长山隧道塌方处理专项方案.doc

长山隧道进口瓦斯检测施工方案 11- 9 -

乐自高速公路路基土建工程八合同段

长山隧道右线塌方处理
施工专项方案

编制单位：中交四航局乐自高速公路路基土建工程
八合同项目经理部
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日期：

编制单位：乐山至自贡高速公路第八合同段项目经理部
目 录
第一章 工程概况 1
1.1 总体概况 1
1.2塌方事故发生经过 1
1.3监控量测情况 2
1.4塌方现场隧道地质情况 2
第二章 编制依据 3
第三章 塌方段处理方案及施工流程 4
3.1处理方案 4
3.1.1变更设计方案 4
3.1.2现场实施方案 4
3.1.3施工注意事项 6
3.1.4主要工程数量表 6
3.1.5主要机械一览表 7
第四章 质量保证措施 8

第一章 工程概况
1.1 总体概况
乐山至自贡高速公路项目长山隧道右线全长5106m，我部LJ8合同段施工里程为K55+660～K58+300，全长2584m。目前，长山隧道右线上台阶于2013年5月8日贯通，初支全部完成，下台阶剩余20m，二衬剩余128m。
长山隧道右线K58+220～K58+300设计衬砌类型为III加强，设计参数为：格栅钢架（10×15cm) 120cm/榀，C20喷射混凝土15cm，Ф6.5钢筋网片25×25cm，Ф22药卷锚杆长250cm，C30素混凝土二衬拱墙40cm。
1.2塌方事故发生经过
长山隧道已贯通。2013年5月22日，右线下台阶施工至K58+280时K58+255~K58+270段拱顶发生塌方，形成了纵向约15m，高6~7m以上的塌腔，该段初支被破坏，并制定了处理方案。5月22日~5月24日，塌方继续扩大，塌方范围为K58+250~K58+275。目前塌腔长度为25m，高度为8m，宽10m。
塌方发生后，分部迅速向项目办汇报。项目办领导立即赶往现场，进行应急布置。

