山坳隧道左线侵入衬砌净空处理方案

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1、龙门山坳隧道左线ZK119+505～515坍方段初期支护侵入衬砌断面处理方案中铁二十局集团第四工程有限公司广河高速公路惠州段第九合同段项目经理部二〇一〇年一月二十日龙门山坳隧道左线ZK119+505～515坍方段初期支护侵入衬砌断面处理方案目录1、基本情况12、侵限原因分析13、处理方案13.1调整纵坡23.2拆除侵限段已形成的支护结构重做初期支护23.3调整隧道二次衬砌拱部内轮廓线34、方案结构设计及计算34.1结构设计34.2结构检算44.2.1查取计算基础数据44.2.2原设计衬砌结构强度计算44.2.3优化后衬砌结构

2、强度计算45、施工控制要点65.1坍方段通过后续工作65.2注浆固结坍体65.3架设嵌入型钢钢架65.4形成防排水系统65.5敷设钢筋网，浇筑混凝土75.6二衬浇筑完成后检查7i龙门山坳隧道左线ZK119+505～515坍方段初期支护侵入衬砌断面处理方案龙门山坳隧道左线ZK119+505～515坍方段初期支护侵入衬砌断面处理方案1、基本情况龙门山坳隧道左线ZK119+505~515段，曾因围岩突变且富含地下水，于2009年12月3日上午8时许发生拱顶坍塌，坍方量约500m³，坍落高度逾10m，坍体以均为大块石碎石堆积，处理是

3、十分棘手，经过多上研究、论证坍方处理方案，最终确定拟采用φ108@40cmL=25m大管棚作超前支护，加强初期支护，以I22b@50cm工字钢拱架为主，辅以网喷混凝土作初期支护结构通过坍方段。此方案已报呈监理单位并获认可。由于前期注浆固结坍体难度较大，待通过此段形成封闭初期支护结构，止浆墙形成后，采用φ42L=4.5m钢花管穿过初期支护结构实施注浆固结坍体，使拱顶以上形成4.0~5.0m厚水泥浆固结坍渣混合拱形结构，联合初期支护一起承担外围荷载和次生坍落冲击荷载，直至后续坍落因松实密度差充填满坍洞。2、侵限原因分析按照上述处

4、理方案通过坍方段后，由于拱顶以上全部为坍体堆积，无任何自稳能力，全部为自由荷载，对支护接头形成巨大压力，致使此段拱顶下沉量较大，再加上大管棚为自原支护结构内沿向外形成外插角度，挑起高度后形成支护空间，大管棚尾端不可避免有一定长度范围侵限，以上两种原因造成初期支护结构严重侵限，二衬拱墙混凝土厚度严重不足。3、处理方案在探讨处理该段时，形成调整纵坡、调整隧道二次衬砌拱部内轮廓线、拆除已形成的支护结构重做初期支护三个初步7龙门山坳隧道左线ZK119+505～515坍方段初期支护侵入衬砌断面处理方案构想，并综合施工安全、工程造价、总

5、工期影响等方面因素，进行详细比对、评估。3.1调整纵坡通过实测此段初期支护断面，发现侵限部位集中在隧道拱部，而边墙部分均能达到设计厚度，故可尝试调整此段隧道绝对标高已达到满足衬砌厚度的目的。此段处于直线上坡段，坡率为+2.189%，调整隧道绝对标高就必须调整前后相邻的竖曲线布设，而已完成二次衬砌距此段仅剩下50m距离，已不能满足调整条件；若强降低此段隧道绝对标高，将对隧道投入运营后行车安全造成不利影响，故舍弃此方案。3.2拆除侵限段已形成的支护结构重做初期支护若拆除此段已经形成的初期支护结构，重建初支结构，可以完成保证二次衬

6、砌厚度，但从其他方面考虑存在以下不足之处。1、施工安全方面的风险由于此段因坍方，山体已扰动，自稳能力非常弱，若再分段拆除已经形成的支护结构，将破坏已经平衡是受力体系，再次发生坍方的可能性极大，需要承担非常大的安全风险。2、处理成本成倍增加拆除重建，已经投入的材料（包括工字钢钢架）均不能重复利用，再加上拆除工作发生人工、机械费用，处理成本将是直接提高一倍以上。3、工期影响拆除重建，人工、机械、材料投入势必增加，对隧道正常施工也将产生一定影响，若在拆除时再发生次生灾害，引起坍方，对总体工期的影响将不可估量。7龙门山坳隧道左线ZK

7、119+505～515坍方段初期支护侵入衬砌断面处理方案3.3调整隧道二次衬砌拱部内轮廓线通过仔细研究土建图纸和预埋预留图纸发现，隧道衬砌内轮廓与隧道建筑限界间有非常宽裕的富余量，此段里程范围内无通风设备等机电设备。适当调低隧道二次衬砌拱部内轮廓线，有效利用隧道衬砌内轮廓与隧道建筑限界间有非常宽裕的富余量。此方案有以下几个优点：1、处理过程安全无需拆除现有初期支护结构，所有施工均在初期支护的保护下进行施工，过程安全可靠。2、处理成本低无需增加大量额外工程量，仅在衬砌施工过程中作加强处理，处理成本低。3、能有效保证总体工期额外

8、工作量少，对隧道正常施工的影响很小，能有效保证总体工期。综合考虑各种因素及现场实际，建议采用第三方案，即调整隧道二次衬砌拱部内轮廓线。4、方案结构设计及计算4.1结构设计坍方段初期支护因处理方案客观因素和较大下沉变形而侵占二衬净空，致使衬砌厚度不够，拟采用嵌入型钢拱架（纵向间距50cm），