进厂交通洞(JT0301～JT0306)F2断层段塌方处理方案.doc

进厂交通洞GIT0+301〜」T0+306)F2断层段塌方处理方案进厂交通洞CIT0+301〜jT0+306)F2断层段塌方体处理方案一、 工程概况进厂交通洞是地下厂房主要运输交通通道，也是厂房的进风通道，施工期作为厂房中部开挖的施工通道进厂交通洞洞口布置在下水库库岸公路旁，从安装场端部进入厂房，长1679.575m,城门洞型，断而净尺寸为7.8mX7.8m (宽X高)洞口髙程350.35m,安装场高程248.20m，交通洞平均坡度6.08%二、 工程地质进厂交通洞围岩基木以F2断层为界，F2断层之前的洞段以块裂〜碎块状结构为主，围岩以IV类为主，其中进口段岩体破碎，呈碎块状结构，围岩为IV类；F2断层宽度大，性状差，F2断层破碎带及影响带为V类，对洞室闱岩稳定影响大；根据招投标文件及现场揭露的地质情况，该隧洞在JT0+301〜H0+306处于F2断层破碎带，为V类偏差围岩，该段位于F2断 层裂上盘，F2断层产状N20〜30 E/NWZ80〜90 /洞轴线走向为N87 E,以灰黄色或灰色的片块状碎裂岩，裂隙妞有风化、蚀变、渗水，结构较为松散，围岩自稳能力较差，同时该段处于地下水位线以下，再加上断层结构松散，透水性强，易产生坍塌、掉块和施工涌水等问题。

三、塌方区域情况描述2014年4月18日10: 29分进厂交通洞桩号JT0+301掌子面，由于地质原因发生大大体积塌方，同时瞬时发生大股涌水，塌方石碴被涌水冲出30余米，估计冃前流量不少于0.006m3/S,每天出水量518 m3,洞内附近路妞及排水沟都有大量污水涌出，13:10塌方石碴堆积雍到隧洞顶拱，堆积体上力*仍发出巨石块撞出声音，19:31估计塌確＞7量400 m3我部在立即组织人员增加排水措施，确保碴方段周围洞室的稳定;并安排专人通知业主、设计、地质、监理工程师四、塌方体处理重点、难点分析1） 塌方体处理工程量大、工期紧、施工难度大，目前进厂交通洞工期己经滞后，剩余工程量较大，工期非常紧张发生塌方后，需采取加强支护措施，塌方体处理将严重影响本工程的总体施工进度，在保证施工安全情况下抓紧施工进度，是塌方体处理的重点2） 塌方段的内部空腔结构及突水的补给水源特性参数是本次处理方案的难点，准确的了解以上参数是制定处理方案的关键3） 塌方段处理安全问题突出塌方段处于F2断层上盘面，以灰黄色或灰色的片块状碎裂岩，裂隙面有风化、蚀变、渗水，结构较为松散，闱岩白稳能力极差塌方段施工人员进行超前管棚、钢支撑、混凝土及锚杆等施工时，非常危险。

必须有专职安全员24小时进行巡视、监督4） 塌方体的止、排水问题是本次塌方体处理方案的难点，也是固结灌浆和超前管棚注浆质量控制的重点，切断塌力*体补给水源后需及时补打排水孔，排出塌方体内侧雍水，减小碴体的侧水压力，确保碴体稳定5） 隧洞施工作业面受到制约，大管棚施工难度大五、塌方体处理方案本段塌方体处理共分三个区，即塌方加强区、塌方处理区和塌方过渡区塌方加强区：jTO+291〜K0+301;塌方处理区jTO+301〜H0+320;塌方过渡区jT0+320〜jTO+340塌方处理区和塌方过度区的范围为暂定长度，根据施工实际情况进行调整，在实施方案以前，首先是引排水问题，①、为确保塌方体周围洞室的稳定，对出现涌水应及时进行排水，②、由于该塌方区处于F2断层带，位于地下水位线以下，地下水丰富，岩体结构破碎，渗水情况严重，稳定性极差，为缓解地下水对坍塌区的进一步影响，首先需对坍塌区周围的地下水进行引排；在jTO+291、厂0+295、利用钻爆台车平台向塌方区方向钻孔引水，延洞室周围环形布置深层引水，钻孔孔径为0100,孔深20〜35米，外插角：分别为15〜20度，间距为2m③、在塌方加强区、塌方处理区和塌方过渡区每间距3米增加一排环形布置深层排水孔，每环的钻孔间距及钻孔深度、孔径、角度等参数同jTO+291处深层排水孔类同。

