锦屏工程导流洞塌方处理施工技术总结

xx工程导流洞塌方处理施工技术总结1.导流洞塌方处理工程概况1.1工程概况xx一级水电站左岸导流洞，断面为城门洞型，衬砌后尺寸为15×19m(宽×高)。洞身长度1214.359m，进、出口底板高程分别为1638.50m和1634.00m。整个导流洞按双弯道布置，由进口引渠段、闸室段、渐变段、洞身段、堵头段、洞身段和出口引渠段组成。洞身开挖分三层进行钻爆开挖，每层开挖过程中根据围岩情况及时进行锚喷支护，其中喷混凝土为10～15cm厚的钢纤维混凝土，然后采用60～120cm厚钢筋混凝土全断面衬砌，其中边拱为C30混凝土，底板为C40聚丙烯纤维混凝土。1.2地质条件左岸导流洞围岩岩性为大理岩，节理裂隙较为发育，层间结构复杂，且大多节理结构呈张性，埋深较大部位的地应力较高，易发生岩爆现象，主节理面的走向大致平行于洞轴线，倾向于山体内侧，倾角在50°-70°之间，另有几组节理走向大致与其相同，倾向恰恰相反，倾角在60°-80°之间，在隧洞洞顶形成“人”字形构造，易出现塌落和掉块现象。隧洞洞身有三条大的断层穿过，断层及其影响带为Ⅳ、Ⅴ类围岩长约300m长，其中K0+890至出口段主要是f2断层影响。1.3塌方的发生及其发展左岸导流洞K0+430—K0+550洞段，2005年10月26日至2006年3月9日，先后发生10多次大塌方，大致划分为4个阶段。=1\*GB2⑴初期阶段：最初始于2005年10月26日，先由K0+450—K0+455右边墙因欠挖处理引发。2005年11月2日，导流洞K0+500—K0+525左顶拱出现塌方。2005年11月4日K0+555—K0+565左顶拱向下游扩展塌方。该阶段塌方规模较小，塌方量在几十到几百方左右。=2\*GB2⑵发展阶段：2005年11月7日，弯弧上游段K0+426—K0+462因保护层开挖沿煌斑岩脉和薄层绿片岩发生较大规模塌方。2005年11月13日，塌方进一步朝下游面扩展至K0+460—K0+480。2005年11月23日，弯弧下游段在K0+500—K0+540出现大规模塌方。2005年11月26日，K0+550～K0+565再次塌方。该阶段塌方规模较大，塌方量在几百到几千方左右。=3\*GB2⑶高峰阶段：2005年12月15日，K0+430—K0+500发生特大规模塌方。塌方面积约1500m2，塌方量约40000m3左右，将上下游塌方空腔连通。=4\*GB2⑷持续阶段：在2005年12月15日至2006年3月9日期间，持续发生零星坍塌掉块，一天发生数次或者隔日、数日发生。1.4塌方成因的初步分析=1\*GB2⑴围岩结构面发育、性状差，岩层走向与洞轴线夹角小。该洞段属弯弧段，水平和垂直埋深均在300～350m。该洞段发育有三组裂隙，局部见地下水出露。=2\*GB2⑵地应力高。据前期勘测资料，最大主应力达34.14～40.4MPa，方向N50°～60°W。主应力σ1与洞轴线夹角较大，基本与洞壁垂直，指向洞内。=3\*GB2⑶发育有不利的结构面组合。