隧道施工塌方的預(yù)防及處理措施
在地質(zhì)不良的地段修筑隧道,,常會遇到洞頂圍巖下榻,、側(cè)壁滑動,甚至冒頂?shù)葒?yán)重事故,,這些現(xiàn)象在施工中稱為塌方。塌方威脅人身安全,、使施工延誤工期,、圍巖更不穩(wěn)定。
了解隧道施工塌方的原因
1.地質(zhì)因素
在隧道施工中,,局部地段地質(zhì)構(gòu)造變化,、斷層破碎帶、軟弱夾層等工程地質(zhì)條件變化,,如果施工預(yù)防措施不當(dāng),、不及時,極易造成隧道塌方事故,。
2水文因素(最難控制)
在隧道施工中,,由于巖土中水的變化,水沿巖體軟弱面流動,,破壞巖體組織,,造成巖體失穩(wěn)而發(fā)生塌方事故;雨水滲入斷裂帶及裂隙后形成滑動面,,巖石相互滑動,,內(nèi)力擠壓變形也易造成塌方,。
3人為因素
隧道施工過程中由于施工人員對地下工程地質(zhì)情況不了解,忽視圍巖細(xì)微變化,,對圍巖自穩(wěn)能力過高估計,,造成思想上的麻痹大意,對不良地質(zhì)地段沒有采取合理的開挖方法,,支護不及時,,在開挖時,爆破對圍巖的擾動過大,,開挖后圍巖暴露時間過長,、風(fēng)化程度加劇,造成應(yīng)力重分布,,使得原來不應(yīng)塌方段,,因巖體失穩(wěn)而產(chǎn)生塌方。
人為因素造成的塌方著重體現(xiàn)在如下幾個方面
(1)施工工藝(控制關(guān)鍵)在隧道施工中,,正確的施工工藝是控制選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com 塌方事件的關(guān)鍵,。施工過程中盲目的采取單一的施工方案或施工方法,不根據(jù)現(xiàn)場實際地質(zhì)情況和地層變化情況及時修改施工方案和施工參數(shù),,造成施工方案或施工方法不適應(yīng)現(xiàn)場實際地層,,施工參數(shù)滿足不了施工防護要求,有可能導(dǎo)致塌方事故,。
(2)地質(zhì)超前預(yù)報和監(jiān)控量測(施工重要環(huán)節(jié))在隧道施工中,,監(jiān)控量測必須按施工方案及規(guī)范要求進(jìn)行,施工中往往因監(jiān)控量測不到位,,布點,、量測等不準(zhǔn)確或不符合要求,對施工起不到指導(dǎo)性作用,,造成塌方,。
掌握:隧道施工預(yù)防塌方措施
1隧道塌方前征兆文地質(zhì)特征及巖石力學(xué)上反應(yīng)出一些征兆。根據(jù)這些征兆來預(yù)測圍巖的穩(wěn)定性,,進(jìn)行地質(zhì)超前預(yù)報,,從而保證施工的安全,防治隧道塌方,。
圍巖的變形破壞,,失穩(wěn)塌方有如下一些征兆
圍巖的變形破壞、失穩(wěn)塌方,,是從量變到質(zhì)變的過程,,在量變的過程中,必然會出現(xiàn)圍巖的工程地質(zhì)和水
(1)遇特殊和不良地質(zhì)條件,,如斷層及其破碎帶,、滑動層,、溶洞、陷穴,、古河槽,、堆積體,、流沙,、淤泥、地下水,、松散地層等穩(wěn)定性差的圍巖,。
(2)水文地質(zhì)條件的變化,如干燥的圍巖突然出水,,地下水突然增多,,涌水量增大,水質(zhì)由清變濁等是即將發(fā)生塌方的前兆,。
(3)開挖面上有可能不穩(wěn)定巖體的出露,,尤其是小斷層或其他軟弱結(jié)構(gòu)面和圍巖的節(jié)理裂隙構(gòu)造的出露處,往往是圍巖局部塌方的部位,。