针对以上各区段分别制定加强支护方案，具体简述如下:5.1 JT0+291TT0+301 塌方加强区由于JT0+291JT0+301处于F2断层影响带，受本次塌方处的影响，处于时需对该段进一步加强巩固5.1.1对己支护拱架径向加固为确保该段己支护拱架稳定，在已支护部位H0+291〜厂0+301段沿拱增加8根白进式锁脚锚杆，S卩：边墙增加4根，顶拱90范围在两侧拱角处增加4根，排距为lm,采用压力注浆，注浆压力不大于0.5Mp锁 脚锚杆采用 25自进式注浆锚杆，锚杆长度L=6.0m，待锚杆注浆结束后24小时，旋紧螺帽，锚杆与工字钢充分焊接使拱架与周边岩体结合牢固5.1.2增加副拱在JT0+291〜jTO+301桩号0前己经施工好的拱架存在不同程度的变形为确保加强区一期支护工程安全，在该区域增加副拱，待塌方碴体清除后在rro+291〜jTO+301段原初期支护|Aj侧增加副拱（在原支护工字钢之间）调整后支护参数：钢支撑采用118工字钢制作，钢支撑间距25cm,每榀钢加固锚杆设置8根，锚杆参数：采用25自进式注浆锚杆，L=6.0m，挂网钢筋4）6@ 20cm，连接筋0 22钢筋，环向间距lm，喷匸30混凝20（：01。

加强钢支撑须与先期支护钢支撑的位置错开，以确保该段刚性结构受力均匀5.2 jT0+301〜jT0+320塌方处理区5.2.1封闭坍塌面1、 首先根据现场实际情况，需对核心土进行补充完善采用石渣回填（透水性较好）2、 对坍碴外露面喷20 cm厚C30混凝土进行封闭处理，① 、作为核心土为回填混凝土预留操作平台；② 、为防止后期回填混凝土自重向下沉陷；5.2.2坍碴体排水在坍碴上使用手风钻造孔，安装8米长4）50mm钢花管，间距lm进行布置，钢花管布置在坍碴两侧，至坍碴底部，在钢花管内插入2 cm内径塑料管5.2.3对塌方空腔进行混凝土回填封堵利用喷砼后坍碴体及外运石渣作为操作平台，在JT0+299处立钢模形成一道封堵墙，对里面进行混凝土回填，回填至洞身开挖线外4〜5米形成混凝土拱，根据空腔大小计算出混凝土的大约方量回填回凝土采用泵送入仓，于JT0+298处顶拱向仓内钻孔，在孔内按装泵管，通过经测量同时根裾向上角度及孔深推算，孔口的末端应高于洞身顶拱开挖6米以上利用形成后的孔道按装泵管作为混凝土的入仓通道5.2.4管棚超前支护由于塌方对周围岩体影响，钻机钻孔成孔比较因难，使用根管钻机在JT0+297处利用己支护的钢拱拱作为支撑点，沿己成形的洞身轮廓线以15〜20度外插角打孔，造孔范围：延顶拱及侧墙布置间距为0.3cm,每环55根，孔径0120 mm、孔深12米，通过钻机自身顶管系统顶入0108钢花管，管棚内插3根025钢筋，钢筋采用点焊组成锚筋束。

每循环长度为15米，搭接长度7.5米，环向间距0.3米，每9.5延米为一循环根据左右两边岩体开挖的揭露情况，是否进入下一环管棚施工，或直接采用小导管替代管棚施工，增加超前小导管前后搭接长度，将原来前后搭接长度1.6m调整为2.35m,即缩短有效开挖支护长度至1.5m,其他支护参数不变（施工及技术参数参照进厂交通洞5型支护）此方法将小导管在拱部形成双层承载拱，增强超前小导管支护强度，能有效限制拱部以上松散岩体的松动变形；向管棚管内内注入1: 1水泥净浆，注浆压力0.8〜1.0MP，注浆的浆液中需加入10%的外加剂JK-24 （旱强剂），使水泥浆液在终凝后8〜10小 时达到设计强度的90%,以缩短管棚周围固结体的待强时间根支护程序及方法如下：1、 工作室及导向管的修建与安装掌子妞向前掘进时，根据设计断面设置长度为6.0m,宽度为9.0m的钻孔工作室导向管是控制成孔方向使之不偏斜的主要手段，导向管长度不小•丁• 1.5m,采用0140mm钢管加工，经精确测量后一端焊接在钢拱架上,另一端打入掌子面内1.3米，并喷混凝土固定2、 钻机安设及定位1） 钻机平台采用枕木搭建，高度易调整根据管棚孔的位置，分层加高钻机平台。

