小导管注浆加固论文隧洞塌方处理论文

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1、小导管注浆加固论文隧洞塌方处理论文摘要：分析隧洞施工塌方发生的原因，选择适当合理隧洞塌方处理方法将无法施工地段化险为夷，采用好大管棚及小导管注浆加固的方式，结合强力初期支护的施工方法，对隧洞松散塌方体进行处理，使隧洞塌方体得到及时处理，为此工程项目施工顺利完成起到关键性作用。关键词：松散塌方体；大管棚；超前加固注浆；小导管；质量安全控制1塌方原因分析在隧洞施工中发生塌方的原因很多，根据隧洞的设计、施工条件并结合隧洞施工中发生塌方事故实例进行分析，塌方原因主要为以下几个方面：1.1地质勘察资料与工程实际不符

2、，对可能出现的塌方，没有可靠的预防处理技术措施。一旦遇到软弱、破碎带地层，往往措手不及造成塌方。1.2对不良地质地段的隧洞衬砌厚度不够，不能满足承载力要求，不能承受可能出现的山岩压力，完工后结构遭到破坏，进而引起塌方。1.3设计时，为了节约工程投资，过分追求较短的洞线，以便缩短洞身长度，获得良好经济效益，往往将洞轴线选在垭口最底处，趁沟进洞和出洞，且晚进洞、早出洞，加大了洞口处的开挖深度和洞脸仰坡的高度，却对地质和施工的不利因素未（不）予全方位的考虑，在隧洞洞口和洞身施工中都可能发生塌方。1.4地质因素是

3、造成塌方的主（重）要原因。小水电工程往往由于建设资金紧张，对必要的地质勘探工作没有做到位，缺乏隧洞所在地段的地质和水文地质资料（或准确度差），情况不明，致使水工设计人员进行隧洞设计时，将隧洞轴线选在了不良的地质区域，没有避开不良地层：如饱和粘土、流沙、堆积层；断裂、褶皱带；节理、裂隙发育带；含有各种不利的软弱结构的围岩，以及溶洞、陷穴等地质不良区域。当隧洞穿越不稳定地层时，很容易发生塌方。地下水发育的地区和地表水渗漏明显的地段，隧洞围岩的强度大大降低，加之空隙水的作用，在隧洞开挖过程中，极有可能发生坍塌冒

4、顶，如不采取有效的工程（防范）措施，将会形成极大的塌方。1.5施工方法不当也是塌方的重要原因之一。主要表现为以下几点：（1）对稳定性差的围岩，开挖后没有及时支护衬砌，围岩长期暴露，山岩压力增长，引起塌方。（2）开挖爆破时，采用强爆破或装药过多，因强烈震动引发塌方。（3）支撑结构不合理，支撑构件强度低，或支撑的位置和高程不当，在开挖、衬砌过程中必须拆除，引起塌方。（4）不适当的停止施工，没有搞好施工排水，使围岩长期浸泡，处于饱和状态，山岩压力增大；围岩强度下降，一经扰动，便会引起塌方。（5）在施工过程中，施

5、工单位缺乏工程地质技术人才对开挖揭露围岩判定错误，错失处理良机，因封闭不及时导致围岩长时暴露而风化、裂隙发育，围岩失稳而引起大量塌方。对于破碎带地层，往往措手不及造成塌方。（6）塌碴由原先粉末细粒碎块并夹带0.5～1.0m岩块。表明塌空区已延至断层的影响带，说明塌方边趋于稳定，但根据塌方弃碴估算高度在30m以上。在无法实施掘进的情况下，业主组织专家设计、监理、施工等单位，针对此次大塌方情况分析研究论证并提出处理意见，对塌方采用注浆加固、大管棚的方式通过，长度30m。由于方案合理，施工严格按“意见”、“原则

6、”执行，对塌方段的处理安全通过，比预期提前，快速方便，易于操作。2工程概况由于隧洞围岩的破碎设计要求按城门洞型开挖。设计隧洞围岩类别主要是Ⅲ、Ⅳ类，局部为Ⅴ类。地质勘察报告显示围岩，岩性为厚层含砾砂岩，岩石中硬，岩体完整，而开挖后为薄层，中厚层砂岩夹薄层板岩，开挖发育断层，其产状N325°W，SW.<72°～80°，与岩层产状形成25°夹角，两者倾向相反，和隧洞轴线形成32°夹角，断层内物质由断角砾岩，糜棱岩、断层泥组成。主断层带宽4.5m左右，断层影响带上盘宽8～10m，下盘宽5～8m，岩性为压碎岩，断

7、带内物质呈散体结构，无胶状散体结构等。3塌方体整治措施由于塌方影响范围大，围岩扰动强烈，塌方体岩质极不均匀，且塌碴松散而无任何的稳定能力，因此利用大管棚管注浆加固塌方松散体，使塌方体具有一定的支承和自稳能力是保证开挖安全的技术关键。根据隧洞塌方体资料和专家论证会的有关建议，以及隧洞施工设计，对塌方治理主要采取工作面预注浆、大管棚注浆、周边超前小导管注浆相结合加固松散塌方体再开挖的方式进行整治。4注浆加固地层4.1初始工作面预注浆管棚钢管所穿过的围岩为松散塌方体，为保证大管棚钻孔方向的准确性，给管棚提供足够

8、的支撑力，确保开挖过程中工作面的稳定，在大管棚施工前采用长孔注浆的方式对工作面塌方体进行了加固。工作面预注浆采用分段前进式孔口注浆，孔深23m，第一段长8m，余下每长5m，孔口管为Φ108mm长6m钢管，浆液类型以水泥单液浆为主，内加速凝剂。其配合比为W：C=0.8：1～1.5：1，注浆终压2MPa，危险地层面注浆速度30～60L/min，凝结时间10h～15h，速凝剂掺量3～6%。扩散半径1.5m。如有特殊需要，可注少量C-