隧道拱架变形开裂处理专项方案.doc

新建广州至珠海铁路复工SG-5标段隧道工程高岭隧道DK129+770~785段早期支护开裂处理方案中铁六局集团广珠铁路五标段隧道项目部二○一○年六月四日高岭隧道初支收敛变形开裂处理方案一、工程概况及情况概述广珠铁路复工工程SG-5标段高岭隧道在江门市沙堆镇，隧道全长355米。高岭隧道起讫里程DK129+625～DK129+980，隧道部署为圆曲线、和曲线和缓直线。隧道在DK129+625～DK129+980为5‰上坡。6月4日早晨11时项目部人员对DK129+770断面进行监控量测时发觉初支后钢拱架相比上次收敛值达成6mm，收敛变形过大加强监控，到下午2时工地作业人员在开挖下台阶DK129+776处，在开挖下台阶过程中左侧边墙围岩太破碎，加之有渗水，出现塌方，初支外形成空洞，初支有裂缝。截止此时，高岭隧道上台阶开挖里程至DK129+826，二衬施工里程至DK129+747.4，仰拱施工里程至DK129+765。下午2时经现场技术人员观察，发生拱架收敛变形及喷混凝土开裂里程为DK129+770~DK129+785。隧道停止作业。工地技术人员立即汇报于项目部6月4日下午3时，项目部主管安全副经理朱红超立即赶往工地，查看工地：高岭隧道DK129+776处，在开挖下台阶过程中左侧边墙围岩太破碎，加之有渗水，出现塌方，约12m3，初支外形成空洞，初支有裂缝1~3cm。后于下午4点通知监理三分站主管隧道工程师赵宝龙，一行人在查看完工地后在高岭隧道现场召开了紧急工作会分析起因：高岭隧道处于地貌为：丘陵地貌，自然坡度为：20-35度，局部较陡，可达45度，地表植被发育。以黏土为主组成，含碎块及生活垃圾，处于偏压浅埋段，本段设计为Ⅳ，变更为Ⅴ。广东地域进入5月份以来雨水较大，致使隧道内水量较大，当地段属于砂岩加泥岩，遇水后极易滑落坍塌，地质条件很差。并制订了初步现场处理方法和方案以下：6月4日晚，根据现场会方法，工地立即对出现裂纹地段进行加设横撑处理。方案一：停止开挖。1、自129+770~+785左侧打φ42L4m小导管注浆，间距1×1m梅花型部署，空洞部位注水泥砂浆回填饱满。2、对应里程右侧补打φ22L4m砂浆锚杆加固，控制拱部坍塌。3、完成上项工序后立即施做仰拱。4、对塌方范围实施监控量测频率4小时一次。如监控收敛趋于稳定，则立即施工仰拱使其环向应力闭合，并加紧施工二次衬砌。在二次衬砌完成后，下台阶开挖采取短进尺强支护每次开挖1-2榀，仰拱每5米施作一次，监控量测每5米一个点频率4个小时一次，二衬紧跟。方案二：如监控收敛没有趋于稳定则首先采取在初支收敛变形段加设双排钢管临时横撑，横撑采取Φ150钢管，钢管长度小于隧道横断面长度3~5cm，一侧紧顶初支钢拱架，一侧加装楔形钢板加力。钢管横撑纵向间距50cm，上下排间距100cm，在DK129+770~785上部署，以抵御洞身侧压力，再进行：自129+770~+785左侧打φ42L4m小导管注浆，间距1×1m梅花型部署，空洞部位注水泥砂浆回填饱满。对应里程右侧补打φ22L4m砂浆锚杆加固，控制拱部坍塌。对塌方范围实施监控量测频率4小时一次，以确保施工安全，完成上项工序后立即施做仰拱。在二次衬砌完成后，下台阶开挖采取短进尺强支护每次开挖1-2榀，仰拱每5米施作一次，监控量测每5米一个点频率4个小时一次，二衬紧跟。我部于6月5日晚处理结果：DK129+770~+785左侧打φ42L4m小导管4排，共42根，注水泥浆和砂浆45m3，耗水泥18.1t，右侧补打φ22L4m锚杆33根。该段里程围岩收敛6月4日14时-6月5日6时总体收敛为14mm，6月5日6时-6月5日18时总体收敛为1.4mm，趋于稳定，但还要深入监测。6月5日18时工地组织对该段里程仰拱进行开挖支护，6月6日4点开始对该段里程仰拱进行混凝土浇筑，于6月6日早7点浇筑完成。6月5日18时-6月6日18时总体收敛为0.4mm。；现在经过两天监控量测数据显示，该段里程围岩收敛6月4日-6月5日总体收敛为14mm，6月5日总体收敛为1.4mm，6月6日总体收敛为0.4mm现在已趋向于稳定状态，但仍需深入观察。二、工程地质高岭隧道围岩较破碎，Ⅲ级围岩130m，Ⅳ级围岩108m,Ⅴ级围岩117m，初支收敛变形开裂段围岩破碎，上部为坡残积粉质粘土，厚约3m，下覆基岩为燕山期砂岩岩，全风化，地下水丰富,自稳能力较差,且存在严重偏压。三、前期已采取方法1.停工为预防初支变形开裂继续发展和施工安全，停止洞内一切施工作业，以降低振动对初支扰动。2.封闭掌子面现在开挖处于上台阶阶段，对上台阶开挖掌子面采取喷混凝土进行封闭。3.加钢管临时横撑在初支收敛变形段加设双排钢管临时横撑，横撑采取Φ150钢管，钢管长度小于隧道横断面长度3~5cm，一侧紧顶初支钢拱架，