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高速公路隧道穿越松散堆積層技術方案探討


來源:劉俊(黨委組織部)江西建材CN 36-1104/TU ISSN 1006-2890 2019年8月刊      發布時間:2019/9/16 10:15:10     點擊率:94

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劉俊1,吳建2

(1.四川藏區高速公路有限責任公司 四川 成都 610041

2. 四川汶馬高速公路有限責任公司 四川 成都 610041)


摘要:隨著國家經濟發展,高速公路的全國范圍內的建造有序展開,在隧道的建造過程當中,面對不同的地質情況,采用的技術不同,本文就隧道穿越松散堆積體進行相關技術方法的探討,并結合工程實例,對復雜工況條件下的處置方案進行分析和總結。

關鍵詞隧道;松散堆積層;技術方案


Study on technical scheme of highwaytunnel crossing loose accumulation layer

Liu Jun1, Wu Jian2

(1. Sichuan Tibetan expressway co., LTD. Chengdu, Sichuan 610041

2. Sichuan wenma expressway co.,LTD. Chengdu, Sichuan 610041)

Abstract: with the development of national economy, highway acrossthe country to build orderly, in the construction of the tunnel, in the face ofdifferent geological conditions, using the technology, in this paper, thetunnel through the related technology and methods are discussed, and combinedwith engineering example, the disposal scheme of complex operating conditionsare analyzed and summarized.

Key words: tunnel; Loose accumulation layer;Technical solution

引言

隨著我國綜合國力的不斷增強,工程技術水平不斷提高,有條件、有能力在西部山區開展復雜工程建設。但是由于我國西部地區山脈眾多,地形地質條件復雜,穿越松散堆積層就是較為常見的情況,復雜工況的分析判斷和技術方案的選擇就顯得十分重要。本文結合西部某高速公路隧道穿越泥石流溝松散堆積層的處置技術方案進行分析。

1工程概況

1.1區域概況:本項目所在地區位于盆地西緣山地,為向青藏高原的過渡地帶。西部抬升幅度大,東部小,形成由西向東傾斜地勢。工作區山脈絕大多數為背斜山,與地質構造帶走向一致。沿線山脈縱橫,地表崎嶇,地貌類型復雜多樣。

1.2地質構造:項目區構造主體位于松潘-甘孜褶皺系一級構造單元。進一步區劃可劃分出龍門山陷褶斷束、茂汶-丹巴地背斜、馬爾康地向斜三個三級構造單元。主要構造為薛城S型構造、族郎帚狀構造。主要斷裂有米亞羅壓扭性斷層。

1.3地質情況:原設計隧道圍巖由三疊系中統雜古腦組變質砂巖夾板巖、千枚巖組成,中厚層狀、厚層狀結構為主,同時少量薄層狀,變質砂巖與板巖、千枚巖之厚度比為8:1至10:1。具有穩定性,但實際開挖后發現拱頂有一組斷層,其內充填塊石土、漂(卵)石,無膠結,屬于典型的松散堆積層,不穩定性極高。

1.4現場踏勘結果:沖溝現場踏勘,沖溝長度約2km,主要為第四系全新統崩坡積層塊石土、碎石土及上更新統沖洪積層漂石、卵石組成,呈松散結構,未見基巖出露;沖溝內無地表徑流,初步判定地表水通過塊石土、漂石下滲至基巖面形成地下水,在隧道開挖過程中沿基巖裂隙塊石架空層滲出,滲流量>10000m3/d,呈股狀沖刷裂隙間充填的塊石土、漂(卵)石,導致拱頂坍塌。

