Exchang8 Platforml 富水千枚岩隧道处理技术 口陕西兴通监理咨询有限公司雷宏运 曩摘要 本文通过对十天(十堰一天水)高速新安岭隧道施工过程中隧道出现的变形塌方情况的了解,对该工程 所处的地理位置、地质情况、工程概况等进行详细的掌握,提出了在富水千枚岩隧道施工过程中隧道变形 塌方的处理方法。 建键调 隧道;工程;处理 工程概况及变形塌方情况 1 工程概况 新安岭隧道及金岭子梁隧道位于国家高速公路十堰至天水 联络线陕西境内陕界至安康到神河段.地理位置位于陕西省白 河县境内新安岭隧道左右洞间距约21~30m,金岭子梁隧道左右 线间距约29~31 m,在富水段隧道开挖后常因围岩遇水变软失去 自稳.造成隧道变形,甚至塌方。 2、变形塌方情况 新安岭隧道右线进口,2010年1月23日.当掌子面掘进至 YK48+998里程处时.开挖出渣完成后,由于右侧岩层破碎.伴随 着大量地下水渗透,掌子面右侧失稳,斜向上右侧拱脚及拱腰处 滑塌10m多高.横向深度5.8m.塌方体为破碎岩块,无粘结力。 新安岭隧道右线出口:在2010年3月9日因地下水大量渗 入围岩 造成yk5O+8O2~yk5O十862段60m变形塌方.拱顶最大 下沉2.5m.边墙向隧道中心位移2.1m。201O年4月11日 金岭 子梁隧道掘进到yk51+686处时,掌子面大量渗水,造成拱顶塌 方 塌方高度约8m。 隧道变形塌方原因分析 1、千枚岩属于副变质岩.主要为灰质干枚岩含云母,含杂 质较多 软弱矿物也较多.因而其硬度小.单轴抗压强度小 膨胀率大.易风化。遇水抗压强度在短时间内大大降低.加之 千枚岩里面所含云母遇到水后围岩之间的粘结力就会降低,导 致围岩失去稳定而变形出现塌方。 2、开挖时,围岩产生应力重分布,发生变形.形成一定的松 动区与塑性区。而塑性区支护不及时或初期支护强度不够.无法 抵抗千枚岩的变形,塑性区随之可能变大.当超过一定范围时 地下水进入塑性区.导致千枚岩软化、泥化,塑性区条件恶化, 从而加大了塑性区的面积,这又进一步加快了地下水的发育。 3、开挖后没有及时对掌子面进行初喷.而且掘进到一定深 度时,支护不及时或没有进行足够的支护.掌子面大量渗水.拱 顶也出现塌方。而且掌子面渗透的水和钻眼使用的水都没有及时 被排出洞外 这就使得拱脚被浸泡其中 而拱脚的自稳能力在拱 脚被浸泡在水中后降低.导致围岩变形塌方.塌方高度很高。 4、在千枚岩区开挖时,很容易钻进,但是又极易出现塌 孔。地表裂缝孔隙逐渐发育,流八隧道的地表水越来越多,造 成初期支护背后围岩积水.而在这些情况出现后 没有及时打 眼进行排水,二衬施工也不够及时。 5、没有根据实际情况进行围岩的设计,使得对围岩的支护 参数设计的偏弱,没有达到实际标准。实际围岩应是S LY-1级囤 岩,而设计图纸为…级围岩。这就使得在工程施工中采用的方 法、设备等无法满足实际的需要 也就不能保证工程的质量。 变形塌方处理 1 处理方案确定 为了减少处理过程中围岩二次发生变形,对初期支护变形 不大.仅出现开裂掉块的部位.对开裂掉块处人工凿除干净然 后进行补喷平整。经受力计算,二衬施工时可采取钢筋加强或 提高砼标号的方法处理 本工程采用钢筋加强补救措施,即把 原设计 22环向钢筋变更为巾25钢筋,间距由原来的25cm调整 为20cm。植筋深度不小于50cm。 对于初期支护变形量比较大,拱架变形严重的段落,在采 取补救措施后仍然不能满足要求的段落,进行换拱加固处理。 2 换拱加固处理 在换拱前,首先需要对围岩进行加固处理.增加围岩的自 稳能力,要在在每环施工完成后立即对小导管进行注浆加固, 注浆压力1.OMpa 环与环之间梅花型错开布置 为预防在注水 泥浆液过程中水泥浆在未凝固之前水分对围岩短期软化 造成 围岩二次变形 可在水泥浆里参入一定数量的水玻璃 加快水 泥浆的凝固速度.水玻璃参入的具体数量由现场试验确定。换 拱时为了减少对围岩的扰动,尽量用风镐或用破碎锤凿除砼及 侵入的围岩。换拱作业以每榀拱架为一个循环.严禁同时大面 积换拱作业。 结语 在对软弱围岩进行隧道施工过程中.根据具体施工情况制 定出一套符合施工需要的防排水施工方案,然后进行实施。只 有做到精心组织施工.隧道施工中出现的病害才可以得到有效 的防治。国 参考文献} 一 t[1】支q招伟.岩溶隧道灾变预测与处治技术[M].科学出 版卒£,2007,6 f2】朱汉华,孙红月,杨建辉.公路隧道围岩稳定与支护 技术【M】.科学出版社,2007。l 一 0