隧道初支空洞檢測及處理方案
更新時間:2021-07-15 15:00
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隨著國(guó)家對隧道工程投入的(de)增(zēng)大,隧道時速(sù)的(de)增(zēng)加,隧道建設出現的各類問(wèn)題也越來越多,尤其是隧道的初支空洞問題。隧道初支是隧道對圍岩(yán)穩定性的直接受(shòu)力體,初支如果出現空洞將會極大的影響到隧道的安全。因此國家對(duì)隧道的安(ān)全(quán)質(zhì)量的要求也越來越嚴格,安全質量問題的排查刻不容緩,必(bì)須要保(bǎo)證隧道施工的安全質量,才能更好的杜絕隧道事故的發(fā)生。尤其是隧(suì)道的初支空洞問題,在(zài)這(zhè)裏,提(tí)出一種隧道初期支護空(kōng)洞檢測及處理方案(àn)。
關鍵詞:隧道;初(chū)期支護;空洞;檢測;注漿
1工程概況
南平市延平區水南街道後嶺下村九峰山2#隧道出口為(wéi)淺埋暗(àn)挖客貨共線雙線隧道(dào),列車設計時速200km/h,全長1851m,由於地形環境(jìng)複雜,隧道出口(kǒu)人口較多,一般(bān)沒有地下深基礎,對於施工安全(quán)、環境的保護及水土保持有相當(dāng)高的要求,埋(mái)深(shēn)最最淺處(chù)僅為10m。圍岩(yán)為燕山早期花崗岩與侏羅係黎山群(qún)石英砂岩侵入接觸,無軟弱結構麵,岩體較完整。節理裂隙較發育,風(fēng)化較強烈。地下水主要為基岩裂隙水,較發育。
2檢查方案
2.1隧道初支錘(chuí)擊(jī)回聲(shēng)檢測方法
用初支(zhī)檢測錘擊打噴砼初支表麵,利用敲(qiāo)擊回聲分辨初支背後是否有空洞,並做出相應的記錄。
如圖1
2.1隧道初支鑽孔檢測方法
縱向5m、環向3m一個鑽孔,用手電檢測觀察初支是(shì)否有空洞,尺子量測初支厚度,並做相應的記錄。如圖2
2.1隧道初支鑽孔檢測方法
應用地質(zhì)雷達檢測初支厚度及(jí)是否有空洞(dòng),檢測隧道斷麵七道線,分別是(shì)拱頂一(yī)道線、兩側拱腰(yāo)兩道線、兩側起拱線兩道線、兩側邊牆兩道線。並做出相應的記錄。如圖3
3原因分析(xī)
3.1九峰山2#隧(suì)道出口主要受鑽孔精度、爆破(pò)技術、施工組織管理等(děng)因(yīn)素的影響,開挖超欠挖現象比較嚴重,針對此現象進(jìn)行以下原因分析:
①開挖循(xún)環進尺過大,未遵(zūn)循“短進尺,弱爆破(pò)”的原則。也未能及時修(xiū)正(zhèng)爆破參數,難以保證開挖斷麵有良好的爆破效果;
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②人工鑽孔未(wèi)嚴格按設計要求施工,主要存(cún)在的問題有:周邊眼間距普遍大於設計間(jiān)距,外(wài)插角度(dù)誤差較大,布眼不(bú)均勻。掏槽(cáo)未采用雙層斜眼楔(xiē)形,輔助(zhù)眼密度過稀,為根據岩體軟硬變化程度調整(zhěng);
③爆(bào)破裝藥量未嚴格(gé)按照爆破設計規定裝藥,雷管(guǎn)段號用普通雷管代替,並且為了減少補炮而加大裝藥量,對(duì)圍岩造成破壞,易形成超挖;
④施工時(shí)鑽孔外插角誤差過大,造成兩茬炮相(xiàng)接處超挖;
⑤圍岩層理、節(jiē)理發育,層間結合力弱,極易滑塌;
3.2初期支護工(gōng)序混亂
