葛海燕
(中鐵四局集團第七工程分公司,安徽合肥 230023)
福建省莆永高速公路仙游—永春段項目建設(shè)地點位于福建省泉州境,項目全長36.786 km,采用四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計行車速度80 km/h,其中嶺庵山隧道全長3 004.5 m,為分離式隧道,特長隧道。2013年2月16日嶺庵山隧道進口右洞掌子面爆破,爆破后掌子面里程為YK103+920,爆破后發(fā)現(xiàn)在掌子面處有大股水流出的聲音,一個小時后洞內(nèi)積水約30 cm,現(xiàn)場隨即組織力量進行抽水處理,由于出水量較大,地下水呈股狀流出,在組織排水的過程中,洞內(nèi)積水越來越深,掌子面積水最深時達到3 m左右,由于積水嚴(yán)重,無法對掌子面部位進行支護及監(jiān)控量測。
嶺庵山隧道進口右洞YK103+916~YK103+928段,原設(shè)計為Ⅱ級圍巖,在隧道開挖后發(fā)現(xiàn)塌方體為軟質(zhì)巖,泥化,圍巖強度較低,節(jié)理裂隙發(fā)育,多處節(jié)理相互交錯,巖體較破碎,拱部及邊墻穩(wěn)定性差,滑動面發(fā)育,掌子面處突水,從而導(dǎo)致此段拱頂產(chǎn)生塌方。
1)方案選擇。
方案1:采用洞身管棚施工技術(shù),施工20 m長洞內(nèi)管棚通過塌方體。該方案可行,施工難度較大,施工成本高,施工周期長(所需要的人員、機械設(shè)備、材料等均需要重新進場)。
方案2:采用塌方體拱頂泵送混凝土技術(shù)配合超前支護通過塌方體。該方案操作方便,施工難度較小,施工成本低,施工周期較短(所需要的人員、機械設(shè)備、材料等均可利用現(xiàn)場已有資源)。故選擇方案2處理該段塌方。
2)塌方段處理方案。
總體處理方案:塌腔段回填洞渣并施工土模,洞頂塌腔內(nèi)泵送混凝土回填,鋪設(shè)緩沖砂層,后對YK103+916~YK103+928段(塌方段)采用ZDK-1(b)型復(fù)合支護(初支采用C25噴射混凝土,厚度為30 cm,采用Ⅰ22b型鋼支護,縱向間距為0.3 m,二襯采用C30防水混凝土,厚度為55 cm)。施工示意圖見圖1。
具體處理措施如下:
a.塌腔回填,施作土模:對坍塌段洞身空間內(nèi)采用土石混合回填反壓,回填空腔至距洞頂1 m~2 m處形成平臺,以作為土模,平臺至洞頂?shù)? m~2 m機械無法作業(yè)部位采用人工砂袋回填,對砂袋采用小導(dǎo)管注漿固結(jié)處理,外側(cè)采用C20噴混凝土封閉,厚度20 cm,以作為止?jié){墻。
b.預(yù)埋灌注混凝土導(dǎo)管(直徑125 mm)、吹砂做緩沖層管(直徑50 mm)、觀察管(直徑125 mm)、出氣管(直徑50 mm),施工完后打眼排水(且能檢查灌注混凝土厚度)。
圖1 嶺庵山隧道塌方處理立面及縱斷面布置圖(比例:1:100)
c.洞頂塌腔泵送混凝土回填:拱部塌腔處采用泵送C25防水混凝土回填,混凝土應(yīng)填至拱頂上5 m高位置;泵送混凝土回填應(yīng)分層進行,第一層應(yīng)泵送至洞頂1 m處,待3 d后混凝土達到80%強度后,再泵送第二層混凝土至洞頂3 m處,待3 d后其達到80%強度后,最后泵送混凝土至洞頂5 m處;泵送混凝土前應(yīng)預(yù)留好泵送混凝土管。
d.鋪設(shè)緩沖砂層:回填混凝土結(jié)束3 d后,待混凝土凝固至一定強度后,混凝土面上應(yīng)設(shè)置一層緩沖層,采用灌砂,厚度不小于2 m。
e.塌方段開挖支護:塌方段采用CD法開挖,左右側(cè)交錯進行,每循環(huán)進尺控制在0.6 m左右,嚴(yán)格按采用ZDK-1(b)型復(fù)合支護施工,工字鋼間距變更為0.3 m一榀,超前支護采用F2-3超前小導(dǎo)管注漿加固(6 m長小導(dǎo)管注漿,小導(dǎo)管注漿縱向間距為90 cm,環(huán)向間距為50 cm)。
f.YK103+916~YK103+920為已開挖段落,在開挖塌方段前按照ZDK-1(b)型支護方式對該段進行支護。
在塌方段YK103+916~YK103+928的初期支護全部閉合且仰拱完成后才往前掘進開挖,經(jīng)過監(jiān)控量測數(shù)據(jù)顯示,該段支護變形穩(wěn)定。在繼續(xù)開挖前做好超前地質(zhì)預(yù)報工作,根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報資料及時調(diào)整開挖方式及爆破參數(shù),并交底至現(xiàn)場管理及作業(yè)人員,確保施工安全。
采用該方案處理塌方,結(jié)合了現(xiàn)場實際,操作方便,施工難度較小,降低了施工成本,從2013年2月18日開始處理,至2013年3月5日施工完成,施工周期時間短,有效快速的通過了塌方體,通過對塌方體段的監(jiān)控量測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),開挖支護完成后塌方體段圍巖穩(wěn)定,可繼續(xù)進行下道工序施工,為后續(xù)施工節(jié)約了時間,該隧道作為莆永高速全線第一座貫通的特長隧道,得到了各方的認(rèn)同。
[1]成國文.某隧道塌方原因分析及處置方法[J].山西建筑,2012,38(23):169-170.