隧洞垮塌处理方案的选择与应用.doc

隧洞垮塌处理方案的选择与应用
伍中洪
工程概况
狮子坪电站位于四川阿坝藏族羌族自治州理县境内岷江右岸一级支流杂谷
脑河上,为杂谷脑河梯级水电开发的龙头水库电让,电站装机3台,单机容量65MW,总装机容量195MW。,,为年调节水库。
,隧洞开挖断面为马蹄形。隧洞开挖至
(隧)10+285m处,岩石变差,出现垮塌,塌体高度达5~7m。垮塌处岩性以厚~巨厚层状变质砂岩为主,弱风化,岩体内发育有宽1~,破碎带走向与洞轴线呈小角度相交,主错带连续分布10~30cm灰白色断层泥及糜棱岩;上盘影响宽2~,岩体挤压破碎,蚀变软弱,手抓即散;沿带地下水呈滴状渗出。受断层挤压破碎带的影响,该洞段围岩稳定性差,属Ⅴ类围岩。
施工方案
垮塌段处理方案一:大管棚法施工
1、管棚施工参数设计

根据现场垮塌的长度和管棚轴线上仰角,拟定管棚长20m;

根据现场垮塌体的破碎程度,并结合其它类似经验,拟定顶拱管棚中心距控制在35cm内,边墙管棚中心距控制在40cm内;

根据垮塌物理性质和目前的施工手段,并结合市场物质的供应及经济效益选用Ф108钢管内置入Φ28螺纹钢,并注入水泥浆,以形成钢管桩棚,确保足够的刚度;

所有管棚施工完成后,再由上至下,由中向两边开始注浆,使注入的水泥浆向管棚四周扩散,并产将其固结,便于下步开挖。注浆压力因其是松散垮塌体,~,水灰比1:(1~)之间,由于有少量渗水,注浆时掺入一定比例的水玻璃,水泥:水玻璃=1:(~),具体可根据现场情况调整;

因隧洞垮塌段后部已作支护,为不侵占支护断面,结合施工设备特点,顶拱每根管棚仰角
定在5°~8°之间,两侧边墙管棚侧向左、右3°~5°;

为保证灌浆在每段都能达到效果,注浆孔直径选择Ф12、间距40cm,梅花形布置。
2、管棚施工工艺

工作面封闭(10cm厚C20喷砼支护)→工作台架设→管棚定位并确定轴向标志→架设钻机→钻孔施工→高压风清管→置入钢筋→注浆→清拆工作面转入开挖施工程序

为保证施工人员和设备安全并为下步注浆提供条件,对工作面进行C20喷砼进行封闭,并采用脚手架搭设工作平台,测量放样定点;因该段垮塌松散体夹杂有大小不均的各类岩石,且岩石的可钻性在5~6之间,直接施工进入和成孔后再置入Φ108钢管这种施工工艺无法实施,故采用KSZ100D电动潜孔钻机,Ф110偏心锤跟进管钻进施工工艺来完成;管棚钻孔达到设计深度后,退出偏向时,将管内碎石、粉尘采用高压风清除,然后置入Φ28钢筋于Ф108钢管中,最后用止浆阀封孔灌浆,使管棚圆周50cm范围内达到固结。
垮塌处理方案二:超前小导管法施工
1、施工程序
架设上台阶拱支撑
开挖上台阶
预固结灌浆
打超前花管棚
焊接连接筋
打锁脚锚杆
架设竖支撑
下台阶开挖
挂网喷砼
2、施工方法

超前小导管选用φ32mm钢管,长度L=,环向间距为30cm,