在未對開(kāi)挖岩層(céng)表麵(miàn)進行清理及超挖區域掛設鋼筋網,噴射砼補平的(de)工序下,直接立工字(zì)鋼架、錨(máo)杆施工和布設鋼筋網片,為空(kōng)洞的(de)形成創造了條件;還有鋼筋網片施工工序錯誤,對噴(pēn)射砼直接接觸岩麵(miàn)起到(dào)了一定阻礙作用,特別是鋼架後麵和邊角處,不易噴實,初噴施工時間延長(zhǎng)3~4h,圍岩在此期間(jiān)沒有約束,易變(biàn)形(xíng),形成空洞。
4處理方案(àn)
根據檢測確定的初期支護混凝土脫空(kōng)範圍和密實度,分(fèn)三種情(qíng)況處理:初期支護脫(tuō)空範圍較大或脫空深度較深處(破檢查驗,含初支噴砼厚度超過50cm深度或(huò)麵積超過1m?),將脫空範圍的噴射混凝土全部鑿除,根據脫空的(de)深度(dù)確定是采用掛多層網片(piàn)噴射混(hún)凝土還是單層網片噴射混凝土的(de)處置(zhì)方法(如圖4);脫空深度較小或僅僅是混凝土和圍岩之間有少(shǎo)量間隙,采用注(zhù)漿機向脫空處壓注水泥砂漿的方法(fǎ)對脫(tuō)空或空隙進行處理;噴射混凝土不密實部位,鑿除後掛網補噴。
5注漿作業
5.1機具配置(zhì)
電動空壓(yā)機1台,風鑽4台,注漿機1台,砂漿攪拌機1台,全站儀1套
5.2勞動組織
空壓(yā)機司機1人,鑽孔(kǒng)4人,注(zhù)漿6人(含拌料)、鑿槽埋管2人(rén)
5.3材料準備
P.O 42.5水泥、φ32*3.25mm熱軋鋼管
5.4作業條件
注漿前應清理(lǐ)預埋的注漿管,將管內雜(zá)物和混凝土清理幹淨;注漿機壓力性能表良好,高(gāo)壓管暢通;對機械設備、風水(shuǐ)管路、電纜線路等(děng)已進行全麵檢查及試運轉;作業區有良好的通風(fēng)和足夠(gòu)的照明裝(zhuāng)置;初支背(bèi)後注漿,必須待噴(pēn)砼(tóng)完成28天才能進行;如圖5
5.5施工操作工藝措施及主要做法要求
5.5.1工藝流程
埋設注漿孔、埋設注漿管、漿液配置、檢查注漿(jiāng)設備、灌注漿液、注漿完成
5.5.2施工操(cāo)作要點及要求
5.5.2.1施做注漿孔
縱向施做注漿孔,注漿孔為鑽(zuàn)孔埋設(shè),根據脫空麵積大小(xiǎo)區別布設。連續脫空部位,環向間距0.6m,縱向間距0.5m;獨立脫空較小(xiǎo)部位,一次注漿完成,空洞較大部位,初期支護脫空範圍(wéi)較大或脫空深度較深處(含初噴砼厚度超過50cm),將脫空範圍的混凝土全(quán)部鑿除,鑿出後根據脫空的深度(dù)確定是(shì)采用掛多層網片(piàn)噴射混(hún)凝土還是單(dān)層網片(piàn)噴射(shè)混凝(níng)土的處置方法,直到密實。
5.5.2.2埋(mái)設注漿管
利(lì)用破檢(jiǎn)孔洞埋設注漿管(guǎn),注(zhù)漿導管采用φ32*3.25mm熱軋鋼管,長度為40cm,當有超挖時適當加長,注漿(jiāng)管迎水麵位置應與圍岩密貼。
5.5.2.3漿(jiāng)液配置
(1)注漿采用M20水泥砂漿,水泥漿由普(pǔ)通矽酸鹽水泥和(hé)水攪拌(bàn)而成
(2)灌注漿液
注漿管與注(zhù)漿機連接好後,排除管內空氣,調(diào)整好注漿壓力,啟動注漿(jiāng)機開始(shǐ)注漿,注漿應在距封閉成交底內容:注漿離(lí)掌子麵5m外進行,注漿(jiāng)時先注兩側孔,後注拱頂孔(kǒng)。注漿壓力一般為0.3~0.5Mpa。注漿終壓力(lì)0.5Mpa。注漿時隨時觀察壓力和流(liú)量(liàng)變化。當壓力逐漸上升,流量逐漸減少,注漿壓力達到終壓時,穩定2min,可結束本次注漿。(3)堵孔
