隧道塌方拱顶塌腔体注浆换拱案例

隧道塌方拱顶塌腔体注浆换拱案例隧道塌方拱顶塌腔体注浆换拱案例 一 案例背景 某隧道 dk202 369 369 6 段开挖完成准备支护时 拱顶发 生小面积塌方 塌腔深度 2 米左右 塌口范围约 3m2 立即停 止了支护作业 对其进行喷砼封闭是 突然拱顶塌下多块大石 最大直径 1 5 米 砸坏两榀拱架 6 米长 及换拱台架 塌 腔进一步扩大 塌腔范围长 6 米宽 6 深 8 米左右 喷射砼封闭 无效 并且拱顶一直不断在掉块 塌腔范围有蔓延趋势 二 事故原因分析 通过一年来的施工经验 分析出标段内隧道地质条件复杂 主要表现为 开挖后围岩变形大 围岩自稳能力差 产生大的 突变 初期支护出现不同程度的开裂 掉快 钢架扭曲变形严 重 甚至出现二衬施工后开裂现象等 1 该隧道普遍存在软弱围岩 节理发育 地质变化无常 地质病害多 粘结力差 注浆效果不理想 部分隧道工点裂隙 水较为发育 常常因排水不畅造成洞内积水 影响施工进度 对工程质量 安全 投资等目标也造成严重影响 2 在施工中 对软弱围岩的认识不够 重视程度不够 没 有严格遵循短进尺 弱爆破 早成环 强支护的原则 尤其是 施工过程中存在一次性开挖进尺过长 初期支护喷层厚度不够 初期支护背后注浆效果不理想 钢架安装存在垂直度偏差大 钢架与钢架之间的连接不密贴 下台阶落底不及时 钢架底脚 未垫实造成钢架悬空不持力现象 超前预支护不到位现象等 三 处理措施 1 目前隧道遇到的软弱围岩高地应力 仍然存在变形较大 拆换支护的情况 甚至出现局部滑塌现场 监理站对前期科研 成果转化 围岩塑性区的范围 结构受力分析 控制变形原则 和标准作了更进一步的分析 发现围岩及初期支护有较大变形 时 现场立即暂停掌子面施工 人员 机械等撤离现场 对塌 腔体下进行全断面回填支撑 封闭塌腔口 减缓塌方蔓延 稳 定围岩 1 对塌腔体下台架进行拆除 2 用弃渣从仰拱顶面回填至拱顶 计划回填渣体上顶面 长 10 米 高 10 5 米下 底面 31 米 2 回填完毕 待塌腔体稳定后 对拱部塌腔体内的松散体 进行注浆固结 注浆范围 dk202 365 dk202 375 段 采用 42 双 层小导管 长 4 米 环向间距 0 4 米 搭接 1 6 米 注 1 1 水 泥浆 3 塌方段塌腔处初支采用双层 8 钢筋网片 钢架采用 h175 型钢 间距 0 6 米 6 米长系统锚杆 环纵间距 1 0 0 8m 梅花型布置 初支上预留注浆管 待初支封闭后以 泵送砼对塌腔体内灌注回填 回填厚度 2 0m 4 对已重新支护部分加强监控量测 每 6 小时一次 5 隧道浅埋地段 断裂破碎带和碳质板岩分布段落 应加 强支护 避免发生大的变形 并注意渗漏水防治 加强排水措 施 加强资料收集 对出现的岩性变化带 断层破碎带等位置 加强超前地质预报 采取短进尺 勤支护 加强排水 衬砌及 时跟进 三 安全注意事项 施工期间 应对支护的工作状态进行定期和不定期检查 在回填 注浆及重新支护整个作业过程中 坚持 24 小时专职安 全值班及技术值班 当发现支护变形或损坏时 应立即修整加 固 当险情危急时 应将人员撤出危险区并及时上报险情 四 教训总结 1 加大支护强度 对于围岩明显不好的地段 施工单位要 主动应对 建议型钢拱架由 i16 提高为 h175 h20 型钢 同时 缩小钢架间距 现场可根据监测结果及地质条件选择 2 提高支护体系整体受力性能 隧道支护体系结构和周边 围岩的组合 不仅是钢架 喷射砼等支护结构本身 还包括通 过锚杆 小导管注浆等方式加强支护结构与周边围岩的联系 从而使支护结构与围岩形成整体支护体系 抵抗开挖后地层应 力作用 主要有钢架间设双层纵向连接筋 双层网片 加长锚 杆 初期支护后回填注浆等 3 加强施工过程控制及动态调整 施工单位要从钢架加工 拼装及安设的垂直度 开挖方法的合理性