2） 安装钻机进钻前，以坐标法在掌子面标定管棚孔位钻机平台耍穂固，预施压一定的重量，保证钻机安装牢固3）钻机定位钻孔方位根据隧洞轴线与管棚工作室的位置确定，须精 确核定钻机位置架立钻机时用全站仪与地质罗盘相结合的方法，确保钻机轴线与管棚设计轴线相吻合，在施工时不断调整，确保管棚的孔位和孔向准确3、管棚孔钻进由于钻孔较长，向外角度较大，计算好钻孔孔轴线方向首先能穿过塌方纵深长度，同时能保证管棚的轴线能全线贯穿混凝土拱圈利用预先埋 入的1.5米长的*140定向管，选用4）120钻头钻孔，在施钻过程中随时使用 地质罗盘检查管棚的倾角，全站仪测量钻孔工作室的变形情况，发现变形 立即调整钻机，确保钻孔的孔向准确钻孔达到设计深度后，退出钻杆,安装注浆钢管，焊接注浆阀门，对管壁与围岩之间的空洞进行堵塞先施工 顶拱部位管棚，再施工侧妞管棚，高度上通过枕木调整，具体参照我部报审的管棚超前支护力案5.2.5对回填后的混凝土拱圈进行临时加固为后期隧洞幵挖掘进保证安全，考虑到混凝土拱圈自重及开挖受到影响而下垂，混凝土拱圈与空腔周围基岩面必须衔接紧密，采取以措施：通过钻孔对混凝土拱圈与周围基建血进行回填和固结灌浆，在JT0+296.5处向塌坍体周围松散破碎岩体进钻孔固结灌浆，具体布置及参数参照5.5条中阐述。

5.2.6开挖首先对拱线以下的坍碴进行清除，对欠挖的拟采用爆破及人工、机械破碎、无声破碎剂相结合等方法进行若使用爆破方法，采用小药量、弱爆破进行控制，减小爆破对混凝土拱圈及周边岩体的震动及破坏程度对局部欠挖以及不宜采取爆破开挖的部位，采用人工开挖或机械破碎方式进采用上、下台阶分部开挖，预留核心土，以便确保掌子面及边墙固结体稳定，循环进尺控制在0.5m之内5.2.7初期支护该段初期支护钢拱架的由原设计的50 cm，调整为25 cm,每榀钢支撑底脚增加水平工字钢，增加钢支撑侧向受力，水平工字钢必须与钢支撑充 分焊接加固锚杆设置8根，锚杆参数：采用025注浆锚杆，L=6.0m,排水施工增加深层排水施工，具体布置及技术参数在前己阐述，其他支护参数不变5.2.8初期支护灌浆受本次塌坍影响，初期支护拱架及喷砼有可能整体沉降收敛而变形,为确保施工安全，对塌方处理区周围的破碎岩进行固结灌浆，喷砼结束后，首先对喷砼混凝土与建基面空腔进行回填灌浆，7〜8天后对区段进行钻孔固结灌浆，具体布置及参数参照5.5条中阐述5.3 rro+320〜rro+340塌方过度区塌方过渡区需根裾塌方体的影响范围、洞室围岩的自稳能力及渗水情况，由业主、设计、监理及施工单位工程师现场确定。

开挖支护型式采用设计蓝图的5型断面，采用小导管代替管棚，小导管的技术参数按5.2.4条执行5.3.1超前支护塌方过渡区超前支护型式釆用设计蓝图的5型断面，增加超前小导管前后搭接长度，将原来前后搭接长度1.6m调整为2.35m，即缩短有效开挖支护长度至1.5m，其他支护参数不变（施工及技术参数参照进厂交通洞4型支护）此方法将小导管在拱部形成双层承载拱，增强超前小导管支护强度，能有效限制拱部以上松散岩体的松动变形；其他支护参数不变5.3.2开挖过渡区开挖型式采用设计蓝图的5型断面，每循环进尺控制在1.0m以内，需严格控制。