注漿(jiāng)完畢(bì)後,用(yòng)棉紗(shā)封堵注漿管,以防止漿液從管內溢出。
(4)監控量測
注漿過程中測量人員使用全轉儀對(duì)隧道拱頂下沉,淨(jìng)空變化加強監控,防止一次性注漿過快過大導致鋼架變形,同樣注漿結束後,使用全站儀加(jiā)強對初支變形監控量測。
5.6質量(liàng)要求
5.6.1主控項目
漿液配合(hé)比應符合設(shè)計要求;
初支背後注漿應保證回填密實;
5.6.2一(yī)般項目
注漿(jiāng)壓力、注漿量應符合設計要求;
注漿孔的數量、布置、間距、孔(kǒng)深應符合(hé)設計要求;
注漿範圍符合設計要求;
注漿應在初期(qī)支護混凝(níng)土(tǔ)強度達到設計強度後進行(háng);
6注意事項(xiàng)
6.1安全注意事項
施工中,應(yīng)定期檢查電源線路(lù)和注漿設備的電器部件,確保用電(diàn)安全。
經常檢(jiǎn)查和清洗注漿(jiāng)管,防止堵塞,發現問(wèn)題應及(jí)時處(chù)理。
注漿平台安置平(píng)穩,洞內車輛通(tōng)過支架時,必須慢行,並有專人指揮,防止撞擊支架。
注漿作業時,作業人員應使用防塵用具和膠皮手套。
當泵壓出現異常增高,應立刻停機,排除故障(zhàng)後方可使用。
注漿管連接必須牢固、接頭設置連環扣,防止注漿管接頭脫落傷人。
6.2環保注意事(shì)項
應優先選用對環境影響小的(de)漿液;應采取有效措施防止漿液遺灑;漿液的配置量(liàng)應計算準確,隨拌隨用(yòng),剩餘的漿(jiāng)液不得隨意潑灑。
較小的(de)空洞和缺陷,進行壓漿填充,再(zài)用地質雷達檢測,直至密實為止,需注意的是,本可以用水泥淨漿液填充,因水泥淨漿液凝固後收縮,再次檢測仍然存在空洞,必須要1:1的水(shuǐ)泥砂漿填充
7安全、質量及環境保護措施
鑽孔應嚴格(gé)按所給的孔位進行,鑽孔(kǒng)過程(chéng)中經常觀察造孔走向,當發現有較大偏差時應及(jí)時進行糾正。
注(zhù)漿時嚴格按注漿配合比施工,並根據注漿結束條件適時結束注漿作業(yè)。注漿過程中及時、完整(zhěng)的填寫注漿記錄。
注漿時應觀察噴射混凝土表麵裂隙的發展情況,並采取措(cuò)施確保注(zhù)漿效果。
施工時應佩戴好安全防護用具,並設置專職安全員隨時觀察圍岩變化(huà)情(qíng)況。
注漿作業(yè)完成後應及時對場地進行清理,所使(shǐ)用的機械設備按要求歸位,以(yǐ)滿足文明施工的要求。施工時(shí)應(yīng)佩戴好安全防(fáng)護用具,並(bìng)設置專職安(ān)全員隨時(shí)觀察(chá)圍岩變化情況。
注漿作業完成後應及時對場(chǎng)地進行清理(lǐ),所使用的機械設備按要求歸(guī)位,以滿足文(wén)明施工的要求(qiú)。
8結語
隧道初支空洞是隧道安全質量(liàng)控製項目中相當重要的一項,絕不(bú)能(néng)有半(bàn)點疏忽。隧道初支是隧道圍岩穩定性的(de)直(zhí)接受力體,若存在空洞將(jiāng)會給隧道安全行車帶(dài)來不(bú)可(kě)估量的損失。所(suǒ)以,對於隧道初支空洞的檢查,我們必須采取各種(zhǒng)檢測空洞措施層(céng)層把關,發現及時做出相應的處(chù)理措施,堅決不允許隧道初(chū)支空洞的出現。
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