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1、讨论高速公路隧道坍方救生方案及处治措施摘要：文章主要介绍坍方抢险方案，其指导思想是以最快的速度，在最短的时间内钻救生孔和开挖救生洞救被困人员；文章阐述了处治坍方的措施和方法，根据多年工作经历。提出了一些预防坍方的经历和教训。关键词：高速公路；隧道；坍方；处治不同的隧道地质情况差异较大，因此施工前制定实在可行的施工方案、施工方法和平安技术措施，对施工人员要进展必要的隧道施工平安知识培训，使其理解隧道地质特征及地质危害，掌握施工平安考前须知，进步作业人员平安意识，同时增强现场管理人员对危及施工平安隐患的敏锐洞察力，掌握有效的应急处理措施，并建立健全后勤保障体系、对确保隧道的平安施工极其重要。由于隧
2、道施工确实存在一些不可预见的地质危害，如施工中可能出现坍塌、冒顶片帮等突发事故，为防止突发事故危及人身及机械设备平安，施工过程中必须严格按照隧道施工平安作业，加强监控量测手段以指导施工消费，重点观察作业面围岩变化和初期支护变异情况。当量测数据有突变或异变；洞内或地面出现裂缝时；当开挖钻进过程中发现流砂、流泥；钻孔内或裂隙内有大量涌水时；当作业面有持续小坍塌发生时；当支护喷层有异常裂缝变异时。当出现以上任一条不正常情况，均要立即停顿施工，采取有效措施，情况紧急时，要立即撤走作业人员和机械设备，并立即报告施工负责人，会同相关部门制定出有效的平安措施，并立即组织施行，以防止坍塌事故发生。现施行工中类
3、似的事故还是不可防止地发生了，现就下述实例阐述某高速公路隧道坍方后现场抢险的紧急方案和相关处治措施。1隧道概况实际施工有遇某高速公路隧道为别离式双洞隧道，其中左线隧道长：2516，右线隧道长：2510，双车道单向行车。右线隧道出口段围岩为弱风比微风比花岗岩，节理比拟发育，钻探所取岩芯以长柱状为主，部分为短柱状，呈块(石)碎(石)镶嵌构造。设计为级围岩；右线隧道中间段为微风比新颖花岗岩，结理稍发育，岩芯以长柱状为主，呈大块状砂体构造，设计为级围岩。2某隧道坍方情况由于初期支护遭到破坏，隧道发生坍方。坍方段距开挖面(掌子面)70多，十多名施工人员正在掌子面施工被困。坍方体长约20(采用地质雷达探测
4、)，初支拱部根本破坏，边墙残留少许，钢格栅亦被拉断。坍方体主要为大块及巨型块石，岩石粒径分布不均，堆积体中含有较多的全强风化粉土夹碎石物质。坍方体封闭了整个掌子面，经过清渣发现坍方顶部为一锥形空腔，高约8。随着时间的推移，坍方地段一直有不连续的掉块，最后形成一个上大下小的空腔。3坍方原因分析3.1地质条件原设计为V类围岩(相当现行标准的级围岩)，掌子面岩体节理裂隙较发育，隧道拱部被三组节理和一竖向岩脉切割成锥体镶嵌状构造，节理裂隙内充填角砾岩及花岗岩全、强风化物；岩脉呈灰绿色，质软，并含地下水。经研究决定，围岩由V类变更为类(相当现行标准的级围岩)，施工过程对上小下大的锥体稳定性进展了扰动，造
5、成了锥体下沉的趋势。3.2左线隧道施工爆破震动对右线隧道形成二次扰动左线隧道围岩比拟好(V类围岩)，当开挖到与右线坍方段对应的地段时采用全断面开挖，爆破震动力较大，造本钱以扰动的岩体又一次得到扰动，使上小下大的锥体发生下沉。虽然右线洞身施作了初期支护，暂时控制了围岩的变形，由于拱部围岩节理裂隙发育，又有一条软弱的岩脉，节理面内存在角砾岩及风化岩块，锥形块体间的胶结很差，经过再次震动扰动，当松散体发生的松动压力到达足够大时，应力突然释放作用于初期支护上，由于瞬间应力变化较大，初期支护受力不均，导致初期支护部分承载才能抗剪才能缺乏，造成剪切破坏，而发生坍方。4抢险措施4.1先行救生孔，向被困人员送
