《浅析隧道塌方处理技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浅析隧道塌方处理技术（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2011 年度优秀科技论文（技术总结） 浅析隧道塌方处理技术第 1 页，共 10 页浅析隧道塌方处理技术内容摘要：本文以古城水电站 C标为例，介绍、分析了该引水隧洞 3#洞下游软弱 围岩已开挖支护 K3+607K3+635 塌方段塌方原因及处理措施关键词：隧道 塌方处理 泵送砼 1.工程概况古城水电站位于四川省平武县境内的涪江上游干流上，是涪江上游干流水电梯级开发的第二级，为低闸引水式电站。引水隧洞采用高压引水形式，全长约 6998m，隧洞底坡 i= 3.25。引水隧洞断面为圆形，内径 9.5m，全线采用钢筋混凝土衬砌和固结灌浆的支护方式，2 和类围岩洞段衬砌厚 40cm，类围岩洞段衬砌厚 8
2、0cm。2.塌方段地质描述K3+607K3+660 段围岩为通化组上段第二层绢云英千枚岩夹少量粉砂质千枚岩，岩层走向与洞轴线夹角 1520。岩体呈灰黑色，微新状，片理极发育，节理不甚发育，多短小闭合，侧壁多见顺层节理，顶拱极少量短小闭合缓倾角节理发育，伴有少量石英脉发育及地下水渗出，围岩类别属类。该段岩体中有一些小的挤压破碎或揉皱带发育，部分夹有少量炭质千枚岩，局部属类围岩。3.塌方原因及分析2011 年 4 月 16 日下午 14：30 左右，3#洞下游在进行掌子面（K3+675）出碴施工过程中，在 K3+620K3+635 已开挖支护段发生大面积塌方。2011 年 4 月 22 日凌晨 3
3、:15 在 K3+607-K3+620 里程已开挖支护段再次出现大面积塌方，造成刚支立完成 4 榀型钢拱架及支护台车彻底报废。现场施工专职安全员巡视发现围岩有变化，急时通知现场施工人员撤离，没有造成人员伤亡。2011 年度优秀科技论文（技术总结） 浅析隧道塌方处理技术第 2 页，共 10 页塌方发生后业主、设计、监理、施工单位立即到现场查看实际情况，并召开塌方处理专题会议，经过各方对塌方情况的分析，塌方主要原因为岩石不利裂隙组合、节理发育导致无征兆塌方。借鉴以往类似的处理经验，并提出了相对可行的方案进行比选、论证，在保证安全的前提下，充分考虑了处理过程中将会出现的诸多不利因素以及应采取的相应对
4、策，在现场人员、设备配置允许的条件下，最后一致同意先对塌方影响段进行加强支护，待塌方段稳定后，采用机械及人工对砸坏台车、拱架及部分石渣进行清除，然后利用泵送砼回填封闭塌方段空腔，再利用新加工支护台车以 K3+607 桩号起采用 I18 工字钢（间距50cm）进行支护，再利用泵送砼回填封闭塌方段空腔，最终通过塌方段的综合处理方案。4.塌方段处理根据 2011（专）第 14 期引水隧洞塌方处理及开挖支护施工方案专题会议纪要指示精神，先对塌方段进行封堵，采用泵送混凝土对顶部进行混凝土回填施工，再清理两侧边墙，支立钢支撑后进行混凝土浇筑。4.1 施工工艺流程塌方影响段加强支护 预埋及架设砼泵管 塌方段
5、碴体端头模板封堵、支立 泵送 C20 砼 模板拆除、测量放样 二次开挖进尺 锚网喷及 I18 型钢钢支撑联合支护 进入下一循环4.2 塌方处理过程4.2.1 塌方影响段加强支护在 3+580-3+607 塌方影响段进行锚网喷及 I18 型钢钢支撑联合加强支护，确保塌方段不继续扩大范围。钢支撑榀间间距 0.5m，环向连接筋 28mm1m，L=1m，焊接牢固；锁脚锚杆 28mm，L=4.5m，每榀 8 根；系统锚杆 28mm1m，L=6m；全断面挂 815cm15cm钢筋网；喷射 C20 砼，厚度以覆盖工字钢为准。2011 年度优秀科技论文（技术总结） 浅析隧道塌方处理技术第 3 页，共 10 页
