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高速铁路大断面软弱围岩隧道变形处理方案

时间:2023-08-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:初期支护中的钢拱架采用间隔拆换,钢架长度视具体需要拆换支护长度及原钢架接头位置具体加工。待拱架架立完成后,施作锚喷支护,支护参数同原设计,新喷混凝土应与原混凝土面保持平顺。

高速铁路大断面软弱围岩隧道变形处理方案

本段隧道塌方冒顶对围岩自稳能力造成了极大的破坏,因此隧道的变形控制是浅埋段施工的重点(Liu等,2006;Egger,2000)。在施工过程中,结合本隧道特点,在严格进行监控量测的基础上随时掌握围岩变形的趋势,采取相应的变形控制措施。为防止对后方已支护段的影响,保护地表免受冲刷,控制隧道围岩的变形,首先对地表采取措施防止地表水渗入围岩中;为了避免已经支护段注浆对初期支护造成破坏,对坍塌处后方15m范围内左右导坑及中隔墙均采用临时钢架对初期支护进行加强保护;对坍塌处后方一倍洞径(15m)范围内和塌方段进洞拱部土体进行径向注浆加固,以确保施工安全和施工质量。注浆达到强度后,对破坏支护进行拆换。

1.地表处理

在塌方影响变形段和塌穴靠山侧挖截水沟并引排出隧道范围以外,用篷布将塌穴覆盖,防止地表水渗入隧道围岩中;为避免雨水的继续入渗或形成冲沟,对地表冲沟较深处,在不影响冲沟自然排水功能的情况下,将较深冲沟及裂隙用黏土分层夯填密实,表面做成混凝土排水沟形式,防止地表水渗入地层中,影响隧道洞内掌子面的稳定。

2.已经支护段临时钢架加强

在径向注浆前,对支护段采用I22临时钢架进行支撑,与初期支护钢架相对应,并在拱腰、拱脚、墙角等重要部位每处设4根φ22mm、L=3.5m锁脚锚杆对临时钢架进行锁定,临时钢架与初期支护间用钢楔塞紧。注浆结束待注浆强度上来后,方可拆除临时钢架。

3.径向导管注浆加固技术

加固范围为开挖轮廓线外5m范围径向注浆加固。采用φ42导管径向注水泥-水玻璃双液浆加固,导管垂直开挖轮廓线间、排距1.0m梅花型布设。按照先下部孔后上部孔,先注无水孔,再注有水孔,最后注多水孔,分序加密的原则进行。

注浆达到效果后洞内方可进行开挖作业。固结围岩结束后,对塌方引起的侵限初期支护进行更换或修复,确保初期支护不侵限。(www.xing528.com)

4.支护拆换措施

由于塌方冒顶导致部分支护结构变形较大,局部初期支护侵限严重,为保证二次衬砌厚度,确保施工质量,对侵限部分的支护进行拆换处理,拆换工作在小导管注浆达到设计强度之后进行。具体的拆换作业方法如下。

(1)混凝土拆除。采用风镐配合人工,拆除原有混凝土结构,确保减小对围岩的扰动。

(2)拱架拆换。初期支护中的钢拱架采用间隔拆换,钢架长度视具体需要拆换支护长度及原钢架接头位置具体加工。为避免掉拱现象发生,在每个拱脚接头处施作4根锁脚锚杆稳定拱圈,锁脚锚杆采用φ42钢管,长度4m。同时对本段I22a临时横向支撑加密。

(3)锚喷混凝土施工。待拱架架立完成后,施作锚喷支护,支护参数同原设计,新喷混凝土应与原混凝土面保持平顺。

5.安全防护设施

进行支护变形段处理过程,必须设置逃生钢管(φ800钢管),在出现塌方时确保人员安全撤离,并在隧道洞口准备急救设施。

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