隧洞临时支护和塌方处理措施.doc

隧洞临时支护和塌方处理措施

因隧洞局部地段经过Anz-Gn+w岩层，其抗风化能力差，对围岩稳定不利，施工过程中可能需要采用锚喷临时支护措施。
　　⑴临时锚喷支护
　　临时锚喷支护措施的具体做法是：假设洞室稳定性相对较好时，可以仅喷一层5cm厚的砼，作为临时支护措施；假设洞室稳定性相对较差时，依据岩石的走向布置一定数量的锚杆，同时喷上砼，作为隧洞的临时支护措施；假设洞室稳定性更差时，则采用锚杆支护与钢筋网喷砼支护的支护措施。
　　⑵临时锚杆支护施工方法
　　①砂浆锚杆安装的工艺流程
　　砂浆锚杆安装工艺流程详见下列图。
　　钢筋在使用前需进行矫直和除锈等处理，并按所需长度截断。
　　水泥应新鲜无结块，砂子应过筛，粒径小于3mm。
　　钻孔要按锚杆的制定要求进行，保证锚杆的方向、深度和间距准确。
　　孔眼在注浆前必须清洗干净。
　　砂浆锚杆安装工艺流程
　　②砂浆锚杆施工方法
　　〔1〕钻孔
　　采纳风钻钻孔。孔径要与杆径配合好。孔位偏差控制在15mm~50mm之间。孔深偏差控制在50mm之内。钻孔方向适当调整尽量与岩层主要结构面垂直。锚孔钻好后用高压水将孔眼冲洗干净。
　　〔2〕注浆
　　粘结砂浆要搅和均匀，并调整其和易性，随拌随用，一次搅和的砂浆在初凝前用完。
　　注浆管插到孔底，开始注浆后，缓缓均匀地将注浆管往外抽出，并始终坚持注浆管口埋在砂浆内，以免砂浆中出现空洞。
　　注浆体积略多于需要体积，将注浆管全部抽出后，马上迅速插入杆体，可用锤击或通过套筒用风钻冲击，使杆体强行插入钻孔。
　　⑶临时喷砼支护施工方法
　　①临时喷砼支护工艺流程
　　本工程临时喷砼工程量较小，喷砼支护措施可采纳干喷施工方法。
　　干喷工艺如下：
　　干喷工艺流程图
　　②临时喷砼施工机械
　　〔1〕干喷砼机：转体式喷射机2台。
　　〔2〕空气压缩机：南京压机厂生产的10m3/分空压机：2台。
　　③临时喷砼施工方法
　　〔1〕喷射角度和距离
　　喷枪与受喷面的角度，一般应垂直并略微向刚喷射的部位倾斜约10度左右，这样砼回弹量最少。
　　喷嘴〔混合料出口处〕与受喷面的最正确距离是按喷砼的最小回弹率和最高的强度来确定的。依据我公司长期喷射砼的施工经验，一般为0.8~1.0m较好。
　　〔2〕喷射区段和次序
　　喷射砼时应分段、分部、分块，自下而上地进行。遇岩面有较大的凹坑应先喷射补平。喷射砼时须将喷枪反复缓慢地作螺旋形移动。这样，可防止溅落的灰浆粘附于未喷的岩面上，而不会影响喷射的砼与岩面间的粘结力；使喷射的砼均匀、密实而平整；并可使已喷部分支持上部刚喷砼下垂的重量，增加一次喷射的厚度。
　　螺旋形移动的转动直径约30cm左右，并须一圈压半圈地移动；拱顶按纵向喷射，并作蛇行。第小段长度以2~4m为宜。喷射第二行时，要按次序从第一行始点开始，行与行间再搭接2~3cm。分段长度主要是依据速凝剂效果而定，我公司长期使用的红星牌速凝剂，一般可将三个小段作为一个基本段，这样喷第二行时，第一行始点砼已终凝，不会造成冲击破坏。
　　〔3〕一次喷射厚度
　　一次喷射砼厚度应依据喷射效率、回弹损失、砼颗粒间的凝集力和喷层与岩面间的粘结力等因素确定。
　　〔4〕喷射砼的养护
　　因喷砼的水泥用量较大，凝结硬化速度快，为使砼强度均匀增长，防止收缩裂缝，必须设专人认真做好养护工作。一般状况下，砼喷完后2~4小时内即开始喷水养护；喷水次数以坚持砼具有足够的湿润状态为度；喷水养护时间，一般不少于14昼夜。
