摘 要:結(jié)合某鐵路軟弱圍巖坍方處治的成功實(shí)踐，詳細(xì)闡述了坍方原因，并提出了有針對性坍方施工處治方法，為鐵路軟弱圍巖隧道施工積累了新的技術(shù)資料，

關(guān)鍵詞:鐵路 軟弱圍巖隧道 施工 坍方處治

中圖分類號:U455.49文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2012)07(a)-0114-01

1 工程概況

某鐵路隧道全長953m，沿線地表多處分布有沖溝陷穴，最小埋深為19.84m，最大高差為83m，存在嚴(yán)重偏壓現(xiàn)象。塌方時，掌子面里程DK60+753，仰拱距掌子面27m，二次襯砌距掌子面52m，出現(xiàn)變形侵限的里程DK60+805～DK60+753，變形最大下沉40cm，最大收斂達(dá)28.5cm，DK60+800～DK60+980仰拱產(chǎn)生縱向裂縫，裂縫最大寬度達(dá)3cm，錯臺最大達(dá)1cm。DK60+755～DK60+773地表出現(xiàn)塌陷，橫向?qū)?2m，右側(cè)深度18m，前后及線路左側(cè)深度為2.5m。塌方段為第三系粉質(zhì)黏土，具有弱膨脹性，節(jié)理較發(fā)育。

2 隧道塌方處治

隧道坍方主要是塌方段處于淺埋、偏壓段，最小埋深19.84m，線路左側(cè)為深切沖溝，山體偏壓影響較大;地層為第三系粉質(zhì)黏土，呈松散結(jié)構(gòu)，自穩(wěn)性差;洞內(nèi)開挖土富含水，實(shí)測含水率達(dá)到22%，下導(dǎo)位置可見滲出狀地下水，使洞內(nèi)開挖土整體呈泥狀塑性，自身穩(wěn)定性極差，極易掉塊和滑落;圍巖應(yīng)力較大，致使初支開裂，下沉量大，引起地表開裂下沉，導(dǎo)致洞內(nèi)坍塌、漏頂。具體處治方案為:

(1)洞外地表處理。DK60+753～DK60+851段山頂?shù)乇聿扇⌒遁d以減小偏壓對隧道的壓力，卸載高度37m，卸載寬度為裂縫往線路右側(cè)30m外，卸載的土體用于反壓線路左側(cè)深溝。坡率按1:1刷坡。由于線路左側(cè)溝底有滲水現(xiàn)象，采取在溝底施做盲溝，以避免溝底積水。盲溝從DK60+650開始往外施做，具體長度根據(jù)卸載段的長度確定，保證盲溝長度大于卸載長10m。對盲溝處地表進(jìn)行50cm深換填沙礫石，寬度為5m，然后進(jìn)行碾壓，保證碾壓后的地面標(biāo)高低于周圍地面線。換填碾壓完成后施做盲溝，盲溝高1.2m，寬4m，盲溝底層及上表均覆蓋土工布，防止土體進(jìn)入盲溝影響其透水功能，盲溝采用粒徑大于15cm的粗圓礫石填筑，粗圓礫石必須保證具備良好的透水性。盲溝頂采取土體反壓，每填筑1m將其碾壓密實(shí)。(2)侵限段換拱施工。洞外取碴回填洞內(nèi)DK60+805～DK60+763段，上臺階填筑高度為據(jù)拱頂3m左右，機(jī)械平整壓實(shí)，填筑至DK60+780，其中DK60+805～DK60+780段填筑成坡道形狀，方便各種材料運(yùn)送至上臺階，上臺階處采用I20工字鋼臨時仰拱。其中DK60+778～DK60+771段作為管棚施工洞室，即從DK60+771處開始進(jìn)行管棚的施工，換拱后高度和寬度均比普通斷面大80cm以方便管棚的施工。對DK60+805～DK60+763段繼續(xù)加強(qiáng)監(jiān)控量測，包括地表沉降、洞內(nèi)拱頂沉降、拱腳沉降、收斂、橫向位移等。臨時仰拱施工完畢后，施做徑向錨管，梅花型布置，長度5m，環(huán)向間距1.0m，注雙液漿，保證圍巖的整體性。對侵限的初期支護(hù)嚴(yán)禁采用爆破拆除，采用小型風(fēng)炮機(jī)或風(fēng)鎬，每次拆除一榀，對已施工仰拱段換拱間距按原施工的間距處理，換拱鋼拱架采用I25a，所有換拱鋼拱架均采用此型號工字鋼，每榀鋼架拱腳處設(shè)置6根4m長的鎖腳小導(dǎo)管。拱部拱架拆換嚴(yán)格控制每次拆換數(shù)量為一榀，從邊墻往拱頂(自下而上進(jìn)行)逐節(jié)拆換。以每一分節(jié)為一作業(yè)單元，在每一作業(yè)單元內(nèi)遵循:破除原砼及背后圍巖→拆除原拱架單元→輪廓及位置測量→更換新拱架單元→施作超前小導(dǎo)管、系統(tǒng)錨桿、掛鋼筋網(wǎng)片→噴射砼封閉→下一工作單元施工，拆換后新立的拱架預(yù)留沉降變形量30cm。初期支護(hù)厚度為32cm，換拱順序先大里程后小里程進(jìn)行，換拱完成夠8m及時進(jìn)行襯砌施工，二襯施作完成后，臨近二襯段中下臺階換拱施工，每次換拱長度不超過兩榀，換拱完成后進(jìn)行仰拱施工，仰拱每次開挖不得超過3m，如此循環(huán)。由于DK60+805～DK60+736段圍巖松散，圍巖壓力較大，采取襯砌緊跟的方式，以確保安全。下臺階初期支護(hù)完成5m立即施工仰拱，仰拱每次開挖不得超過2m，換拱完成5～8m及時進(jìn)行襯砌施工。該段圍巖松散，圍巖壓力較大，采取隨支護(hù)隨襯砌的施工方式，作到襯砌緊跟，確保安全。在換拱時注意留足足夠的預(yù)留沉降量，二襯砼厚度為60cmC40，環(huán)向鋼筋采用Φ25，間距20cm，縱向鋼筋采用Φ16，間距25cm。換拱初期支護(hù)采取的支護(hù)參數(shù)為32cmC25網(wǎng)噴砼，φ8鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)格尺寸20×20cm，設(shè)I25a鋼拱架，間距60cm，預(yù)留沉降量30cm，下臺階增設(shè)大拱腳，加寬20cm，每榀鋼架上臺階拱腳12根長4mφ42鎖腳錨管，中下臺階各8根長4mφ42鎖腳錨管，每榀鋼架施做3根/mφ42超前小導(dǎo)管，長3m。(3)DK60+763～DK60+753塌體段施工。在管棚洞室內(nèi)利用換拱回填土作為管棚操作平臺，平臺距離拱頂高度為3m左右，平臺至大里程方向土體刷成坡道，坡道長度可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行確定，在施工平臺的施工中要保證土體被壓實(shí)，確保以后的工作面安全可靠。洞身管棚采用外徑為108mm、壁厚為6mm的鋼管，環(huán)向間距40cm，長度30m，縱向搭接長度為3m，外插角1～3°。地表采用三七灰土回填封閉，高出地面一定高度，恢復(fù)原地表，防止地表水流入隧道內(nèi)。上述工序施作完成后，開始洞內(nèi)開挖，每次開挖一榀鋼拱架間距50cm，鋼拱采用I25a工字鋼，每榀鋼架拱腳處設(shè)置6根4m長的鎖腳小導(dǎo)管，初期支護(hù)厚度30cm。該段圍巖松散，圍巖壓力較大，采取隨支護(hù)隨襯砌的施工方式，做到襯砌緊跟，確保安全。二次襯砌厚度加厚至70cm，環(huán)向鋼筋采用Φ25，間距20cm，縱向鋼筋采用Φ16，間距25cm，該加厚襯砌的長度按照一個臺車位長度12m考慮。施工過程中要加強(qiáng)地表的沉降觀測，觀察圍巖及地表的變形。為了保證塌體段施工后的穩(wěn)定，塌體段前方采用I25工字鋼支護(hù)，鋼拱架間距60cm初期支護(hù)厚度30cm，每榀鋼架拱腳處設(shè)置6根4m長的鎖腳小導(dǎo)管。襯砌厚度60cm，環(huán)向鋼筋采用Φ25，間距20cm，縱向鋼筋采用Φ16，間距25cm進(jìn)行加強(qiáng)。

3 結(jié)語

采用上述處理措施，順利完成了該隧道塌方段施工，表明該隧道塌方處治技術(shù)是成功的。在軟弱圍巖隧道施工時，長距離不襯砌，片面追求進(jìn)尺，不設(shè)超前支護(hù)，搶工期心切，忽視地質(zhì)因素，支護(hù)不到位等是造成塌方或使塌方擴(kuò)大的原因，軟弱圍巖隧道施工時，應(yīng)搞好不良地質(zhì)調(diào)查，嚴(yán)格控制超前支護(hù)，短進(jìn)尺、緊襯砌、強(qiáng)支護(hù)、勤量測，遵循“巖變我變”的原則，加強(qiáng)監(jiān)控量測，隨時掌握圍巖的變形情況，加強(qiáng)隧道觀察量測，嚴(yán)格控制進(jìn)尺長度，及時封閉仰拱，二襯緊跟，確保施工安全。

參考文獻(xiàn)

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