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1、淺埋偏壓段隧道處理方案淺談 【摘要】在隧道施工中,淺埋偏壓段隧道處理方案一直是隧道施工的難點。本文通過分析工程實際施工實例,介紹了隧道偏壓的機理原因,結(jié)合相關理論和實踐工作,提出了淺埋偏壓段隧道的處理方案,針對處理中的具體施工技術做了詳細的闡述,具有一定的理論參考價值。【關鍵詞】隧道;淺埋偏壓段;施工;處理方案中圖分類號:U455文獻標識碼:A一、前言筆者所研究的工程是單洞雙線隧道,隧道的總長度為250m。該隧道的出口以及進口都處在山坡上,且地形較為陡峭,致使新奧法施工遭到許多限制;順層偏壓地段位于隧道進
2、口的左側(cè),同時該地段還屬于淺埋形式;在淺埋地段中,覆蓋層的厚度最小為6m。隧道圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差,容易倒塌;頂板存在風化裂隙,屬于殘坡積層,在施工中此類散體結(jié)構(gòu)極容易出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象。二、隧道偏壓機理分析1.隧道偏壓原因隧道偏壓是指由于自身和外界原因的共同作用造成的圍巖受力不均勻,造成隧道支護某一方或某一部分壓力比較大的現(xiàn)象。原因有如下幾個方面:7(一)施工原因,因施工方法不當引起開挖斷面局部坍塌,從而改變了圍巖壓力的相對穩(wěn)定性,造成應力集中而引起隧道偏壓。(二)地質(zhì)原因,圍巖產(chǎn)狀傾斜,節(jié)理發(fā)育,其間又有軟弱結(jié)
3、構(gòu)面或滑動面,自穩(wěn)能力極差,施工中一旦受到干擾,巖體就會沿層理面出現(xiàn)滑動。(三)地形原因,隧道傍山,地面顯著傾斜,側(cè)壓力較大,且隧道埋深較淺。2.隧道淺埋偏壓判斷施工原因引起的偏壓,由于開挖不當或支護不及時引起一側(cè)圍巖發(fā)生局部坍塌,或回填不實造成不穩(wěn)定土體,人為造成了偏壓的地質(zhì)構(gòu)造。地質(zhì)構(gòu)造引起的偏壓,地質(zhì)構(gòu)造常在多裂隙圍巖(以Ⅲ、Ⅳ級較為突出)中引起隧道偏壓。地形引起的偏壓中圍巖類別、地面坡度和覆蓋層厚度是判別隧道偏壓的3個重要因素。一般在Ⅳ級以下圍巖中,以地形引起的偏壓為主。三、淺埋偏壓段隧道的處理方案
4、1.在洞頂用全站儀確定洞頂淺埋位置,拉警戒線掛警戒旗,派專人看防,防止人畜進入;在未塌陷的地方實施地表注漿。該段塌體主要采用普通水泥單液漿注漿,漿液水灰比W:C=0.6:1~1:1,注漿壓力:1~2MPa。進行現(xiàn)場試驗確定。注漿前嚴格檢查機具、管路及接頭處的牢靠程度,注漿時隨時進行觀察,發(fā)現(xiàn)問題及時處理,以防壓力沖射傷人7注漿過程中,要逐管填寫記錄,標明注漿壓力、注漿量、發(fā)生情況及處理過程。2.在確定出警戒線外根據(jù)實際情況設置截水溝,截水溝采用C20混凝土施作,溝底寬0.6m,溝深0.6m,保證山上流水不通
5、過洞頂,避免二次坍塌。3.在洞頂?shù)乇碓O置沉降檢測樁,每五米設置一組,每組9個間距為3米,監(jiān)測頻率為每天12次。測量班24小時不間斷值班,如有沉降應立即分析查勘并上報分析處理。四、淺埋偏壓段隧道處理中的具體施工技術分析1.邊、仰坡開挖及支護洞口邊仰坡開挖時應充分考慮洞內(nèi)施工需要,合理布置洞口施工現(xiàn)場。首先,在洞頂距仰坡5~10m人工開挖并施作洞頂截水天溝,作好洞口地表防排水。然后,根據(jù)設計圖紙和施工現(xiàn)場布置,將進場便道修至洞口。在洞口范圍內(nèi)測量放樣邊坡控制樁,按照設計坡比人工配合挖掘機分層分段開挖,及時進行邊
6、仰坡噴錨網(wǎng)防護,隨開挖隨防護。當洞口圍巖穩(wěn)定,具有一定的覆蓋厚度時,采用“無仰坡臨界點”進洞;當?shù)匦螚l件較好時,則對邊坡適當刷方,進行防護后進洞。施工中應少刷邊仰坡,盡量減少對原有植被的破壞和對洞口的擾動,對開挖裸露的部分采用骨架護坡防護或噴播植草綠化防護。72.由于粉質(zhì)粘土自身的特點,且隧址區(qū)均為丘陵區(qū),廣西地區(qū)雨季時間長,雨水來勢猛,所以必須避開雨季施工可能對隧道造成的隱患。在雨季到來之前,完善洞口錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土邊、仰坡防護,及時砌筑天溝、截水溝,并對反壓回填部分進行特殊防護處理。3.鉆孔(一
7、)由于粉質(zhì)粘土的特殊性,采用螺旋鉆頭。(二)巖質(zhì)較好的可以一次成孔,鉆進時產(chǎn)生坍孔、卡鉆需補注漿后再鉆進。(三)鉆機開鉆時,可低速低壓,待成孔2m后可根據(jù)地質(zhì)情況逐漸調(diào)整鉆速及風壓。(四)鉆進過程中用測斜儀測定其位置、孔深、傾角、外插角,并根據(jù)鉆機鉆進的現(xiàn)象判斷成孔質(zhì)量,及時處理鉆進過程中出現(xiàn)的事故;鉆進過程中確保動力器、扶正器、合金鉆頭按同心圓鉆進。4.注漿施工將鋼管安裝好之后,要及時進行孔內(nèi)注漿施工;要保證在安裝無孔鋼管之前完成注漿工作,以便能夠?qū)o孔鋼管作為注漿質(zhì)量的檢查工具。在注漿施工時,應遵循以下
8、原則:先注入稀漿后注入濃漿,先注入單液漿然后注入雙液漿,先向下注漿然后向上注漿。具體施工技術如下,將注漿管路連接好之后,要進行壓稀漿以及壓水試驗,以便對地層吸漿以及管路密封狀況能進行檢查,使注漿壓力保持在0.78MPa至1.3MPa之間。在注漿的過程當中,要對其流量變化以及壓力變化情況進行密切觀察,以便能夠及時處理異常注漿;如果在長時間觀察中發(fā)現(xiàn)注漿流量以及注漿壓力保持不變,那么就要注意防范漏漿以及跑漿現(xiàn)象;當發(fā)