浅谈小净距隧道常见病害及处理措施

浅谈小净距隧道常见病害及处理措施
摘要:近些年,我国高速公路发展迅速,大部分县级均已实现高速通车。高速公路对国民经济起到了显著效应。近些年随着山区高速的建设发展,出现了小净距隧道。小净距隧道洞口地质地形一般都比较狭小,小净距左右洞之间的中夹岩厚度小于分离式隧道左右两洞的最小净距宽度。
关键词:小净距、隧道、病害、处理措施
本文主要以湖北某山区高速中某隧道施工过程为例,进行简单分析研究小净距隧道施工存在病害及处理方法。
一、工程概况
湖北某山区高速隧道,是一座小净距中隧道,左幅全长657m,最大埋深约134.7m;右幅全长650m,最大埋深约138.8m。隧道进出口均为端墙式洞门。在实际施工过程中采用左洞先行一段距离后,右洞开始进行施工,防止小净距隧道中夹岩因左右幅同时施工产生病害。
二、小净距隧道常见病害
小净距隧道在施工过程中,常见病害主要有以下四种:
(1)初期支护开裂、掉块
压铸机料筒的设计初期支护由多种结构物组成的支护体系。如果其中一种结构物未按照设计及施工规范要求进行施工,将导致整个支护体系失效,由此可能引发质量及安全事故。初期支护中喷射混凝土一般采用湿喷工艺,但在隧道施工中往往为了图省事而采用为现场拌和喷射混凝土。这样拌合出来的混凝土一般质量较差、强度低,难以保证初期支护强度,导致初期支护体系无法承受围岩释放的应力而产生病害。初期支护中钢拱架对于初期支护系统就相当于人体内的骨骼,它属于核心位置。它的间距布置、连接方式、材料规格决定着整个支护体系的承载力。一般初期支护开裂和掉块,主要发生在中夹岩附近及边墙位置。主要是因为先行洞进行开挖后,中夹岩一侧处于临空状态,此时围岩释放的应力主要由先行洞这侧的初期支护承担,往往应力较为集中,而引发初期支护开裂和掉块。
预防措施:在先行洞开挖前要加强超前注浆效果,减少开挖长度。在开挖方法中应尽量采用环形开挖预留核心土法,或者其他减少围岩应力变化的开挖方式。初期支护中的喷射混凝土材料要确保质量,加强配合比控制,条件允许的情况下,应尽量采用厂内集中拌合。
初期支护若采用钢拱架,其布置间距、材料型号等必须严格按照设计及施工规范要求设置。其次要注意钢拱架与围岩之间要尽量贴合,存在空隙的部位要采用喷射混凝土进行填充饱满。在隧道施工中,整个初期支护钢拱架位置最容易出现裂缝,主要原因是钢拱架与喷射混凝土粘结性能较差。在施工前,要进行钢拱架湿润,再进行喷射混凝土。其次还应加强喷射混凝土养护,这个往往是隧道施工中最难以保证的。
(2)二次衬砌裂缝
二次衬砌裂缝,要首先分析导致裂缝发生的原因。一般主要分为两种。一种是混凝土凝固时产生的干缩裂缝,还有一种是由于二次衬砌承受了围岩压力而产生应力裂缝。干缩裂缝按照混凝土裂缝进行处理即可,本文不在重点阐述。第二种裂缝,一般和隧道路线呈垂直方向。在该隧道施工和研究时发现,二次衬砌裂缝集中位于位于先行洞中夹岩位置,或边墙延纵向至拱腰位置。且先行洞的二次衬砌裂缝明显较后行洞的多。主要原因是小净距隧道施工时,先行洞围岩受两次施工影响,围岩应力发生了多次扰动。因此小净距隧道的中夹岩必须要做好保护和加固措施,才能避免产生病害。再者二次衬砌厚度不足,混凝土拆模过早,亦可引发裂缝。
预防措施:首先要合理确定先行洞与后行洞的开挖错开距离,尽量采用弱爆破或人工机械开挖,以减少对中夹岩的破坏和扰动。二次衬砌施工时间要结合监控量测数据,且整个初期支护系统处于稳定后,再进行施工。其次要特别注意先行洞的二次衬砌施工不能早于后行洞相应位置的开挖时间。
加强中夹岩注浆加固保护措施。中夹岩注浆加固可采用Φ42小导管进行梅花状布置,注浆采用从低到高的顺序。由于注浆管长度单侧覆盖范围有限,因此在先型洞和后行洞的两侧均应进行注浆加固。对于围岩较差的地段,可采用迈式锚杆进行超前注浆,待掘进后再进行中夹岩加固。
电热炉
还要加强二次衬砌施工测量管理,确保二次衬砌厚度。二次衬砌为钢筋混凝土的,要确保钢筋的保护层。并在强度达到要求后再进行衬砌台车的转移,做好混凝土养生措施,保证养生时间充足。
(3)初期支护严重变形、二次衬砌开裂
贴片变压器隧道开挖扰动后,围岩应力会重新进行分配,尤其是在地下水丰富或埋深较浅的隧道,沉
降数据波动会更加明显。围岩越差越容易发生病害。数据表明:先行洞出现此类病害问题较多,主要是先行洞中夹岩受二次应力扰动。或二次衬砌施工较早,隧道整个支护体系处于不稳定状态,二次衬砌提前承担了部分围岩压力,导致出现了病害。小净距隧道仰拱施工不符合要求,或未及时封闭成环而导致隧道出现不均匀沉降也会引发此类病害。