该洞段发育N35～40E/SE顺坡向裂隙和层面N20°～30°E/NW，构成“人”字型不利组合。洞室开挖后，在地应力作用下，靠河侧洞壁及顶拱极易发生变形位移，以至于导流洞上半洞开挖时，整个弯弧段段拱顶均发生“人”字型掉块或坍塌。=4\*GB2⑷随着下半洞、尤其是右边墙和底板保护层开挖，在弯段中心（内弧段）最大应力释放与岩层不利结构面的共同影响下，极易导致右侧边墙及顶拱软弱层被挤出滑塌。上半洞形成暂时稳定的塌落拱，在拱脚失稳滑塌后引发顶拱进一步扩展，形成新的“人”字型坍塌。=5\*GB2⑸由于塌方规模大，难以及时处理，在围岩压力作用下，松动圈范围进一步扩大。塌方迅速径向扩展并沿塌方段中心向两端延伸，上游延伸至K0+430m，下游延伸至K0+550，总长120m。其中K0+440～K0+490塌方平均高度超过设计开挖洞顶20m，最大高度为42m。陡2.军塌方处理航施工的重点和壤难点扔塌方处理的重梅点：别=1\*浪GB3府唱①降分层出渣；触=2\*末GB3秋恒②阿分层支护；盯=3\*断GB3变辈③备混凝土衬砌等雹。欲特别是塌方体鹿堆渣的开挖清蝶理决定了塌方扰段处理的总工吉期灾，击而渣体开挖又俱受制于支护的怨速度醒，虹混凝土衬砌施静工怜周期较长，需崖及早进行，影整个塌方处理展应寄形成各工序衔事接张且急交叉施工、空茂间上流水作业盏的格局匪。确塌方处理的难蚂点跨：们蔽=1\*牧GB3歌申①围蒙出渣与支护的碎交叉干扰。塌当方段渣堆最大降高度仆约泥40志m黑，祝按根5属m颗台阶分层开挖危，共需开挖支涉护参8及个循环，因此撤开挖与支护势狱必交叉作业。扣开挖上一层后砖立即预衬边墙裤混凝土，然后渣进行顾锚筋束辩和锚索施工，很在完成灌注浆匙后，拆除脚手叶架平台，进行御下一层出渣支游护，同时进行咽上一层的锚索届张拉，如此形畏成工作循环。游=2\*帅GB3窄恳②虑屯锚索、旗锚筋束慌、固结灌浆成狼孔困难。由于碌塌方体边墙松忍弛变形大，特扭别是右边墙夹窄钻、塌孔等较心普遍。对此，情需断增加回转速度洽，降低钻压，端同时为了成孔碗，对钻孔进行轿了固结灌浆君，叼然后扫孔糠，再灌再扫等渡多次循环，直志接影响隶了障直线工期。弟=3\*址GB3漏脊③约四混凝土衬砌的球施工安排。在迟塌方跪处理沉后期施工中漂，震出渣、支护、沈灌浆、清基、婶钢筋膏绑扎杰、立模、混凝驾土浇筑同时进山行，设备密度它很大、干扰多少，如何做好各光项工序的衔接级、施工资源的金分配和协调虑，醒需要精心组织象安排。馋3暗.辩塌方处理洒情况盐3吹.摧1负塌方院处理步骤侵塌方处理的总狡体步骤为：策先对隐塌方段度的朝上下游嚼进行避锁口性，库再燕对塌方裕穴陡进行夺加强熟支护睁，神然后章分层开挖，开课挖一层支护一苹层，最后进行悠钢筋混凝土衬脉砌。井开挖、支护施自工路均分段进行，问形成分部、交杜叉的流水作业忆格局，整个塌秧方处理在上层需贯通后全，由塌方段上悔下游向塌方中析部阁形成惜分别是闸钢筋混凝土衬呢砌喷、驱Ⅴ用层支护壁、退Ⅳ愚层开挖歉、慰Ⅲ喷层支护浮、醋Ⅱ犁层开挖虑、苦Ⅰ姥层支护的肚施工场面臭。鞠3沸.1.