隧道突水突泥地表沉陷综合处治技术探讨解析

地道突水突泥地表沉陷综合处罚技术商议剖析地道突水突泥地表沉陷综合处罚技术商议剖析/地道突水突泥地表沉陷综合处罚技术商议剖析地道突水突泥地表沉陷综合处罚技术商议李国谱成兰指挥部纲领：文章剖析成兰铁路1号横洞突水突泥发生的原因，重点对办理方案和施工工艺等举措进行了介绍，供近似工程借鉴。重点词：地道突水突泥地表沉陷办理方案1、突水突泥处情况简介1.1工程简介：柿子园地道一号横洞位于雎水河左岸、墩秀公路右侧，地形较陡，属于中低山伤害地貌，横洞前进方向右侧发育刘家沟泥石流。本横洞HD1K0+000与正洞D2K78+100订交，横洞中线与正洞左线线路中线小里程端交角为50°40′50″，与HD1K0+350处右转，夹角为130°27′44″，横洞共长424米，起讫里程为HD1K0+000-HD1K0+424，横洞纵向坡度4.1%，净空为7.5m(宽)*6.2m（高）。1.2地质水文特点：掌子面为Tl+Tj灰岩夹白云质灰岩，节理裂隙较发育，有渗水现象，对应地22面为一冲沟沟心，冲沟地表散布一层较厚的坡崩积（dl+col）碎块石土，为汇水的负地形，地质情Q4况与设计吻合。横洞位于岩溶垂直循环带，推断发育一垂直岩溶管道，施工揭示岩溶管道位于横洞右侧边墙，揭示该岩溶管道后，惹起洞内岩溶突水突泥，进而惹起地表坍陷。该处地质预告（1）TSP法：HD1K0+252-221段节理裂隙，溶蚀裂隙发育或含纤弱夹层等，围岩牢固性差，局部含水；（2）红外探水法：HD1K0+247-217段掌子眼前面30米范围内围岩局部含水；（3）超前钻探法：HD1K0+256-226段岩层含裂隙水，岩体破裂，岩质较软，节理裂隙发育。综合地道物探法和超前钻探法HD1K0+247-221段岩体破裂，岩质较软，节理裂隙，溶蚀裂隙发育，围岩牢固性差，局部含水。图1一号横洞山顶塌陷照片11.3突水突泥情况概括：突水突泥掌子面里程为HD1K0+233.8，埋深44m，累计进尺190.2m。2013年9月29日清晨3:50，开挖至掌子面HD1K0+233.8处，准备支护，右侧墙侧出现一股集中涌水，水量连续增大，并并陪伴掉块、垮塌现象，随后出现岩溶突水突泥(图2)，并连续发展，造成地表塌陷，形成一个直径10m左右的漏斗状陷坑，深约15m（图1），至11:30，地表垮塌仍在连续，洞内连续涌水，每小时约100m3。截止9月30日下午，洞内突泥基本牢固，进入洞内检查后，涌出物为泥夹碎石，水量有减少趋势。洞外陷坑未出现扩大趋势，坑壁坍塌也趋于牢固。图2突水突泥后地道情况2、办理方案及举措：2.1地表办理举措：第一，为减小洞内的水量，对地表进行水系检查，查明地表水流动特点后，对陷坑周围推行截水、排水举措，防备地表水流入陷坑内。在陷坑周围采用沙袋围堵，高度30cm。在确定地面陷坑坑壁牢固的情况下，查清陷坑深度，确定坑底距横洞的垂直距离以及与横洞的地点关系。采用挖掘机将既有便道拉槽拓宽，进入坑底，对地表陷坑坑壁进行挂网喷锚防备，以保证坑壁牢固，分解荷载。钢筋网采用Ф8钢筋网，网格间距25cm×25cm。发射C20砼，厚度10cm。采用泵车在坑底浇筑C20砼铺底，厚度2m。浇筑混凝土时预留Ф114孔口管（图3），部署间距1.5m，梅花形部署。待混凝土强度达到100%此后，利用潜孔钻钻设注浆孔，孔径100，孔深至横洞顶部位置，注浆管采用Ф89钢花管。浆液采用水泥砂浆，浆液强度不小于M10,注浆压力0.2-0.3MPa。