换拱法在明川隧道塌方处理中应用

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1、换拱法在明川隧道塌方处理中应用　　摘要塌方是隧道施工中常见的问题,处理方案应视围岩条件、塌方原因、施工方法、环境要求等情况而定，经过充分的技术经济比较，选用相应的处理措施进行治理。本文通过明川隧道塌方处理实例,浅述了换拱法在隧道塌方处理中的应用。关键词：围岩条件塌方原因换拱法中图分类号：U45文献标识码：A1引言随着隧道工程施工技术水平的不断提高,具有各种特点的长大隧道、复杂地质隧道、大断面的隧道比重日趋增大。但由于地质条件、施工方法等多种因素的影响,隧道塌方仍是常见的问题，塌方直接危及施工作业人

2、员的生命安全,造成设备损坏、工期延误、增加额外工程费用等严重损失。2工程概况7明川隧道位于敦化市盆地西部丘陵地区，地势起伏较大，隧道位于双泉上村东南侧，隧道起讫里程为DK133+020～DK134+580，中心里程为DK133+800,隧道全长1560m,最大埋深为38m。隧道线路位于直线上，隧道内纵坡为三个坡度段，坡度14.6‰280m、20‰1200m、3‰80m。DK133+246～DK133+354及DK134+330～DK134+580段位于R=20000的竖曲线上。隧道进出口均采用斜切

3、式洞门。其中出口DK134+327～DK134+580埋深较浅，为第四系全新统残破积粉质黏土与强风化玄武岩，围岩稳定性差。DK134+514-DK134+484段洞顶埋深为1-3m,为浅埋偏压带，支护方式为35mΦ108管棚超前支护，洞身开挖设计为CRD开挖法，DK134+484-DK134+327段洞身开挖设计为CRD开挖法。3现场施工情况7现场进度情况，2012年7月8日早晨3:30现场值班人员在巡视过程中发现隧道拱顶处仰坡开裂，山体顶部拱顶纵向裂缝长达10m，宽度达3cm，并有多处长1～3m

4、，宽1cm左右网状不规则裂缝，仰坡左侧也出现纵向及横向裂纹，洞内出现横向贯通裂缝。立即上报给架子队长并通知测量及技术人员进行观测，发现DK134+480、DK134+485已下沉30多cm，架子队长及时组织人员进行支撑，并安排测量每半小时观测一次，观测发现当时每小时塌方达2～3cm。早晨4:40架子队长上报工区相关领导，在现场查看完情况后7:00上报项目部领导。上午项目部及总监办领导相继到达现场查看。下午17:00支撑基本完成，塌方趋于稳定，下午18:00业主及设计监理在现场查看完后决定在确保安全

5、的前提下，洞内临时仰拱砼浇筑完成后洞内外封闭现场，严禁人员进洞，洞外裂缝及时封闭。此时DK134+480、DK134+485、DK134+491拱顶实测高程分别为616.155m、616.384m、616.798m，最大处累计塌方达51.1cm，靠近洞口处DK134+491断面累计塌方9.6cm。隧道中心向左最大位移16mm，导向墙顶向内位移5mm。从2012年7月8日20:00至2102年7月9日下午16:00，DK134+485、DK134+491塌方为3mm、1mm。4塌方原因分析(1)掌子

6、面围岩为第四系全新统残坡积粉质黏土，近日下雨水体下渗，土体含水量增加。(2)基底没有及时封闭，核心土留设较少，拉槽过深，掌子面钢拱架整体下沉。5塌方处理方案根据现场监测数据显示，目前塌方地段基本趋于稳定，经现场详细查勘商定采取以下措施对塌方地段进行处理。(1)首先做好地表截排水系统。将洞顶裂缝灌浆封闭，开裂范围内清除杂草和树根后铺上塑料薄膜喷5cm砼进行封闭，设置截水天沟两道将洞顶地表水引入右侧原水沟排出；对洞口右侧地表低洼地段接近隧道处用C20砼全部铺砌,铺砌厚度20cm,断面尺寸为60*60c

7、m梯形沟；明洞两侧边坡顶5m外修复截水沟将水引至路基外侧原排水沟处。同时做好洞顶周边排水，确保排水畅通。截水沟铺砌C20片石混凝土，厚度为30cm，水沟设Φ8@200钢筋网，水沟内口坡比为1：1。7(2)对初期支护进行临时支撑加固。洞口导向墙外5m范围内回填填土至圆心以上高度；DK134+480～DK134+498做扇形支撑，1.2米/1环，竖向及斜支撑共9道，用7根纵向工字钢连接成整体，纵向工字钢与初期支护砼之间要塞楔形木块紧密贴，与原初期支护钢拱架焊接牢固形成一个整体。扇形钢架材料为I16，间

8、距为1.2m/榀,底部横向钢架长度为12.97m，采用Φ22钢筋纵向“八”字连接，以加强钢支撑的刚度，扇形钢架与纵向工字钢及底部横向钢架连接部位设置GB709-88连接板280*240*16,计12个/榀，设置部位为拱部范围（拱部为140°），具体尺寸详见扇形钢架图。(3)对临时仰拱和掌子面挂网进行补强封闭，喷砼强度为C20，临时仰拱用I16工字钢横向支撑，砼厚度24cm,掌子面喷砼厚度10cm，钢筋网片用HPB235Φ6圆钢制作，网片间距20*20cm。7(4)每个钢架接头处增设