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公路隧道局部塌方处理技术

2014-06-06葛海燕

山西建筑 2014年16期
关键词:洞顶塌方泵送

葛海燕

(中铁四局集团第七工程分公司,安徽合肥 230023)

1 情况介绍

福建省莆永高速公路仙游—永春段项目建设地点位于福建省泉州境,项目全长36.786 km,采用四车道高速公路标准,设计行车速度80 km/h,其中岭庵山隧道全长3 004.5 m,为分离式隧道,特长隧道。2013年2月16日岭庵山隧道进口右洞掌子面爆破,爆破后掌子面里程为YK103+920,爆破后发现在掌子面处有大股水流出的声音,一个小时后洞内积水约30 cm,现场随即组织力量进行抽水处理,由于出水量较大,地下水呈股状流出,在组织排水的过程中,洞内积水越来越深,掌子面积水最深时达到3 m左右,由于积水严重,无法对掌子面部位进行支护及监控量测。

2 产生塌方的原因分析

岭庵山隧道进口右洞YK103+916~YK103+928段,原设计为Ⅱ级围岩,在隧道开挖后发现塌方体为软质岩,泥化,围岩强度较低,节理裂隙发育,多处节理相互交错,岩体较破碎,拱部及边墙稳定性差,滑动面发育,掌子面处突水,从而导致此段拱顶产生塌方。

3 塌方的处理方案选择及处理

1)方案选择。

方案1:采用洞身管棚施工技术,施工20 m长洞内管棚通过塌方体。该方案可行,施工难度较大,施工成本高,施工周期长(所需要的人员、机械设备、材料等均需要重新进场)。

方案2:采用塌方体拱顶泵送混凝土技术配合超前支护通过塌方体。该方案操作方便,施工难度较小,施工成本低,施工周期较短(所需要的人员、机械设备、材料等均可利用现场已有资源)。故选择方案2处理该段塌方。

2)塌方段处理方案。

总体处理方案:塌腔段回填洞渣并施工土模,洞顶塌腔内泵送混凝土回填,铺设缓冲砂层,后对YK103+916~YK103+928段(塌方段)采用ZDK-1(b)型复合支护(初支采用C25喷射混凝土,厚度为30 cm,采用Ⅰ22b型钢支护,纵向间距为0.3 m,二衬采用C30防水混凝土,厚度为55 cm)。施工示意图见图1。

具体处理措施如下:

a.塌腔回填,施作土模:对坍塌段洞身空间内采用土石混合回填反压,回填空腔至距洞顶1 m~2 m处形成平台,以作为土模,平台至洞顶的1 m~2 m机械无法作业部位采用人工砂袋回填,对砂袋采用小导管注浆固结处理,外侧采用C20喷混凝土封闭,厚度20 cm,以作为止浆墙。

b.预埋灌注混凝土导管(直径125 mm)、吹砂做缓冲层管(直径50 mm)、观察管(直径125 mm)、出气管(直径50 mm),施工完后打眼排水(且能检查灌注混凝土厚度)。

图1 岭庵山隧道塌方处理立面及纵断面布置图(比例:1:100)

c.洞顶塌腔泵送混凝土回填:拱部塌腔处采用泵送C25防水混凝土回填,混凝土应填至拱顶上5 m高位置;泵送混凝土回填应分层进行,第一层应泵送至洞顶1 m处,待3 d后混凝土达到80%强度后,再泵送第二层混凝土至洞顶3 m处,待3 d后其达到80%强度后,最后泵送混凝土至洞顶5 m处;泵送混凝土前应预留好泵送混凝土管。

d.铺设缓冲砂层:回填混凝土结束3 d后,待混凝土凝固至一定强度后,混凝土面上应设置一层缓冲层,采用灌砂,厚度不小于2 m。

e.塌方段开挖支护:塌方段采用CD法开挖,左右侧交错进行,每循环进尺控制在0.6 m左右,严格按采用ZDK-1(b)型复合支护施工,工字钢间距变更为0.3 m一榀,超前支护采用F2-3超前小导管注浆加固(6 m长小导管注浆,小导管注浆纵向间距为90 cm,环向间距为50 cm)。

f.YK103+916~YK103+920为已开挖段落,在开挖塌方段前按照ZDK-1(b)型支护方式对该段进行支护。

4 采取的措施

在塌方段YK103+916~YK103+928的初期支护全部闭合且仰拱完成后才往前掘进开挖,经过监控量测数据显示,该段支护变形稳定。在继续开挖前做好超前地质预报工作,根据超前地质预报资料及时调整开挖方式及爆破参数,并交底至现场管理及作业人员,确保施工安全。

5 结语

采用该方案处理塌方,结合了现场实际,操作方便,施工难度较小,降低了施工成本,从2013年2月18日开始处理,至2013年3月5日施工完成,施工周期时间短,有效快速的通过了塌方体,通过对塌方体段的监控量测数据发现,开挖支护完成后塌方体段围岩稳定,可继续进行下道工序施工,为后续施工节约了时间,该隧道作为莆永高速全线第一座贯通的特长隧道,得到了各方的认同。

[1]成国文.某隧道塌方原因分析及处置方法[J].山西建筑,2012,38(23):169-170.

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