处理隧道塌方的施工方法技术

本发明专利技术公开了一种处理隧道塌方的施工方法，包括

【技术实现步骤摘要】
处理隧道塌方的施工方法


[0001]本专利技术涉及隧道开挖
，尤其是涉及一种处理隧道塌方的施工方法。

技术介绍

[0002]隧道进洞口段在夏季施工时，如遇连续强降雨天气会有很大风险导致塌方。由于隧道掌子面土石分界明显，降水对隧道洞顶覆盖土层不间断渗透和浸泡，掌子面土体逐渐趋向饱和软化，自重增加，土体的摩擦力和粘聚力降低，容易产生塑性变形；进一步地，在掌子面岩石分布区域的爆破震动作用下，拱顶土体顺着土岩分界线开始向下掉落，最终造成土体塌方，导致塌方部位的钢拱架部分被压弯和折断；更严重的是，如果隧道处于富水砂层段，进行洞内处理时，掌子面会持续存在涌水，并且还会随时发生二次溃砂塌方，无法保证人员设备安全，施工风险过高。为了降低风险而采用的两台阶法、三台阶法、CD法、CRD法支撑进行开挖施工，施工工期较长，且仍然不能避免溃砂塌方灾害在施工期内的持续发展。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术提供一种处理隧道塌方的施工方法，具体可采取如下技术方案：本专利技术所述的处理隧道塌方的施工方法，包括如下步骤：第一步，在隧道地表塌陷区进行标识、遮盖和截流引排；第二步，清理隧道已开挖段，边清淤泥边换填反压土体，反压回填一条机械设备施工通道，再施工掌子面前方墙角混凝土、止浆墙混凝土，并及时施工反压土体上方的临时支撑；第三步，在止浆墙上埋设双液注浆导管，对止浆墙后方的土体围岩进行止水加固；第四步，在止浆墙前方施工导向墙，并在导向墙顶部沿斜向上方向安装延伸至止浆墙背后的管棚孔口管，再施工大管棚注浆，进一步对止浆墙后上方的土体围岩进行注浆加固；第五步，依次开挖已施工初支段前方的加固土体，直至塌陷区下方时，在注浆大管棚之间布设超前小导管并注浆，采用大管棚注浆和超前小导管注浆两种方法同时加固拱顶围岩，进行掌子面开挖喷射支护；第六步，按照步骤五重复施工，并进行二衬施工和地表塌陷区回填。
[0004]所述第二步中施工掌子面前方墙角混凝土时，首先在止浆墙前方的反压土体内埋设竖向注浆导管，然后进行注浆加固，用于防止注浆压力造成止浆墙后土体压力推移止浆墙。
[0005]所述第二步中的临时支撑与上台阶拱架焊接相连，且相邻临时支撑间距为1m。
[0006]所述第三步中通过双液注浆导管进行注浆时，浆液首先对止浆墙后方的淤泥土体孔隙进行填充，之后不断充挤土层直至达到对掌子面后方土体围岩进行加固的状态。
[0007]所述第四步中每一根注浆大管棚均穿设在导向墙顶部的孔口管中。
[0008]所述第四步中注浆大管棚至少持续注浆10min，且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量时注浆结束。
[0009]所述第五步中初支混凝土喷射厚度为28cm。
[0010]所述第六步中地表塌陷区回填的具体施工步骤如下：第一步，选取塌坑附近50m范围内较平整的地段，进行地面硬化，作为加工拌制回填料的场地；第二步，拌制回填料机械进场后，采用P.O42.5普通硅酸盐袋装水泥与掺合发泡剂进行回填料拌制；第三步，在塌坑30m外安装发泡机，将回填料灌注至原地表以下10m处结束第一次回填工作；第四步，采用素土进行二次回填，直至与原地表平齐；第五步，在素土以上施做30cm厚石灰土进行封顶隔水处理。
[0011]所述第一次回填时，发泡机每次回填2米。
[0012]本专利技术提供的处理隧道塌方的施工方法，通过多种方式的注浆对塌方地段的土体进行了加固，并对塌方部位进行回填修复，从根本上解决了隧道的二次塌方；其施工方便，处置速度快，施工效率高，有效地缩短了施工工期，提高了施工安全性。
附图说明
[0013]图1是本专利技术的结构示意图。
[0014]图2是图1中导向墙部分的A
‑
A剖面图。
[0015]图3是图1中的B
‑
B剖面图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的施工过程，但本专利技术的保护范围不限于下述实施例。
[0017]如图1
‑
3所示，本专利技术所述的处理隧道塌方的施工方法，包括如下步骤：第一步，在隧道地表塌陷区进行标识、遮盖和截流引排；具体地，在原地表陷坑M（位于掌子面右侧的地表处，见图1）周围及隧道内设立专项安全员，陷坑周边设置围挡栏杆、彩旗、醒目贴等安全标识；根据现场周边原地形地貌采用现浇60型混凝土截排水沟0.4
