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隧道塌方的预案.doc

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隧道塌方的预案.doc
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宜万铁路王家岭隧道防坍塌应急预案中铁三局桥隧公司宜万铁路项目经理部一、隧道塌方的预防(一)发生塌方的主要原因1、地质因素(1)隧道穿过断层及其破碎带一经开挖潜在应力释放,围岩承压快失稳而坍塌。(2)当通过各种堆积体时,由于结构松散,颗粒间无胶结或胶结差开挖后引起坍塌。(3)在挤压破碎带,岩脉穿插带,节理密集带等碎裂结构地层中,岩块间互相挤压钳制,一经开挖则失稳,常见围岩掉块、坍落,在软弱结构发育的情况下,或泥土充填物过多,也易产生较大的塌落。(4)薄层岩体在构造运动的作用下形成的小褶曲,错动发育地段施工中常常发生塌方。(5)岩层软硬相间或有软弱夹层的岩体,在地下水作用下,软弱面的强度大大降低,因而发生滑坍。(6)地下水的软化、浸泡、冲蚀、溶解等作用加剧岩体的失稳和坍落。2、施工方法和措施不当(1)施工方法选择不当,或工序间距安排不合理,各工序间距拉得较长,地层暴露时间过长久,引起围岩松动,风化,招致坍方的发生。(2)喷锚不及时或喷砼质量,厚度不符合要求。(3)采用钢支撑时,支撑架设质量欠佳,支撑与围岩不密贴,两者间的空隙填塞不密实,或联接不够牢固,不能满足围岩压力所需要的强度厚度。(4)有时抽换支撑操作不当,或者当支撑已出现受力过大的现象而未及时加固。(5)爆破作业不当,用药量过多。(6)处理危石措施不当,引起危石坠落,牵动岩层坍塌。(二)塌方前的征兆1、量测信息所反应的围岩变形速度和数值超过允许值。2、喷射砼面产生纵横向的裂纹和龟裂。3、在坑顶或坑壁发现不断掉下土块,小石块或在构件支撑间隙不断漏出砂、石屑。4、岩层的原理,节理缝或裂隙变大,张开。5、支撑梁、柱变形或折断,楔子压扁、压劈、填塞木弯曲折断。6、坑道内渗水、滴水突然加剧或变浑。二、隧道塌方的处理(一)一般处理塌方的步骤和方法1、防止坍方扩大(1)在塌方范围的顶部与侧壁危石及大裂纹,应先行清除或锚固。(2)加强原有支护,对坍方范围前后原有的支护进行加固,以防止坍方扩大。(3)在坍方范围内架设支撑或喷射砼,必要时加设锚杆。(4)加快衬砌,对坍方两端尽快做好局部衬砌,以保证塌方不再扩大。2、处理坍方如坍方体积较小,且坍方范围内已进行喷锚或已架设好较为牢固的构件支撑时,可由两端或一端先上后下地逐步清除坍碴,随挖随喷射砼,随架设临时构件支撑支顶。如坍方体积较大,或地表已下沉,或因坍体堵塞无法进入坍方范围进行支护时,则有注浆加固坍体,然后用“穿”的办法在坍体内进行开挖、衬砌。(二)处理坍方常用的支护形式1、喷锚处理(1)由外向内,由上而下,逐段随清坍碴随向岩壁先喷射一薄层砂浆,然后再喷射砼,砼宜分层喷射,每层厚 5cm 左右,或按设计要求处理。(2)喷射 1~2 层砼后,可随即加设锚杆再喷射砼。(3)坍碴清除后,随即做好衬砌。2、构件支撑处理(1)在坍体不太高,坍穴呈锥形,坍壁不太松散的情况下,使用人字架支撑。(2)当坍体较高,但坍体两侧壁形状较整齐,且侧压力不大时,可按垂直于隧道中线的方向架设横向排架,先将坍体顶的石碴扒平铺上横梁,再在其上架设排架,间距一般为 1~2 米左右,但须注意排架间用剪刀撑撑稳,下部横梁随坍碴清除倒换撑稳。(3)坍方较大,且围岩压力也较大,宜在坍方范围全部用纵向棚架支撑,先将坍碴顶部适当扒平,沿隧道中线方向平行设置纵地梁数根(地梁底预铺横梁) ,于纵地梁上按照导坑支撑的形式以 1 米左右间距架设箱形棚架,以后逐层向上架设至坍方顶部,用填塞木塞紧,随坍碴的清除加设立柱,并以纵撑撑牢。(4)当坍方直至地表而深度不大时(小于 10 米)可设置井箍,由地面向下逐步,清除坍碴,随即架设箍架支撑。当坍穴较深时,则可先将井口至坍碴顶面一段箍好,不进行清理坍碴,而在洞内采用穿过塌方的施工方法。(三)衬砌措施与回填方法1、衬砌施工(1)随着坍碴的逐渐清除,衬砌逐段推近快速成环。最好由坍体两端对向施工,随即回填密实,坍穴最高处或两端衬砌接头处应预留回填进出料口。(2)如塌方范围的围岩不够稳定,在处理坍方中有继续坍方的可能时,可在坍方范围内选择适当位置做坍体护拱,以掩护施工操作,护拱上应以碎碴铺填 2 米厚做为缓冲层。(3)如坍体未进行预先注浆加固而采取“穿过”的施工方法时,拱脚处的衬砌圬工应加宽灌抵开挖轮廓壁,保证拱脚稳固。2、坍体回填(1)坍方清除碴后,则拱背应先以浆砌片石回填厚 2~3 米厚,其上再用干砌片石回填,回填厚度应尽量填满坍方范围,坍体内木支撑应尽量拆除。(2)在坍体的护拱与拱圈间应全部回填密实,坍体护拱以上厚度据实而定,但不小于 2 米。(3)如坍方范围高大,在洞穴内进行回填不便,可选择适当位置另行开凿专供回填用的坑道。(4)如坍方直至地表,除按规定做好拱部回填,另需用土回填至距地表1~2 米,再用粘土回填略高地表,做好排水坡及排水沟。三、隧道预防塌方
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