图1-1 右线塌腔横断面图

图1-2 右线塌腔纵断面图
1.3监控量测情况
根据隧道施工组织设计，我部进行了隧道的拱顶沉降与净空收敛的监控量测工作，监控点里程为K58+240，K58+245，每个断面有拱顶沉降观测点1组，净空收敛观测点2组。
观测结果表明，前期施工的上台阶、下台阶拱顶沉降及净空收敛均已趋于稳定。开挖综合洞室后我部继续对该段进行观测，直至5月21日，净空收敛无变化，拱顶沉降处于匀速发展阶段，但沉降收敛幅度均在规范允许的安全范围之内，不需要进行加强观测或加强支护。
1.4塌方现场隧道地质情况
塌方段K58+250～K58+275段原设计为III加强衬砌支护，围岩由三迭系上统须家河组第4段砂岩，局部夹薄层泥岩及1～5mm煤线组成。砂岩属较坚硬岩，工程地质性质较好。地下水类型为基岩空隙裂隙水。
通过实际开挖以及拱底塌方揭露出该段以页岩为主夹砂岩夹煤线、煤层等组成，泥岩含砂质及碳质，泥岩属于软质岩，失水易崩解，岩体自稳性质差。地下水为基岩空隙裂隙水，呈点滴状、小股状涌水。
第二章 编制依据
1、乐自高速公路项目设计变更现场会签单(2013.5.29)
2、设计图纸及相关参考图
3、《乐自高速长山隧道施工组织设计》
4、公路隧道施工技术规范JTG-F60-2009
第三章 塌方段处理方案及施工流程
3.1处理方案
3.1.1变更设计方案
根据乐自高速公路项目设计变更现场会签单2013529，长山隧道右线K58+250～K58+275塌方段处理方案为：
1、对K58+240~K58+250及K58+275~K58+300段初支增设临时套拱加固，套拱参数为：Ⅰ18工字钢、每榀间距1m，采用Φ22纵向连接筋连接、环向间距1m，每榀工字钢打设4根Φ25锁脚锚杆，每根长3m。钢架应密贴初支表面。
2、待塌腔岩壁稳定后，喷C20砼封闭塌腔岩壁，厚度为10cm。
3、拉渣土在K58+240~K58+285段回填封闭断面，回填高度高于现初支面50cm。
4、待塌腔全部封闭后，预埋注浆管向塌腔内泵送C20砼至拱顶2m厚。
5、K58+250~K58+275段塌腔方范围，采取Ⅴ加强型衬砌类型（取消仰拱初期支护）。施工时，先清除塌方体，再支护，要求每循环支护一榀。
6、初期支护完成后，向塌腔内吹砂，砂厚1m。
7、K58+240~K58+250及K58+275~K58+300段二次衬砌增加钢筋，钢筋布置参数参照普通V型衬砌钢筋参数。
8、施工中应加强监控量测，作好应急预案和安全防护，保证施工安全。
3.1.2现场实施方案
1、增加临时套拱
为保护好已近施工完成的初支拱架，使塌腔不再继续扩大决定对K58+240~K58+250及K58+275~K58+300段初支增设临时套拱加固。
工字钢架在洞外按设计加工成型，在洞内用螺栓连成整体。钢架间设环向间距1m的纵向连接筋，钢架拱脚必须放在牢固的基础上，架立时应垂直隧道中线。钢架应密贴初支表面，如存在空隙处必须采用喷射砼填密实。
2、封闭塌腔岩面
当塌腔岩壁稳定后，采用C20喷射砼封闭塌腔岩壁，厚度为10cm。施工时将喷浆管绑扎在挖掘机钭臂上面，深入塌腔内进行喷射砼作业。严禁施工人员直接进入塌腔体内进行砼喷射作业。
喷射作业应分段、分片、由下而上顺序进行，每段长度不宜超过6m。初喷厚度4
～6cm，复喷至设计10cm厚度，喷射顺序先下后上，避免回弹的混凝土挡住未喷岩面。喷射方向与岩面垂直，喷头与岩面保持0.6～1.0m的距离。喷射时，料束呈“S”旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形状，每次蛇形喷射长度3至4m。喷头移动要慢，让混凝土有了一定厚度再离开，成片扩大喷射范围。
3、回填
采用洞渣料进行回填，挑选质量坚硬的石渣进行回填，回填高度高于现有初支面50cm。
回填时测量班组进行配合，保证回填轮廓高于设计轮廓50cm。采用机械进行回填时，所使用的挖掘机和铲车顶部需加焊一块钢板作为顶棚，防止拱顶塌方掉快砸到驾驶室，造成人员伤亡，每次塌腔内作业人员不得超过三人。在回填过程中在拱顶部位预埋输送泵泵送管，泵送管高于回填渣顶面3m，在拱腰两层预留观察口兼排气孔。
因该塌方段渗水量较大，在回填之前先预埋Ф50HDPE单壁打孔波纹管，将水引流接入隧道排水系统。
4、泵送砼
回填作业完成后，在回填渣土与初支轮廓线交接处采用沙袋填塞密实，防止泵送砼过程中漏浆。
泵送混凝土标号为C20，塌落度宜控制在120mm～140mm。在泵送混凝土过程中为减小流塑态的泵送混凝土对支护结构的冲击力和侧压力，回填应对称、分次、分层施工完成。
5、开挖支护
当混凝土强度达到70%时，即可进行开挖支护作业。开挖方式为上下台阶开挖，上台阶开挖时采用留核心土开挖的施工工艺。每次开挖进尺不得超过一榀即0.5m。在开挖过程中如遇到侵入净空的现象，必须采用人工凿除，不得使用炸药。
开挖完成后，立即对开挖面进行素喷砼封闭岩面，然后再进行I18钢拱架支护。拱架紧贴开挖轮廓面。开挖支护作业严格按照设计及图纸要求施工。
6、吹沙
初期支护完成后，向塌腔内进行吹沙，吹沙厚度为1m。
7、二衬紧跟
吹沙完成后，应立即施工二次衬砌，对于K58+240~K58+250及K58+275~K58+300段二次衬砌增加钢筋，钢筋布置参数参照普通V型衬砌钢筋参数。
3.1.3施工注意事项
1、加强塌腔岩壁观测，围岩稳定后再施工作业。
2、瓦检员跟班作业，严密监测洞内及塌腔顶部瓦斯，塌腔口增加局扇。
3、加强监控量测，及时观测初支收敛情况，应在塌腔两端补充监控量测点。
4、重新开挖时采取环形预留核心土方法进行，钢架应及时落底。
5、加强现场巡视及管理，严格按照施工方案执行。
3.1.4主要工程数量表
长山隧道右线塌方处理工程量计算表
项目名称
单位
数量
备注
一、套拱（10m)(K58+243~248、K58+275~280）

I18工字钢
kg
3806.7

Ф22纵向连接筋
kg
686.8

Ф25锁脚锚杆
m
120.0

C20喷射砼
m3
23.6

二、C20喷射砼封闭塌腔(K58+248~275)