图3预留Ф114孔口管22.2洞内办理举措：铺通道路铺通去往掌子面的人行通道。路面采用竹排，宽度为3个竹排宽度。查察掌子面状态及右侧墙突泥突水的打破口，并查察初期支护的破坏情况，以及突出的碎石土在洞内的聚集厚度。洞内涌出聚集体办理采用装载机和自卸汽车除去洞口至HD1K0+350（横洞转弯处）的涌出聚集的泥夹碎石，运出洞外。在HD1K0+350处设置一道横向挡坎，采用袋装碎石，堵住聚集体，搭设马道，挖除稀泥，回填洞碴。在HD1K0+300、HD1K0+250处同样设置横向挡坎，并保证排水畅达。加强洞内支护对洞内出水滴往洞口方向15m范围，按原初期支护钢架间距设置I16工字钢横撑，闭合成环，形成作业空间，保证施工安全。前面聚集体办理对洞内出水滴往洞口方向15m范围，包括掌子面及右侧边墙的聚集体表面挂钢筋网（图4）、发射砼临时关闭，发射C25砼10cm，钢筋网采用Ф8钢筋网，网格间距25cm×25cm。图4挂网喷砼防备管棚施工采用Ф108大管棚超前支护，环向布设在右侧墙和右拱部地点，环向间距25cm，长度以打入基岩2-3m。①管棚开孔地点及定向管棚定向：开孔地点在掌子面后方HD1K0+235.8钢架上方，管棚方向：HD1K0+236.8钢架下方至HD1K0+235.8钢架上方延长线，并依照设计间距25cm部署。用风镐将两榀钢架包裹的发射混凝土凿出，露出基岩。②钻孔及棚管跟进：将掌子面处涌出的聚集体平展出一个钻机工作平台（图5）。由于管棚要穿过聚集体，采用跟管钻进法，棚管采用Ф108钢花管。棚管每2m一节，每节用丝扣连结，丝扣长度需大于15cm。设专人填写钻孔记录，记录钻进特点，如出水情况、卡钻现象，钻进速度。剖析管棚前端有无3进入基岩。③管棚后支点管棚施工完成后，为加强管棚后端的支撑，架设一至两榀钢架，并设置横撑，作为管棚尾端的支撑点。图5管棚钻机进行管棚施工④注浆注浆资料采用水泥浆液（水泥浆水灰比1:1）。浆液拌制采用UJZ200A型砂浆搅拌机，搅拌机工作斗容量0.2m3，每盘浆液水泥用量150Kg（3袋）、水用量150Kg。注浆前先检查管路和机械状况，重点是检查注浆机压力表可否正确，注浆管路可否畅达。注浆过程中随时检查孔口、邻孔可否有串浆、冒浆、漏浆现象，如发现串浆、冒浆、漏浆现象立刻停止注浆，采用间歇式注浆进行封堵，待10分钟后从头进行注浆作业。注浆过程中如发现压力突然高升，则可能是发生堵管，应立刻停机检查。注浆压力依照现场情况确定，当进浆量小于20～25L/min，注浆压力渐渐高升，达到终压并持压10min以上，可停止注浆，并实时封堵注浆口，防备空气进入管内。如进浆量很大，压力长时间不高升，应实时调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，先进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，停留时间不高出混淆浆的凝胶时间。注浆过程应派专人负责，填写《注浆记录表》，详尽记录注浆时间、浆液耗资量及注浆压力等数据，察看压力表值，防备因压力猛增而发生异样情况。并针对现场可能出现的特别情况，做出相应应急举措。注浆结束后，先对钢管进行清孔，清孔完成后立刻用水泥砂浆进行充填，以增加钢管强度，并注意注浆管口埋入砂浆深度不得少于30cm。注浆次序：从下而上。⑤注浆异样现象办理：注浆过程中，经常发生浆液从其余孔流出的现象，即串浆现象。