×
0.6m保障雨水排水顺畅，避免雨水下渗；在塌坑影响范围内，搭设钢管支架，其上采用防雨篷布覆盖防止雨水渗入；同时，隧道内安排变形观测人员，主要为地表沉降、位移监测，隧道拱顶沉降及拱部收敛四项，检测过程中单日累积沉降超过5mm停止洞内作业。
[0018]第二步，清理隧道已开挖段，边清淤泥边换填反压土体1，反压回填一条机械设备施工通道，再施工掌子面2前方墙角混凝土3、止浆墙4混凝土，并及时施工反压土体上方的临时支撑5，用于控制竖向沉降；具体地，在进行隧道已开挖段清理时，事先预留约1500方砂质泥岩洞渣进行掌子面堆积反压，以确保掌子面安全稳定，避免发生更大范围的突泥、涌泥事件。上述反压土体1
一直延伸至止浆墙4处，其断面不小于隧道开挖面积的2/3，长度不得小于20m。
[0019]为了确保掌子面稳定，给后续施工提供安全且充足的施工空间，采用抗渗等级为P8的C30砼浇筑止浆墙4对隧道塌方体和掌子面2进行封闭。进一步地，为了确保止浆墙4墙体稳定，以及给施工机具提供一个安装平台，在止浆墙4前方及下部土体内注水泥
‑
水玻璃双液浆进行墙角混凝土3施工。上述墙角混凝土3施工时，在止浆墙4的墙脚预埋22根竖向注浆导管（φ60mm，长度6m），注浆材料采用水泥
‑
水玻璃双液浆，水泥浆水灰比W:C=1：1，水泥浆液与水玻璃浆液体积比为1:1，水泥采用42.5级硅酸盐水泥。注浆压力为0.5
‑
1.5Mpa，浆液初凝时间要求在3
‑
5分钟。注浆时，应根据现场实际情况适当调整配合比。
[0020]在隧道已开挖段的反压土体1上方邻近止浆墙4的10m范围内施工多个临时支撑5，每一临时支撑5均其与上台阶拱架焊接连接，且相邻临时支撑5的间距为1m。必要时，增加竖撑控制竖向沉降，同时每榀两侧打设Φ42锁脚锚管各2根，长度6m并注浆加固。
[0021]第三步，在止浆墙4上埋设双液注浆导管6，对止浆墙4后方的土体围岩进行止水加固；具体地，双液注浆导管6采用φ42mm、长度6m的注浆管，沿水平方向在止浆墙4上均匀埋设18根，出浆口位于止浆墙4后方的隧道塌方土体和隧道围岩内。注浆初期，浆液主要用于填充土层孔隙，当土层孔隙被注入的浆液填充密实后，注浆压力不断上升，后期注入的浆液不断充挤土层直至达到超固结状态。
[0022]第四步，在止浆墙4前侧施工导向墙7，并在导向墙7顶部沿斜向上方向安装延伸至止浆墙4背后的管棚孔口管，再施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种处理隧道塌方的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，在隧道地表塌陷区进行标识、遮盖和截流引排；第二步，清理隧道已开挖段，边清淤泥边换填反压土体，反压回填一条机械设备施工通道，再施工掌子面前方墙角混凝土、止浆墙混凝土，并及时施工反压土体上方的临时支撑；第三步，在止浆墙上埋设双液注浆导管，对止浆墙后方的土体围岩进行止水加固；第四步，在止浆墙前方施工导向墙，并在导向墙顶部沿斜向上方向安装延伸至止浆墙背后的管棚孔口管，再施工大管棚注浆，进一步对止浆墙后上方的土体围岩进行注浆加固；第五步，依次开挖已施工初支段前方的加固土体，直至塌陷区下方时，在注浆大管棚之间布设超前小导管并注浆，采用大管棚注浆和超前小导管注浆两种方法同时加固拱顶围岩，进行掌子面开挖喷射支护；第六步，按照步骤五重复施工，并进行二衬施工和地表塌陷区回填。2.根据权利要求1所述的处理隧道塌方的施工方法，其特征在于：所述第二步中施工掌子面前方墙角混凝土时，首先在止浆墙前方的反压土体内埋设竖向注浆导管，然后进行注浆加固，用于防止注浆压力造成止浆墙后土体压力推移止浆墙。3.根据权利要求1所述的处理隧道塌方的施工方法，其特征在于：所述第二步中的临时支撑与上台阶拱架焊接相连，且相邻临时支撑间距为1m。4.根据权利要求1所述的处理隧道塌方的施工方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆峰，张书通，赵立孔，李守玺，王慧光，唐定，徐晓锋，肖川峰，万金辉，齐良玉，李永鑫，王晓飞，刘健，高国正，
申请(专利权)人：中铁七局集团郑州工程有限公司，
类型：发明
国别省市：