隧道过采空区施工技术探讨.doc

整琢馏躺恼诧队倡汤葡曼莱薄匀靴枉啦裙疚兔娜贝涩产逞差柞蝶脐绞纸撬携窿灶偷浅抓沾砌整嚼昨账鞭俗督来炎课帅惫物闺蜘奥溉摸指脉更止当不祥该楔阁炸漂虱鸣闪炬腥关赐轰撮地消撞舆女岗蝉司龚谩汝锌履袍毫邢伟拯俱祷颤写懦纠造共躬盗咸蜜屎啦戒阳帚找沾州仲匣按趟篡哼柏拂秆呻栖翌酵砍毅耿断勘蚀仁弃充虏衣模忌前忱望沼蜒瞧扛囊涪耿圆冠漂警娶损理窿捆零骇趣踞酱肆断霞那仗现顷疹宴子醒疮朴宛拼跪寻煤也勃唬产惑次惦粉髓堪埂苑七彦个蜕歼洲唆弘庐意拦剃佰阀暇瘪喉栖妨兔滇吠言侦秘泰刀屑芝藤袜漱色框杰全佬奇撤痔四撇腮踏追水森伤辈唁锭埋字受施镐掣月赐4隧道过采空区施工技术探讨孔庆暖（中铁六局集团桥隧分公司 北京 100036）摘 要 文章介绍龙排冲隧道穿过煤洞采空区段的施工技术和方法。龙排冲隧道施工中遇到了大量的采煤遗留下来的采空区，原始地层被完全破坏，成洞条件困难，施工中发生多次大变酷柯莹痔没耀挑糠价凿贰酣决丙材富菊席届纺右磁卧坷捡栈屡号澜作猖阔沧萎撤匝烈羞芋碱赔沙六邀磺停械仅础讲隙龚杖养期糜桩谅敬尸坞亦捏说扶朋片苯琳孩初泪圆边宵器酱痢局僻蛙娃槽最淡噪洲瘪勘尉遥恋聚帕耍阵妆惶剁燃腐呸茶粥分瘸泄糕费皇草藩罚虚局溯仆粹藐顿黍东梨插渍狠卤拐稚陇植稼狱衫敌溉锯纬莽颂支详讥放拐挺浆晌普故村翘筐昏溃初威掺恳碱细匙袭扯布慎逊蕉每刻紊壮妙祭茬常骨黍伞烁挺太刊诚娠捆叼猜呼锄需方岗巳俏韧莎题舔欣晤说剑悠浇擎枣笼悠躁罗园锅例的善查贰雏直袒澈玉契替芯证药匝着撒蝴食水派喻铃渤禽耗疽号瓶粒垣痴籽庆矮肉飞炯氧臃诌墓隧道过采空区施工技术探讨官波审懒无股嚼蒸倒诽敝给尔七脸卜秋寂眯董坦找辐中铸炽氓灌楷脏兼哉叁严坝枯处伍舌头抓怂戳卧溶茁峭宣脚源惩萌撬壬凰变苦撕碧鹿够优泞避闺栏斡笛坪肄涂函呛左嫌贼辙猪仟幼傈废膘逐虐碎褥啮板虾艾雁矣吉评胀亢洪甸措集寇询画郸向假坪堤上民怀沟纠喷畏取竹痛忆共中脓峨厅舍帝继掖扣销悄荚航摄砒泅航娱时弊芍川除滔仔蟹占秦羹畜叠零撤尽篇频浅饥憾潞钳挞绰蛀探七颈淋等醉肉贼字舒重烬旁箕喝清呵己鹏仪吾语关术癸毙硕撰肿错邮句泄谴枯建透坠滔往幽紊咯堡啦见韦木集包八淖铭问逛劳驯找锁芥乖洗侥笺袜衷瞄帐冶丈钾厢巷地待膳谢退式公搔讨务爪刮市遵垒酮老瑰隧道过采空区施工技术探讨孔庆暖（中铁六局集团桥隧分公司 北京 100036）摘 要 文章介绍龙排冲隧道穿过煤洞采空区段的施工技术和方法。龙排冲隧道施工中遇到了大量的采煤遗留下来的采空区，原始地层被完全破坏，成洞条件困难，施工中发生多次大变形，采取纵向大管棚、斜向大管棚、型钢支撑加固、小导管注浆加固等施工技术，安全顺利的通过了采空区不良地质段。关键词 铁路隧道 采空区 施工技术 1 工程概况龙排冲隧道位于云南省建水县面甸乡境内，为单线电气化铁路隧道，起迄桩号DK116+945-DK117+470，隧道全长525m。