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高速公路隧道穿越松散堆积层技术方案探讨


来源:刘俊(党委组织部)江西建材CN 36-1104/TU ISSN 1006-2890 2019年8月刊      发布时间:2019/9/16 10:15:10     点击率:146

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刘俊1,吴建2

(1.365bet在线体育投注网 四川 成都 610041

2. 四川汶马高速公路有限责任企业 四川 成都 610041)


摘要:随着国家经济发展,高速公路的全国范围内的建造有序展开,在隧道的建造过程当中,面对不同的地质情况,采用的技术不同,本文就隧道穿越松散堆积体进行相关技术方法的探讨,并结合工程实例,对复杂工况条件下的处置方案进行分析和总结。

关键词隧道;松散堆积层;技术方案


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

随着我国综合国力的不断增强,工程技术水平不断提高,有条件、有能力在西部山区开展复杂工程建设。但是由于我国西部地区山脉众多,地形地质条件复杂,穿越松散堆积层就是较为常见的情况,复杂工况的分析判断和技术方案的选择就显得十分重要。本文结合西部某高速公路隧道穿越泥石流沟松散堆积层的处置技术方案进行分析。

1工程概述

1.1区域概述:本项目所在地区位于盆地西缘山地,为向青藏高原的过渡地带。西部抬升幅度大,东部小,形成由西向东倾斜地势。工作区山脉绝大多数为背斜山,与地质构造带走向一致。沿线山脉纵横,地表崎岖,地貌类型复杂多样。

1.2地质构造:项目区构造主体位于松潘-甘孜褶皱系一级构造单元。进一步区划可划分出龙门山陷褶断束、茂汶-丹巴地背斜、马尔康地向斜三个三级构造单元。主要构造为薛城S型构造、族郎帚状构造。主要断裂有米亚罗压扭性断层。

1.3地质情况:原设计隧道围岩由三叠系中统杂古脑组变质砂岩夹板岩、千枚岩组成,中厚层状、厚层状结构为主,同时少量薄层状,变质砂岩与板岩、千枚岩之厚度比为8:1至10:1。具有稳定性,但实际开挖后发现拱顶有一组断层,其内充填块石土、漂(卵)石,无胶结,属于典型的松散堆积层,不稳定性极高。

1.4现场踏勘结果:冲沟现场踏勘,冲沟长度约2km,主要为第四系全新统崩坡积层块石土、碎石土及上更新统冲洪积层漂石、卵石组成,呈松散结构,未见基岩出露;冲沟内无地表径流,初步判定地表水通过块石土、漂石下渗至基岩面形成地下水,在隧道开挖过程中沿基岩裂隙块石架空层渗出,渗流量>10000m?/d,呈股状冲刷裂隙间充填的块石土、漂(卵)石,导致拱顶坍塌。

2  病害情况

2.1拱顶大量坍塌:由于地下水渗出较大,呈股状冲刷块石头,导致拱顶大规模坍塌。

2.2地下水喷涌,顶部加固注浆冲刷,造成极大安全隐患,同时地下水含有大量腐蚀性物质,相关人员进行工作实施时身体遭受损害。

3处置方案相关技术应用

结合超前预报结论,该段围岩主要为第四纪漂、块石,局部为卵碎石,松散,基本无胶结,稳定性极差;综合考虑采用预注浆加固及多台阶方式开挖。

3.1止浆墙施工

止浆墙采用C30混凝土浇筑,厚1m,周边采用2排环向间距1.0m,排距1.0 m,长2m的Φ25mm砂浆锚杆,嵌入围岩1m。周边预埋1.5m长的Φ42mm导管,止浆墙浇注完成后,通过导管进行注浆对止浆墙与初支护间的裂隙进行封闭。

3.2.全断面深孔预注浆

注浆加固范围为开挖轮廓线外6m,长度40m,分四段实施,第一段长13m,第二段长19m,第三段长28m,第四段长40m,各注浆段之间设止浆塞,一个注浆段完成后留5m不开挖作为下一注浆段的止浆岩段。施工工艺流程为:施工准备→施工止浆墙→测量布孔→孔口管段钻孔安装→钻孔至设计深度→分段安装止浆塞注浆。

4注浆加固操作要点

(1)注浆加固范围为开挖轮廓线外6m,长度40m,分四段实施,第一段长13m,第二段长19m,第三段长28m,第四段长40m。一个注浆段完成后留5m不开挖作为下一注浆段的止浆岩段。

(2)注浆孔布置由工作面向开挖方向呈伞形状辐射,钻孔布置成数圈,内外圈按梅花形排列,并采用长短孔结合,以达到注浆充分,不留死角为目的,浆液扩散半径2m,孔径Φ110mm。

(3)注浆材料采用水泥-水玻璃双液浆,水泥采用42.5普通硅酸盐水泥,水玻璃模数2.8,浓度35°Be'(波美度)。

(4)采用分段后退式(跟管钻进)注浆,分段长度宜为3~5m,最大长度不超过8m,各注浆段之间设止浆塞。

(5)采用纯压式灌浆,注浆压力:静水压力+0.5~1.5Mpa。第一序孔按注浆量进行控制,注浆量达到或接近预估注浆量可结束本孔注浆;第二序孔按注浆压力进行控制,注浆压力达到设计压力,注浆量逐渐减少,最终小于1L/min·m,并维持10min以上,可结束本孔注浆。

(6)涌水流量大处,浆墙厚变为2m。

5注意事项

(1)止浆墙基础必须在基岩上,基底虚渣必须清理干净,防止虚土引起止浆墙下沉和注浆过程中漏浆;

(2)控制好注浆压力明确施工注浆液水灰比;

(3)从施工准备测量放样:钻机就位注浆无缝钢管的合理使用、注水泥浆及施工后的场地清理这些方面入手,确定实践中的注浆工艺流程,从而完善隧道项部山体加固方案[1]

(4)注浆顺序:先注外圈,后注内圈,先稀后密,由下而上间隔施作;

(5)合理选择技术方案:在松散体堆积伴涌水隧道施工过程中,应选择合理的处置措施,如本次采用的全断面深孔预注浆措施主要适用于大型溶洞软塑充填物或厚度较大的软塑状富水断层破碎带,岩体结构类型为散体状结构,岩体完整程度为极破碎;

6结语

施工过程中,由于松散堆积层的特殊性,受力结构难以分析,极易受到地下水侵蚀,产生塌陷。在相关施工过程中,做好地下水的治理是关键,水量过大,将会造成喷射混凝土被水冲走,对支护结构造成极大危害,同时,地下水排泄会带出泥沙、砾石,造成拱顶上方出现空腔,应注意排堵结合,最大限度地降低地下水的影响,确保处置措施可靠、有效。

参考文献

[1]李龙喜,白鹏鹏,阳军生,叶新田,刘朋飞等.松散堆积体隧道围岩超前注浆技术[J].施工技术,2019,48(11):89-92+115.

编辑概况:刘俊(1985-),男,四川内江人,工程师,本科,主要从事高速公路建设管理工作。



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