隧道拱架變形開裂處理方案

新建廣州至珠海鐵路復工SG-5…標段隧道工程…IIlliHill■ll■ll■ll■ll■ll■ll■ll■ll■ll■ll■ll■ll■ll■ll■ll■ll■ll■ll■ll■ll■ll■ll■ll■ll■llIllill■ll■ll■ll■ll■ll■l Hilllllllll高嶺隧道DK129+770~785段初期支護開裂處理方案中鐵六局集團廣珠鐵路五標段隧道項目部二0—0年六月四日高嶺隧道初支收斂變形開裂處理方案工程概況及情況概述工程概況及情況概述廣珠鐵路復工工程SG-5標段高嶺隧道位于江門市沙堆鎮(zhèn)，隧道全長355米。高嶺隧道起訖里程DK129+625?DK129+980,隧道布置為圓曲線、和曲線和緩直線。隧道在DK129+625?DK129+980為5%。上坡。2010年6月4日上午11時項目部人員對DK129+770斷面進行監(jiān)控量測時發(fā)現(xiàn)初支后鋼拱架相比上次收斂值達到6mm，收斂變形過大加強監(jiān)控，到下午2時工地作業(yè)人員在開挖下臺階DK129+776處，在開挖下臺階的過程中左側邊墻圍巖太破碎，加之有滲水，出現(xiàn)塌方，初支外形成空洞，初支有裂縫。截止此時，高嶺隧道上臺階開挖里程至DK129+826，二襯施工里程至DK129+747.4，仰拱施工里程至DK129+765。下午2時經(jīng)現(xiàn)場技術人員觀測，發(fā)生拱架收斂變形及噴混凝土開裂的里程為DK129+770~DK129+785。隧道停止作業(yè)。工地技術人員及時報告于項目部6月4日下午3時，項目部主管安全副經(jīng)理朱紅超立即趕往工地，查看工地：高嶺隧道DK129+776處，在開挖下臺階的過程中左側邊墻圍巖太破碎，加之有滲水，出現(xiàn)塌方，約12m3，初支外形成空洞，初支有裂縫1?3cm。后于下午4點通知監(jiān)理三分站主管隧道工程師趙寶龍，一行人在查看完工地后在高嶺隧道現(xiàn)場召開了緊急工作會分析起因：高嶺隧道處于地貌為：丘陵地貌，自然坡度為：20-35度，局部較陡，可達45度，地表植被發(fā)育。以黏土為主組成，含碎塊及生活垃圾，處于偏壓淺埋段，本段設計為W,變更為V。廣東地區(qū)進入5月份以來雨水較大，致使隧道內(nèi)水量較大，本地段屬于砂巖加泥巖，遇水后極易滑落坍塌，地質條件很差。并制定了初步現(xiàn)場處理措施和方案如下：6月4日晚，按照現(xiàn)場會的措施，工地立即對出現(xiàn)裂紋的地段進行加設橫撐處理。方案一：停止開挖。1、自129+770?+785左側打少42L4m小導管注漿，間距1X1m梅花型布置，空洞部位注水泥砂漿回填飽滿。2、對應里程右側補打少22L4m砂漿錨桿加固，控制拱部坍塌。3、完成上項工序后及時施做仰拱。4、對塌方范圍實施監(jiān)控量測頻率4小時一次。如監(jiān)控收斂趨于穩(wěn)定，則馬上施工仰拱使其環(huán)向應力閉合，并加緊施工二次襯砌。在二次襯砌完成后，下臺階開挖采用短進尺強支護每次開挖1-2榀，仰拱每5米施作一次，監(jiān)控量測每5米一個點頻率4個小時一次，二襯緊跟。方案二：如監(jiān)控收斂沒有趨于穩(wěn)定則首先采用在初支收斂變形段加設雙排鋼管臨時橫撐，橫撐采用0150鋼管，鋼管長度小于隧道橫斷面長度3?5cm，—側緊頂初支鋼拱架，一側加裝楔形鋼板加力。鋼管橫撐縱向間距50cm，上下排間距100cm，在DK129+770?785上布置，以抵抗洞身側壓力，再進行：自129+770~+785左側打少42L4m小導管注漿，間距1X1m梅花型布置,空洞部位注水泥砂漿回填飽滿。對應里程右側補打少22L4m砂漿錨桿加固，控制拱部坍塌。對塌方范圍實施監(jiān)控量測頻率4小時一次，以保證施工安全，完成上項工序后及時施做仰拱。在二次襯砌完成后，下臺階開挖采用短進尺強支護每次開挖1-2榀，仰拱每5米施作一次，監(jiān)控量測每5米一個點頻率4個小時一次，二襯緊跟。我部于6月5日晚處理結果：DK129+770?+785左側打少42L4m小導管4排，共42根，注水泥漿和砂漿45m3，耗水泥18.1t，右側補打