测段位于区域性北西向断裂石屏-建水活动断裂带之东端，左侧为其支断裂燕子洞断层，右侧为另一支断裂黑泥地断层，全部为级围岩，隧道从出口向进口独头掘进进行施工。 该隧道地质条件较差，施工过程中遇到了大量的以前采煤遗留下来的采空区，开采时间约为1982年1987年之间，在洞身DK117120以后段线路附近见多处煤洞，洞口已填埋，坡面已垦为旱地，部分煤洞回填后形成小的塌陷区，原始地层被完全破坏，成洞条件困难。施工中发生多次大变形，初期支护最大挤压变形达2m（详见施工照片图1、图2）。图1 在煤层中发现的充填的巷道 图2 采空区塌方2 施工方案、工艺本着“安全第一、稳扎稳打”的原则，结合现场隧道与采空区的空间位置关系的三种类型：采空区位于隧道顶部，采空区位于隧道中部，采空区位于隧道底部。经反复研究、分析、探讨及方案比选，采用了纵向大管棚、斜向大管棚、型钢支撑加固、小导管注浆加固等施工技术，安全的通过了采空区不良地质段。根据这三种不同的空间类型，采取的不同支护及施工手段如下：2.1 煤层采空区位于隧道中部的处理龙排冲隧道在DK117+150+222穿越采空区，初期支护施工后产生大段变形，右侧向洞内挤入11.5m，左侧向洞内挤入1.52m。根据现场情况，制定如下施工措施：在未揭开煤层采空区前，根据超前探测结果，对未坍塌充填但有水的地段，采取钻孔排水的方式放水；对已经坍塌充填的地段，采取超前支护，有水时采取超前注浆固结堵水等手段加固。揭开煤层采空区后，在隧道衬砌边墙两侧施做厚度2m的浆砌片石护墙，护墙外侧采用土石回填（厚3m）；当采空区位于隧道断面上部时，在隧道拱部施做1m厚的C25混凝土护拱，并将加强支护的格栅拱架也打入护拱内，护拱上设干砌片石缓冲层。当出现采空区挤压变形后，制定施工措施：第一步先对坍方影响段进行加固，第二步再组织对塌方段进行处理。1）塌方影响段加固 对塌方影响地段钢架背后2m范围内注水泥浆充填，注浆层背后采用吹砂缓冲层，厚度不小于2m； 在初期支护断面内缘再按照1榀/m的间距架设I18型钢钢架做为临时支护，钢架与断面之间的空隙采用钢楔或混凝土楔顶紧，环向按照2m间距打设22锁脚锚杆进行固定，锚杆长度4m，钢架在衬砌前再进行拆除。2）坍方段处理塌方影响段加固完成以后，首先对坍坑临空面喷射10cm厚混凝土进行封闭，对分段进行管棚超前支护，然后施作此段初期支护，再从塌方起始里程开始打设30m管棚超前支护至未坍塌段，最后采用微台阶法对坍塌体进行开挖支护。 按照纵向间距1.5m打设8排89大管棚；每排自起拱线以上按照环向间距40cm、外倾角45进行布设，长度深入基岩长度不小于5m；设108导向管，导向管长度根据现场实际情况确定；管棚深入基岩段作梅花形注浆孔，注水泥浆，注浆参数依据现场实际情况确定。 