发现串浆时，在有多台注浆机的条件下，应同时注浆，无条件时，应将注浆孔实时拥挤，轮到该管注浆时再拨下拥挤物，用铁丝或细钢筋将管内杂物除去，并用高压风吹冲（拨塞后向外流浆的注浆管不用进行此工序），尔后再注浆。4水泥砂浆注浆进浆量很大，压力长时间不高升，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，先进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留的时间，以便凝胶，但停留时间不能够高出浆液的凝胶时间。引水办理管棚施工完成后或注浆前，依照实质情况，将掌子面右上方的流水集中引出，设置Ф100-150钢管若干根，插入出水地点处。2.3监控量测：对洞内进行监控量测，包括净空变化、拱顶下沉，加大量测频次，量测范围为掌子面至洞口50m范围，量测数据与先期监控量测资料进行比较剖析，判断注浆对后方初期支护有无影响。2.4洞身开挖：2.4.1掌子眼前面加强超前地质预告工作，采用地质雷达法、超前水平钻孔进一步探明前面围岩地质情况，对边墙也进行探测。进行洞内开挖，掌子眼前面暂定15m范围按V级围岩施作支护，Ф42小导管超前支护，每根长4.5m,纵向间距3m。采用I16工字钢架加强支护，间距0.6m/榀，设置临时横撑，闭合成环，喷射混凝土22cm，拱墙挂设Ф6钢筋网，网格尺寸25cm*25cm。登台阶开挖至Ⅲ级围岩地段后，关闭掌子面，清理后方HD1K0+250～350聚集体，进行下台阶开挖。下台阶开挖时循环进尺不得大于2榀钢架间距。涌水滴前后15m范围内采用抗水压模筑衬砌，建筑资料为C40耐腐化混凝土，衬砌厚度35cm。出水滴前后15m范围模筑衬砌施作完成后，采用出水管进行侧压浆，压浆资料采用水泥砂浆，浆液强度不小于M10，固结范围不小于5m。地表陷坑待洞内模筑完成后回填关闭，回填资料为C15混凝土。3、安全举措3.1制度举措安全管理组织推行安全责任制，建立以岗位责任制为中心的安全逐级负责制，建立9.29安全领导小组，制定确实可行的安全管理方法和赏罚制度，明确各职能部门和相关人员的安全工作职责。安全管理制度①必定恪守本工程的安全规定，采用预防举措除去现场安全隐患，负责在现场所有人员的安全。②在施工中，建立安全举措先报批后履行制度、建立安全检查制度、建立工班“三上岗”和“三工制”制度、建立事故档案制度。做到各项工作有章可循。安全检查制度①施工前的安全检查：施工前，由安全领导小组会同相关部门，对洞内进行全面的安全检查验收。检查查收的主要内容包括：突水突泥可否停止，洞内初期支护可否牢固，地表塌陷可否牢固等。②如期安全生产检查：每天组织一次由相关职能部门的负责人和专职安全员参加的安全大检查，并积极配合上一级进行专项和重点检查；施工队不如期进行检查；班组每天进行自检、互检、交接班检查。③经常性的安全检查：安检工程师、安全员平时巡回安全检查。使用《事故易发点检查表》每日进行检查。3.1.4为保证安全规定及举措的落实，建立安全检查程序见图6。5检查工作内容安全保证系统组安安自织全全检机目管制构标理度平时检查检检检检检检检检查查检检查查查查查查预安查查安安制奖日安防全安安全全度惩常全安防全全会法制规安目全护宣工议规定定全标事用传作记齐落执活规故品工报录备实行动划措施作告施工整改方案复查安全工作总结图6安全检查程序框图安全检查记录如期检查按《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）进行检查、打分、谈论；班组每天的自检、交接检以及经常性安全生产检查，可在相应的“工作日志”上记录、归档或使用《安全检查记录表》；专业性安全检查，季节性、节假日安全生产检查，使用《安全检查记录表》或《事故易发点检查表》。