地鐵區(qū)間暗挖隧道坍方事件的搶險(xiǎn)處理論文

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1、地鐵區(qū)間暗挖隧道坍方事件的搶險(xiǎn)處理論文.freel,右線長(zhǎng)766.35m,埋深為10.657m~l6.680m,左、右線間距13.2m。地面道路兩側(cè)以商業(yè)、學(xué)校和住宅群為主,車水馬龍,交通繁忙。施工場(chǎng)地設(shè)于區(qū)間右線南側(cè)的道路綠化帶內(nèi),內(nèi)設(shè)施工豎井一座,與左、右線相交于K20+134處,區(qū)間隧道通過(guò)一段41.0m長(zhǎng)的暗挖通道與豎井相連,作為施工通道。塌陷段地層自上而下為①-1雜填土、③-2b3粉質(zhì)粘土、J1-2xn-1a強(qiáng)風(fēng)化砂巖、J1-2xn-2a中風(fēng)化砂巖(圖1),其工程地質(zhì)特性如下:①-1雜填土:雜色,松散,頂部為砼或?yàn)r青路面,下部為二灰碎石土或石塊、碎磚混粘性土,

2、底部多見(jiàn)少量素填土,層厚0.60m~3.00m。③-2b3粉質(zhì)粘土:灰黃色、褐黃色,軟塑,混高嶺土條紋及鐵錳氧化物,見(jiàn)少量腐植質(zhì)及貝殼,有光滑面,中等干強(qiáng)度,中等韌性。層厚3.10m~4.30m。J1-2xn-1a強(qiáng)風(fēng)化砂巖:紫紅、紫灰、雜色,原巖以泥質(zhì)粉、細(xì)砂巖為主,偶夾粉砂質(zhì)泥巖,局部為泥質(zhì)中粗砂巖,經(jīng)風(fēng)化頂部呈砂土狀或硬土狀,裂隙很發(fā)育,中下部多呈碎裂狀、餅狀,個(gè)別短柱狀,手捏易碎,遇水易軟化,巖質(zhì)很不均勻。層厚1.00m~5.40m。J1-2xn-2a中風(fēng)化砂巖:紫紅、紫灰、雜色,原巖為粉細(xì)砂巖,間夾泥質(zhì)粉砂巖,局部互層狀。裂隙較發(fā)育,裂面呈高角度,傾角多在45

3、°~70°,部分裂隙面近直立,裂隙中多充填方解石晶體。巖芯多呈短柱狀,少呈不規(guī)則塊狀,個(gè)別長(zhǎng)柱狀。手折能斷,錘擊較易碎。局部層理清晰,層理傾角多小于20°,層厚1.50m~14.60m。2拱頂涌泥事件經(jīng)過(guò)及應(yīng)急處理2006年11月26日晚8點(diǎn)左右,在施工完成右線K20+070處超前小導(dǎo)管及注漿工藝后,對(duì)上臺(tái)階進(jìn)行爆破清渣。于22:20時(shí),修整拱邊及清渣工作已完成并通過(guò)了監(jiān)理的驗(yàn)收,正準(zhǔn)備進(jìn)入下道工序格柵鋼架安裝時(shí),其拱頂圍巖突然出現(xiàn)落石,跟隨著隧道掌子面拱頂前方涌出大量含水量豐富的淤泥質(zhì)土,不到10min的時(shí)間,隧道K20+070-K20+075段上臺(tái)階就被淹埋。出現(xiàn)此

