥砂和塌陷体进行注浆固结。随后采用108cm大管棚穿过涌水突泥段。b、在从掌子面往小里程后退5m（考虑塌腔存在反向坍塌的可能），即 DK125+158处沿拱顶120范围内环向打设89钢花管，仰角30，环向间距40cm，管棚长度35m，按入岩5m控制，同时予以注浆，注浆参数为水灰比1：1的水泥浆；注浆压力：0.52.0MPa。注浆结束后采用M7.5水泥砂浆充填钢管，增强钢管刚度。c、上台阶原初支替换：纵向每50cm一个循环进尺，初支采用人工配合风镐凿除。 4、重新支护：a、逐榀拆除已侵限钢架和初期支护，其支护参数为：20b工字钢拱架支撑，纵向间距50cm，钢架每个节点处打设两根42mm锁脚锚管，每根长度4m，钢架之间采用22纵向拉杆焊接在一起，拉杆环向间距1m，挂双层8钢筋网、网格间距2020cm，喷射C25混凝土厚度27cm。b、径向锚杆采用22组合中空注浆锚杆，长度3.5米，纵环向间距0.51m。c、为克服围岩承载力不足问题，初支钢架脚部采用扩大拱脚基础处理，保证拱脚处外层拱架混凝土不少于50cm厚，以增强地基承载力。5、临时仰拱支护考虑到拱部变形后围岩应力重新分布，为确保换拱后管棚施工期间安全，特在DK125+150DK125+163段上导加设临时仰拱支护，其支护参数为：I18工字钢拱架支撑，纵向间距50cm，钢架之间采用22纵向连接筋焊接，环向间距1m，挂单层8钢筋网、网格间距2020cm，喷射C25混凝土厚度25cm。根据隧道实际情况，在施工过程中应注意：1、临时仰拱采用人工风镐配合开挖，在拱部钢架替换完成后及时施作，每循环按一榀进尺控制。2、临时仰拱钢架底部须落到实处，对松散基地必须进行人工夯实或采用混凝土块垫实。3、临时仰拱钢架与上导钢架