隧道采空区处理措施

隧道采空区处理措施
一、工程概述
重庆礼让隧道位于梁平县七星镇、礼让镇境内。隧道进口位于七星镇金柱村蒋家沟;出口位于礼让镇河川村流长沟。隧道设计全长5519.15m(折算为左右洞平均值),为特长隧道,双向四车道,为左右线分离式隧道,由中国水利水电建设集团路桥工程有限公司承担施工任务,隧道从进口和出口两侧相向施工,隧道左洞起讫桩号为ZK11+450.4~ ZK16+968,隧道右洞起讫桩号为K11+450~ K16+970.7。
二、地质条件
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2.1水文条件
礼让隧道区为构造剥蚀、溶蚀形成的背斜山,山体呈北东南西向延伸。隧道进、出口段地形为单向自然斜坡。隧址区三叠系中下统碳酸盐岩类分布于背斜轴部,因受两则碎屑岩所构成的中、低山岭的夹持,具备有利的岩溶发育条件,形成了特有的隆脊型岩溶槽谷,岩溶发育与岩性、地貌条件关系密切;岩溶水运动和富集则受地质构造控制。三叠系上统须家河组砂、页岩,和侏罗系下统珍珠冲组砂、泥岩分布于背斜两翼,岩层以倾斜状态产出,具有形成碎屑岩孔隙裂隙层间承压水和红层承压水良好储水构造条件。尤其是北西翼为缓翼,为典型的自流斜地,是较富水类型之一。
三叠系下统嘉陵江组(T1j)、中统雷口坡组(T2l)以可溶性的薄~中厚层状灰岩、盐溶角砾岩及白云岩为主,分布于明月峡背斜轴部形成的岩溶槽谷段。明月峡背斜向北东侧倾伏,可溶性碳酸盐岩类地层逐渐从地表消失趋向隐伏;区内分布的可溶性碳酸盐岩类由北东
至南西由窄变宽的特点,出露宽度与背斜发育的槽谷宽度基本一致。碳酸盐可溶岩类的出露及分布与地质构造展布方向一致,其出露的宽窄与背斜枢纽的起伏及槽谷的切割深度相关。
2.2采空区高炉喷煤
礼让隧道左洞主线ZK11+710~ZK11+790出现煤层采空区。煤层采空区与隧道关系见下图1、图2:
图1 隧 道 中 心 线左侧边墙
右侧边墙
礼让隧道左线采空区勘察钻孔初步分析平面图
礼让隧道左线采空区勘察钻孔初步分析立面图
图2
隧道范围分布的采空区对隧道的主要影响为穿越煤层采空区段时岩体的完整性差。
三、采空区处理方案
方案一:对位于隧道开挖轮廓范围隧顶以上,对已被坍落土石填充的采空区采用超前帷幕注浆加固松散岩体,防止突水突泥危害;对未被坍落土石填充的采空区,高小于1.5m的采空区全部填充C25砼,高大于1.5m的采空区顶部施作1.5m厚C25砼,确保施工安全和工程结构安全。
方案二:对位于隧道断面下方,且已被坍落土石填充的采空区,如隧底距基岩面不超过3.0m时,先开挖后清除隧底煤层采空区填充物,并采用C20混凝土回填,回填时基础应嵌入基岩内50cm,如隧
底距基岩面超过3.0m 时,对采空区基底进行注浆加固。
方案三:对位于隧道断面两侧,且未被坍落土石填充的采空区,在隧道衬砌边墙施作2m厚的C25砼护墙,护墙外侧采用土石回填,对采空区回填进行注浆加固。
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方案四:对位于隧道断面下方,且未被坍落土石填充的较深处的采空区(3~30m),采用在30m处人工挖孔桩(桩径直径1.5m)至采空区。采空区内施作2m厚的C25砼护墙,护墙施作完成后对采空区内进行注浆施作。
四、施工工艺
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由于煤层采空区已经贯穿明月山隧道左洞主线,我部对礼让隧道煤层采空区按如下工艺处理。
1、在ZK11+710处进行人孔挖孔桩(桩径1.5m)至隧道下方煤层采空区。人工挖孔桩位置详见下图
礼让隧道左线采空区人工挖孔桩平面布置图
左侧边墙
隧 道 中 心 线
右侧边墙
注:1、人工挖孔桩直径按1.5m考虑;
2、按1天1m速度考虑,最深的桩基需30天才能开挖完成;
2、在ZK11+710煤层采空区位置施作一道2m厚的C15护墙。
3、采用洞渣回填后钻孔压注水泥砂浆充填处理。钻孔布置顺隧
道纵向间距5m,横向2.5m,可采用行列式布置,间距5m×2.5m。对空调温度控制器
于塌孔严重段可边压浆边钻孔,逐段推进;压浆:压注M10水泥砂浆,
注浆压力0.5~1.0MPa,如注浆时浆液消耗量大而压力无法上升时,
应采用帷幕注浆。
4、人孔挖孔桩、采空区段施工应加强通风和瓦斯检测。
五、工期安排
合理安排施工工期,加快工程建设。我部计划60天完成礼让隧
道ZK11+710~ZK11+780段煤层采空区处理工程。

本文发布于:2024-09-21 03:11:34,感谢您对本站的认可!

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