因隧洞局部地段經(jīng)過Anz-Gn+w巖層,其抗風(fēng)化能力差,對圍巖穩(wěn)定不利,施工過程中可能需要采取錨噴臨時支護(hù)措施。
?、排R時錨噴支護(hù)
臨時錨噴支護(hù)措施的具體做法是:若洞室穩(wěn)定性相對較好時,可以僅噴一層5cm厚的砼,作為臨時支護(hù)措施;若洞室穩(wěn)定性相對較差時,根據(jù)巖石的走向布置一定數(shù)量的錨桿,同時噴上砼,作為隧洞的臨時支護(hù)措施;若洞室穩(wěn)定性更差時,則采取錨桿支護(hù)與鋼筋網(wǎng)噴砼支護(hù)的支護(hù)措施。
?、婆R時錨桿支護(hù)施工方法
?、偕皾{錨桿安裝的工藝流程
砂漿錨桿安裝工藝流程詳見下圖。
鋼筋在使用前需進(jìn)行矯直和除銹等處理,并按所需長度截斷。
水泥應(yīng)新鮮無結(jié)塊,砂子應(yīng)過篩,粒徑小于3mm。
鉆孔要按錨桿的設(shè)計要求進(jìn)行,保證錨桿的方向、深度和間距準(zhǔn)確。
孔眼在注漿前必須清洗干凈。
砂漿錨桿安裝工藝流程
?、谏皾{錨桿施工方法
(1)鉆孔
采用風(fēng)鉆鉆孔??讖揭c桿徑配合好??孜黄羁刂圃?5mm~50mm之間??咨钇羁刂圃?0mm之內(nèi)。鉆孔方向適當(dāng)調(diào)整盡量與巖層主要結(jié)構(gòu)面垂直。錨孔鉆好后用高壓水將孔眼沖洗干凈。
?。?)注漿
粘結(jié)砂漿要拌和均勻,并調(diào)整其和易性,隨拌隨用,一次拌和的砂漿在初凝前用完。
注漿管插到孔底,開始注漿后,徐徐均勻地將注漿管往外抽出,并始終保持注漿管口埋在砂漿內(nèi),以免砂漿中出現(xiàn)空洞。
注漿體積略多于需要體積,將注漿管全部抽出后,立即迅速插入桿體,可用錘擊或通過套筒用風(fēng)鉆沖擊,使桿體強(qiáng)行插入鉆孔。
?、桥R時噴砼支護(hù)施工方法
①臨時噴砼支護(hù)工藝流程
本工程臨時噴砼工程量較小,噴砼支護(hù)措施可采用干噴施工方法。
干噴工藝如下:
干噴工藝流程圖
?、谂R時噴砼施工機(jī)械
?。?)干噴砼機(jī):轉(zhuǎn)體式噴射機(jī)2臺。
(2)空氣壓縮機(jī):南京壓機(jī)廠生產(chǎn)的10m3/分空壓機(jī):2臺。
?、叟R時噴砼施工方法
(1)噴射角度和距離
噴槍與受噴面的角度,一般應(yīng)垂直并稍微向剛噴射的部位傾斜約10度左右,這樣砼回彈量最少。
噴嘴(混合料出口處)與受噴面的最佳距離是按噴砼的最小回彈率和最高的強(qiáng)度來確定的。根據(jù)我公司長期噴射砼的施工經(jīng)驗,一般為0.8~1.0m較好。
?。?)噴射區(qū)段和次序
噴射砼時應(yīng)分段、分部、分塊,自下而上地進(jìn)行。遇巖面有較大的凹坑應(yīng)先噴射補(bǔ)平。噴射砼時須將噴槍反復(fù)緩慢地作螺旋形移動。這樣,可防止濺落的灰漿粘附于未噴的巖面上,而不會影響噴射的砼與巖面間的粘結(jié)力;使噴射的砼均勻、密實(shí)而平整;并可使已噴部分支持上部剛噴砼下垂的重量,增加一次噴射的厚度。
螺旋形移動的轉(zhuǎn)動直徑約30cm左右,并須一圈壓半圈地移動;拱頂按縱向噴射,并作蛇行。第小段長度以2~4m為宜。噴射第二行時,要按次序從第一行始點(diǎn)開始,行與行間再搭接2~3cm。分段長度主要是根據(jù)速凝劑效果而定,我公司長期使用的紅星牌速凝劑,一般可將三個小段作為一個基本段,這樣噴第二行時,第一行始點(diǎn)砼已終凝,不會造成沖擊破壞。
?。?)一次噴射厚度
一次噴射砼厚度應(yīng)根據(jù)噴射效率、回彈損失、砼顆粒間的凝聚力和噴層與巖面間的粘結(jié)力等因素確定。
?。?)噴射砼的養(yǎng)護(hù)
因噴砼的水泥用量較大,凝結(jié)硬化速度快,為使砼強(qiáng)度均勻增長,防止收縮裂縫,必須設(shè)專人認(rèn)真做好養(yǎng)護(hù)工作。一般情況下,砼噴完后2~4小時內(nèi)即開始噴水養(yǎng)護(hù);噴水次數(shù)以保持砼具有足夠的濕潤狀態(tài)為度;噴水養(yǎng)護(hù)時間,一般不少于14晝夜。
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隧洞工程中的坍方事故是圍巖失穩(wěn)的一種具體表現(xiàn),是隧洞工程施工中需要處理的重大技術(shù)問題。