隐患整改隐患登记、剖析：各样安全检查查出的隐患，要逐项登记，依照隐患信息，对安全生产进行动向剖析，从管理上、安全防备技术举措上剖析原因，为加强安全管理与防备供给依照。3.2地道施工安全保证举措在洞口安设“进洞安全须知”标牌、进洞人员显示牌等牌图。所有进洞人员必定戴安全帽。施工人员，特别是电工、电焊工、机械设施操作司机等严格按规定佩带好防备用品。所有安全用品如安全帽、安全网、安全带等必定经相关部门查收后才能使用。加强洞内通风和现场用电管理。照明、高压电力线路架设顺直、标准，保证绝缘优秀。各样施工机械和电气设施均设置漏电保护器，保证用电安全。洞口布防备举措并加强照明。针对洞内运输忙碌的情况，制定详尽的安全行车及躲让车辆技术方案及举措，并严格推行，确保安全。如发现地道内有险情，立刻在危险地段建立显然标志并派专人看守，快速报告施工领导人员及时采用办理举措。各施工队配足必要抢险物质。地道施工各班组间，建立完满的交接班制度。每接班组将工作及安全情况向接班组详尽交待，并记录于交接班记录簿内。加强地道开挖爆破后的找顶排险工作，施工中，指定专人对洞内围岩及地面位移变形情况进行察看，出现异样情况立刻停工办理。经常检查测定粉尘浓度，加强地道的通风排烟，保证洞内视线优秀。安设低噪音的通风机，减少噪音污染。在洞内部署电话，保持洞内、洞外的通信联系。在洞内两侧设置专用的逃生通道，并有专人负责食品供给及应急物品的管理。63.3地道内用电安全保障举措地道施工电压采用380V，成洞地段照明采用220V，工作地段照明采用36V。在洞内设置搬动式变电站，将高压电流变成380/220V，再送至工作地段，变电站紧跟衬砌工作面。高压电缆架设在离地面5m的高度处，成洞地段架设在衬砌的拱墙上。由变压器出来的低压，设置配电箱，箱上加锁，钥匙由电工掌管。220V照明线使用防潮绝缘导线，动力线采用橡皮电缆输送。在台阶法开挖地段，开挖下导以上断面时，用木制三脚架靠边架设电线，待开挖下导时移入地下。在凑近工作地点处设置携带式照明变压器，将220V电压变成36V供工作面照明。搬动灯具和手提作业灯，使用胶皮电缆及螺口灯头。照明灯具在成洞地段采用没有眩光、透雾性能强的高压钠灯，在开挖面、工作面采用亮度高的低压卤钨灯，在洞门口的场外照明采用清楚度高的镐灯。低压电气设施加装触电保护器，电气设施外露的转动和传动部分，加装防备罩。电气设施的检查、维修和调整工作，由专职的电气维修工进行。防爆电气设施，在安装前由合格的防爆电气检查人员检查其安全性能，合格后才予安装，使用时期如期进行测试与检查。4结语地道中突泥突水地表塌陷病害办理比较困难，经过对施工过程进行总结，认为办理过程要以“因地制宜，综合治理，施工过程中加强排水及加固聚集体，安全施工”为知道思想。尔后依照现场勘探计算结果制定合适的施工办理技术，依照本领例可知在地道中突泥突水地表塌陷中大管棚超前支护、洞内引水、地表关闭办理是重点的办理技术，是一种值得介绍的办理地道突泥突水地表塌陷的技术。5参照文件[1]左志明地道施工中涌水事故办理[J].山西建筑，2003,23（2）：90-91[2]熊厚金,林进和,蒋开贵.南岭地道石灰岩溶大突泥化学灌浆实例[A].中国锚固与注浆工程实录选[