碎屑流塌腔处理施工技术.ppt

第一节 工程及地质概述 内容摘要：本文结合祁连山隧道1#斜井X3+38～X3+29段塌腔处理施工实例，介绍了对碎屑流塌腔处理施工的一些具体施工技术措施。 关键词：隧道；碎屑流；塌腔；施工技术 1.工程及地质概述 祁连山隧道1#斜井全长589m，为双车道临时辅助坑道，纵向坡度为11.4%。碎屑流塌腔段围岩为二叠系砂岩，局部夹泥岩和板岩。掌子面砂岩为碎石状压碎结构或碎石状松散结构，节理裂隙很发育，节理面粗糙，节理张开或微张，贯通性较好，富水，岩质较脆，岩体破碎，锤击呈碎块。致使围岩自稳能力极差，成型困难。 第二节 碎屑流塌腔情况 隧道掌子面右侧有多股水涌出，水量约1400m3/d,并伴随碎屑状岩屑和小粒径砂岩 块流出，经过泄水与 流砂，裂隙贯通性得 到进一步发展，掌子 面右侧拱顶及边墙出 现直径约1～2m空腔， 左侧出现新的涌水， 涌水量约3400m3/d,且 有大量碎屑状岩屑和小 颗粒砂岩块流出。 第三节 碎屑流特征 “稳固流体、引排泄水”为主导思想，指导施工。 4.1针对碎屑流具有高浓度流动特性，为防止裂隙贯通性进一步发展，导致掌子面岩体大规模垮塌及次生灾害的发生，洞身下部回碴反压、洞身上部装有滤水块石的编织袋回填反压，既稳定碎屑流，又利于排水。 4.2掌子面临时积水仓配 置3套轻巧便捷抽水能力 80m3/h的WQK80-20-7.5 潜水排污泵，以增加抽 排水能力。 4.3加强监控量测：为确 保后方施工安全可控，加 密监控量测断面及点位。 5.1处理措施选择 本着“先稳定碎屑流、释能降压泄水；紧跟后方结构加固；然后碎屑流塌体加固；最后后续开挖支护、衬砌施工” 安全可靠、稳扎稳打的施工原则，确定处理措施。 5.2 处理措施 5.2.1掌子面网喷砼封闭。 5.2.2高位泄水并及时将水引入积水仓抽排出洞外。 5.2.3对已完成初支钢架10m范围内加设竖向及水平支撑进行加固。 5.2.4对初支已施作完成段拱顶空腔采用C20砼回填密实，防止拱顶积水。 5.2.5施做底板混凝土，其中增设I20型钢钢架并与初支钢架封闭成环连接。 5.2.6 加强超前地质预报工作，超前水平钻探与超长炮孔相结合，准确掌握前方工程地质及水文地质情况。 5.2.7采用拱墙φ89管棚 +φ42双层小导管注双液 浆进行全周边超前预注浆 加固封堵碎屑流。 5.2.8 后续开挖采用超 短台阶法，预留核心土， 短进尺，强支护。 5.2.9加强围岩监控量测。 5.2.10衬砌及时跟进。 5.3支护参数 5.4施工工序 施工工序流程图见图1 5.5施工工艺 5.5.1稳定碎屑流、排水 因碎屑流为大量碎屑状岩屑 和小颗粒砂岩块伴随涌水流出， 故采用洞身下部回碴反压、洞身 上部装有滤水块石的编织袋回填 反压，既稳定的固体块石，又利 于排水。编织袋交错码砌，堆码 范围自掌子面至初期支护完成段2m,开挖轮廓线内全部封闭，同时预埋2根注浆管，便于后续拱顶回填混凝土施工。 5.5.2 喷砼封闭编织袋形成止浆墙 采用φ8钢筋网，网格间距20×20cm铺设于编织袋表面,C30喷射混凝土厚度20cm形成止浆墙。 5.5.3 高位泄水孔施工 采用日本RPD-150C型多功能钻机于隧道中线拱顶、两侧拱腰处施做外插脚30°，长度10m高位泄水施工。并采用Ω管将水引致积水仓抽排出洞外。 5.5.4后方初支钢架加固 碎屑流塌腔段后方10 米范围内加设竖向及水平 支撑，支撑采用I20型钢， 每榀钢架设竖向支撑2根， 在竖向支撑底部垫型钢和 模板以扩大接触面，顶部 与初支钢架焊接牢固；沿 线路纵向采用I20型钢将竖 向临时支撑在水平方向进行焊接，以增加临时支撑的整体刚度。 5.5.5拱顶空腔回填 通过预埋注浆管泵送C20混凝土至拱顶，回填密实。 5.5.6 隧底施工 施做底板混凝土，严格控制底板开挖长度，一次不大于3m,在底板混凝土中增设I20型钢钢架纵向间距50cm，并与初支钢架封闭成环连接。 5.5.7管棚+双层小导管全周边超前预注浆加固 工艺原理在碎屑流破碎松散岩体中超前钻孔，打入管棚+小导管并高压注双浆液，浆液在注浆压力的作用下呈脉状渗入岩体中，使松散破碎体胶结，形成具有一定强度和抗渗阻水能力的固结体，从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性；使超前支护与固结体形成一个具有一定强度的壳体，将碎屑流封堵于开挖轮廓线外，在壳体的保护下进行开挖支护施工。 （1）管棚钻孔施工 管棚钻孔采用日本RPD-1