预防措施:小净距隧道在施工过程中要加强监控量测和超强地质预报,发现数据由异常变化要及时停止施工,待原因分析和制定措施后再进行处理和施工。小净距隧道先行洞与后行洞施工之间的施工距离要结合现场情况合理确定,尽量减少后行洞施工对中夹岩的扰动。初期支护中由于施工开挖方式,各种支护需要分批次进行。所以一定要加强彼此之间的连接,要确保相连牢固尤其是超前锚杆与钢拱架、系统锚杆和钢拱架要焊接饱满,确保整个支护体系形成整体,充分发挥支护效应。隧道仰拱要按要求进行施工,尽早封闭成环形成整体。二次衬砌要在围岩和初期支护监测数据稳定后再进行施工,且二次衬砌施工完成后,仍然需要继续加强监控量测,持续观察二次衬砌稳定状态,对于出现变形、开裂等现象,要及时反馈、及时分析原因、及时加固处理,防止产生重大质量安全事故。
要加强隧道内监控量测。它是隧道施工中最重要的一环,它能有效的掌握围岩、支护体系
的动态信息,指导施工。通过结合软件分析各种测量数据,能及时发现施工中安全隐患,避免产生更大的安全事故。
雷锋帽(4)隧道超欠挖
由于小净距隧道中夹岩加固施工,隧道施工人员可能会因避免影响中夹岩,会在开挖或者爆破时稍微偏离中夹岩一侧,导致隧道超欠挖。或隧道内光线较暗,在测量放线中会存在一定的误差,使整个开挖面偏移,采取纠正后,也会出现一定的超欠挖。工人的钻眼水平、爆破水平等也是影响因素。其次小净距隧道主要常见于较好的岩层地质,隧道围岩较为完整坚硬,开挖或爆破时,控制不好精确度,也会导致超欠挖。
ccc360预防措施:加强小净距隧道施工的管理,必须要做好技术交底和相关培训工作,并将小净距隧道作为作为项目重点监管部位。班组施工人员及爆破人员尽量采用经验丰富的专业人员。在测量过程中要实行复检程序,避免测量误差。并做好地质预报工作,并结合质地预报,及时调整开挖方法和掘进速度,从而避免超欠挖。
移动管式喷砂机三、病害发生后处理措施
(1)初期支护开裂、掉块
出现这类情况,先要设置观测点,做好监控量测工作。等待变化较小且稳定后再进行处理。不管是因为混凝土自身原因还是因为围岩应力产生的病害,均应重新对病害部位进行注浆加固后再进行处理。处治方案:对病害位置的喷射混凝土进行人工凿除,凿除时要做好安全防护措施及隧道稳定观测。凿除后按照设计图纸进行重新施工,必要情况下可适当加密锁脚锚杆及钢筋网,锁脚锚杆及钢筋网与钢拱架或钢格栅连接性要牢固。
(2)二次衬砌裂缝
对于二次衬砌一般裂缝主要采取抹面处理或碳纤维加固。对于应力裂缝处理措施就是提高围岩稳定。提高围岩稳定就要对初期支护和围岩进行注浆加固。加固方法和一般隧道加固注浆方式基本相同,本文不在详细说明。二次衬砌注浆完成后,再对裂缝进行封闭处理。
(3)初期支护及二次衬砌严重变形开裂
出现这种情况,隧道此时可能处于极大的安全风险,在处理前应做好安全风险评估,并制定安全专项施工方案和处理措施,经专家评审后,再进行处理整治。
初期支护严重变形后,侵入到了二次衬砌空间,会影响到隧道整体净空或导致二衬厚度不足。病害处治前进行要先设置临时拱架支撑和注浆加固,确保隧道围岩稳定,保证安全施工。初期支护变形段处理要对变形的部位进行更换支护体系。更换支护体系要进行分段进行,严禁一次性整体拆除。换拱处治时,采用双排超前小导管辅助施工,破除喷射砼必须采用人工破除,且尽量减少振动,而引发二次病害。若钢拱架后方围岩已侵入净空也要进行破除,并按照要求预留一定的拱顶下沉量和周边收敛量。在处治施工前要求布置沉降和位移观测点,施工种要加强观测频次。处治完成后初期支护不能立即进行二衬施工,要待初支变形稳定后再进行二衬施工。针对此类病害,要高度重视,不能盲目施工,一定要做好安全措施和安全技术交底工作。加强监控量测数据实时分析,设置专人看护。一旦发现异常要及时撤离人员,暂停施工。

本文发布于:2024-09-24 11:26:02,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/3/305747.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:施工   隧道   进行
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议