喬燕燕 高俊峰
摘 要:本文結(jié)合多年工作經(jīng)驗,針對隧道一般坍塌事故處理處理步驟及方法作出了簡要闡述,為今后的隧道施工提供有益經(jīng)驗。
隧道坍方是隧道施工中,洞頂兩側(cè)部分巖石(或巖體)由于重力作用向下崩落的一種不良地質(zhì)現(xiàn)象。完全避免坍方,在目前施工條件和掘進水平下是很難做到的。
1 防止坍塌擴大范圍
坍方發(fā)生后,首先應(yīng)防止坍方繼續(xù)擴大:
(1)在坍方范圍頂部、側(cè)壁上的危石及大裂縫,應(yīng)先行清除或錨固;
(2)對坍方范圍前后原有的支護進行加固,以防止坍方擴大;
(3)在坍方范圍內(nèi)架設(shè)支撐或噴射混凝土,必要時加設(shè)錨桿;
(4)加快襯砌。對坍方兩端應(yīng)盡快做好局部襯砌,以保證坍方不再擴大。
2 處理坍塌措施
(1)如坍塌體積較小,且坍塌范圍內(nèi)進行了噴錨,或已架設(shè)好較為牢固的構(gòu)件支撐,可由兩端或一端先上后下的逐漸清除坍渣,隨挖隨噴射混凝土,隨架設(shè)臨時支撐支頂;
(2)如坍塌體積較大,或地表已經(jīng)下沉,或因坍塌體堵塞,無法進入坍方范圍進行支護時,則可注漿加固坍體,然后用“穿”的辦法在坍體內(nèi)進行開挖、襯砌;
(3)處理坍塌的同時,應(yīng)加強排水,即“治坍先治水”。
3 處理坍塌方常用支護形式
3.1 噴錨處理
采用噴錨處理較大型坍方,較之采用架設(shè)支撐,更加安全快速,且省工省料。
(1)由外向內(nèi)、由上而下,逐段隨清坍渣隨向巖壁先噴射一薄層砂漿,然后再噴射混凝土?;炷烈朔謱雍?cm左右;
(2)噴射1~2層混凝土后,可隨即加設(shè)錨桿在噴射混凝土上;
(3)坍渣清除后,隨即做好襯砌。
3.2 構(gòu)件支撐處理
(1)在坍體不太高、坍穴略呈錐形、坍壁不太松散的情況下,使用人字架支撐(如下圖所示)。
(2)當坍體較高,但坍體兩側(cè)壁形狀比較整齊,且側(cè)向不大時,可按垂直于隧道中線的方向架設(shè)橫向排架。現(xiàn)將坍體頂?shù)氖瞧?,鋪上橫梁,再在其上架設(shè)排架。排架間距根據(jù)坍穴圍巖情況而定,一般為1~2m左右。須注意在排架間用剪刀撐撐穩(wěn),下部橫梁要隨坍渣的清除隨時倒換撐穩(wěn)(如下圖所示)。
(3)當坍塌方較大,且圍巖壓力也較大時,宜在坍方范圍內(nèi)全部用縱向棚架支撐?,F(xiàn)將坍渣頂部適當扒平,沿隧道中線方向平行設(shè)置縱地梁數(shù)根(地梁下預(yù)鋪橫梁),于縱地梁上按照導坑支撐的形式以1m左右的間距架設(shè)箱形棚架。以后逐層向上架設(shè)至坍方頂部,用填塞木塞緊。隨著坍渣的清除,加設(shè)立柱,并以縱撐撐好(如下圖所示)。
(4)當坍塌方直至地表而深度不大時(小于10m),可設(shè)置井箍。由地面向下逐步清除坍渣,隨即架箍架支撐。箍架的形式可為多邊形、矩形或方形,視坍穴的形狀而定,架距不大于1m。
當坍方較深時,則可先將井口至坍渣頂面一段箍好,不進行清理坍渣,而在洞內(nèi)采用穿過坍方的施工方法。
如坍井較大,宜采用噴錨支護井壁的方法。
(5)當坍塌穴成斜孔時,處理方法根據(jù)斜度而定,傾角小于等于30°,可按斜井的施工方法進行出渣及支撐;傾角大于35°時,運用井箍支撐及由上而下地清渣。
4 襯砌措施與回填方法
4.1 襯砌施工
(1)隨著坍渣的逐漸清除,襯砌逐段推時,快速成環(huán)。最好由坍體的兩端對向施工,隨即回填密實。在坍穴最高處或兩端襯砌接頭處應(yīng)預(yù)留回填及進出料孔。
(2)如坍塌范圍的圍巖不夠穩(wěn)定,在處理坍塌方中有繼續(xù)坍塌的可能時,可在坍方范圍內(nèi)選擇適當?shù)奈恢米鎏w護拱,以掩護施工操作。護拱上應(yīng)以碎石鋪填2m厚左右作為緩沖層(如下圖所示)。
(3)如坍體未進行預(yù)先注漿加固,而采用“穿過”的施工法時,拱角處的襯砌圬工應(yīng)加寬灌抵開挖輪廓壁(開挖輪廓不過大時),以便保證拱腳穩(wěn)固。
4.2 坍塌回填
(1)坍塌清除坍渣后,則拱背應(yīng)先以漿砌片石回填2~3m厚,其上再用干砌片石回填,回填高度應(yīng)盡量填滿坍塌范圍,坍體內(nèi)木支撐應(yīng)盡量拆除;
(2)在坍塌體的護拱與拱圈間應(yīng)全部回填密實,坍體護拱以上回填厚度可根據(jù)具體情況而定,但不應(yīng)小于2m;
(3)如坍塌范圍高大,在坍塌穴內(nèi)進行回填操作不便時,可選擇適當位置另行開鑿專供回填用的坑道;
(4)如坍塌方直達地表,除按規(guī)定做好拱部回填外,另用一般土回填夯實至距地表1~2m,再用粘土回填至略高于地表并向四周傾斜,周圍做好排水溝。
5 結(jié)束語
隧道施工應(yīng)加強地質(zhì)超前預(yù)報,提前預(yù)測易坍塌段落,并加強施作超前支護,發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)情況及時制定合理有效處理措施,加強現(xiàn)場控制,確保隧道坍塌處理施工安全,以達到處理效果。