《坍方处理》PPT课件

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1、第六讲隧道施工坍方处理长安大学公路学院李宁军139091800641、隧道发生塌方后，应详细调查塌方范围、形状、塌穴的地质构造，查明其诱发原因和地下水活动情况，判断塌方类型，制定处理方案。应尽早采取下列措施防范坍情恶化：（1）加固未塌的洞身段和(或）冒顶的陷穴口，防止坍塌和塌陷继续扩大。（2）搭设防雨棚遮盖冒顶陷穴口，四周挖沟排水，防止雨水流入。（3）夯填地表沉陷和裂缝，开挖截水沟，防止地表水渗进入坍体。塌方发生后必须强调两点：一是采用的塌方处理措施要避免盲目性。制定正确合理的处理措施需建立在对塌方的特点、原因以及规模的充分掌握的基础之上，包括对地下水情况的了解。隧道坍方一般由自然和人为等原因

2、引起。自然原因应是人力不可抗拒或目前认识不清、技术上不能解决的自然现象，如：地震力、高地应力、强膨胀力等引起的岩体坍塌、岩块挤出，溶洞暗河、断层破碎带等处的泥石流涌出，地下水作用造成岩性突变、偏压激增、山体失稳而坍塌。人为原因则为设计、施工期间疏忽失察、判断错误、措施不当、管理不严、工艺落后等造成坍塌，如：地勘粗糙、支护力偏弱、开挖方法错误、支护不利、地质预报有误、监控量测不及时、地表水处理不当等。有用塌落平均高度界定是否为塌方，当塌方平均高度≥0.7m时，判定为塌方；当塌方平均高度＜0.7m时，则为超挖或局部坍塌。按塌体的体积划分塌方规模，以此确定处理塌方的原则。分级标准如下：塌方量小于30

3、0m3为小型，300～1000m3之间为中型，1000～5000m3之间为大型，大于5000m3为特大型。根据坍方体遮蔽坍穴和坍穴稳定情况，确定处理方法。二是采取防止坍塌继续扩大措施的及时性。有些塌方不及时设防，其塌方范围、数量将随时间的延长而不断扩大，甚致坍至洞顶地面，尤其在软弱围岩、浅埋地段的隧道塌方更应强调这种及时性。除强调治塌先加固外，还包含治塌先治水的原则。2、小型塌方处理应尽快实施。首先处治塌穴，可采用喷、锚封闭，也可架设临时支撑撑稳。然后在安全有保证的情况下，进行塌方段增强支护、衬砌的施工。小坍方多发生在岩石隧道局部破碎、或存在断层破碎带、软弱夹层地段。处治时可采用下列步骤：（1

4、）利用塌腔围岩暂时基本稳定状态，抓紧时间采用喷锚支护技术加固塌腔面，在可保安全情况下清理塌渣。（2）在原初期支护的空间，施作钢架混凝土壳体，并用长锚杆将其与非塌腔围岩锚固，必要时架设临时支撑将钢架混凝土壳体支牢，通过预留孔向塌腔分层注入1m厚混凝土护拱和1m以上厚的轻质缓冲层。（3）沿钢架混凝土壳体内轮廓铺挂防水板，浇注加强的二次衬砌。3、大型塌方处理宜采取先护后挖的方法穿越塌渣体。可用管棚法或注浆固结法稳固围岩体和渣体，再按微台阶法或侧壁导坑法开挖、支护塌渣体，并尽快完成衬砌。大塌方多发生在土质隧道或土夹石隧道，引起这类塌方的主要原因：初期支护刚度不足、围岩变形过大、地下水软化作用降低围岩承

5、载能力、二次衬砌未及时施作。处治时可采用下列步骤：（1）在塌体内采用管棚和超前管注浆，注浆范围应保证初期支护以外，有不小于3～5m围岩固结厚度。成孔有困难采用跟管钻机钻孔；渗透注浆效果不理想时，采用超细水泥劈裂注浆。（2）采取稳妥的分部开挖与及时闭合的支护方法。（3）衬砌跟进施作。4、塌至原地面的塌方类，一般只发生在浅埋隧或深埋隧道洞口段，多属于大塌方，不能采用清渣方法，应利用塌渣稳定地层的作用。处治时可采用下列步骤：（1）塌口采用喷射混凝土封闭，根据情况确定是否采取地表注浆加固塌穴及周围，待衬砌施作完毕后，采用灰土分层夯填并高出原地面。（2）设置止浆墙封闭塌体表面、安设注浆孔口管。（3）采用

6、循环注浆法或导管跟进后退注浆法，对塌体注浆加固。（4）打设大管棚，管内安放小钢筋笼、灌注水泥砂浆。（5）在大管棚掩护下开挖、支护衬砌。4、塌穴空腔应视其规模、形状、所处隧道断面位置，采取下列措施，保证在模筑的衬砌背后与塌穴周壁间密实：（1）塌腔较小，位于边墙或拱腰以下，可在衬砌前用浆砌片石或干砌片石喷射混凝土将其充填；位于拱部，可衬砌后通过压注水泥砂浆或小石子混凝土填充。（2）塌腔较大，位于边墙或拱腰以下，可在衬砌前用浆砌片石回填一定厚度，再以弃渣填实；位于拱部，可在衬砌后分层压注水泥砂浆和轻质材料填充。（3）位于拱部、全部填满有困难的特大塌腔，可在特殊加强的衬砌背后压注一定厚度轻质材料，并做

7、好余腔的排水设施。（4）塌方段增强支护背后的空腔一律采用注水泥砂浆填充密实。对塌腔的处理要考虑防水板铺挂问题，一般有两种方法：一是沿不规则坑道断面铺挂防水板后，浇注衬砌混凝土填充塌腔，未填满处注浆填满。二是采取结构措施将坑道断面修补成隧道设计衬砌断面，对修补结构背后的空腔进行注浆填充，再铺挂防水板浇注衬砌。两种处理方法的区别在于，前者要求对不规则坑道的支护要达到稳定状态，适用于塌腔较小、横断面失跨