引水隧洞典型塌方快速处理方案.doc

/NUMPAGES5“五小”成果申报表申报单位名称中铁xx集团有限公司二公司xx项目经理部申报项目名称引水隧洞典型塌方快速处理方案完成时间2008.10.9基本情况说明xx二级水电站4#引水隧洞，全长11918.175米。存在地下突涌水、高地应力岩爆以及断层破碎带等主要工程地质问题。采用钻爆法施工过程中，不可避免地遇到各种规模的塌方问题。对于隧洞施工中发生的典型塌方，其处理方案对后期施工及类似隧道施工都具有很好的借鉴作用。经济效益社会效益按该方案进行塌方了处理，仅开挖一项至少为项目增加了月产值约34万元。并避免了人员机械的长时间闲置，而产生的窝工损失。同时该塌方处理方案，在隧道施工中的类似塌方中具有很好的借鉴价值。技术部门签章财务部门签章作者情况姓名性别出生年月工作时间学历职务xx男1978.42001.7本科质量部长团委意见科技部门意见集团公司评审委员会意见引水隧洞典型塌方快速处理方案xx项目经理部xx选题背景、思路及目的xx二级水电站4#引水隧洞，全长11918.175米。具有埋深大、洞线长、洞径大的特点。4#引水隧洞，全部采用钻爆法施工。在施工中，主要存在地下突涌水、高地应力岩爆以及断层破碎带等主要工程地质问题。因为地质条件复杂多变，在施工中不可避免地遇到各种规模的塌方。一旦开挖中遇到塌方，则对隧道施工的各工序都会产生不利的影响，给项目造成不同程度的损失。如何在保证施工安全、质量的前提下，尽早通过塌方段，恢复掌子面的正常掘进，是各种塌方处理方案应解决的主要问题。对于隧洞施工中发生的典型塌方，其处理方案对后期施工及类似隧道施工都具有很好的借鉴作用。二、引水隧洞典型塌方及处理方案1、塌方情况说明2008年9月29日，4#引水隧洞在上断面掌子面施工到14+428处，在掌子面后方14+428～438段的顶拱左半幅及左侧拱肩发生塌方，塌方处形成开口约8×6米，深度超过5米的塌腔。该洞段的岩性为T2y5灰黑～灰白色厚层状大理岩，围岩类别为Ⅲ类。左侧的塌方部位主要受一条NW向的陡斜断层影响。塌方发生后，48小时内塌腔处不断有碎块掉落，掌子面全面停工，人员机械无法上前作业。2、塌方段处理方案塌方发生后，项目部技术人员会同设计、监理等相关单位。经过现场的实际勘察，借鉴以往塌方处理的成功经验，确定了该塌方段的处理方案，并得到了设计单位的认可。主要内容如下：边顶拱280°范围初喷CF30(纳米)钢纤维混凝土厚5～8cm，挂网φ8，间距15×15cm，复喷C25混凝土厚12cm；为保证施工期安全，该洞段增设系统格栅拱架，间距1m；系统布置锚杆φ28，L=6m，间排距加密为1m，梅花型布置；塌方周围补打两排锁口锚杆，φ28@0.8，L=6m,外倾10°；左侧边顶拱塌方部位采用C25回填，使拱架背部充填密实。具体塌方处理方案详见下图，4#引水隧洞14+428～438塌方洞段支护断面图。3、方案实行情况根据以上方案，本着安全快速的方针，按如下步骤进行了塌方的处理施工。1）在塌腔处围岩初步稳定后。先对塌方段进行了纳米钢纤维混凝土的喷射，并保证初喷厚度不小于5cm，对塌方段围岩进行有效封闭。2）架设系统格栅拱架，由塌方段后方向塌方处推进，保证施工作业人员安全。3）利用三臂凿岩台车进行锁口锚杆的施工，并在格栅拱架后方满布钢筋网片。4）复喷C25混凝土，覆盖格栅拱架，使各榀拱架连结成为封闭整体，并注意预埋回填混凝土管道。5）在喷射混凝土强度达到要求后，对拱架后方空腔利用C25混凝土进行泵送回填。6）施工系统锚杆，并在回填混凝土强度达到要求后，恢复掌子面的施工。该塌方处理总共用时约9天，其中待围岩稳定后进行初喷及架设格栅拱架用时5天，挂网片及喷射拱架混凝土用时2天，回填混凝土用时2天。较快的恢复了掌子面的掘进。并保证了人员和设备的安全。四、该方案的技术与经济效果本次规模的塌方的处理，如按以往塌方处理方法进行。至少需要15天左右的时间，该方案在保证安全质量的前提下，只用了9天的时间就完成了塌方段的处理，恢复了掌子面的施工。如按每天掌子面掘进6米计算，仅开挖一项至少为项目增加了月产值约34万元。并避免了人员机械的长时间闲置，而产生的窝工损失。同时该塌方处理方案，在隧道施工中的类似塌方中具有很好的借鉴价值。五、需注意的问题1、架设格栅拱架后，注意锁脚、锁腰锚杆的施工，使每榀拱架至少与四根锚杆可靠焊接，确保拱架在回填混凝土过程中的稳定。2、塌方处理完成后，掌子面向前继续开挖的3～4个循环，应视地质情况采取短进尺、弱爆破的方式掘进。3、掌子面恢复开挖后，及时进行系统支护，确保已开挖洞段围岩稳定。保证施工人员、设备的安全。