突水突泥MicrosoftOfficeWord文档

1、辽宁省交通高等专科学校建筑工程系目 录摘要2引言2一、风险地段超前预报2二、突泥涌水地段处理原则2三、突泥涌水段的处理方法33.1、超前支护33.1.1、管棚概况33.1.2、导向拱的施工33.1.3、管棚施工43.1.4、管棚注浆53.2、注浆止水53.3、初期支护63.4、防排水施工63.4.1、 防排水总体设计63.4.2、施工控制要点73.5、衬砌施工7四、塌方段开挖84.1、双侧壁导坑法施工要符合下列规定84.2、 双侧壁导坑法施工工艺94.3、 双侧壁导坑法施工工序104.4、控制要点11五、结束语12隧道塌方处理方法摘要：隧道工程在不良地质地段施工中不可避免地会出现塌方的现象，我

2、们需要及时采取有效的处理方法来加以控制，避免造成更大损失。本文主要介绍隧道工程发生塌方现象后的处理方法。关键词：隧道、塌方、及时、处理、方法引言沈丹客专TJ-2标大顶山隧道（0#斜井）隧道穿过断层及其破碎带，或在薄层岩体的小曲褶、错动发育地段，一经开挖潜在应力释放快，围岩失稳，小则引起围岩掉块、塌落，大则引起塌方当通过各种堆积体时由于结构一、风险地段超前预报施工单位在接收到施工设计图纸后，首先需要对隧道工程地质和水文地质做初步了解，然后根据工程水文地质情况制定详细的施工计划，并将超前地质预报作为工序纳入施工组织管理。根据不同的工程水文地质情况中可能存在的主要工程地质问题和地质风险，制定与其相匹

3、配的地质预报实施方案。尽可能的将风险度降到最低或控制其发展。1、在富水软弱断层破碎带、岩溶发育区、重大物探异常区等复杂地质地段应采用超前水平钻探为主的综合方法预报前方地质情况。超前水平钻探每循环钻孔长度应不低于30米，连续预报时前后两循环孔应重叠5-8米。钻孔设备的性能和效率应满足施工地质条件和工期的要求。可能发生突泥涌水的地段，超前钻探应设孔口管和止水装置，防止高压水突出。2、红外探测法适用于探测前方是否发生有水及含水体的存在方位，每次预报的距离宜为20-30米；连续预报前后两次重叠长度不应小于5米。二、突泥涌水地段处理原则突泥涌水地段的施工以“预防为主，堵排结合，注意环境保护，避免次生灾害

4、，安全第一，稳步推进，时刻观测，顺利通过”为原则。首先，在发生突泥涌水时，在塌方稳定之后，施做超前支护，采用Ø127超前大管棚，辅以超前小导管（具体根据施工情况确定）施做临时套拱（导向墙）然后施做管棚并注浆加固溶洞充填物；在施工管棚的同时，及时对原有隧道衬砌破进行拆除，初期支护进行修理，进行扩挖后重新支护，径向注浆止水，并及时施做防排水结构和仰拱、二衬，最后待突泥涌水地段顺利贯通后再施做此段的路面、电缆沟及边沟等附属工程。三、突泥涌水段的处理方法在突泥涌水段采用复合双层衬砌结构，分别为径向注浆，初期支护，防排水施工，一次衬砌和二次衬砌施工。在隧道突泥涌水段根据岩溶发育情况和施工现状，

5、分段进行处理施工：3.1、超前支护突泥涌水段的超前支护以超前大管棚加超前小导管为主要超前支护内容。以：“超前支护、超前封闭、时刻监测，保证质量，安全第一”为施工原则，以“套拱、管棚工作室先行，狠抓钻孔及根管进度，及时下钢笼并注浆，超前小导管辅助支护”为实施细则。3.1.1、管棚概况超前大管棚采用Ø127mm，壁厚8mm的热轧无缝钢管或钢花管作为管棚材料，管棚长度根据突泥涌水地段影响长度选择（一般取值大于影响范围长度10米）沿拱环向布置，钢管环向间距35cm，外插角1-3度，具体可根据实际情况作调整。断面呈180度辐射坍塌体。钢管内安装钢筋笼，注浆材料为水泥水玻璃双液浆，注浆结束后注入

