浅析隧道塌方处理技术

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1、2011年度优秀科技论文（技术总结）浅析隧道塌方处理技术浅析隧道塌方处理技术内容摘要：本文以古城水电站CⅢ标为例，介绍、分析了该引水隧洞3#洞下游软弱围岩已开挖支护K3+607—K3+635塌方段塌方原因及处理措施      关键词：隧道塌方处理泵送砼1.工程概况古城水电站位于四川省平武县境内的涪江上游干流上，是涪江上游干流水电梯级开发的第二级，为低闸引水式电站。引水隧洞采用高压引水形式，全长约6998m，隧洞底坡i=3.25‰。引水隧洞断面为圆形，内径9.5m，全线采用钢筋混凝土衬砌和固结灌浆的支护方式，Ⅲ2和Ⅳ类围岩洞段衬砌

2、厚40cm，Ⅴ类围岩洞段衬砌厚80cm。2.塌方段地质描述K3+607—K3+660段围岩为通化组上段第二层绢云英千枚岩夹少量粉砂质千枚岩，岩层走向与洞轴线夹角15°—20°。岩体呈灰黑色，微新状，片理极发育，节理不甚发育，多短小闭合，侧壁多见顺层节理，顶拱极少量短小闭合缓倾角节理发育，伴有少量石英脉发育及地下水渗出，围岩类别属Ⅳ类。该段岩体中有一些小的挤压破碎或揉皱带发育，部分夹有少量炭质千枚岩，局部属Ⅴ类围岩。3.塌方原因及分析2011年4月16日下午14：30左右，3#洞下游在进行掌子面（K3+675）出碴施工过程中，在K

3、3+620～K3+635已开挖支护段发生大面积塌方。2011年4月22日凌晨3:15在K3+607-K3+620里程已开挖支护段再次出现大面积塌方，造成刚支立完成4榀型钢拱架及支护台车彻底报废。现场施工专职安全员巡视发现围岩有变化，急时通知现场施工人员撤离，没有造成人员伤亡。第10页，共10页2011年度优秀科技论文（技术总结）浅析隧道塌方处理技术塌方发生后业主、设计、监理、施工单位立即到现场查看实际情况，并召开塌方处理专题会议，经过各方对塌方情况的分析，塌方主要原因为岩石不利裂隙组合、节理发育导致无征兆塌方。借鉴以往类似的处理

4、经验，并提出了相对可行的方案进行比选、论证，在保证安全的前提下，充分考虑了处理过程中将会出现的诸多不利因素以及应采取的相应对策，在现场人员、设备配置允许的条件下，最后一致同意先对塌方影响段进行加强支护，待塌方段稳定后，采用机械及人工对砸坏台车、拱架及部分石渣进行清除，然后利用泵送砼回填封闭塌方段空腔，再利用新加工支护台车以K3+607桩号起采用I18工字钢（间距50cm）进行支护，再利用泵送砼回填封闭塌方段空腔，最终通过塌方段的综合处理方案。4.塌方段处理根据2011（专）第14期《引水隧洞塌方处理及开挖支护施工方案专题会议纪要

5、》指示精神，先对塌方段进行封堵，采用泵送混凝土对顶部进行混凝土回填施工，再清理两侧边墙，支立钢支撑后进行混凝土浇筑。4.1施工工艺流程塌方影响段加强支护预埋及架设砼泵管塌方段碴体端头模板封堵、支立泵送C20砼模板拆除、测量放样二次开挖进尺锚网喷及I18型钢钢支撑联合支护进入下一循环4.2塌方处理过程4.2.1塌方影响段加强支护在3+580-3+607塌方影响段进行锚网喷及I18型钢钢支撑联合加强支护，确保塌方段不继续扩大范围。钢支撑榀间间距0.5m，环向连接筋φ28mm@1m，L=1m，焊接牢固；锁脚锚杆φ28mm，L=4.5m

6、，每榀8根；系统锚杆φ28mm@1m，L=6m；全断面挂φ8@15cm×15cm钢筋网；喷射C20砼，厚度以覆盖工字钢为准。第10页，共10页2011年度优秀科技论文（技术总结）浅析隧道塌方处理技术4.2.2预埋及架设砼泵管自塌方段碴体端头（3+607桩号）位置，纵向埋设φ125mm砼泵管3根，泵管端头架设垂直顶拱，高度为2根3m（其中一根备用）、1根10m（用于后期砼回填），架立牢固。第10页，共10页2011年度优秀科技论文（技术总结）浅析隧道塌方处理技术4.2.3塌方段碴体端头模板封堵、支立①模板采用组合钢模支护(150c

7、m×30cm×5cm)，保证模板具有足够的刚度和稳定性，外面支撑体系选择钢、木组合体系。②相互连接的模板，模板面要对齐，连接螺栓不要一次紧到位，整体检查模板线形，发现偏差及时调整后再锁紧连接螺栓，固定好支撑杆件脚手架搭设方案③采用钢管搭设，钢管尺寸采用φ40mm，并使用钢扣件。④满铺脚手板，严禁探头板，不得高低不平。第10页，共10页2011年度优秀科技论文（技术总结）浅析隧道塌方处理技术4.2.4泵送C20砼砼采用拌合站集中搅拌，2台8m3砼罐车运输，1台HB60电动输送泵泵送砼，C20砼回填塌方段两侧边墙及顶拱空腔，前期砼顶

8、拱空腔回填浇筑厚度3m，两侧边墙空腔回填密实。表1主要机械设备表设备名称型号及规格数量制造厂家挖掘机Dhan2251韩国侧卸式装载机ZL50C1柳州空压机LWJ20/73咸阳通风机SDDY-1N011A1咸阳手风钻YT2815天水自制凿岩台架1自制砼罐车运输8m