2  病害情況

2.1拱頂大量坍塌:由于地下水滲出較大,呈股狀沖刷塊石頭,導致拱頂大規模坍塌。

2.2地下水噴涌,頂部加固注漿沖刷,造成極大安全隱患,同時地下水含有大量腐蝕性物質,相關人員進行工作實施時身體遭受損害。

3處置方案相關技術應用

結合超前預報結論,該段圍巖主要為第四紀漂、塊石,局部為卵碎石,松散,基本無膠結,穩定性極差;綜合考慮采用預注漿加固及多臺階方式開挖。

3.1止漿墻施工

止漿墻采用C30混凝土澆筑,厚1m,周邊采用2排環向間距1.0m,排距1.0 m,長2m的Φ25mm砂漿錨桿,嵌入圍巖1m。周邊預埋1.5m長的Φ42mm導管,止漿墻澆注完成后,通過導管進行注漿對止漿墻與初支護間的裂隙進行封閉。

3.2.全斷面深孔預注漿

注漿加固范圍為開挖輪廓線外6m,長度40m,分四段實施,第一段長13m,第二段長19m,第三段長28m,第四段長40m,各注漿段之間設止漿塞,一個注漿段完成后留5m不開挖作為下一注漿段的止漿巖段。施工工藝流程為:施工準備→施工止漿墻→測量布孔→孔口管段鉆孔安裝→鉆孔至設計深度→分段安裝止漿塞注漿。

4注漿加固操作要點

(1)注漿加固范圍為開挖輪廓線外6m,長度40m,分四段實施,第一段長13m,第二段長19m,第三段長28m,第四段長40m。一個注漿段完成后留5m不開挖作為下一注漿段的止漿巖段。

(2)注漿孔布置由工作面向開挖方向呈傘形狀輻射,鉆孔布置成數圈,內外圈按梅花形排列,并采用長短孔結合,以達到注漿充分,不留死角為目的,漿液擴散半徑2m,孔徑Φ110mm。

(3)注漿材料采用水泥-水玻璃雙液漿,水泥采用42.5普通硅酸鹽水泥,水玻璃模數2.8,濃度35°Be'(波美度)。

(4)采用分段后退式(跟管鉆進)注漿,分段長度宜為3~5m,最大長度不超過8m,各注漿段之間設止漿塞。

(5)采用純壓式灌漿,注漿壓力:靜水壓力+0.5~1.5Mpa。第一序孔按注漿量進行控制,注漿量達到或接近預估注漿量可結束本孔注漿;第二序孔按注漿壓力進行控制,注漿壓力達到設計壓力,注漿量逐漸減少,最終小于1L/min·m,并維持10min以上,可結束本孔注漿。

(6)涌水流量大處,漿墻厚變為2m。

5注意事項

(1)止漿墻基礎必須在基巖上,基底虛渣必須清理干凈,防止虛土引起止漿墻下沉和注漿過程中漏漿;

(2)控制好注漿壓力明確施工注漿液水灰比;

(3)從施工準備測量放樣:鉆機就位注漿無縫鋼管的合理使用、注水泥漿及施工后的場地清理這些方面入手,確定實踐中的注漿工藝流程,從而完善隧道項部山體加固方案[1]

(4)注漿順序:先注外圈,后注內圈,先稀后密,由下而上間隔施作;

(5)合理選擇技術方案:在松散體堆積伴涌水隧道施工過程中,應選擇合理的處置措施,如本次采用的全斷面深孔預注漿措施主要適用于大型溶洞軟塑充填物或厚度較大的軟塑狀富水斷層破碎帶,巖體結構類型為散體狀結構,巖體完整程度為極破碎;

6結語

施工過程中,由于松散堆積層的特殊性,受力結構難以分析,極易受到地下水侵蝕,產生塌陷。在相關施工過程中,做好地下水的治理是關鍵,水量過大,將會造成噴射混凝土被水沖走,對支護結構造成極大危害,同時,地下水排泄會帶出泥沙、礫石,造成拱頂上方出現空腔,應注意排堵結合,最大限度地降低地下水的影響,確保處置措施可靠、有效。

參考文獻

[1]李龍喜,白鵬鵬,陽軍生,葉新田,劉朋飛等.松散堆積體隧道圍巖超前注漿技術[J].施工技術,2019,48(11):89-92+115.

作者簡介:劉俊(1985-),男,四川內江人,工程師,本科,主要從事高速公路建設管理工作。



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