邵明
摘 要:論文主要介紹北京六環(huán)路臥龍崗隧道塌方處理的施工工藝,通過對坍塌體注漿加固來維持松散圍巖的穩(wěn)定,使其擁有自穩(wěn)能力是坍塌體開挖支護(hù)的要點之一。
關(guān)鍵詞:隧道;坍塌處理;工藝
1 工程概況
臥龍崗隧道為小凈距雙線隧道,進(jìn)口位于豐臺區(qū)溝西村、出口位于門頭溝區(qū)臥龍崗村,隧道左洞全長420m,起止里程為K17+825~K18+245;右洞全長416m,起止里程為K17+825~K18+241。隧道最大埋深47m,隧道上下行分開,隧道最小凈距不小于12m。開挖面積160m2。隧道施工具有斷面大、小凈距、埋深淺、圍巖破碎、偏壓等特點和難點。
2 隧道坍塌情況及處理措施
2.1 隧道坍塌經(jīng)過
2008年5月10日早7點,隧道出口現(xiàn)場施工人員發(fā)現(xiàn)右洞出洞口處套拱拱頂出現(xiàn)縱向裂縫兩條,套拱后面的初支與臨時支護(hù)連接處也出現(xiàn)裂縫,已做好的拱部初支有間斷的掉塊現(xiàn)象,并且掉塊現(xiàn)象逐漸加劇,同時在洞口上方山體地表出現(xiàn)裂縫,裂縫寬約2cm,變化速率大,隨后現(xiàn)場負(fù)責(zé)人及時將洞內(nèi)作業(yè)人員撤離。8:30左右,隧道右洞洞頂山體向下滑動,洞口被覆蓋。當(dāng)時已經(jīng)做好的拱部初支(45m)及1部的初支(45m)受擠壓而破壞,3部破壞15m。
2.2 坍塌段處理
2.2.1 總體施工方案
根據(jù)現(xiàn)場情況,坍塌范圍較大,無法對坍塌體全部清理作為明洞施工,因此必須在坍塌段重新進(jìn)行暗挖施工。由于坍塌體為松散體,其特點為結(jié)構(gòu)松散、膠結(jié)性弱,穩(wěn)定性差,并且由于山體滑坡造成坍塌體周邊圍巖的松弛,因此需對洞頂以上坍塌體及周邊圍巖進(jìn)行注漿加固,使其形成穩(wěn)定的整體。
2.3 主要工序施工方法
2.3.1 地表塌坑防范及防雨水處理措施
治坍先治水,出口右洞滑坡體頂部為消防通道(機(jī)耕道),地勢平緩,易積地表水。將滑坡體頂部地表便道陷坑回填恢復(fù)到原有地面高度,噴射25cm厚素混凝土封閉地表,噴混范圍為滑坡體頂部四周各外延5米,防止雨水侵入滑坡體內(nèi),造成二次滑坡。坍塌地段周邊做截水溝,形成多道排水防線,截水溝用100mm厚水泥砂漿抹面,排水引向原有沖溝內(nèi)。
2.3.2 坍塌體清理及邊仰坡的加固
坍塌體(地表松散體)的清理采用機(jī)械由上至下,逐層進(jìn)行開挖清理,每層清理的高度不大于2米,并及時進(jìn)行邊、仰坡的防護(hù)施工。
第一層仰坡的防護(hù)施工根據(jù)地質(zhì)詳勘情況,采取φ25預(yù)應(yīng)力精扎螺紋鋼,錨固端錨入F3斷層4米,并施加100KN預(yù)應(yīng)力。其余邊仰坡面掛網(wǎng)噴射混凝土封閉,打設(shè)3米長φ22砂漿錨桿,間距1.2×1.2m梅花型布置,鋼筋網(wǎng)采用φ8鋼筋網(wǎng),網(wǎng)格間距150×150mm,臺階位置素噴C20混凝土封閉。
2.3.3 地表注漿加固