　　⑷塌方处理措施
　　隧洞工程中的坍方事故是围岩失稳的一种具体表现，是隧洞工程施工中需要处理的重大技术问题。
　　从招标文件的地质资料中了解到，本工程部分洞段岩石较破碎，施工过程中有可能会出现掉块和坍塌等岩体失稳现象，需要采用切实可行的处理措施。
　　针对本工程中可能出现的状况，我公司将采用以下一些切实可行的技术措施：
　　①预防坍方的施工措施
　　〔1〕预防坍方的方法
　　选择安全合理的施工方法和措施至关重要。在掘进到地质不良围岩破碎地段，应采用先排水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤量测的施工方法，制订出切实可行的施工方案及安全措施。
　　〔2〕强化坍方的猜测
　　为了保证施工作业安全，及时发现坍方的可能性及征兆，并依据不同状况采纳不同的施工方法及控制坍方的措施，需要在施工阶段进行坍方猜测。猜测常用的几种方法：
　　①观测法
　　a、在掘进工作面采纳探孔对地质状况或水文状况进行探究，同时对掘进工作面应进行地质素描，分析判断掘进前方有无可能发生坍方的超前猜测。
　　b、定期和不定期地观察洞内围岩的受力及变形状态；检查支护结构是否发生了较大的变形；观察是否岩层的层理、节理裂隙变大，坑顶或坑壁松动掉块；喷射砼是否发生脱落；以及地表是否下沉等。
　　②一般量测法
　　按时量测观测点的位移、应力，测得数据进行分析研究，及时发现不正常的受力、位移状态及有可能导致坍方的状况。
　　通过上述猜测坍方的方法，发现征兆应高度重视及时分析，采用有力措施处理隐患，防患于未然。
　　〔3〕强化初期支护，控制坍方：当开挖出工作面后，应及时有效地完成喷锚支护或喷锚网联合支护，并应合计采纳早强喷射砼、早强锚杆和钢支撑支护措施等。这对防止局部坍塌，提升隧洞整体稳定性具有重要的作用。
　　②隧洞坍方的处理措施
　　〔1〕隧洞发生坍方，应及时迅速处理
　　处理时必须具体观测坍方范围、形状、坍穴的地质构造，查明坍方发生的原因和地下水活动状况，经认真分析，制定处理方案。
　　〔2〕处理坍方的方法
　　①小坍方
　　小坍方，纵向延伸不长、坍穴不高，首先加固坍体两端洞身，并抓紧喷射砼或采纳锚喷联合支护封
闭坍穴顶部和侧部，再进行清碴。
　　②大坍方
　　大坍方，坍穴高、坍碴数量大，坍碴体堵住洞身时，宜采用先护后挖的方法。可采纳管棚法或注浆固结法稳固围岩体和碴体，待其基本稳定后，按先上部后下部的顺序清除碴体，采用短进尺、弱爆破、早封闭的原则处理坍方。
　　〔3〕排水措施
　　坍方往往与地下水活动有关，治坍应先治水。防止地表水渗入坍体或地下，引截地下水防止渗入坍方地段，以免坍方扩展。
　　〔4〕现代隧洞工程基本上是采纳新奥法施工，假设有条件，要按照新奥法的要求加设量测点，增加量测频率，依据量测信息及时研究对策。
　　③处理坍塌需要准备的材料
　　处理坍塌需要依据围岩稳定状况确定，我公司依据长期的施工经验，准备必要的处理坍塌所需的材料。
　　处理坍塌的措施有：坍塌规模较小时，采纳锚喷支护措施；坍塌规模较大时，除采纳锚喷支护外，再加上超前锚杆；断层处岩石十分破碎时，除采纳锚喷支护、超前锚杆外，再增加由工字钢弯曲而成的钢拱架支撑。这是我公司在隧洞工程中常用的有效、可靠的处理坍塌措施