(4)拱頂不斷掉下小石塊,,甚至較大的石塊相繼掉落,預(yù)示著圍巖即將發(fā)生塌方,。
(5)巖石裂隙周圍出現(xiàn)巖粉或洞內(nèi)無故有巖粉飛揚時,,說明可能即將發(fā)生塌方。
鋼架扭曲破壞及裂縫
(6)圍巖發(fā)生裂縫,,并逐步擴大,,很可能發(fā)生塌方。
(7)支護受力變形發(fā)出聲響時,,說明圍巖受力增大,,有塌方的可能。
(8)噴射混凝土出現(xiàn)大量的明顯裂紋,,說明圍巖壓力增大,,有可能出現(xiàn)失穩(wěn)塌方。
(9)圍巖或隧道支護,,拱腳附近的水平收斂大于0.2mm/d,,或拱頂下沉量大于0.1mm/d,并繼續(xù)增大時,,說明圍巖仍在發(fā)生變形,,處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。
2隧道塌方預(yù)防措施(地質(zhì)超前預(yù)報,、圍巖監(jiān)控量測)
采用地質(zhì)超前預(yù)報措施,,進(jìn)行圍巖監(jiān)控量測及洞內(nèi)觀察
洞內(nèi)觀察內(nèi)容包括:
工作面附近圍巖巖性,,斷層破碎帶,變質(zhì)帶及巖石種類的觀察,;
節(jié)理發(fā)育程度,、接觸面充填物的性質(zhì),開挖面穩(wěn)定狀態(tài)的觀察,;
開挖面有無松散塌方剝落現(xiàn)象,,有無地下水等現(xiàn)象。
以上觀察內(nèi)容均需做好記錄,。
初期支護完成后,,對初期支護的狀況進(jìn)行觀察,內(nèi)容包括支護錨桿是否被拉曲,,噴射混凝土是否產(chǎn)生裂縫,,剝離和剪切破壞,鋼拱架支撐有無被壓彎曲現(xiàn)象等,。洞外觀察包括:對洞口情況,,地表沉陷,邊坡及仰坡的穩(wěn)定性以及地表水滲透等的觀察,。
(1)工程地質(zhì)與支護狀況觀察隧道開挖工作面的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)觀察和描述,,是確定圍巖設(shè)計情況是否和實際相符,判斷圍巖穩(wěn)定性和預(yù)測開挖面前方的地質(zhì)條件,;開挖工作面附近初期支護狀況的觀察和裂隙描述,,對于直接判斷圍巖的穩(wěn)定性和支護參數(shù)的檢驗也是必不可少的。
(2)洞內(nèi)觀察項目
a開挖工作面觀察應(yīng)在每次開挖后進(jìn)行,,包括圍巖巖性,、巖質(zhì)、斷層破碎帶,、節(jié)理裂隙發(fā)育程度和方向,、有無松散塌方、剝落掉塊現(xiàn)象,、有無滲水等,;
b在節(jié)理、裂隙發(fā)育的鑲嵌狀,、塊狀脆性硬巖地段重視觀察圍巖節(jié)理,、裂隙走向及發(fā)育程度,對易引起塌方的巖塊及時進(jìn)行錨桿支護或噴射混凝土封閉,;
c對已經(jīng)施工段的觀察每天至少應(yīng)進(jìn)行一次,,主要觀察噴射混凝土、錨桿,、鋼架和二次襯砌等的穩(wěn)定狀態(tài),;如噴射混凝土產(chǎn)生裂隙,、剝離和剪切破壞、拱架支撐是否壓屈,、二次襯砌是否開裂等,;
d洞外觀察重點應(yīng)在洞口段和洞身埋深較淺地段,其觀察內(nèi)容應(yīng)包括地表開裂,、地表沉降,、邊坡及仰坡穩(wěn)定狀態(tài)、地表水滲透情況等,;
e常用觀察手段:目測,,或借助相機,、地質(zhì)羅盤,、手電筒等工具
3隧道防塌方施工措施