松散體清理及邊、仰坡防護(hù)施工完畢后進(jìn)行圍巖加固處理。處理方式采用地表注漿的形式,地表注漿采用先成孔后安裝注漿管方法施工,采用潛孔鉆機(jī)豎直成孔(不允許采用水鉆作業(yè)),鉆孔前根據(jù)測量放線資料定出孔位和鉆孔深度,鉆孔圓順豎直,成孔大小為80~100mm。成孔后分節(jié)安裝注漿管,節(jié)與節(jié)之間采用焊接接長,注漿管采用φ50鋼管,鋼管一端作成尖錐形(不封閉),在距離鋼管頂部5以下部分注漿管每隔15cm交叉鉆8mm的泄?jié){孔,采用梅花型布置。注漿管頭露出地面20cm,注漿管安裝完后,對孔口處孔壁與鋼管之間的空隙采用混凝土或水泥砂漿封堵,防止?jié){液由孔口溢出,封堵深度不應(yīng)少于100cm。注漿前,注漿機(jī)軟管與注漿鋼管采用閥門連接,保證注漿壓力。注漿采用M30水泥單液漿,水灰比為1:0.6。注漿壓力控制在0.5~1Mpa。壓注過程中需連續(xù)攪拌,壓漿應(yīng)緩慢、均勻的進(jìn)行,不能中斷。注漿前進(jìn)行注漿試驗,確定各種參數(shù),并作相應(yīng)的調(diào)整。
2.3.4 洞門恢復(fù)施工
地表注漿加固完畢后,對開挖范圍內(nèi)的坍塌體掌子面進(jìn)行掛網(wǎng)噴砼封閉,并恢復(fù)初期支護(hù)。由暗洞終點里程處開始恢復(fù)初支,直至坍塌體掌子面。初支恢復(fù)后進(jìn)行超前管棚施工,管棚采用φ80鋼管,間距25cm,長度10m,管內(nèi)注M30水泥漿。在管棚以上的仰坡范圍,垂直仰坡打設(shè)φ50鋼管,間距1.2×1.2m梅花型布置,注漿加固圍巖。
2.3.5 暗挖施工
圍巖加固完畢,進(jìn)行坍塌段的暗挖施工。根據(jù)現(xiàn)場情況,第5部初支已經(jīng)全部破壞,第1部也受到不同程度的破壞,暗挖可采用全斷面開挖,預(yù)留核心土體。暗挖段的施工需加強(qiáng)初期支護(hù)的支護(hù)參數(shù),格柵采用I20b型鋼,間距75cm,與未破壞的原初支進(jìn)行連接,封閉成環(huán)。在型鋼連接處打設(shè)2根鎖腳錨桿,鎖腳錨桿分部在型鋼兩側(cè),與型鋼焊接,采用φ50無縫鋼管,長3米;超前小導(dǎo)管采用φ50無縫鋼管,環(huán)向間距30cm,縱向間距75cm(即每榀打設(shè)),長3米。掛雙層φ6.5鋼筋網(wǎng),網(wǎng)格間距150×150mm。型鋼內(nèi)外層交錯布置縱向連接筋,采用φ22螺紋鋼,環(huán)向間距50cm。徑向打設(shè)φ25中空錨桿,長4米,間距1m×0.75m梅花型布置。
3 結(jié)論
對于隧道坍塌采用“穿過法”處理,利用注漿加固松散體或松弛體,使擁有自穩(wěn)能力,通過預(yù)應(yīng)力錨桿、垂直鉆孔維持洞頂山體穩(wěn)定,在臥龍崗隧道出口的坍塌處理中得到了很有效的應(yīng)用。后期的量測數(shù)據(jù)證明,隧道的位移、變形及圍巖壓力都在安全可靠的范圍內(nèi)。由此證明,所采取的措施是合理的。此方法在新奧法施工原則的基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展,同樣利用了圍巖的自承能力這一理念進(jìn)行施工。此項技術(shù)對施工管理要求較高,成功的實施也是施工單位的優(yōu)勢及施工水平的體現(xiàn)?!?/p>
參考文獻(xiàn)
[1]中華人民共和國交通部.公路隧道施工技術(shù)規(guī)范[S],1994.