摘要：結(jié)合新奧法支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，針對(duì)隧道施工過程中執(zhí)行新奧法施工原理不當(dāng)造成隧道塌方的問題，對(duì)隧道塌方原因進(jìn)行了分析，并以某隧道塌方處理方案為例，對(duì)其處理方法作了詳細(xì)的介紹，供大家參考。

關(guān)鍵詞：新奧法，塌方處理，軟弱圍巖

Abstract: combining the method of New Orleans supporting structure design principle, in view of the tunnel construction process the new arcane improper tunnel construction principle of the landslide, tunnel collapse of analysis on the reason, and to a tunnel scheme landslides as an example, the processing method is analyzed in detail, for your reference.

Key words: the new Austrian law, landslide treatment, weak rock

1前言

在地質(zhì)不良的地段修筑隧道，常會(huì)遇到洞頂圍巖下塌、側(cè)壁滑動(dòng)等現(xiàn)象，甚至?xí)�發(fā)生冒頂?shù)葒?yán)重事故，這些現(xiàn)象在施工中稱為塌方。塌方威脅人生安全、使施工延誤工期、圍巖更不穩(wěn)定。故在施工中應(yīng)預(yù)防其發(fā)生，發(fā)生塌方后需及時(shí)準(zhǔn)確處理，減少塌方帶來的危害。

2 隧道塌方的分析

2.1 對(duì)新奧法理論理解不足

現(xiàn)階段隧道的開挖都以新奧法理論為指導(dǎo)，特別在軟弱圍巖隧道實(shí)際施工中，常存在未能按規(guī)定進(jìn)行量測，或信息反饋不及時(shí)，導(dǎo)致跟蹤設(shè)計(jì)不及時(shí)、施工方案不當(dāng)而造成塌方的現(xiàn)象，塌方的主要原因是隧道圍巖變形，造成支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞，發(fā)生圍巖的坍塌。根據(jù)軟弱圍巖施工要求：短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、勤量測、緊襯砌，充分理解新奧法支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理。

1)巖體是隧道結(jié)構(gòu)體系中的主要承載單元，在施工中必須充分保護(hù)巖體，盡量減少對(duì)它的擾動(dòng)，避免過度破壞巖體的強(qiáng)度。實(shí)際施工中往往因?yàn)槌�挖�?yán)重而進(jìn)行回填，甚至初期支護(hù)結(jié)構(gòu)背后留有空洞，致使支護(hù)結(jié)構(gòu)不能有效地與圍巖粘結(jié)緊密發(fā)揮作用，錨噴支護(hù)結(jié)構(gòu)無法按設(shè)計(jì)計(jì)算要求發(fā)揮作用，存在塌方隱患。

2)為了充分發(fā)揮巖體的承載能力，應(yīng)允許并控制巖體的變形。一方面允許變形，使圍巖中能形成承載環(huán);另一方面又必須限制它，使巖體不致過度松弛而喪失或大大降低承載能力。在施工中應(yīng)采用能與圍巖密貼、及時(shí)支護(hù)又能隨時(shí)加強(qiáng)的柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)，例如，有錨桿、鋼支撐、噴混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)，通過調(diào)整支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和它參加工作的時(shí)間(包括閉合時(shí)間)來控制巖體的變形。如果設(shè)計(jì)支護(hù)不足或由于施工方法不當(dāng)都可能導(dǎo)致塌方。

2.2 采用的開挖方法和措施不當(dāng)

施工中經(jīng)常存在施工方法與地質(zhì)條件不相適應(yīng)，地質(zhì)條件發(fā)生變化，沒有及時(shí)改變施工方法;施工支護(hù)不及時(shí);地層暴露過久，引起圍巖松動(dòng);量測不及時(shí)，圍巖的變形信息無法正常反饋。

1.3 施工工藝及操作不規(guī)范，工程質(zhì)量不合格

施工過程中存在的工藝操作不符合施工技術(shù)規(guī)范要求，施工管理不到位，質(zhì)量意識(shí)、安全意識(shí)不強(qiáng)也是造成塌方的另一個(gè)重要原因。實(shí)際施工過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)錨桿長度不足、錨桿未注漿或注漿不飽滿引起早期強(qiáng)度不足、噴混凝土強(qiáng)度厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求、鋼支撐未完全由噴射混凝土包圍密實(shí)、鋼支撐與圍巖之間存在空隙及鋼支撐未置于穩(wěn)定堅(jiān)固的基礎(chǔ)上等，上述做法直接造成支護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求或圍巖未粘結(jié)緊密致使圍巖應(yīng)力分散不均勻，產(chǎn)生彎矩而導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞而造成塌方。

3 塌方的處理依據(jù)

根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，塌方的處理必須建立在對(duì)塌方正確認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，塌方處理方案制定的一般處理原則是先鞏固后方，防止塌方擴(kuò)大，塌方發(fā)生后在一定時(shí)間內(nèi)就會(huì)趨于穩(wěn)定，形成自然拱，經(jīng)過觀測和穩(wěn)定分析，確定塌方穩(wěn)定后，再向塌方體逐步加固處理。

4 某隧道塌方及處理

4.1 工程簡介

某隧道，隧道區(qū)大部分地區(qū)基巖裸露，局部緩坡地帶有沖積、坡積物覆蓋，支溝有沖洪積物堆積。地層主要為第四系中更新統(tǒng)砂質(zhì)黃土、卵石土，震旦系下統(tǒng)石英巖，全長2465m。

