隧道左洞上台阶拱顶塌方处理方案.doc

石鼓山隧道左洞上台阶ZK13+502-
拱顶塌方解决方案
现场描述
2月21日凌晨3点左右，左洞上台阶ZK13+502-499处掌子面接近左侧拱顶部位局部岩体由于围岩自稳能力差，受断面开挖施工影响浮现塌方，形成长3米宽2米高2米左右空腔。为了保证施工安全和工程质量，一方面对空腔部位及其周边进行初喷，使岩层表面形成凝固层。塌方段我部已采用如下施工方案施工。
塌方段开挖采用机械直接开挖法，空腔附近禁止打眼爆破，欠挖部位采用风镐清除。开挖过程中严格遵循小进尺，弱爆破；
每循环施工进尺一榀拱架，ZK13+502-499段拱架由本来格栅拱架变为钢拱架，拱架采用Ⅰ22b型工字钢，拱架间距为50cm，每榀立完架后沿拱架外侧环向打Φ42超前小导管，每根长5m，间距50cm。并沿拱架法向方向打Φ25中空注浆锚杆，锚杆长度4m，×；
小导管和锚杆安装完后及时进行注浆。注浆采用水泥单液浆，水灰比为1∶1，～1MPa；
每榀拱架初支完毕后，及时对空腔部位由内向外进行返喷，每层喷射砼均挂设钢筋网。为了保证坍塌处喷射砼背后密实没有空洞，喷射砼时在坍塌处预留数根Φ100钢管。待坍塌某些所有封闭完后，对空洞某些进行吹沙和注浆解决。
但在2月23日上午9点30左右，左洞上台阶在初支立架时，由于拱顶左侧空腔部位难以达到预期效果，围岩松散
，上下台阶跨度大，导致ZK13+。时间从23日9∶00-10∶00时约一种小时时间，空腔长10-13m，，厚度无法观测，塌方量约100m3左右。给施工带来很大安全隐患。
解决方案
因素分析：据原工程地质勘察报告显示，该段围岩为微风化凝灰熔岩（硬质岩），夹薄层微风化砂质泥岩（软质岩），围岩构造呈块状。但据现场岩层状况来看，接近左侧拱顶部位围岩呈现大面积砂质泥岩，原设计为Ⅳ级围岩。但现场实际为Ⅴ级围岩，现场塌方物可见。为避免对塌方段围岩形成多次扰动，我部现拟采用如下方案进行该段施工。
1. 为防止塌方土体松动，引起拱顶部位围岩再次浮现坍塌，一方面应对掌子面塌方土体进行初喷，喷层厚度为20cm，使其土体表面凝固。另一方面，运用小导管对其进行注浆，直到漏浆为止；
2. 运用现场条件对初支拱架进行暂时加固，办法工字钢一端支撑于初支拱架底端，并与拱架焊接牢固，另一端置于台架之上。使之与台架形成支撑体系；
3. 对左洞上台阶ZK13+-510段初期支护拱架重新加固，加固办法为：在原有拱架两侧按梅花型布置Φ42超前小导管，每根长5m，×。所有钢管用纵向连接钢筋连接牢固并与拱架焊接。原有拱架锁脚重新采用小导管，等所有导管施工完毕后应进行注浆；
4. 拱架重新定位后，上台阶应增设中支撑与暂时仰拱以便形成暂时闭合环加固初期支护。暂时仰拱拱架采用工字钢与初支拱架通过连接钢板进行栓接，用C25砼进行浇注，砼厚度为30cm；
待初期支护拱架加固完毕后，塌方段开挖采用多台阶预留核心土环向开挖法，空腔附近禁止打眼爆破，欠挖部位应采用风镐清除。开挖过程中应严格遵循小进尺，弱爆破；
掌子面仍采用Ⅰ22b型钢拱架进行初期支护施工，拱架间距50cm，并沿钢拱架轮廓线环向布设双层Φ4