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隧道塌方的原因分析注意事项及处理措施
隧道塌方的原因分析、注意事项及处理措施 汇报人:谢勇涛 三、永兴隆隧道DK81+090~DK81+098塌方 1、原设计情况 永兴隆隧道DK81+078~DK81+098段设计为Ⅴ级围岩,采用Ⅴ级围岩加强复合式衬砌,环形开挖预留核心土法施工,初支采用全环I16型钢钢架,间距0.8m/榀,二衬采用C35钢筋混凝土结构,拱部采用φ42超前小导管注浆支护。 洞内塌方实例——锦赤铁路(三) 2、施工情况 本段隧道采用上下台阶法开挖,2010年10月6日,上台阶掌子面开挖至DK81+095并准备进行支护时,隧道拱顶覆盖土层发生塌陷,洞内坍塌范围为DK81+090~DK81+098,地表出现一塌陷,宽度7米(纵向)×5.5米(横向)×5.0米(深)。 洞内塌方实例——锦赤铁路(三) 洞内塌方实例——锦赤铁路(三) 3、塌方原因分析 DK81+090~DK81+098段隧道上方地表面为水流冲沟,埋深较浅,拱顶以上覆盖层为残坡积泥质粉砂岩,围岩松散破碎,且近期降雨较多,地表水下渗导致围岩失稳,造成塌方。 洞内塌方实例——锦赤铁路(三) 4、处理方案 (1)对塌腔壁及掌子面采用C25喷混凝土封闭,喷砼厚8cm; (2)为防止塌方进一步扩大,DK81+080~DK81+090段隧道拱部及边墙采用φ42小导管径向注浆加固地层,小导管长3.5m,间距1.2×1.2m,注浆材料采用1:1水泥浆; (3)DK81+090~DK81+098塌方段初期支护采用全环I16型钢钢架,间距调整为0.4m/榀;二衬采用C35钢筋混凝土结构; 洞内塌方实例——锦赤铁路(三) (4)DK81+090~DK81+098塌方段待洞身初期支护施工完成后,施作50cm厚C20混凝土护拱; (5)待DK81+090~DK81+098段二衬施作完成后,塌腔内回填夯填土石,填土时分层填筑,分层夯实,并在顶层填筑50cm厚粘土隔水层; (6)塌腔回填夯实后在地表面浇筑C25混凝土,厚30cm,浇筑范围宽8m(沿隧道方向),长(沿冲沟方向)20m; (7)加强DK81+078~DK81+118段洞内监控量测和地表沉降观测。 洞内塌方实例——锦赤铁路(三) 5、施工注意事项 (1)地表塌腔附近设置警示标志,采取一定的防护措施,防止意外发生; (2)做好地表水的临时引排,防止水流进入隧道,危及施工安全; (3)及时抽排洞内积水,防止边墙浸泡失稳; (4)仰拱及时施作,使初支及早封闭成环,二衬紧跟,以确保施工安全; 洞内塌方实例——锦赤铁路(三) (5)待二衬施工完成后塌腔方能回填密实,以防止初支承受过大荷载而出现安全隐患; (6)加强监控量测工作,塌方处理时应设置专门的安全员,有异常时人员及时撤离。 洞内塌方实例——锦赤铁路(三) 第三部分 洞内塌方总结 中铁第五勘察设计院集团有限公司 隧道塌方的原因分析、注意事项及处理措施 (1)不良地质及水文地质条件 ① 隧道穿过断层及其破碎带,或在薄层岩体的小曲褶、错动发育地段;通过各种堆积体;在软弱 结构面发育或泥质充填物过多地段。 ② 隧道穿越地层覆盖过薄地段。 ③ 水是造成塌方的重要原因之一。 发生坍方的主要原因 (2)隧道设计考虑不周 ① 隧道选定位置时,地质调查不细,未能作详细的分析,或未能查明可能坍方的因素,没有绕开可以绕避的不良地质地段。 ② 缺乏详细的的地质及水文地质资料,引起施工指导或施工方案的失误。 发生坍方的主要原因 (3)施工方法和措施不当 ① 施工方法与地质条件不相适应;地质条件发生变化,没有及时改变施工方法;工序间距安排不当;施工支护不及时,支撑架立不合要求,或抽换不当“先拆后支”;地层暴露过久,引起围岩松动、风化、导致塌方。 ② 喷锚支护不及时,喷射混凝土的质量、厚度不符合要求。 发生坍方的主要原因 ③ 新奥法施工的隧道,没有按规定进行量测,或信息反馈不及时,决策失误、措施不力。 ④ 围岩爆破用药量过多,因震动引起坍塌。 ⑤ 对危石检查不重视、不及时,处理危石措施不当,引起岩层坍塌。 发生坍方的主要原因 (1) 隧道施工预防坍方,选择安全合理的施工方法和措施至关重要。应采取“先排水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤量测”的施工方法。 (2) 加强坍方的预测。预测坍方常用的几种方法: ① 观察法 ② 一般量测法 ③ 微地震学测量法和声学测量法 (3) 加强初期支护,控制坍方。 预防坍方的施工措施 (1) 隧道发生坍方,应及时迅速处理。 (2) 处理坍方应先加固未坍塌地段,
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