6、钢拱架(工18)，间距0.5m连接钢板连接钢板,环向间距1m型钢间布设连接钢筋双排28锁脚锚杆L=4.5m228锁脚锚杆 L=4.5m外露0.5m（其中弯折0.2m）。拱架锚杆28,总长6.0m，入岩5.5m，喷射C20混凝土厚0.15m,加强支护段钢拱架支护断面图4.2.2 预埋及架设砼泵管自塌方段碴体端头（3+607 桩号）位置，纵向埋设 125mm 砼泵管 3 根，泵管端头架设垂直顶拱，高度为 2 根 3m（其中一根备用） 、1 根 10m（用于后期砼回填） ，架立牢固。2011 年度优秀科技论文（技术总结） 浅析隧道塌方处理技术第 4 页，共 10 页侧面示意图平面模板示意图封碴体端头
7、模板示意图125mm 泵管10m125mm 、2节泵管3m组合钢模板脚手架I14型钢斜支撑支护台车架子塌方碴体125mm 、2节泵管3m125mm 、1节泵管10m4.2.3 塌方段碴体端头模板封堵、支立模板采用组合钢模支护(150cm30cm5cm)，保证模板具有足够的刚度和稳定性，外面支撑体系选择钢、木组合体系。相互连接的模板，模板面要对齐，连接螺栓不要一次紧到位，整体检查模板线形，发现偏差及时调整后再锁紧连接螺栓，固定好支撑杆件脚手架搭设方案采用钢管搭设，钢管尺寸采用 40mm，并使用钢扣件。满铺脚手板，严禁探头板，不得高低不平。2011 年度优秀科技论文（技术总结） 浅析隧道塌方处理技
8、术第 5 页，共 10 页4.2.4 泵送 C20 砼砼采用拌合站集中搅拌， 2 台 8m3砼罐车运输，1 台 HB60 电动输送泵泵送砼，C20 砼回填塌方段两侧边墙及顶拱空腔，前期砼顶拱空 腔回填浇筑厚度 3m，两侧边墙空腔回填密实。 表 1 主要机械设备表设备名称型号及规格数量制造厂家挖掘机Dhan2251韩国侧卸式装载机ZL50C1柳州空压机LWJ20/7 3咸阳通风机SDDY-1N011A1咸阳手风钻YT2815天水自制凿岩台架1自制砼罐车运输8m32成都电动输送泵HB60 1成都表 2 主要人员配置表序号工种数量序号工种数量1测量26混凝土工52打锚杆107装载机23挂网、喷砼15
9、8电工24管理49安全员25模板工910技术4合计: 55(人)2011 年度优秀科技论文（技术总结） 浅析隧道塌方处理技术第 6 页，共 10 页第一次泵送C20砼第二次泵送C20砼 第三次泵送C20砼第四次泵送C20砼第五次泵送C20砼第六次泵送C20砼塌方处理泵送砼示意图塌方石碴3+6073+612.83+616.43+620.63+623.83+626.83+636.4爆破混凝土4.2.5 二次开挖该段塌方段空腔砼终凝后，进行二次开挖施工，采取“短进尺，弱爆破” ，每循环进尺控制在 0.51m 范围内，确保已浇筑段砼稳定，爆破后先采用机械及人工将砸坏台车、拱架及部分石碴进行清除，塌方空
10、腔利用机械及人工在保证安全的情况下进行排险作业，待碴体稳定后素喷 C20 砼 15cm。 。4.2.6 锚网喷及型钢支撑联合支护利用新加工支护台车从 K3+607.5 桩号起采用 I18 型钢支护，型钢钢支撑间距2011 年度优秀科技论文（技术总结） 浅析隧道塌方处理技术第 7 页，共 10 页0.3m，28mm 环向连接筋间距 0.5m，长度 1m，连接牢固，28 锁脚锚杆，L=4.5m，每榀8 根，系统锚杆采用 28mm 螺纹钢，长度 L=6m，间距 1.5m，空腔部位采用“模喷法”进行处理。钢拱架(工18)，间距0.3m连接钢板连接钢板,环向间距0.5m型钢间布设连接钢筋双排28锁脚锚杆