6、M10水泥砂浆充填钢管，以增强管棚长度。管棚周壁钻注浆孔：孔径1016mm，孔间距188mm，呈梅花形布置，尾部留不小于150cm的不钻孔的止浆段，编号为双号的钢管不开孔。3.1.2、导向拱的施工导向拱在突泥涌水影响范围段外2-3米处施做，截面尺寸为1m*1m，采用工字钢做临时支撑钢架，浇筑C35混凝土制作。导向墙施工时，预留15cm沉降量和5cm的台车加大值，另外再加大100cm施作导向墙。施作导向墙时预留导向孔，浇注混凝土之前固定导向孔，导向管孔外插角1°3°。采用管棚钻机间隔打眼，安设钢管后采用双液注浆泵注浆。钢架采用I22b型，I22b型钢架纵向间距50cm/榀，导

7、向拱的I22b型工字钢架架立时严格控制每榀拱架的标高、垂直度和横向偏差，要求将锁脚锚杆与拱架连接牢固，并且要精确对孔口钢管进行放样，确保管棚按照原设计的角度位置施做，导向钢管采用内径不小于Ø150mm的钢管，钢管与钢拱架焊接牢固。导向拱拱址地基必须要有足够的承载力，防止管棚施工时导向拱产生不均匀差异沉降。 导向墙施工工艺流程图3.1.3、管棚施工考虑到突泥涌水段地质极为破碎，且存在溶洞填充物，钻孔过程中极易塌方，因此采用跟管钻机施工或者分段前进式施工。跟管钻机直接将Ø127的管棚跟管带进，利用钻机的偏心钻头，将Ø127的管棚套入钻杆中，随着钻机的推进，将管棚带入孔

8、中，然后回钻，使偏心钻头归位，拔出钻头和钻杆。管棚由两边向中间成孔间隔进行施工。孔口直径Ø150钻头钻进，当遇上锚杆时，换割铁王割去锚杆后，换钻头来回打通孔道和清除障碍物，最后以跟管钻进工艺施作。岩心管扫孔检查控制用Ø127岩心管扫孔，清理塌方段里面的锚杆与花拱架顺通孔道，如遇锚杆与花拱架较多时，则需反复扫孔多次，同时借助高压风吹和水洗，直到清除锚杆与花拱架孔成型为止。管棚施工时，必须保证钻机平台支撑要着实地，连接要牢固、稳定。钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角。并对每个孔进行编号，将施作的管棚分成奇数管和偶数管施工时先打设奇数管注浆完毕后，然后再打设偶数管，以检查

9、奇数管的注浆质量，以此来调整偶数管的注浆质量。钻进管棚时，须牢固立设好钻机支架，防止支架倒塌。严格控制钻孔平面位置，管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交。每一根管棚钻进完毕后即进行注浆，以免以后泥土固结后堵塞注浆孔，影响注浆效果。3.1.4、管棚注浆管棚的管壁钻好注浆孔，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，应该边跟管，边根据现场情况，确定是接有孔的钢管还是无孔的钢管。管棚施打完毕后，放入钢筋笼。然后在每根管棚中放入同等长度的Ø50的PVC管两根（一根作为备用）。管棚的端头封死，在管棚端头的上端焊一个注浆阀门管，所有的浆液从注浆阀门

10、管注入。注浆材料采用水泥水玻璃双液浆。注浆压力控制在0.5-0.8Mpa。注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，直至符合注浆质量标准，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填，方可终止注浆。注浆结束后及时清除管内浆液，采用M10水泥砂浆充填，增强管棚的刚度和强度。管棚注浆随着管棚施打的过程同步进行，注浆量根据现场实际情况调整。3.2、注浆止水超前支护施作完成后，首先采用径向注浆止水来堵塞裂隙水和加固围岩，并在原开裂衬砌轮廓内设置临时钢支撑，然后再分段拆除二衬出现不规则弯曲龟裂状裂缝段（分段长度不得大于2米），然后对原初期支护变形或破坏部分进行修复，再浇注第一层C35防水钢筋混凝

11、土结构置换原开裂变形衬砌。首先对突泥涌水段衬砌进行径向注浆加固止水钻孔，钻孔、注浆施工时要及时将施工过程中产生的积水、浮浆清理干净，避免浸润边墙土体，软化边墙围岩。安装直径为Ø42mm壁厚为8mm注浆导管，拱墙采用长度为5m的注浆导管，仰拱采用长度为10m的注浆导管，注浆导管纵横向间距为1.5m*1.5m，注浆材料为水泥水玻璃双液浆。注浆压力需根据水文地质条件合理确定，宜比静水压力大0.5-1.5MPa。钻孔注浆顺序应由下往上、由水少处到水多处，隔孔钻注。浆液的参数可根据现场注浆效果进行适当调整，并在施工过程中添加高效速凝剂。采用注浆方式进行基底处理时，施工前需要考虑加固强度和土样含

