地铁区间暗挖隧道坍方事件的抢险处理.doc

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1、地铁区间暗挖隧道坍方事件的抢险处理[摘要]城市地铁常采用浅埋暗挖法施工,围岩情况普遍较差,变化多,地下水丰富,隧道坍方冒顶的风险很大,发生概率也大,如何在地表建筑物密集,交通繁忙的地段迅速处理好坍方事故,避免事态的进一步扩大,是设计和施工人员普遍关心的问题。文章以南京地铁二号线区间隧道矿山法施工过程中一次坍方事件的抢险处理过程为实例,介绍了此类突发事件的处理程序和方法,以最快的时间恢复正常施工,及时、有效地降低损失,减小影响。[关键词]地铁隧道;矿山法施工;坍方;抢险处理根据场地岩土和环境条件,城市地铁常采用暗挖法施工区间段,为了降低建设成本,缩短施工工期,区间隧道一般埋深

2、较浅,因此,围岩情况普遍较差,变化多,地下水丰富,隧道坍方冒顶的风险很大,发生概率也大。遇到地质条件突变、支护措施不能满足要求而出现坍方冒顶事件时,如何在地表建筑物密集,交通繁忙的地段迅速处理好坍方事故,避免事态的进一步扩大,是设计和施工人员普遍关心的问题[1]。现以南京地铁二号线区间隧道施工过程中一次坍方事件的处理为例,介绍该事件的抢险过程和处理方案,以供参考。1工程概况南京地铁二号线某段区间隧道设计采用矿山法施工,分左、右双线,左线长756.42lm,右线长766.35m,埋深为10.657m~l6.680m,左、右线间距13.2m。地面道路两侧以商业、学校和住宅群为主

3、,车水马龙,交通繁忙。施工场地设于区间右线南侧的道路绿化带内,内设施工竖井一座,与左、右线相交于K20+134处,区间隧道通过一段41.0m长的暗挖通道与竖井相连,作为施工通道。塌陷段地层自上而下为①-1杂填土、③-2b3粉质粘土、J1-2xn-1a强风化砂岩、J1-2xn-2a中风化砂岩(图1),其工程地质特性如下:①-1杂填土:杂色,松散,顶部为砼或沥青路面,下部为二灰碎石土或石块、碎砖混粘性土,底部多见少量素填土,层厚0.60m~3.00m。③-2b3粉质粘土:灰黄色、褐黄色,软塑,混高岭土条纹及铁锰氧化物,见少量腐植质及贝壳,有光滑面,中等干强度,中等韧性。层厚3.

4、10m~4.30m。J1-2xn-1a强风化砂岩:紫红、紫灰、杂色,原岩以泥质粉、细砂岩为主,偶夹粉砂质泥岩,局部为泥质中粗砂岩,经风化顶部呈砂土状或硬土状,裂隙很发育,中下部多呈碎裂状、饼状,个别短柱状,手捏易碎,遇水易软化,岩质很不均匀。层厚1.00m~5.40m。J1-2xn-2a中风化砂岩:紫红、紫灰、杂色,原岩为粉细砂岩,间夹泥质粉砂岩,局部互层状。裂隙较发育,裂面呈高角度,倾角多在45°~70°,部分裂隙面近直立,裂隙中多充填方解石晶体。岩芯多呈短柱状,少呈不规则块状,个别长柱状。手折能断,锤击较易碎。局部层理清晰,层理倾角多小于20°,层厚1.50m~14.6

5、0m。2拱顶涌泥事件经过及应急处理42006年11月26日晚8点左右,在施工完成右线K20+070处超前小导管及注浆工艺后,对上台阶进行爆破清渣。于22:20时,修整拱边及清渣工作已完成并通过了监理的验收,正准备进入下道工序格栅钢架安装时,其拱顶围岩突然出现落石,跟随着隧道掌子面拱顶前方涌出大量含水量丰富的淤泥质土,不到10min的时间,隧道K20+070-K20+075段上台阶就被淹埋。出现此情况后,立即启动应急预案,调运了袋装水泥,在涌泥的前方(即K20+075处)筑起了水泥墙,将隧道全断面封闭。同时,为防止隧道顶部地面道路受损或影响,开始组织人员在地面进行交通临时疏导

6、,将K20+070处隧道断面对应于地面的道路范围进行临时封闭。23:10时,在水泥墙已完成的情况下,隧道拱顶又出现了异常变化,从原掌子面前方开始了第二次涌泥,且速度非常快,短短三分钟时间,就已将隧道后方约20m的地段全部淹埋。在组织人员紧急后退的同时,不停抛掷袋装水泥,同时在K20+090和K20+098位置用型钢做骨架,支立了第二、第三道屏障,填入袋装水泥,控制了第二次涌泥的发展。根据如此之大的涌泥量,推断在隧道上方仅13m处的宁杭公路路面下很可能已出现了坍陷空洞。为避免出现更大的意外事故,紧急调入凿岩机将对应于隧道涌泥部位的路面结构进行了破除。打开上层路面沥青层及道路基

7、层后,发现该段路面下道路路基土方已经出现了一个长8.5m,宽8.2m,深约7.5m的坍陷坑,且底部积水较多,土体极不稳定。据此,立即调运C25早强混凝土进行回填,从27日凌晨4:00一直浇灌到上午12:00左右,险情得到了暂时控制。11月27日晚8:20分,隧道内出现第三次涌泥。涌泥冲垮了第二道屏障,涌至第三道的位置,同时坍陷坑也出现了土体下沉、坑壁周边坍落的现象,坑内深度下沉了近3.0m,范围也扩大了约1.5m,并导致坑内南、北两侧埋深约2.5m处的Φ800mm自来水管和Φ1000mm污水管道外露,管道下方出现了