11、L=4.5m228锁脚锚杆 L=4.5m外露0.5m（其中弯折0.2m）。拱架锚杆28,总长6.0m，入岩5.5m，喷射C20混凝土厚0.15m,塌方段钢拱架支护断面图5.塌方处理主要施工时间5.1 第一次泵送砼回填封闭塌方段空腔2011 年度优秀科技论文（技术总结） 浅析隧道塌方处理技术第 8 页，共 10 页2011 年 5 月 18 日预埋及架设砼泵管，塌方段碴体端头模板封堵、支立；2011 年 5 月20 日泵送 C20 砼，泵送砼总计约 381m；2011 年 5 月 22 日模板拆除；2011 年 5 月 23 日至2011 年 5 月 25 日补喷 3+5723+607 段加强支
12、护钢支撑；2011 年 5 月 25 日测量放样，进行二次开挖，塌方段石碴清运（出碴 82 车） 、扒碴、素喷碴体（16 次） ；2011 年 5 月 26 日至 2011 年 6 月 5 日锚网喷及 I18 型钢钢支撑联合支护（3+6073+612.8） 。模板拆除 泵送砼5.2 第二次泵送砼回填封闭塌方段空腔2011 年 6 月 5 日预埋及架设砼泵管，塌方段碴体端头模板封堵、支立；2011 年 6 月 7日泵送 C20 砼，泵送砼总计约 365m；2011 年 6 月 9 日模板拆除；2011 年 6 月 10 日测量放样，进行二次开挖，塌方段石碴清运（出碴 61 车） 、扒碴、素喷碴体
13、（14 次） ；2011 年6 月 11 日至 2011 年 6 月 16 日锚网喷及 I18 型钢钢支撑联合支护（3+612.83+616.4） 。扒碴 爆破完碴体5.3 第三次泵送砼回填封闭塌方段空腔2011 年 6 月 16 日预埋及架设砼泵管，塌方段碴体端头模板封堵、支立；2011 年 6 月20 日泵送 C20 砼，泵送砼总计约 308m；2011 年 6 月 22 日模板拆除；2011 年 6 月 23 日至2011 年 6 月 28 日测量放样，进行二次开挖，塌方段石碴清运（出碴 58 车） 、扒碴、素喷2011 年度优秀科技论文（技术总结） 浅析隧道塌方处理技术第 9 页，共
14、10 页碴体（14 次） ，锚网喷及 I18 型钢钢支撑联合支护（3+616.43+620.6） 。模板支立 模板拆除5.4 第四次泵送砼回填封闭塌方段空腔2011 年 6 月 29 日预埋及架设砼泵管，塌方段碴体端头模板封堵、支立；2011 年 6 月30 日泵送 C20 砼，泵送砼总计约 365m；2011 年 7 月 2 日模板拆除，测量放样，进行二次开挖，塌方段石碴清运（出碴 61 车） 、扒碴、素喷碴体（13 次） ；2011 年 7 月 3 日至 2011年 7 月 8 日锚网喷及 I18 型钢钢支撑联合支护（3+620.63+623.8） 。素喷碴体 泵送砼5.5 第五次泵送砼回填封闭塌方段空腔2011 年 7 月 8 日预埋及架设砼泵管，塌方段碴体端头模板封堵、支立；2011 年 7 月 9日泵送 C20 砼，泵送砼总计约 323m；2011 年 7 月 11 日模板拆除；2011 年 7 月 12 日测量放样，进行二次开挖，塌方段石碴清运（出碴 71 车） 、扒碴、素喷碴体（8 次） ；2011 年 7月 12 日至 2011