肿1租塌方段汪上下游的乏锁口荒为保证塌方处引理施工安全，脑防止塌方范围食的扩大，微首先要对塌方基段的上下游洞重身段进行餐锁口加固。秧先对紧接塌方春段上下游的未悟塌段进行钢筋员混凝土衬砌，捆然后对局部塌姐方的变形段进酒行加强支护曾，包括工字钢凯支撑、长锚杆暮、钢筋网、喷链混凝土等方式愿，盼直到塌方穴边售缘害。独3虎.1.幼2袖塌方穴处理灭对塌渣体堆满腰导流洞的部位东采用先对渣体迁固结灌浆、然勉后从渣体中开撒挖的方法，虏每循环开挖前垄需进行则小导管氏或贩锚杆向超前支护，开蜘挖出渣后架立且工定字妨钢支撑售，铺夸钢筋网片到，喷钢纤维混忆凝土，父安装恳砂浆锚杆锁定口钢支撑。奏对渣体上部有阵空腔的部位，氧清除表面浮石偏，直接立双层包工字钢支撑，铜采用角钢连接蚂成工字钢梁，查然后立模养分两次差回填混凝土捏至新2阵m权厚，然后进行滴锚杆施工，召最终在工字钢志混凝土的上方版形成的空腔，贿采用低标号件混凝土充填，明以限制上部围炎岩的变形。经荣现场实测，工喘字钢混凝土上锅部的空腔高度谷最大晕为旺12福m保，经上述处理锻后可以保证围辉岩稳定。庙在经过上述处得理后，塌方洞辩段上部已经形粒成较为稳定的覆拱壳，上下游萍贯通，然后对箱已处理部位进铲行固结灌浆，托针对施工部位角的不同分别打因长锚杆、锚筋野束、预应力锚钓杆进行补强支杠护，局部岩体摄破碎带西进行预应力锚钉索加强支护，致确保支护处理纠的有效性。坟3妄.1.营3播分层开挖、支扮护施工缺在塌方段上部叶加固外施工复结束独后逐层清渣，担每次挖岂除傅5骂ｍ，两侧间隔况进行，辨出渣后对边墙叹部位分先进行边酷墙朋2排m泼厚工字钢混凝配土支护，工字搜钢间给距羞60c闻m益，混凝土浇筑急完成后，按叔照率1.5×1.服5限m茫的间距安蹦装枯3疑Ф池28燃m牌锚筋适束棚，蛾再施凑工止L=30怜m承（卸750K辨N批）的预应力锚蠢索，吉以便混凝土和颠围岩整体受力钥。由于锚索施搭工工期较长，统使用锚筋筐束荐可以在锚索施倦工期间保证边月墙的稳定性。承随着出渣和边埋墙混凝土的施矮工进度交叉进供行，在施工过盯程中，右边墙虏塌孔严重，采珠取了预固结灌连浆的方式进行慰处理。对没有秀清理干净的虚农渣部分，整体另进行预固结灌杀浆，灌浆深度遥超过虚渣厚照度挖5赠m闹。受每分段开挖一株层，及时支护予一层，在塌方纽段两端施工时捏应保证进入塌昌方段中部的施疤工道路，以便绍使各项工序顺去利进行。毅3直.1.辅4烟混凝土衬砌诸由塌方段上下林游向中间每支拌护结束一段，刮混凝土衬砌一窝段杏，在清基结束呜后，先对该段芒底板混凝土进挽行整段施工，慕然后分仓衬砌顽边、拱混凝土宝。在塌方段的搞上下游各布芬置古1饮台钢筋台车症和狱2庆台钢模台车，飘在钢筋安装结饥束后，前面钢辣模台车跳仓浇源筑，后面台车汉逐个补缺浇筑半，残在上下游分别尘形成一辆台车伴等强另一辆台鼓车浇筑的格局葵。订3译.冈2弯主要趟施工方法与床施工型工艺赞3爆.2.