西爾艾力·阿不都熱西提
(新疆額爾齊斯流域開發(fā)工程建設管理局,烏魯木齊 830000)
某隧洞洞臉邊坡巖體穩(wěn)定性分析與施工處理
西爾艾力·阿不都熱西提
(新疆額爾齊斯流域開發(fā)工程建設管理局,烏魯木齊 830000)
洞臉邊坡地質條件,是安全進洞的關鍵,但必須堅持安全第一、預防為主的原則。文章介紹了新疆某隧洞洞臉邊坡地質條件、處理方案以及施工方法。通過隧洞洞臉邊坡穩(wěn)定性分析及施工處理方案選擇與施工方法的有效應用。
隧洞;洞臉邊坡;巖體穩(wěn)定性;施工處理;新疆地區(qū)
新疆某隧洞長度5352.2 m,縱坡11.5%,進洞明槽長度203.6 m。工程區(qū)主要位于阿爾泰山南坡剝蝕丘陵區(qū)內,海拔高程1150-1200 m,地形起伏不大,一般高差10-20 m,基巖大多裸露,主要為戈壁荒漠地貌。地層巖性主要為:角閃安山玢巖、輝石安山玢巖及石炭系凝灰質砂巖,厚層狀結構,巖石堅硬,巖體完整。
洞臉邊坡開挖形成后,洞頂發(fā)育兩條較大的裂隙:L1(35°SE∠28°)和L2(54°SE∠32°),控制洞頂巖體穩(wěn)定性;洞室右側輪廓線外揭露斷層F301(29°SE∠72°),距離洞壁近,傾斜洞內,是洞室右側壁穩(wěn)定的控制性結構面,斷層破碎帶寬度5-10cm,為片狀巖,具泥膜,在斷層上盤(靠洞側)約1-2.5 m,巖體裂隙相對較發(fā)育,在裂隙切割下巖體呈10-30 cm塊體,影響洞室右側壁完整性和穩(wěn)定性,如果右側巖體失穩(wěn),將連帶洞頂偏右?guī)r體的穩(wěn)定性。洞頂與裂隙L1之間巖石脫空,如進洞開挖將向洞內塌落。在裂隙、斷層和進洞開挖后的臨空面組合下,將形成不穩(wěn)定體,詳見圖1。
針對洞臉復雜的地質條件,一是采取強支護措施,二是采取爆破拆除。經過對地質條件科學分析,通過對工期影響、費用投入、施工難易程度以及安全性比較,最后確定采取爆破拆除方案[1-3]。
圖1 洞臉邊坡地質條件
為確保工程安全,進洞位置向前推進10 m,采取爆破措施對洞臉邊坡不良地質體進行拆除,巖土分界處設置馬道,洞臉開挖坡比1∶0.5??傮w施工程序是自上而下分層施工,先覆蓋層開挖,后石方開挖。洞頂以上石方開挖,采用潛孔鉆造孔梯段爆破,邊坡預裂爆破;洞頂以下石方開挖,采用氣腿式鑿巖機鉆孔,光面爆破,詳見圖2。開挖石渣由1.2 m3反鏟翻渣至洞底出渣平臺,3m3側卸式裝載機裝20t自卸汽車運輸出渣[4-6]。
4.1 預裂爆破
預裂爆破采用ZQS-100B型潛孔鉆鉆孔,炸藥選用2#巖石乳化炸藥,藥卷直徑32 mm,間隔不偶合裝藥,由導爆索起爆,為了保證炮孔底部充分裂開,炮孔底部1.2 m范圍內采用2-3倍加強連續(xù)裝藥。預裂爆破鉆爆設計參數見表1。
圖2 洞臉邊坡處理斷面圖
表1 預裂爆破鉆爆設計參數表
4.2 梯段爆破
梯段爆破高度9.3 m,采用ZQS-100B型潛孔鉆鉆孔。炮孔按梅花型布孔,采用硝銨炸藥爆破。為防止爆破對設計邊坡的振動破壞,在靠近預裂面的一排炮孔的裝藥量為其它梯段爆破孔裝藥量的70%,距預裂面1.5 m布孔。梯段爆破鉆爆設計參數見表2。
表2 梯段爆破鉆爆設計參數表
4.3 光面爆破
明洞段圍巖類別為Ⅳ類,采用YT-28型氣腿式鑿巖機鉆孔,開挖高度9.57 m,斷面面積120.2 m2,水平鉆孔,光面爆破,循環(huán)進尺3.5 m,光面爆破爆破參數見表3。
表3 光面爆破鉆爆設計參數表
4.4 洞臉邊坡支護施工
洞臉邊坡處理結束后,采用錨桿掛鋼筋網噴混凝土支護的方法。邊坡布設C25、L=3.0 m錨桿,間排距1.5 m,梅花型布置;掛Φ8@200×200 mm鋼筋網;噴C25混凝土,厚10 cm。邊坡支護結束后,配合雙排超前錨桿采用臺階法開挖方式安全進洞。
洞臉邊坡地質條件,是安全進洞的關鍵。以人為本、安全第一、預防為主,洞臉邊坡處理雖然對工期造成了影響,增加了費用投入,但確保了進洞安全,確保了人員、設備交通安全。只有在保證安全的前提下,才能追求進度目標、成本目標[7-8]。
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1007-7596(2017)10-0096-02
TU452
B
2017-09-18
西爾艾力·阿不都熱西提(1979-),男,新疆烏魯木齊人,工程師,從事水利建設工作。