首先要做好開工前準(zhǔn)備工作對人員進(jìn)行培訓(xùn)學(xué)習(xí)等。
3-1洞口施工防塌方措施
作好洞口防護措施及防排水措施,,避開雨季施工,,預(yù)防洞口滑坡。
3-2隧道洞身施工防塌方措施'
(1)隧道施工掌子面防塌方措施
掌子面的穩(wěn)定是安全施工的前提條件,,對于粘聚力小的砂土圍巖,,應(yīng)選用輔助施工方法,如超前支護,、開挖面噴射混凝土和安裝錨桿等,。隧道施工掌子面防塌方,應(yīng)根據(jù)隧道超前地質(zhì)預(yù)報情況,,結(jié)合開挖面實際地質(zhì)情況,,嚴(yán)格按照隧道施工方案,采用有效合理的超前支護,、預(yù)加固措施,。施工中嚴(yán)格控制各開挖分部循環(huán)進(jìn)尺,開挖和支護工序必須銜接緊密,,以減少圍巖變形,。
a 在接近斷層及接觸帶時,加強地質(zhì)預(yù)報,,結(jié)合管棚,、小導(dǎo)管、炮眼鉆進(jìn)及巖性情況進(jìn)行綜合分析,,判定開挖前方工程地質(zhì),、水文地質(zhì)、圍巖松動情況及圍巖類別,,提出合理性施工方案建議,。
b 超前支護:施工方法主要有超前管棚,、超前小導(dǎo)管、預(yù)注漿等幾種施工方法,。
c 減少循環(huán)進(jìn)尺,,采用無爆開挖或松動爆破,盡量減少對圍巖的擾動,;洞內(nèi)配備足夠的裝土草袋,、木料;一旦發(fā)現(xiàn)掌子面塌方或有塌方征兆,,立即撤出所有人員及機械,。
d 及時支護,做到即挖即護,。
e 加強施工組織管理,,嚴(yán)格施工工序,并組織好物資供應(yīng)工作,。
f 松散地層施工:松散地層的主要特點是穩(wěn)定性差,,結(jié)構(gòu)松散,若有地下水時,,施工中極易發(fā)生塌方,。若遇上這種地層,主要是應(yīng)減少對圍巖的擾動,,施工中可采用先支護后開挖,,密閉支撐,邊開挖邊封閉的辦法,,以防止塌方,。
g 溶洞處理:若在溶洞發(fā)育地段進(jìn)行隧道開挖,施工應(yīng)采用超前探測鉆孔對溶洞發(fā)育規(guī)律進(jìn)行探測預(yù)報,,根據(jù)探測結(jié)果,,采取相應(yīng)的處理措施。
(2)隧道施工拱頂,、邊墻防塌方施工
a 加強監(jiān)控量測,,及時反饋信息。
b 遇到監(jiān)控數(shù)據(jù)發(fā)生變化或地質(zhì)條件突變時,,要及時采取措施,,加強支護參數(shù)。
c 做好隧道洞內(nèi)外的防排水,。在施工中,,特別注意洞內(nèi)地下水的變化,采取防、排,、堵,、截相結(jié)合的排水方案,因地制宜,,綜合治理,。
d 嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。隧道內(nèi)的襯砌,、支護等材料必須保證質(zhì)量,,按施工工藝施工,防止因偷工減料,、材料質(zhì)量等問題造成人為事故,。
3-3其它措施
其它管理控制措施隧道施工的危險源很多,其中隧道塌方處理是一項艱難而復(fù)雜的作業(yè),,處理方法很多,,需根據(jù)塌方的規(guī)模、部位,、具體情況而定,。施工中應(yīng)制定各項管理制度,加強監(jiān)管,,控制安全事故的發(fā)生。
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