C20喷射砼
m3
88.3
预估
三、回填洞渣

回填洞渣
m3
2802.4

四、塌腔回填处理(K58+248~275)

C20砼回填
m3
742.50
预估，按照宽12.28m，平均高2.5m，长27m、
压砂填充
m3
331.56
预估，按照宽12.28m，平均高1m，长27m、
五、开挖支护(K58+248~275)

Ⅴ级加强围岩开挖
m3
2905.5
含仰拱开挖
回填土弃运
m3
1390.2

C20喷射砼
m3
165.2

Ф22药卷锚杆
m
2106.0

I18工字钢
kg
31950.7
取消仰拱初期支护
Ф6.5钢筋网片
kg
1792.3

Ф22纵向连接筋
kg
2708.6

Ф25锁脚锚杆
m
648.0

六、仰拱及二次衬砌（K58+243~ 280）

C30钢筋砼拱墙
m3
291.3

C30钢筋砼仰拱
m3
169.6

HPB235钢筋
kg
10286.3

HRB235钢筋
kg
26084.8

C15片石砼仰拱回填
m3
129.06

3.1.5主要机械一览表
长山隧道右线塌方处理主要机械一览表
机械名称
型号
单位
数量
备注
挖掘机
PC220
台
2

铲车
50CN
台
2

喷浆机

台
4

输送泵
HBTS60-13-90
台
2

拉渣车
20m3
台
5

搅拌机
JS1000
台
1

砼罐车
9m3
台
4

第四章 质量保证措施
工程名称：乐自高速公路路基土建工程八合同段右线塌方段处理
序号
工程项目
质 量 保 证 措 施
执行人
1
隧道开挖
1、开挖循环进尺为0.5m、弱爆破、快封闭的原则。
2、如遇到灌注的砼侵入净空，不得采用爆破的方式，必须采用人工凿除。
3、开挖过程中严格按设计控制开挖断面，不得欠挖，最大允许超挖量拱部为15cm，边墙10cm。当出现超挖时，严格按照设计、规范规定的材料回填密实，并做好回填注浆。
现场技术员
2
超前支护
(如需要)
1、控制钻孔角度，尤其接长钻杆后钻进角度应严格控制。成孔要孔壁圆、角度准、孔身直、深度够。
2、注浆：
1） 注浆前应喷射混凝土封闭作业面。防止漏浆，喷射厚度不宜小于50mm。
2） 注浆材料根据地质条件、注浆目的和注浆工艺全面考虑，但确保满足下列要求：浆液流动性好，固结后收缩小，具有良好的粘结力和较高的早期强度；结石体透水性低，抗渗性能好；当水有侵蚀作用时，采用耐侵蚀材料。
3）注浆过程中根据地质、注浆目的等控制注浆压力，注浆终压应为注浆压力的2～3 倍，并派专人做好记录。注浆结束后检查其效果，不合格者应补注浆。注浆达到需要的强度后方可进行开挖。
4) 注浆过程中注浆顺序由拱脚向拱顶逐管注浆。
现场技术员及试验员
3
初期支护
1. 锚杆网喷混凝土支护
1） 锚杆的类型和布置，必须符合设计要求，锚杆钻孔保持直线，并与所在部位的岩层主要结构面垂直。
2） 锚杆安装前，除去油污锈蚀并将钻孔吹洗干净。
3） 钢筋网随受喷面起伏铺设，与受喷面的间隙为3cm。钢筋网的喷混凝土保护层厚度不得小于2cm。
4） 钢筋网与锚杆或其他固定装置连接牢固，网片之间搭接长度不小于200mm，在喷射混凝土时钢筋不得晃动。
5） 锚杆、钢筋网安装经检验合格后，及时喷射混凝土，并确保在4h 内不得进行爆破作业。
2. 喷射混凝土
1） 喷射混凝土作业分片依次进行，喷射作业自下而上，先喷钢架支撑与拱墙壁间混凝土，后喷两拱架之间混凝土。
2） 混凝土喷设采取分层喷射，后一层喷射在前一次喷射混凝土终凝后进行。
3） 喷射混凝土时，喷头垂直于受喷面，喷头离受喷面的距离保持在0.6～1.2m 之间。
4） 喷射混凝土的表面确保密实、平整，无裂缝、脱落、漏喷、漏筋、空鼓、渗漏水等现象。
现场技术员及试验员

4

瓦斯检测

1、瓦斯隧道的检测：
1） 开挖支护过程中：每班检查2~3次；
2、进行24小时连续不间断的监测。
项目部地质预报小组及现场技术员