4.2 塌方過程

二00七年六月出口發(fā)生了塌方，在大里程方向施工左側(cè)中導(dǎo)拱架時(shí)，已施工拱架背后巖體發(fā)生漏流(拱部流沙層0.5～1.5m)，大約3立方左右�，F(xiàn)場負(fù)責(zé)人迅速撤出施工人員，五分鐘后左半側(cè)四榀拱架滑塌。(該段巖體為云母石英片巖、巖體破碎，含水豐富，掉塊嚴(yán)重。)破碎巖體夾軟弱夾層不時(shí)掉下，約兩個(gè)半小時(shí)后，右半側(cè)四榀拱架連同向大里程三榀突然塌下，拱部下塌約兩米，隨后掉塊不停，約三十分鐘后，向大里程側(cè)兩榀拱架塌下，其后右側(cè)上中導(dǎo)拱架落底處出現(xiàn)裂縫，且有張大趨勢。

4.3 處理方案

根據(jù)新奧法理論，根據(jù)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)在分析坍塌體趨于穩(wěn)定后，即著手對(duì)塌方進(jìn)行處理，步驟如下：1)對(duì)塌方體及塌腔采用砂袋及洞渣進(jìn)行回填，對(duì)無法回填的洞頂塌腔預(yù)留管道，采用泵送混凝土回填塌方空洞使其回填密實(shí)。2)在洞內(nèi)塌方體表面噴一層20cm厚的C25早強(qiáng)混凝土并掛網(wǎng)將塌方體封閉，且根據(jù)具體情況在塌方體上設(shè)置排水孔，并將洞內(nèi)水迅速排出洞外，以保持洞內(nèi)塌方體穩(wěn)定。3)在塌方體表面打入Ф50mm小導(dǎo)管，梅花形布設(shè)，間距為1.0 m，導(dǎo)管長為6m，注C30水泥漿以固結(jié)塌方體。注漿順序：注漿時(shí)先拱墻，后拱部，并采取隔孔注漿方式。4)為加強(qiáng)洞身穩(wěn)定，對(duì)塌方體后方初期支護(hù)(無變形且穩(wěn)定)10 m范圍進(jìn)行小導(dǎo)管注漿加固。5)為加固補(bǔ)強(qiáng)塌方影響段圍巖，在塌方影響段洞內(nèi)施作雙排5.0m 長，Ф50X5mm小導(dǎo)管，其環(huán)向、縱向間距為50cm和100cm，扇形布置。待超前支護(hù)達(dá)到強(qiáng)度后，對(duì)塌方段進(jìn)行開挖掘進(jìn)，鋼支撐施作鎖腳注漿小導(dǎo)管(每處施作兩根3.5m長Ф50X5mm小導(dǎo)管)，變形大時(shí)增設(shè)臨時(shí)仰拱(噴射25cm厚C25混凝土)以加強(qiáng)洞身的穩(wěn)定。6)對(duì)塌方處掘進(jìn)，采取短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)形式(挖一榀鋼支撐間距立即設(shè)置一榀鋼支撐并噴射混凝土至設(shè)計(jì)厚度)，并加強(qiáng)對(duì)初期支護(hù)監(jiān)控量測。7)初期支護(hù)采用Ф50×5mm小導(dǎo)管和掛網(wǎng)噴C25混凝土(30cm厚)、22b工字鋼支撐(間距50cm)。8)二次襯砌厚度按55cm施作，混凝土標(biāo)號(hào)采用C25鋼筋混凝土，鋼筋直徑采用25 mm，間距為20cm。

4.4 實(shí)施及效果

在坍塌停止后，對(duì)坍塌體后方進(jìn)行加固，防止了坍塌的進(jìn)一步發(fā)展，然后開始逐榀的進(jìn)行換拱。二次襯砌厚度加厚至55cm施作，混凝土標(biāo)號(hào)采用C25鋼筋混凝土，環(huán)向主筋采用Ф25mm、@200mm，塌方段處理后，在繼續(xù)掘進(jìn)時(shí)，采用20b工字鋼支超前錨桿加強(qiáng)支護(hù)10m，整個(gè)處理過程無發(fā)生坍塌現(xiàn)象，且無任何安全事故發(fā)生。

5 結(jié)語

1)新奧法在隧道施工中已普遍使用，但在實(shí)際施工中對(duì)其原理的理解不夠充分。“設(shè)計(jì)-施工-量測-設(shè)計(jì)”動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)是新奧法原理的根本所在。平時(shí)大部分施工人員按圖施工，只是在做量測-施工，往往忽略了量測-設(shè)計(jì)，而動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)在軟弱圍巖隧道施工中是極為重要的。2)在軟弱圍巖地段掘進(jìn)施工中，應(yīng)嚴(yán)格遵循“短進(jìn)尺、弱爆破、緊支護(hù)、勤量測”的指導(dǎo)方針。不能一味的為了搶進(jìn)度違背新奧法施工原理而采用大開挖、強(qiáng)爆破、少支護(hù)、輕量測的做法。3)隨著科技的發(fā)展，施工過程中特別是軟弱圍巖可采用地質(zhì)超前預(yù)報(bào)等科技手段對(duì)圍巖情況進(jìn)行探測、預(yù)報(bào)、分析，為動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)提供依據(jù)，以便更好地指導(dǎo)工程施工，提高隧道施工安全、質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量、安全、進(jìn)度的統(tǒng)一。

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