(P22L4m錨桿33根。該段里程圍巖收斂6月4日14時-6月5日6時總體收斂為14mm,6月5日6時-6月5日18時總體收斂為1.4mm,趨于穩(wěn)定，但還要進一步監(jiān)測。6月5日18時工地組織對該段里程仰拱進行開挖支護，6月6日4點開始對該段里程仰拱進行混凝土澆筑，于6月6日早7點澆筑完畢。6月5日18時-6月6日18時總體收斂為0.4mm。；目前通過兩天監(jiān)控量測數(shù)據(jù)顯示，該段里程圍巖收斂6月4日-6月5日總體收斂為14mm，6月5日總體收斂為1.4mm，6月6日總體收斂為0.4mm目前已趨向于穩(wěn)定狀態(tài)，但仍需進一步觀測。二、工程地質標咼高嶺隧道出口縱斷面圖514250-拱頂開挖線40-W4粉質粘土高嶺隧道圍巖較破碎，III級圍巖130m,IV級圍巖108m,V級圍巖117m，初支收斂變形開裂段圍巖破碎，上部為坡殘積粉質粘土，厚約3m，下覆基巖為燕山期砂巖巖，全風化，地下水豐富,自穩(wěn)能力較差,且存在嚴重偏壓。標咼高嶺隧道出口縱斷面圖514250-拱頂開挖線40-W4粉質粘土70-珠海58珠海高嶺隧道DK129+770山體偏壓斷面圖高嶺隧道DK129+770山體偏壓斷面圖地表線圍巖級別V里程咼嶺隧道進口底板開挖線20全風化砂巖

三、前期已采取措施停工為防止初支變形開裂的繼續(xù)發(fā)展和施工安全，停止洞內(nèi)一切施工作業(yè)，以減少振動對初支的擾動。封閉掌子面目前開挖處于上臺階階段，對上臺階開挖掌子面采用噴混凝土進行封閉。加鋼管臨時橫撐在初支收斂變形段加設雙排鋼管臨時橫撐，橫撐采用①150鋼管，鋼管長度小于隧道橫斷面長度3~5cm，一側緊頂初支鋼拱架，一側加裝楔形鋼板加力。鋼管橫撐縱向間距50cm,上下排間距100cm，在DK129+770?785上布置，以抵抗洞身側壓力。噴混凝土=■■、鋼管橫撐楔形鋼板噴混凝土=■■、鋼管橫撐楔形鋼板四、初支變形開裂總體加固方案四、初支變形開裂總體加固方案4．加強監(jiān)控量測在初支收斂變形開裂段布置監(jiān)控量測斷面DK129+770和DK129+775，DK129+780增加監(jiān)控量測的頻率，對初支變形進行實時監(jiān)控；并對該段里程地表進行觀測，查看地表有無裂紋等重大變化，并快速測繪出該段里程的地表橫斷面圖。5．加強現(xiàn)場安全監(jiān)控在距離收斂變形開裂部位50米處設立安全警戒線，嚴禁非施工人員進入，并安排專人24小時進行監(jiān)控。根據(jù)對變形初支現(xiàn)場多次考察,深入分析地質及變形開裂進展情況，對初支變形開裂部位采取措施為：（1）從相對穩(wěn)定地段（DK129+770斷面、DK129+780斷面）開始對初期支護進行鎖腳錨管加固并將鎖腳錨管與鋼拱架緊密焊接，并進行注漿處理。錨管對稱布置，規(guī)格042mm,長3.5m，環(huán)向間距1m，錨管施作完畢后增設小導管徑向注漿（長3.5m，外徑042mm，壁厚3.5mm鋼管），縱、環(huán)向間距l(xiāng)mXlm，梅花型布置，環(huán)向小導管注漿采用單液水泥漿。處理從穩(wěn)定地段逐步向已收斂變形的地段進行加固處理，以確保變形地段不擴大、不延伸。型鋼拱架彎鉤—= 鎖腳錨管°42鎖腳錨管