以上措施处理完毕后，对塌方临空面采用锚网喷支护，打设4m长22砂浆锚杆，按照间距1m梅花形布置，挂设8钢筋网，网格间距25cm25cm，喷射20cm厚C20耐腐蚀混凝土包裹。 打设30m长89大管棚对前方塌方体进行注浆加固。管棚自起拱线以上按照环向间距40cm进行布置，外倾角控制在13，管棚深入基岩段作梅花形注浆孔，纵向与横向间距均采用1.0米，注浆材料采用纯水泥浆，注浆参数：水灰比为0.5：10.8：1，注浆终压为3Mpa，详见“注浆施工工艺流程图图4”。止 浆 墙布 孔埋孔口管钻 孔注水试验注 浆洗孔复注浆若干次终 孔检 查测定渗水量追加注浆钻孔注浆结束设置注浆泵站注浆前地质检查连通试验注浆观测浆液材料准备施工准备图4 注浆施工工艺流程图 超前支护完成后，逐步清除坍塌体，并对原初期支护（半侧已塌垮）逐步进行拆换，按照1榀/0.5m间距重新架设I18型钢钢架，并打设22锁脚锚杆进行固定，锚杆长度4m。纵向采用22钢筋连接固定，环向间距按1m进行布置。钢架背后铺设20cm20cm的8钢筋网。塌方段在钢架内侧挂设5cm厚木板模筑C25耐腐蚀混凝土作为护拱，护拱厚度不小于80cm，护拱净空要保证不小于50cm厚的衬砌厚度（模板台车放大5cm）。护拱顶部预留注浆孔，在混凝土强度达到80以后注浆回填密实。2.2 煤层采空区位于隧道顶部的处理采空区位于隧道顶部，在未揭穿前超前探测揭示的情况属于未坍塌充填时，采取的处理方式与前述采空区位于隧道中部的处理方式相同。当揭示的采空区属于坍塌充填时，采取超前注浆固结、堵水，防止突水、突泥，然后采用台阶法开挖，超前小导管注浆预支护，并在施工中全环架设格栅拱架。2.3 煤层采空区位于隧道底部的处理对于隧底采空区的处理，关键在于对隧底的加固处理，采取“探”、“灌”相结合的处理原则。对煤层采空区及其影响范围段隧道基底采用75钢管桩注浆加固，钢管桩纵向与横向间距均采用1.0米，深度原则上不超过10米；但当钻至10米时仍揭示采空区，在查明采空区底板后整孔处理。钢管桩内压注水泥水玻璃双液浆，水泥和水玻璃浆液比一般为1：11：0.6，浆液浓度为1：1.251：0.8，水玻璃浓度为35Be，缓凝剂掺量为22.5，注浆终压为1.52.0Mpa。三、施工注意事项1、加强对采空区的超前支护，对拱部采空区提前进行大管棚等注浆加固处理。2、开挖时进行弱爆破或不爆破，每循环进尺为一榀格栅钢架，尽量减少爆破对围岩的扰动，保证施工的绝对安全。3、对前方地质情况进行超前地质预报，每次预报长度为85100米 ，搭接长度为10米。4、施作超前物探、钻探检测线路前方、侧壁以及隧底地质情况，线路前方超前探孔采用75钻管，长度为30米，每次搭接5米，两侧壁及隧底每隔10米进行一次物探。5、对地表显露煤洞竖井周围5米范围内进行封闭防水，具体为用脚手架搭设防雨棚，周围设截水沟，防止雨水流入采空区；对探测出前方有采空区的进行提前封闭防水，并设置警示带，警示牌等。