6、水及食物坍方发生后，首先用地质雷达探测坍体范围，由于对坍方形状及其开展不清楚，所以不宜从正面去除坍体，而且时间不能太长，救人是当务之急，因决定参与钻机从左洞向右洞打孔，计算为49长，两台钻机不停地钻探直至钻通。4.2救生导洞救生孔只能送水和食物，临时解决被困人员的生活问题。必须设法打救生导洞把人员救出。导洞孔径为宽2.5，高2.2，能包容小型铲车出渣，是开挖速度最快的方案。导洞大可采用大机械施工，但时间长、导洞小，只能用人工开挖，时间慢，所以根据小型铲车尺寸，又能尽快打通救生洞，才确定上述导洞孔径。4.3从坍方体正面打洞救人与左洞救援同时进展上述方案是从左洞向右洞打导洞救人，这种方案是比拟稳妥
7、平安的最正确方案。但根据坍方的实际情况，必须排除从坍方正面打洞救人。假如从左洞向右洞开挖救生洞，预计得3天时间，当时对坍方处观察，从发生坍方至次日下午，未继续发生掉块现象，抢险小组组织专家及有关人员分析，坍方顶空腔暂时处于稳定状态，因此想从正面打破，原因坍方暂时稳定，坍方不长(15左右)。正面救援方案是：一侧打一救援孔，先行送水和食物，另一侧打一侧壁导坑救人见图1。正面打破坍方体，必须先去除坍方表层大块危石，并及时喷射混凝土封闭坍体。在去除危石过程中看到拱顶露出空洞，经对被困人员喊话，理解到对面坍体坡面处于暂时稳定状况，由于被困人员救生欲望强烈，断然从空洞爬出来，12名被困人员全部平安获救。为
8、什么开场时不从正面抢救呢?根据以往经历，从正面清渣救人，曾发生第二次大坍方，伤亡更沉重。原因是坍方初期坍方处于临时稳定状态，一经去除坍渣，破坏了坍体的稳定，坍体下滑，失去临时支撑的松动的围岩会继续坍塌，这是最危险的举措，不宜推广。常规方法是在最短的时间内先打救生孔，通过救生孔送水和食物以维持被困人员的生命，再开挖救生洞救人，这是比拟平安可靠的抢救措施。5坍方地段的处治5.1方案一：大管棚注浆超前支护方案大管棚注浆超前支护方案，主要是采用大管棚从拱部穿过坍体，并嵌入前方稳定的围岩内5深，形成超前支护的棚架，在其护顶下对坍体进展去除见图2，其步骤如下：(1)首先加固未坍方且被坍方过程牵动受到损坏的
9、初期支护地段，防止坍方范围扩大，使其充分稳定后再对坍体处治。加固方法可采用1206工字钢钢架，临时加固被损坏的初期支护，间距与原初期支护钢架一样。并喷射混凝土，待强度到达设计值时方可处治坍方，以解除后顾之忧。(2)施作大管棚前，对坍方体进展加固，对坍体外表喷射20混凝土20，全面封闭坍体，然后采用42长5的小钢管向坍体内注浆，以是防止坍体下滑，二是起止浆墙的作用。(3)施作大管棚工作平台，采用1086无缝钢花管从拱顶部穿过坍体，并嵌入稳定的基岩5深，注水泥一水玻璃双液浆，固结坍体，形成支护棚架。(4)待大管棚支护注浆固结稳定后，在其支护下采用D法或双侧壁导坑法去除坍体。开挖采用短进尺，少扰动、
10、勤量测、枣封闭的原那么进展。假如坍体加周后比拟稳定，就采用D法施工。(5)初期支护参数：采用1206工字钢钢架，间距50，喷射混凝土28，二次衬砌采用80厚(225钢筋混凝土构造。施作初期支护时每次只能安装一榀，每开挖一个循环对开挖面都进展喷射混凝土进展封闭，同时向坍体注浆加固，以策平安。(6)初期支护施作完毕后。在拱顶预埋150的钢管，向坍穴内灌注混凝土或砂浆，最少3厚，形成个护拱，起缓冲作用。5.2方案二：向塌穴内直接回灌混凝土护拱方案坍方初期。顶部形成上小下大的空穴，经过1个多月的观察，顶部一直存在不连续的掉块现象，时有34的巨石块掉下。根据岩体节理呈状分析，初期下部锥体固开挖失稳先行掉