尤1乖工字钢混凝土待凝待凝拆模测量放线钢支撑定位立钢支撑浇筑混凝土钢支撑外侧立模打锁脚锚杆焊连接筋搭脚手架，进行锚筋束、锚索施工以图刘1振茎工字钢混凝土匠施工工艺流程崖图粥塌方穴顶拱双摇层工字钢组合茂梁施工：工字腐钢由钢加厂加斑工，运至现场编后分层安装，争工字钢间距碰55cm潮左右，诉为俗Ⅰ智20龙a示型，根据空穴播形状调整圆弧塑段半径恳，局部超挖严碑重部位增团加附拱孙，以低保证工字钢与炎顶拱塌方穴结柿合贴切，工字仍钢间埋用焰Ф厘28mm交螺纹钢筋做纵鹰向连接钢筋，畜连接筋间距胖75cm艇，觉每根梁在安装营时分段组装，葵接头钢板为厚斗10mm掉的钢板暑，螺栓挠连接，红螺栓础间距询15cm蛮，蓄两层工字钢间之距磨50cm哨，躁两层工字钢间村用角钢连接陶。每根梁借助请脚手架管进行肝安装，然后加艳固，安装模板落，浇筑混凝土康，航使单根梁可以墙承重。第一次么浇筑混凝土厚脖度同粱高。混级凝土浇筑完毕勾后，适当待凝越等强后，再浇汪筑最1乔50cm蚀厚混凝土，使逼工字钢混凝土预能够承重。机变形段及边墙婆工字钢施工：袄变形段直接沿鹅支护面立工字宇钢支撑，钢支紫撑间棒距蛇80c祖m塑，焊纵向连接总筋，间单距陆1剃m廉，安攻装浙L=3汇m炒、蝴Φ坟2绒5罢锚杆锁脚固定银，效挂钢筋网片，扒喷秘C2下0共素混凝土；难在边墙超挖较坏多部位，沿设拍计开挖线向毫外俱1敏m议立逼工字钢圾支撑换，尺安装享锁脚锚杆固定伍，并在届工字钢闹内侧用钢筋连颠结，使其形成河一个整体，然煮后在派工字钢六外侧铺上模板描，浇筑混凝土马。混凝土的浇维筑强度不能太渐高，以防钢支来撑或模板变形仆。奇3昼.2.届2胜锚筋居束视为了保证锚索再施工时上部稳表定问题，在加掌固混凝土完成苦后及时进行锚现筋束施工，锚江筋束间坝距起1.5×1.显5是m浪，锚筋束型为滴L酬＝喊9但m趋，眯3裳28m氏m姥的钢筋。庆在出渣后及时让锚喷支护，同熊时根据围岩情洒况进行默锚筋束析施工。做由灰于每层出渣高厕度揪为捷3务～邻5高m晓，所以特锚筋束属可使用液压快案速钻机钻孔，努在插入姻钢筋糖束后按规定灌巷浆，在凝固前跌不得碰撞锚头艰。如果钻孔时蓝遇到岩石挤压会破碎带卡钻时道，则采用砂浆罪球固壁的方法腊，确保钻孔的扭成孔效果。夸3址.2.杨3脏锚索施工他塌方段锚索主拖要参数为非：犹L=30菜m钢，设计预应力招为讽1000K重N华和探1500K错N烦，革L=40攻m美，设计预应力梅为第1500K壶N侍，其中缠上部全为酷1000K难N辫，下部毕为贯1500KN漏，白间漂排然距犯4×4m装。笛根据塌方部位革的实际情况，撤对锚索进行定租位编号，在出滤渣后先进行锚挺喷支护或工字请钢混凝土施工波，然后靠边墙播搭脚手架，钢YXZ-70堪钻机就位造孔女，如在打钻过它程中遇到围岩咳破碎地段时，狐为保证成孔质图量及效率，对延钻孔进行超前扒固结灌浆，待企凝等强后扫孔蜓继续钻进。同咸时在锚索编制昌场编制锚索，胶下锚采用人工足下锚的方式，价要保证锚索在庄孔内顺直不扭爽曲，不得向外斯拉。然后按照贸设计要求进行刃灌浆和锚墩浇逆筑。僚锚索张拉在锚吗固灌浆抗压强馋度达垫到握35MP幼a迟及锚墩混凝土州等的承载强度届达到施工图纸临规定值后进行绞。由于各根钢僻绞线长度不等婶，采用单根间钟隔对称分序张甚拉，确保各根尾钢绞线平均受锋载，如此一个掘张拉循环完毕用，继续进行下欢一循环张拉，匠直至设计工作凉荷载。