4、情況后,立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案,調(diào)運(yùn)了袋裝水泥,在涌泥的前方(即K20+075處)筑起了水泥墻,將隧道全斷面封閉。同時(shí),為防止隧道頂部地面道路受損或影響,開(kāi)始組織人員在地面進(jìn)行交通臨時(shí)疏導(dǎo),將K20+070處隧道斷面對(duì)應(yīng)于地面的道路范圍進(jìn)行臨時(shí)封閉。23:10時(shí),在水泥墻已完成的情況下,隧道拱頂又出現(xiàn)了異常變化,從原掌子面前方開(kāi)始了第二次涌泥,且速度非?？?短短三分鐘時(shí)間,就已將隧道后方約20m的地段全部淹埋。在組織人員緊急后退的同時(shí),不停拋擲袋裝水泥,同時(shí)在K20+090和K20+098位置用型鋼做骨架,支立了第二、第三道屏障,填入袋裝水泥,控制了第二次涌泥的發(fā)展。根據(jù)如此

5、之大的涌泥量,推斷在隧道上方僅13m處的寧杭公路路面下很可能已出現(xiàn)了坍陷空洞。為避免出現(xiàn)更大的意外事故,緊急調(diào)入鑿巖機(jī)將對(duì)應(yīng)于隧道涌泥部位的路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了破除。打開(kāi)上層路面瀝青層及道路基層后,發(fā)現(xiàn)該段路面下道路路基土方已經(jīng)出現(xiàn)了一個(gè)長(zhǎng)8.5m,寬8.2m,深約7.5m的坍陷坑,且底部積水較多,土體極不穩(wěn)定。據(jù)此,立即調(diào)運(yùn)C25早強(qiáng)混凝土進(jìn)行回填,從27日凌晨4:00一直澆灌到上午12:00左右,險(xiǎn)情得到了暫時(shí)控制。11月27日晚8:20分,隧道內(nèi)出現(xiàn)第三次涌泥。涌泥沖垮了第二道屏障,涌至第三道的位置,同時(shí)坍陷坑也出現(xiàn)了土體下沉、坑壁周邊坍落的現(xiàn)象,坑內(nèi)深度下沉了近3.0

6、m,范圍也擴(kuò)大了約1.5m,并導(dǎo)致坑內(nèi)南、北兩側(cè)埋深約2.5m處的Φ800mm自來(lái)水管和Φ1000mm污水管道外露,管道下方出現(xiàn)了大面積空洞。根據(jù)該情況,一方面在洞內(nèi)緊急用型鋼對(duì)第三道屏障進(jìn)行了斜撐加強(qiáng),用袋裝水泥堆碼加高屏障,增加屏障反推力,以阻擋涌泥繼續(xù)流涌的趨勢(shì)。另一方面,對(duì)地面坍陷坑進(jìn)行加固處理,周邊坑壁部位插打Φ42mm、長(zhǎng)度4.5m、間距0.8m×1.0m的小導(dǎo)管,梅花形布置,坡面掛φ6.5150mm×150mm雙層鋼筋網(wǎng),噴射500mm厚砼,以避免再次坍陷(圖2)。3原因分析與處理3.1原因分析根據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)詳勘報(bào)告,塌陷部位拱頂應(yīng)有約2.5m厚的中風(fēng)化砂巖

7、和2.0m左右厚的強(qiáng)風(fēng)化砂巖,但塌陷揭示,此處二者厚度累計(jì)不足1.0m,其上就是含水量豐富的淤泥質(zhì)土,充分說(shuō)明縱向巖土層變化復(fù)雜(見(jiàn)圖1),塌陷區(qū)地層的描述及其變化與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的地層不相吻合。其次,施工段處于崗間與山丘的低洼地帶,施工期遇上南京百年罕見(jiàn)的陰雨天氣,加上周圍管線雨污水的滲漏,不但使得此段縱向巖土層中的含水量非常豐富,也使巖土層的抗剪強(qiáng)度大大降低。3.2處理方案3.2.1地質(zhì)補(bǔ)勘在塌陷區(qū)一定范圍內(nèi),增加5個(gè)地質(zhì)補(bǔ)勘孔,充分摸清巖土層縱橫向的分布情況及其物理力學(xué)特性,為后續(xù)加固施工及恢復(fù)生產(chǎn)提供相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)。3.2.2塌陷區(qū)周圍