隧洞塌方处理方法及管棚法

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1、岩土工程界第7卷第7期隧洞塌方处理及管棚法施工董锋，侯瑜京(1.甘肃省九甸峡水利枢纽有限责任公司2.中国水利水电科学研究院)摘要介绍了昌马水库大坝施工期间，右岸泄洪排砂洞大塌方处理方法、充填固结灌浆技术，以及成功应用管棚法完成排砂洞塌方段施工的实例。关健词塌方固结瀚桨管棚法坝址右岸岩体多为凝灰岩、凝灰砂岩及灰岩等，1工程概况岩层向坡外倾倒，产状走向由NW3200-3500向昌马水库位于甘肃省河西走廊西部玉门市昌马NE60o-85“扭曲转变。泄洪排砂洞塌方段围岩断乡境内，是一座以灌溉为主的大型水利枢纽工程。裂发育，层间错

2、动强烈，多条岩脉侵人，裂隙面和构坝址坐落在疏勒河昌马峡进口。大坝为砂砾石坝造带将岩体切成破碎岩块，裂隙张开度大，多充填岩壳、壤土心墙土石坝，坝高54m。左岸布置引水发屑、岩粉、无胶结。施工时对上述不良地质的岩体没电系统，右岸布置泄洪排砂洞。泄洪排砂洞总长有及时采取确保安全的针对性措施进行支护和混凝298.3m,钢筋混凝土衬砌后洞径为8m，开挖洞径为土衬砌.最终形成塌方。9.2m，设计最大水头为52.18m，最大泄流量为1016m'·s一’，最大流速为27m·s一’。该洞在水库2塌方处理方案及措施建设期间担负施工导流任务

3、，运行期间担负泄洪排塌方渣体呈粉碎状，含大量岩粉，根据地质情况砂任务。推断和钻孔探查，渣体与未塌落岩体之间存在较大泄洪排砂洞于1998年10月16日开挖贯通，塌穴，约1500-2000耐。为了防止塌穴危及右岸1998年11月16日发生冒顶性塌方。塌方范围较山体，造成更大规模的塌方，首先在原竖井平台大，堵塞洞室105ma冒顶处位于检修闸竖井处，该(2004.8m高程)，沿洞轴线布置了5个垂直的抢险处洞顶岩体厚度为40m。大塌方发生后，为了阻止孔(108mm)，干钻直穿塌穴顶部，迅速以混凝土回塌方的继续发展，分别在塌落体上

4、下游两端0+031填至塌穴顶部，在塌穴内松散渣体与塌穴临孔面之和0+136采用浆砌砖墙进行封闭，并对砖墙与渣体间形成5个接触点，支撑洞顶以缓解险情。后续施间的空腔和顶部塌穴采用混凝土和砂浆进行了回填工中，对于较大的空隙，采用大量混凝土进行回填。(图1)。对松散渣体采用固结灌浆的方法进行充填、加固。固结灌浆的目的，是充填松散体的孔隙，使松散渣体充分胶结，增加岩体的整体性，从而为隧洞开挖创造条件。考虑到塌方渣体内空隙大，吃浆量大，灌浆分四序进行。一序孔用砂浆回填，这样做不仅费用低，而且防止串浆堵塞进浆通道，二序孔当吃浆量大

5、时也采用砂浆，三、四序孔全部采用纯水泥浆灌注。浆液比例为:对于砂浆，水:水泥:砂=0.8:1:0.6,0.8:1:0.8,0.8:1:1,0.6:1:1，共分4个比级;对于纯水泥浆，在水平孔中，按照水:水泥=0.8:1,图1泄洪排砂润场方段初期处理示意图(沿润线断面)0.6:1,0.5:1;对于竖直孔灌浆，采用水:水泥二1:1,0.8:1,0.5:10〔收稿日期)201”-01一，s万方数据GEOTECHNICALENGINEERINGWORLDVOL.7N.，所有钻孔都采用0.8:1的纯水泥浆进行开灌，身稳定能力，开

6、挖掌子面能保持直立，在管棚法施工每个比级的变换都必须满足1000L的灌注量。当灌过程中可以进行水平棚管钻孔，并保持孔壁光滑，使注砂浆不再进浆时，也采用0.8:1的纯水泥浆进行得棚管能顺利插人。补灌，在规定压力下，注人率不大于0.4L·min一’时开挖分两期进行。第一期开挖顶拱部分至腰线再延续30min结束。以下2m，其主要目的是使钢拱架立柱支撑在未塌在开挖线内灌浆压力采用0.3MPa，开挖线以滑的岩基上，第二期开挖完成剩余底拱部分。顶拱外采用0.6MPa,竖直孔在洞顶10m线以上采用部分采用手持钻钻爆法施工，每次进尺1

7、.20.1-0.3MPa,10m线以下采用0.6MPa.1.5m，周边孔孔距40cm，线装药密度100g·m一’，灌浆程序采用纯压式分段灌注。水平孔灌浆分崩落孔采取小药量松动爆破。爆破后立即对新暴露段长度按2m控制，当钻孔无法钻进时，适时进行灌的围岩和掌子面周边不小于50cm的范围喷5cm浆。对于垂直孔灌浆，采用垂直干钻法自上而下分厚素混凝土，之后用2扩侧卸装载机装20t自卸汽段钻孔灌浆，边钻边灌，在洞顶10m线以上灌浆主车出渣。要为了加固围岩，钻孔受阻时，适时进行灌浆再钻隧洞塌方后设计将塌方部位混凝土衬砌厚度由进。洞

8、顶10m线以下分段长度为2m，以保证洞顶60cm改为100cm，该部位开挖洞径为10m。开挖lom线以内灌浆后的密实度。分两期施工，一期先施工洞轴线下2m以上部分，该经声波检测，灌浆前松散体纵波波速小于500部位采用管棚、锚杆挂网喷混凝土、钢拱架联合支m"s一’,灌浆后洞内纵波波速为1930一2600m"护，二期扩挖下半部。通过喷