张拉力充应逐级增大，尿其最大值为锚屋索设计荷载床的秃1.0出5主～厉1.什1拨倍，稳陆压呆1雄0迟～托20mi全n场后锁定。锁定拉后帖的劫48差h飞内，若锚索应观力下降到设计忆值以下时应进轰行补偿张拉。耀最大张拉力不熊得超过预应力击钢绞线强度标贤准值所的平70虑%拌。画3梁.2.启4叮接力出渣深由于塌渣体倒高柜达迷4顷0斩余米璃，方上笨下互游清渣时星按照头12叙%成的坡度修筑出稀渣道路，榴均不能到达渣递堆顶部，因此捏采用两台反铲搭接力出渣，两卧平台高贱差忌7m填，禽两台反铲相鸣距封15苏m延左右，仪上台阶反铲甩矮渣，下台阶反惰铲装车，在每誉层施工中逃根据现场情况去上下游断采取不同的坡焰道膛单侧运输序。丛3觉.2.留5宽混凝土衬相砌萝合钢筋由钢加厂链加工，运至现始场后人工安装卷，耗钢筋验收合格恩后钢模台车就乡位，混凝土由氏砼拌和站拌制狸，砼运输罐车揭运输至工作面懒，泵送入仓，暴插入式振捣棒桌振捣，混凝土舱终凝后养诊护才24叼h杯拆模像，进入下一循此环。矮3吧.2.6牛固结灌浆识在塌方段每层晋的边墙工字钢帅混凝土施工结世束后，对该层蝴进行固结灌浆采。采京用虏J肯T芬—音2道5跪型圆盘钻机直术接钻孔，间排喉距去3m幻,亭梅花形布吼置呆,与腹孔深为入围岩户15m供，孔径阔为杠φ忆50mm芒，分两段灌，光采用活塞式灌紧浆泵，自动记汽录仪进行记录煎。采用耽一次成孔制分段灌浆的方影法，查第一段先灌孔仙底章7是m习，然后扫孔灌爷第二段呜，谊第一段灌浆压释力永为慢0.5Mp它a稠，第二段灌浆喷压力贺为求0.8Mpa钞，整个灌浆按滑照设计和规范仪的要求进行。脊4好.演塌方段急的哀安全监测玩为了给施工和凑抢险工作组提拜供可靠信息，轿为塌方处理提趴供决策依据，证在婶长卵120陵m痒的塌方段内，辉等距离了布邮置孔6侨个监测断面，惜每个监测断面怎分别布置了多筹点式锚杆测力浸计、锚索测力开计、多点位移陷计、钢筋计、影收敛计等。及提时掌握围岩变管形情况，分析围围岩稳定性，朝为补强支护、搭加固措施提出着指导依据。同民时，测量人员跨利用全断面观善测仪每班两次冤对围岩进行变治形观测。垫根据在塌方处肾理过程中各监晕测断面的观测乔结果分析，在歉导流洞过流前倦顶拱具备自稳鱼能力，表明初此期工字钢腹拱耗混凝土与锚杆款、锚筋束、锚木索联合支护的治方案是可行的稳，支护是稳定户可靠的。根据底多点位移计监土测数据和收敛笑变形时态曲线战分析，塌方顶让部腹拱混凝土捏应力受下层开厘挖影响较小，椒边墙及顶拱部偷位的加固支护于效应较明显，吴围岩趋于稳定百，塌方不再变涨形和下沉，达降到了预期目的规。弹5汗塌方处理的决怀策与组织疼5南.1迅抢险工作决策眼针对塌方发展苍状况，灾xx下建设管理局组率织设计、监理形、承建单位召翼开了左岸导流苦洞塌方处理专处题会议，会议展决定成立抢险熔项目现场工作移组，参建各方扁的现场负责人颠为工作组成员盗，并由承担导洋流洞监理任务搜的长江委炒xx菌工程监理部总屿监任组长，全败权负责塌方现伤场的施工技术卵方案审定及施肯工现场协调工肺作，旨为确保抢险项杰目