11、下，上部倒锥体失去支撑后而继续发生坍塌。坍方体顶部有数块巨石，整个坍方体为巨石、块石、碎石夹土构造，最后坍穴形成上大下小的形状，这对施作护拱创造了边界条件，即拱脚有了落脚之台阶。因就联想到比拟平安的对坍穴灌注混凝土护拱的方案见图3，其步骤如下：(1)先加固未坍方地段的初期支护，(同一方案)，而后对坍穴壁锚喷网进展封闭。经查坍体顶高出拱顶4多，去除块石，平整坍体，封闭坍体固边圉岩体之间的空隙，以防混凝土流失，而后铺设22钢筋网，间距30，以增强混凝土的受力度。(2)对坍方体的加固，如今坡面喷射混凝土，再采用42钢花管对坍体注浆加固。在坍方体顶部作了一止浆墙，并施作150的钢管伸入坍穴内，高出坍体
12、顶4左右。通过150钢管分层分次向坍穴内泵送混凝土，厚度达4为宜。泵送顺序由远而近，厚度以相邻预埋泵送管溢出混凝土为准儿停顿该管原人混凝土，并及时堵塞管口，再从下一根预埋管灌注混凝土，一直灌人混凝土厚度到达4以上为止。使坍体顶部形成一个混凝土护拱。(3)对坍方体的去除同第一方案。经对两个方案的比拟，一方案工序多、工期长、造价高，而且存在不平安因素，即一旦有巨石坍塌，大管棚难以承受较大冲击，有破坏的可能性，而第二方案施工简单、平安、造价低，所以选择二方案为处治方案。在施行泵送混凝土回填坍穴方案过程，比拟顺利，圆满地处治了这次坍方。6经历与教训(1)发生坍方概率较多的是地质较差的断层破碎带及浅埋偏
13、压地段，因此对工程地质及水文地质应调查清楚，并施行加强措施。勘查设计阶段只是根据一些指导意见，所以在施工阶段。必须采用措施对地质条件查清，有效的方法是对洞内应进展地质超前预测预报，如物探和钻探等，探前方的地质情况，进展分析判断围岩等级后指导施工和修改设计。以防突发性的坍方。(2)加强监控置测，监控量测是新奥法施工的三大法宝之一，通过对围岩和支护的变形、受力等的量测，提供信息指导施工和修改支护参数。尤其对初期支护的监控量测更为重要，及时发现问题及时解决，以防初期支护的破坏导致坍方。(3)对围岩变化的判断要准确，支护力度要到位。广东境内靠椅山隧道、葵岗隧道及广福隧道均是初期支护破坏发生大坍方。给我
14、们的教训是。对围岩变化地段一定调查清楚地段变化情况，全面分析其变化原因。拟定强有力的支护措施。对断层带的处理。一定先注浆加固围岩，支护构造宁愿保守，加大力度，估计能承受断层带不断发生松动产生的焦点山体压力；在施工过程应严格按标准操作，遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭的原那么。严注浆一方面是对断层带注浆，二是初期支护施作后向其背后注浆充填空洞；早封闭是在短开挖的前提下及时完成拱、墙基仰拱部为的初期支护，早成环形城封闭的体系；并尽快施作二次衬砌，这样能防止坍方的发生。7完毕语公路隧道工程数量的增加和建立速度的加快，加之公路隧道的突出特点(如断面大、形状扁平、运营通风、运营照明、防水要求高等)，公路隧道不同程度不可防止的质量问题相继发生，因此在处理质量问题时紧急采用可行有效的救生方案和处理措施就极为关键，尤其对施工人员人身平安的保障就更显重要。上述隧道坍方后现场抢险的紧急方案和相关处治措施。
