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塌方前分析:高速铁路大断面软岩隧道施工不足与变形监测信息化

时间:2023-08-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:隧道坍塌比较常见,但经过对隧道塌方冒顶的处理及过程分析,在日常施工过程中,做好充分的准备,各环节紧密衔接,塌方也是可以避免的。现就本隧道出现的塌方事故之前准备工作的不足分析如下。由于地表水渗入浅埋段地层中,掌子面前方围岩含水量较大,超前探孔水量较大,没有充分重视,没有采取有效的围岩防堵水措施。围岩开挖面封闭材料采用喷射混凝土,由于采用潮喷工艺,喷射混凝土料反弹较大,掌子面封闭效果较差。

塌方前分析:高速铁路大断面软岩隧道施工不足与变形监测信息化

隧道坍塌比较常见,但经过对隧道塌方冒顶的处理及过程分析,在日常施工过程中,做好充分的准备,各环节紧密衔接,塌方也是可以避免的。现就本隧道出现的塌方事故之前准备工作的不足分析如下。

地质钻探资料只是在施工的区域内间隔取点进行取样分析,永龙隧道浅埋段钻孔取样点间距较长,提供的地质资料不能代表浅埋、地质复杂区域的某些地段的地质情况,塌方段地质为Ⅵ级围岩,但设计采用Ⅴ级围岩支护方式,由于没有提前准备好,耽误了围岩加固时机,对施工造成了一定影响。

表6-9 拱脚收敛量测记录表

前期没有对超前地质预报技术充分重视,没有进行TSP超前地质预报工作。(www.xing528.com)

由于广州地区属于南亚热带季风海洋气候区,全年降水充沛,每年4~9月受海洋性气流的影响,降水量大,雨季明显;浅埋段施工就在一年降水量较大时期进行,在无法避开雨季施工的情况下,施工前对降雨量强度估计不足,没有采取有效防止地表水渗入地下的措施,如处理地表较深冲沟和渗沟及设截水沟等地表排水设施不到位。由于地表水渗入浅埋段地层中,掌子面前方围岩含水量较大,超前探孔水量较大,没有充分重视,没有采取有效的围岩防堵水措施。

在隧道开工前,隧道实施性施工组织设计及相关施工专项方案是根据施工图纸进行编制的,包括机械设备准备、材料准备和专业施工队伍的选择,导致我们遇到施工图纸没有显示的地质特点时手足无措,如永龙隧道塌方冒顶段,出现围岩性质变化和水患问题,应对措施欠缺,耽误了最佳处理时机,导致了坍塌事故的出现。

在施工过程中,由于Ⅴ级围岩支护间距为0.75m,为了便于钢拱架安装施工,一次开挖进尺在1m左右,对于富水软弱地层,开挖进尺太大;由于左侧上导坑工作面积小,无法利用机械设备的优势快速施工,人工进行钢拱架施工支护时间较长,开挖支护时间超过了围岩自稳时间。

Ⅴ级围岩拱部设φ42超前小导管注浆,L=3.5m,环间距35cm,α=6°~10°,注浆材料为水泥浆,水泥浆初凝时间较长,水泥浆在地层中被地下水稀释,甚至于随着地层水从掌子面附近排出;超前小导管长度较短,无法对深层富水地层起到堵水加固作用,无法起到提高拱部围岩强度的作用。

围岩开挖面封闭材料采用喷射混凝土,由于采用潮喷工艺,喷射混凝土料反弹较大,掌子面封闭效果较差。如果采用湿喷混凝土工艺,并在喷射混凝土中适当掺入钢纤维,多次喷射完成,避免一次喷射完成,可增加围岩开挖面封闭效果。

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