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1、华表山一号隧道塌方冒顶治理方案摘要:泉州环城高速公路华表山一号隧道右洞掘进期间,止值台风季节,受2010年第10号台风及东南沿海普降暴雨的影响,YK3+840处出现塌方冒顶。本文针对华表山一号隧道右洞塌方冒顶的变更处理方案及支护要点,谈谈自己的体会。关键词:华表山;隧道;塌方冒顶;处理方案1.工程实例背景简介1」概述:泉州环城高速公路华表山一号隧道全长350m,左右洞呈分离布置。隧道区属东南沿海丘陵台地剥蚀残丘地貌,整体覆盖层较薄,基岩埠深较浅。隧道右线位于直线范围内,设计桩号YK3+710〜YK4+060,隧道纵坡为2.3%。华表山一号隧道掘进至YK3+8
2、40处,发现隧道左侧断面地质围岩由石方突变为土石混合体,与设计不符,时值台风季节,受2010年第10号台风及东南沿海普降暴雨的影响,上述地址围岩变化段出现塌方冒顶。1.2地形地貌:华表山一号隧道隧道区属东南沿海丘陵台地剥蚀残丘地貌,整体覆盖层较薄,基岩埋深较浅。隧道穿越于一北东向伸展的残丘之下,地形起伏较大,山包孤立浑圆,植被发育,沿线最高点海拔133.1米,进出口段地形均较陡,自然斜坡坡度:进口段约20〜25。,出口处为一人工采石形成的岩质陡崖,崖高达10〜15m。根据工程地质调绘及钻探成果,隧道区岩层主要为上三叠〜侏罗系(T3・J)混合岩,地层时代较老,
3、历经多次区域构造运动,区内构造发育,岩层裂隙普遍较发育,完整性较差,岩层片麻理较发育,片麻理在地下深处一般胶结较紧密,但暴露地表后易风化开裂形成裂隙。1.3水文地质条件隧址区围岩主要为上三叠〜侏罗系(T3・J)混合岩,隧道区地下水主要为上部残坡积层和强风化层中的空隙潜水及下部基岩裂隙水。风化孔隙潜水及裂隙水赋存于基岩风化孔隙中,主要受大气降水垂向补给,隧道汇水而积小,地下水贫乏。勘察期间左右进出口洞口地下水位埋藏较浅,均位于设计路面之上,洞身地下水主要聚集在构造破碎带附近。地下水位标高高于路面设计高程,洞身开挖吋应加强对地下水位及涌水量变化的监测,做好截、排
4、水和洞身防渗漏工作。隧道双洞最大总涌水量约503.7m³/d,正常涌水量约169.3m³/d,岩层富水性屮等。2.支护设计数据环城高速华表山1#隧道YK3+828〜YK3+848段为III级围岩,支护措施为锚喷支护:拱部120度范围设置①22砂浆锚杆长3.0m,间距1.2x1.2m,梅花型布置(参考图号为第四册隧道第一分册S5-l-41-14)o3•塌方经过与治理方案3」塌方经过2010年8月16F1,华表山1#隧道按照设计图纸要求开挖III级围岩的方式进行开挖,掘进至YK3+840〜YK3+843段,发现围岩与设计不符,拱部产生较大塌坍
5、,塌方范围位于隧道断而左侧,横向宽度约5.0m,垂直可见高度大约在拱顶开挖面以上10m,腔体填充物为硕塑性粘土夹风化石,塌方发生后立即停止施工寻求解决方案。停工后8小吋,洞内塌落的土和碎確约200m3,完全封闭了塌方洞口,碎渣为全风化花岗岩,遇水软化,无强度。3.2塌方治理方案及实施:经业主、设计、监理和承包商四方现场办公,共同制定治理方案如下:先注浆封闭塌方体,封闭掌子面;YK3+833〜YK3+843段围岩由原设计III级围岩变更为V级围岩,支护参数由原设计S3变更为S5-1;超前支护采用①89x5mm中管棚与①50x5mm小导管相结合。至2010年9月
6、8口,已经施工完成YK3+840.2〜YK3+843段四棉工字钢支护及一环89><5mm中管棚、50x5mm长度6米超前小导管15根。3.3再次塌方形成冒顶:上述治理方案实施过程中,2010年9月9日,受2010年第10号台风影响,连降暴雨,华表山1#隧道YK3+840〜YK3+843段拱部再次塌方,地表沉陷卜•滑形成坍腔,洞内坍体充填掌了面。通过用管棚钻机超前钎探12m,发现前方地质为土夹石,岩石裂隙发育,完整性较差,岩层呈片状与洞轴线垂直分布,土为塑性粘土。4.塌方冒顶的治理方案4.1施工方法经过对塌方段现场多次考察,深入分析,多方论证,决定采用先固结塌
7、方体,后开挖的总体方案。在施工过程中始终贯彻短掘进、强支护、勤观测的总体原则,进尺控制在0.5m以内,尽量避免爆破作业,及时进行喷锚支护,貝体施工工艺流程如下:塌穴自上而下刷坡喷锚支护-塌穴环向小导管-封闭掌子面一>注浆固结塌方体一>超前JF2J小导管支护一>出渣-立拱架一>小导管锚杆-初支-双侧壁导坑法开挖—C25混凝土封闭—二次衬砌—塌方体回填砂性土4.1.1塌腔加固对塌腔上口边沿内进行危石虚土清理后,先喷射5cm厚C25磴,再挂(p6钢筋网片(间距20x20cm),釆用①22砂浆锚杆,每根长度4m,梅花型布置(间距80cmx80cm),局部岩层较为破碎
8、处,根据现场情况锚杆可加长加密,然后再喷射15cm厚