以某工程案例探讨隧道自进式管棚坍方中的应用

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1、通过塌方段最常见的方法一般有以下3种：1）将塌方体运出洞外，在塌方段施作套拱；2）采用双排小导管超前支护并注浆加固拱圈，逐榀开挖逐榀支护。3）采用φ108大管棚注浆加固后逐榀开挖逐榀支护。第一种方法简单易行，但是为了保证施工安全，必须是在塌腔顶部短期内趋于稳定iL没有碎块掉落的情况下才能采用。第二、三种方法是在塌腔顶部不稳定、碎块不断掉落或者清理塌方体易引起更人范围的坍塌时采用的方法。双排小导管超前支护逐榀开挖的方法具有简单、灵活、作业空间小等优点，缺点是刚度小、安全性低，适用于拱顶以上坍体较厚iL塌腔稳定的情况；φ108大管棚配合小

2、导管注浆加固的方法，刚度大安全性高，但作业空间要求人，操作困难，成孔性差，下管难度大，工序多进度慢。考虑到本段塌方体具有大孤石和破碎散体混合、塌腔顶部不稳定的特点，决定采用自进式锚杆管棚配合小导管超前注浆预加固的施工方案。自进式锚杆的特点是钻进、注浆、锚固一体化，无需拔出。其作业平台小，施工简单，操作方便、快速、经济。自进式锚杆的管径、长度可根据现场具体情况进行选用，管内注浆可提高管棚的刚度，再配合超前小导管注浆以提高围岩固结效果，保证了开挖安全和施工进度。4、塌方处理4.1塌方体处理及未坍塌地段初期支护加固补强为保证施工安全，在处理塌方体前需对未坍

3、塌地段进行加固。1）对己完工段10m初期支护范围采用径向φ42小导管注双液浆加固围岩，间距80cm×120cm；2）用挖掘机在塌体的上坡面清理出一个作业平台，并保留核心土，必要吋可以用洞渣冋填以保证塌体边坡稳定；3）对核心土喷射C25混凝土进行封闭处理，厚度为15cm。滲水较大时在滲水集中的部位埋设PVC管将渗水集中引排；4）人工清理出拱脚虚渣并整平夯实，如拱架变形严重必须进行换拱处理，并加密拱腰部位和拱脚部位的系统锚杆；5）对上台阶的塌体进行注浆处理，采用φ42注浆管，长5m,间距1.2m，梅花型布置，注浆压力0.8〜1

4、.0MPa。注浆吋先对接近上台阶压注双液浆进行封底，以提高拱部注浆效果。双液浆的配合比为水泥：水：水玻璃=1:0.8:0.7，初凝吋间3分15秒，终凝吋间8分30秒。拱部注纯水泥浆，水灰比为0.8:1。4.2自进式锚杆管棚施作在ZK53+628附近拱部紧贴初期支护安放预先加工好的格栅钢架并与初支拱架焊接在一起，在格栅钢架上安放φ89导向管并焊牢。导向管长50cm,安放的位置及方向应与自进式锚杆相一致，随后喷射C25混凝土30cm作为导向墙。采用R51型自进式锚杆，SP50钻机钻进。锚杆壁厚8mm,长度为9m,环向间距30cm，夕卜插角l&de

5、g;〜10°，在拱部环向120°内设置。注浆材料为纯水泥浆，水灰比为0.8:1，注浆压力为1〜1.5MPa。施工吋锚杆的外插角、杆体长度根据现场具体情况可做适当调整，但必须保证锚杆插入掌子面稳定岩层中不少于1.0m，施作完成后，锚杆尾部与钢拱架焊连在一起。拱部以上塌体进行注浆处理，采用φ42超前小导管配合自进式锚杆对塌体进行注浆，φ42导管长5m,外插角45°,在自进式锚杆之间布设，环向间距30cm,纵向间距2.5m。浆液配合比0.8:1，注浆压力1〜1.5MPa,注浆范围为拱顶以上3.5m.5、塌方段开挖逐榀

6、环形开挖，三台阶预留核心土，短进尺强支护。上台阶初期支护采用120a工字钢钢拱架，间距30〜50cm,拱架连接处锁脚锚管布设不少于2根，长度6m，拱脚处垫(40×30×20)cm混凝土预制块，保证拱脚的平整、密实。挂设外层钢筋网片，初喷C25混凝土，施作径向锚杆并注浆。径向锚杆采用φ25中空注浆锚杆，长度3.5m,纵向30〜50cm,环向1.0m梅花型布置。随后挂设第二层钢筋网片，喷射C25混凝土30cm。上台阶幵挖初支达到稳定基岩后对掌子面进行修整，架设塌腔内最后一榀钢拱架，拱架要紧贴掌子面并与施作φ42超前

7、小导管焊连在一起。塌腔内上导坑开挖初支完成后再施作中下台阶，左右两侧马口交叉施工。边墙部位开挖完成后立即将钢拱架向上顺接，做好锁脚锚管并进行喷锚支护；下台阶开挖完成后及吋施工仰拱，仰拱拱架与边墙拱架及吋闭合成环。6、后期加强措施及塌方段顶部空腔处理1）过渡段加强措施：通过塌方段后，按V级浅埋段支护过渡10m,超前支护变更为φ42双排小导管，钢拱架由116a调整为118a，间距由lm调整为0.5m。开挖吋仍然按照管超前、短进尺、强支护、早封闭的原则进行［1】。2）塌方段二衬加强措施及空腔：对塌方段及前后各5m的二衬混凝土进行加强，厚度由原来的4

8、5cm调整到60cm,混凝土由原设计的素混凝土变更为钢筋混凝土。塌方段的二衬混凝土施工完成后对塌方段顶部的空