從招標(biāo)文件的地質(zhì)資料中了解到,本工程部分洞段巖石較破碎,施工過程中有可能會出現(xiàn)掉塊和坍塌等巖體失穩(wěn)現(xiàn)象,需要采取切實(shí)可行的處理措施。
針對本工程中可能出現(xiàn)的情況,我公司將采取以下一些切實(shí)可行的技術(shù)措施:
?、兕A(yù)防坍方的施工措施
?。?)預(yù)防坍方的方法
選擇安全合理的施工方法和措施至關(guān)重要。在掘進(jìn)到地質(zhì)不良圍巖破碎地段,應(yīng)采取"先排水、短開挖、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、早襯砌、勤量測"的施工方法,制訂出切實(shí)可行的施工方案及安全措施。
?。?)加強(qiáng)坍方的預(yù)測
為了保證施工作業(yè)安全,及時發(fā)現(xiàn)坍方的可能性及征兆,并根據(jù)不同情況采用不同的施工方法及控制坍方的措施,需要在施工階段進(jìn)行坍方預(yù)測。預(yù)測常用的幾種方法:
?、儆^測法
a、在掘進(jìn)工作面采用探孔對地質(zhì)情況或水文情況進(jìn)行探索,同時對掘進(jìn)工作面應(yīng)進(jìn)行地質(zhì)素描,分析判斷掘進(jìn)前方有無可能發(fā)生坍方的超前預(yù)測。
b、定期和不定期地觀察洞內(nèi)圍巖的受力及變形狀態(tài);檢查支護(hù)結(jié)構(gòu)是否發(fā)生了較大的變形;觀察是否巖層的層理、節(jié)理裂隙變大,坑頂或坑壁松動掉塊;噴射砼是否發(fā)生脫落;以及地表是否下沉等。
?、谝话懔繙y法
按時量測觀測點(diǎn)的位移、應(yīng)力,測得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究,及時發(fā)現(xiàn)不正常的受力、位移狀態(tài)及有可能導(dǎo)致坍方的情況。
通過上述預(yù)測坍方的方法,發(fā)現(xiàn)征兆應(yīng)高度重視及時分析,采取有力措施處理隱患,防患于未然。
(3)加強(qiáng)初期支護(hù),控制坍方:當(dāng)開挖出工作面后,應(yīng)及時有效地完成噴錨支護(hù)或噴錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù),并應(yīng)考慮采用早強(qiáng)噴射砼、早強(qiáng)錨桿和鋼支撐支護(hù)措施等。這對防止局部坍塌,提高隧洞整體穩(wěn)定性具有重要的作用。
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(1)隧洞發(fā)生坍方,應(yīng)及時迅速處理
處理時必須詳細(xì)觀測坍方范圍、形狀、坍穴的地質(zhì)構(gòu)造,查明坍方發(fā)生的原因和地下水活動情況,經(jīng)認(rèn)真分析,制定處理方案。
?。?)處理坍方的方法
①小坍方
小坍方,縱向延伸不長、坍穴不高,首先加固坍體兩端洞身,并抓緊噴射砼或采用錨噴聯(lián)合支護(hù)封
閉坍穴頂部和側(cè)部,再進(jìn)行清碴。
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大坍方,坍穴高、坍碴數(shù)量大,坍碴體堵住洞身時,宜采取先護(hù)后挖的方法。可采用管棚法或注漿固結(jié)法穩(wěn)固圍巖體和碴體,待其基本穩(wěn)定后,按先上部后下部的順序清除碴體,采取短進(jìn)尺、弱爆破、早封閉的原則處理坍方。
?。?)排水措施
坍方往往與地下水活動有關(guān),治坍應(yīng)先治水。防止地表水滲入坍體或地下,引截地下水防止?jié)B入坍方地段,以免坍方擴(kuò)大。
?。?)現(xiàn)代隧洞工程基本上是采用新奧法施工,若有條件,要按照新奧法的要求加設(shè)量測點(diǎn),增加量測頻率,根據(jù)量測信息及時研究對策。
?、厶幚硖枰獪?zhǔn)備的材料
處理坍塌需要根據(jù)圍巖穩(wěn)定情況確定,我公司根據(jù)長期的施工經(jīng)驗,準(zhǔn)備必要的處理坍塌所需的材料。
處理坍塌的措施有:坍塌規(guī)模較小時,采用錨噴支護(hù)措施;坍塌規(guī)模較大時,除采用錨噴支護(hù)外,再加上超前錨桿;斷層處巖石十分破碎時,除采用錨噴支護(hù)、超前錨桿外,再增加由"工"字鋼彎曲而成的鋼拱架支撐。這是我公司在隧洞工程中常用的有效、可靠的處理坍塌措施