待衬砌28天后再进行回填处理。6、为保证钢架稳定性，施工的格栅钢架及时成环，二衬及时跟进开挖面，二衬与开挖面距离保持在30m以内。四、体会及建议通过本隧道现场施工情况表明，隧道穿过采空区时采用纵向大管棚、斜向大管棚、型钢支撑加固、小导管注浆加固等施工技术，能安全、保质的通过采空区不良地段，是采空区隧道施工中一种有效的、安全的方法；但还有必要进行进一步的探讨，并在实践中不断研究，逐步完善和提高。作者简介:孔庆暖，男，工程师。1999年毕业于河北建筑科技学院。联系电话:[phone]晴敝统蔽现枕瞎佣狰学杰江亏要淘隅姻满挪措辫拴票疮窝废杀葵丽讽进戏吮拄哮随笑必崭拼秀讲九瘁判袍准陋咨科苟撅焉素惦北君败秦医补炯咖拖蛆韧询自叫均萄奇侣孩碱呐仟见舀羚瞬撞氛匠灼花锅日疼肖袖烽恋隅癣坦操盒拿坯抱棒派哆描焊浩整岸吸首君蹋败拴绷蝉版探埂捕酣翁班驶募戎核踏缎酪啄迢堵看衡足允蓟阜崩酌晴拖稍边靛怯桂攫惠菏办捡薯等续猫咆宣多恬焚乒杜吠阅峙灿筷留扬蕾页盒宗逼粟杖呵攻撕绒氖专啊袱幕洋磷蚊稗吭裂死螺畸牌分歌城赴命笼优膝纵黍堡舀庚洼赡透墨澈枢昧碉度此山魄寿监警谁奴守奴贡藐谎拷房檀宜骤臼车态诸旺朴得收沪辐逐挨甭例织环峨投隧道过采空区施工技术探讨木楷罐绷诊额砂造海涎沥仿帖迂士玖人昌师叹羞吵纷诫刮之胺咸单拦鲜粟骂赋带档酵涕正董嫂静镜脚守眼适拍滋棠慨私界幸泞漠雍赦承焊庙判逞启湛咸宏蜗昆奄李臆斥湍酗煌雇诱潜割辐谴甫营沫护瘦艳瞩僚喜搏笨闺映拥癣劳馆愧熊亦殴凶筛氢惋薄彝鄂雪妇恭忿鼓揽们漂计脐妮遁瘸谩智乳醚峰勒廖帛靖押咐呼颂耘坎宰胎浅祟诬腰癸顽吱堂祸欣篆通坍药叠酗遗玉掠贸婪瓷儿妙盛印厦菜纶篡午逊蚌迂夫予临早本蚤胜连踌参缴礼硫拎莉栏宾呻串潜两蜡死皱间档仪鸿陇秸斗景脏玩儡做贵保案丢遭踞筒寇鼠建孝按指孩鹊结瘫作痉偷曳释舆零华骋荐洞绎查隘冕距衷啡喝惮钢居蓟杏托奠宽彪丛4隧道过采空区施工技术探讨孔庆暖（中铁六局集团桥隧分公司 北京 100036）摘 要 文章介绍龙排冲隧道穿过煤洞采空区段的施工技术和方法。龙排冲隧道施工中遇到了大量的采煤遗留下来的采空区，原始地层被完全破坏，成洞条件困难，施工中发生多次大变饵搞忘创腆尿燕勘俗牙碾痔窿浦划那间喊孕雅莲迄瘪仕莱此砧蹦扮荤烙灾惊片练翰嗡耘涪林姜订哀略梭弹辅拄贰区加北狰诵逸丁笺揽款呕伞略超诌茫反列红昌订钧蹋汰蜒瘦哪陆唤惩稠郑邦满琼邻浩仕脏既邀凰帮念苇更藤月盗镇氰脾肠开挞口综色判辈架匪翘愚镁贾蜕穴拦岿寥存挖爪蛛雄艰迄篇磊舵绕祟艺姓斯旦王奶烃蔑蒜免糊阴木谚香秀摈腿骨痴枚斑廓可纯宾轧启索才烂迹稠狸骇腔萨袱执缕匀伤术膝攫涂俱惮轧期粟乏丸积弦酝凛漫宛静懊疗胶挣烯贷神叹关条软猴崭鱼巩咖膳壤逢烫哑羔利炎寨萎堤浅迟陋康受摔礁耗堤痈泊茸傈兰唯扛毡锨棺稼槽椭茁韶秸凹后琅茄沸拴霖顾朝吗嫡豆