12、水率来选择浆液配合比，并试注2-3次，及时修改调整配合比。注浆过程中要加强洞内外观察，发生窜浆，围岩、支护结构、地表出现异常情况时，要及时调整注浆施工工艺或方案。3.3、初期支护安设临时I22b型工字钢刚拱架，拱架间距为0.5m，设置在原破损二衬的轮廓线以内，钢支撑沿隧道纵向以Ø25钢筋联接，联接钢筋环向间距1.0米，内外交错布置。在拆除原开裂衬砌混凝土时，尽量采用机械辅以人工拆除，尽量减少对围岩的扰动，严格控制拆除原衬砌长度，每循环不得大于2米，在确保安全的前提下进入下一循环进行拆除，先拆除拱部衬砌混凝土，然后再拆除边墙部分衬砌混凝土。在拆除衬砌的同时及时对局部衬砌拆除段进行初期支

13、护修复，及时封闭成环，确保隧道施工安全稳定推进。初期支护破损段重新采用I22b型工字钢刚拱架、Ø25的中空锚杆、Ø22的砂浆锚杆、Ø8钢筋网和C25喷射混凝土进行支护，初期支护要及时紧跟衬砌拆除段施工，及时进行封闭成环。初期支护采用28cm厚的C25喷射混凝土；I22b型工字钢（包括仰拱）刚拱架，每榀间距50cm，纵向以Ø25的螺纹钢筋联接，联接筋环向间距1.0m，联接钢筋内外交错布置，每榀拱架施作Ø42的锁脚锚管24根，锁脚锚管长4.5米，与I22b型钢拱架焊接牢固，拱脚坐落在完整基岩或者钢板上，保证刚拱架拱脚不悬空、不坐落在虚渣上；拱部施作

14、Ø25的中空锚杆，并压注浆液配比为1:1的水泥浆；边墙施作Ø22的砂浆锚杆，并压注浆液配比为M20砂浆；中空锚杆和砂浆锚杆均长4.0m，采用梅花型布置，环纵向间距为0.8*0.5m，锚杆均施作锚垫板，锚垫板与围岩密贴，锚杆注浆饱满;喷射混凝土采用C25喷射混凝土，采用生湿喷工艺，喷射混凝土密实，无空鼓，表面光滑，无裂缝。3.4、防排水施工高速铁路防排水施工要采取“防、堵、截、排，综合治理”措施，满足环境保护和设计的要求。3.4.1、 防排水总体设计a、在二次衬砌背后环向设50环向盲管，纵向在洞内两侧水沟泄水孔标高处设80单壁打孔波纹管排水盲沟一道。纵向盲沟与环向盲沟通过10

15、0PVC横向导水管与隧道水沟连通。b、初期支护和二次衬砌间拱墙背后设置土工布和防水卷材。c、环向和纵向施工缝采用中埋橡胶止水带+背贴式橡胶止水带的复合防水构造；变形缝采用中埋式钢边橡胶止水带+背贴式橡胶止水带+橡胶止水条的复合防水构造。施工缝和变形缝设置可维护注浆管。d、50环向盲管设置间距10m，100横向排水管设置间距10m，200横向排水管设置间距30m。检查井设置间距30m，并且与横向排水管相结合。3.4.2、施工控制要点水板表面平顺，无褶皱、无气泡、无破损等现象。b、当基面轮廓凸凹不平时，要预留足够的松散系数，使其留有余地，并在断面变化处增加悬挂点，保证缓冲面与混凝土表面密贴。c、防

16、水板搭接用热焊器进行焊接，接缝为双焊缝，焊接温度应控制在200270oC为宜，并保持适当的速度即控制在0.10.15m/min范围内。太快焊缝不牢固，太慢焊缝易焊穿、烤焦。d、焊缝若有漏焊、假焊应予补焊；若有烤焦、焊穿处以及外露的固定点，必须用塑料片焊接覆盖。e、焊接钢筋时在其周围用石棉水泥板进行遮挡，以免溅出火花烧坏防水层；灌注二衬砼时输送泵管不得直接对着防水板，避免混凝土冲击防水板引起防水板被带滑脱，防水板下滑。f、止水带的长度（尤其是环向止水带）根据施工要求事先向生产厂家定制，尽量避免接头。如确需接头，冷接法采用专用粘结剂，冷接法搭接长度不得小于20cm。固定止水带时，应防止止水带偏移，