小導管加固示意圖縱、環(huán)向間距l(xiāng)mXlm,梅花型布置.mconui小導管加固示意圖縱、環(huán)向間距l(xiāng)mXlm,梅花型布置.mconui（2） 對已開裂的初支混凝土,待臨時支撐及鎖腳錨管及小導管注漿施作完畢后,將已開裂附近附著的噴射混凝土鑿除20cm,灑水濕潤后，補噴C25混凝土。（3）由于現(xiàn)處于廣東省雨季，在洞內(nèi)進行加固處理同時要對該段里程地表進行防水處理，防止雨水侵蝕山體導致變形加劇。處理措施：在該段地表施作臨時排水溝，排水溝底用砂漿進行抹面，將地表水引排至山體下方。（4）及時施作初支收斂變形段仰拱及仰拱填充。首先開始施作DK129+770~DK129+785 段仰拱。施作仰拱前，在每榀拱架的拱腳處加設工字鋼臨時橫向支撐，然后以小于5m長度單幅開挖仰拱，開挖完畢向監(jiān)理報檢合格后隨即封閉仰拱及填充。開挖時左右幅錯開開挖，錯開距離不小于5m。開挖過程中需有專人指揮挖機，不能使拱腳懸空。對于滲水加強排引，嚴禁浸泡拱腳基礎。（5）加強監(jiān)控量測。為及時掌握收斂變形區(qū)域的圍巖變化發(fā)展情況，對DK129+770、DK129+780，加強沉降及收斂觀測，每4小時進行一次沉降及收斂觀測，并在變形開裂洞內(nèi)及地表設置監(jiān)控量測觀測點，發(fā)現(xiàn)異常應及時采取措施。具體人員測量安排見附件1、2地表沉降觀測點布置示意圖襯盡早參與受力，穩(wěn)固洞身，采取二襯跳打先行盡快施作DK129+770~+785段二次襯砌，以改善變形段初期支護的受力。五、施工及安全注意事項1、加固處理方案實施前準備工作要充分，施工時動作要迅速，及時有效的對變形地段進行處理，以確保變形地段不擴大，不延伸。2、目前收斂變形還處于不穩(wěn)定狀態(tài)，要加強現(xiàn)場的監(jiān)控量測，及時將現(xiàn)場的情況反饋施工管理技術人員，不得隨意擅自施工。3、要嚴格按照安全操作規(guī)程、處理方案及相關施工規(guī)范進行施工，不得擅自改變。4、進入施工現(xiàn)場的人員要提高安全意識，做好必要的安全防護措施。5、組織現(xiàn)場人員對初支變形開裂地表區(qū)域進行排查，排除安全隱患，并加強對地表沉降的觀測。6、待變形開裂處理完畢后，周邊收斂及沉降觀測達到穩(wěn)定后，方可進行下步施工。7、項目部立即啟動防塌方應急預案（見附件3：防塌方應急預案及搶險物資準備表）附件1：監(jiān)控量測工作安排表日期時間量測人員2010.6.49:002010.6.415:002010.6.421:002010.6.503:002010.6.509:002010.6.515:002010.6.521:002010.6.603:002010.6.609:002010.6.615:002010.6.621:002010.6.703:002010.6.709:002010.6.715:002010.6.721:002010.6.803:002010.6.809:002010.6.815:002010.6.821:002010.6.903:002010.6.909:002010.6.915:002010.6.921:002010.6.1003:00

2010.6.1009:002010.6.1015:00附件2：高嶺隧道現(xiàn)場監(jiān)控值班表日期開始時間結束時間值班人2010.6.49:0013:002010.6.413:0017:002010.6.417:0021:002010.6.421:0000:002010.6.500:0004:002010.6.504:0008:002010.6.508:0012:002010.6.512:0016:002010.6.516:0020:002010.6.520