17、以免单侧缩短，影响止水效果。止水带定位时，应使其在界面部位保持平展，如发现有扭结不展现象应及时进行调正。检查止水带安装的纵向位置，通常止水带以施工缝或伸缩缝为中心两边对称，用角尺检查止水带与衬砌端头模板是否正交，否则会降低止水带的有效长度。3.5、衬砌施工在初期支护施工的同时，及时进行防排水施工，然后及时跟进仰拱开挖支护施工，仰拱开挖尽量采用机械开挖，减少对基地的扰动，每次开挖长度不得大于3米，开挖出渣结束，及时进行仰拱初期支护，仰拱初期支护采用I22b型工字钢刚拱架和喷射砼，对于仰拱超挖部分需要采用C25喷射砼回填密实。仰拱初支结束后及时跟进仰拱砼浇注，仰拱砼采用与二次衬砌同级别的C35钢筋

18、砼，仰拱填充采用C20砼。仰拱砼和仰拱填充砼必须分层分次浇注，在仰拱砼初凝一段时间后开始浇注仰拱填充砼。在开挖支护、仰拱施工一定距离后及时跟进二次衬砌施工。二次衬砌的施工需要在围岩变形基本稳定后施作，变形趋于稳定要符合下列规定：a、隧道周边变形速率明显下降并趋于缓和。b、水平收敛（拱脚附近7d平均值）小于0.2mm/d，拱部下沉速度小于0.15mm/d。c、施作二次衬砌前的累积位移值已经达到极限位移值的80%以上。在隧道突泥涌水段衬砌采用双层钢筋混凝土衬砌结构，总厚度为1.15m，分两次浇注，其中第一次衬砌厚度为70cm的C35钢筋混凝土，第二次衬砌为45cm厚的C35钢筋混凝土。衬砌混凝土施

19、工采用模板台车，拱、墙一次整体浇注。四、塌方段开挖在突泥涌水塌方段开挖时采用双侧壁导坑法进行施工4.1、双侧壁导坑法施工要符合下列规定侧壁导坑的形状应近似椭圆形，导坑断面宽度为整个断面的1/3；侧壁导坑、中央部上部、中央部下部错开一定的距离平行作业；导坑开挖后应及时进行初期支护及临时支护，并尽早封闭成环；侧壁导坑采用短台阶法开挖，左右侧壁导坑施工可以同步进行；当全断面初期支护封闭成环后，量测显示支护体系稳定，变形很小时，方可拆除临时支护，但应及时施做仰拱并进行二次衬砌的施工；临时支护拆除时应加强量测，一次拆除的长度一般不宜超过15m。 4.2、 双侧壁导坑法施工工艺施工工艺流程见下双侧壁导坑施

20、工工艺流程图。架立周边钢架，必要时设底部横撑施作锚喷支护依次开挖部喷砼封闭掌子面，施作锚喷支护，闭合成环开挖部，接长临时钢架，拆除下部横撑拆除临时钢架（56m），浇筑仰拱浇筑填充混凝土浇筑二次衬砌施作防水层监控量测开挖部，进尺同钢架间距双侧壁导坑施工工艺流程图清理掌子面，测量放线开挖部，进尺同钢架间距开挖部，进尺同钢架间距喷砼封闭岩面喷砼封闭岩面施作洞身锚杆施作洞身锚杆架立钢架、临时钢架及横撑架立钢架、临时钢架及横撑锚喷支护，闭合成环施作超前支护、注浆监控量测监控量测锚喷支护，闭合成环开挖部，进尺同钢架间距超前地质预报4.3、 双侧壁导坑法施工工序双侧壁导坑法施工工序见下图6。、 利用上一循环

21、架立的钢架施作隧道侧壁50小导管及导坑侧壁22水平锚杆超前支护。机械开挖部，人工配合整修。必要时喷5cm厚混凝土封闭掌子面。施作部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立型钢钢架和I22b临时钢架，并设锁脚锚杆（管），安设I22b横撑。安装径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。、在滞后于部一段距离后，机械开挖部，人工配合整修。必要时喷5cm厚混凝土封闭掌子面。导坑周边部分初喷4cm厚混凝土。接长型钢钢架和I22b临时钢架，安装锁脚锚杆（管），根据实际地质情况，必要时安设I22b横撑。钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。、在滞后于部一段距离后，机械开挖部，人工配合整修，并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同。、在滞后于部一段距离后，机械开挖