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水運(yùn)工程隧道斷層破碎帶的處理技術(shù)劉洪光疒東省航趣瞳設(shè)集團(tuán)有限公司,廣東廣州511442 1工程概況廣東梅河高速公路東山崗隧道位于東山區(qū),為左、石線分離的雙洞單向行車雙車道隧道。左線起訖號(hào)為L(zhǎng)K79+570 4X80+170,全長(zhǎng)600m;石線起訖樁號(hào)為K79+56580+170,全長(zhǎng)605m.穿越山體最大高386.0m,最大埋深約150m.隧道凈寬為11.0m、凈高為6.9m,隧道左線、右線均位于宣線上。
2破碎帶條件段,有一擠壓性斷層構(gòu)造帶,構(gòu)造產(chǎn)狀82°(<885°),該構(gòu)造內(nèi)充填白色斷層泥及糜棱巖,蹤紅色、松軟、受構(gòu)造影響程度嚴(yán)重,巖石破碎,爺理裂隙很發(fā)育,巖土體潮濕,拱頂墻滴水,地下水主要為基巖裂隙水和土層內(nèi)的孔隙潛水,圍巖自穩(wěn)能力極差,洞頂容易產(chǎn)生大規(guī)模講塌和側(cè)壁失穩(wěn),構(gòu)造內(nèi)圍巖類別屬于類3破碎帶處斷案4X+810段M類圍巖成洞條件困難的特定地質(zhì)情況,結(jié)合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)及圍巖監(jiān)控量測(cè)的結(jié)果,為確保施工安全,對(duì)支護(hù)參數(shù)和施工方法作了調(diào)整。按照“注漿超前、弱爆破、短進(jìn)尺、少擾動(dòng)、強(qiáng)支護(hù)、早成環(huán)、勤測(cè)量、二次襯砌緊跟”的處理原則,采取超前小導(dǎo)管注漿預(yù)固結(jié)拱架網(wǎng)噴錨的聯(lián)合支護(hù)復(fù)合襯砌處理方案。復(fù)合襯砌支護(hù)主要參數(shù)見(jiàn)表U 4斷層破碎帶施工技術(shù)P 41洞挖洞身開(kāi)挖前先施工注漿小導(dǎo)管超前支護(hù),將拱部松散、破碎的圍巖固結(jié)為整體后,再進(jìn)行開(kāi)挖作此。洞身開(kāi)挖采用弧形導(dǎo)坑法施工。
每循環(huán)進(jìn)尺控制在084.0m范圍內(nèi)。開(kāi)挖時(shí)使劉洪光:隧道斷層破碎帶的處理技術(shù)表1復(fù)合襯砌支護(hù)主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目C25早強(qiáng)噴射混凝土厚度!25中空注漿徑向錨桿!8鋼筋網(wǎng)I16鋼拱架二次襯砌鋼筋混凝土厚度!42注漿/Jx導(dǎo)管超前支護(hù)參數(shù)網(wǎng)眼間距200間距800用超短臺(tái)階施工,臺(tái)階長(zhǎng)度控制在5.0m以內(nèi)。
其中上臺(tái)階采用弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法開(kāi)挖,使用小炮預(yù)裂爆破技術(shù)控制圍巖擾動(dòng),確保圍巖穩(wěn)定性,減少超挖。上臺(tái)階開(kāi)挖后及時(shí)用噴射混凝土封閉新躦巖面,以減少圍巖暴露時(shí)間,控制圍巖變形,防止圍巖松弛。封閉后及早施作拱部鋼架及噴錨掛網(wǎng)等初期支護(hù)。在上部弧形導(dǎo)坑開(kāi)挖超前102.0m后,平行開(kāi)挖中臺(tái)階或中、下臺(tái)階。邊墻馬口采用跳槽開(kāi)挖,且左石須錯(cuò)開(kāi)204.0m.核心土開(kāi)挖采用控制爆破,開(kāi)挖后立即施作仰拱。施工中加強(qiáng)洞內(nèi)圍巖量測(cè)工作,根據(jù)圍巖變化,及時(shí)調(diào)整初期支護(hù)參數(shù)4.2超前支護(hù)破碎、節(jié)理發(fā)育、富含水的實(shí)際地質(zhì)條件,采用超前小導(dǎo)管注漿預(yù)加固作為超前支護(hù)。其原理是在破碎松散的巖體中超前鉆孔,打入小導(dǎo)管并壓注具有膠凝性質(zhì)的漿液,漿液在注漿壓力的作用下呈脈狀快速滲入破碎松散巖體中,并將其中的空氣、水分排出,使松散破碎巖體膠結(jié)、固化,形成具有一定強(qiáng)度和抗?jié)B阻水能力的以漿膠為骨架的固結(jié)體,從而提高圍巖的整體性、抗?jié)B性和穩(wěn)定性。
注漿小導(dǎo)管采用直徑42mm的熱軋無(wú)縫鋼管,每根長(zhǎng)6.0m,―端加工成尖錐形,距另一端10m的位置開(kāi)始至尖錐端之間按梅花型布置間距為200m!80mm的孔眼4排,以利于小導(dǎo)管的推進(jìn)和漿液順利滲入破碎巖體2X鉆孔采用錨桿臺(tái)車沿開(kāi)挖輪廓線外以7°的外插角鉆孔,從兩側(cè)的拱腳向拱頂施工,孔的環(huán)向間距為400mm.小導(dǎo)管注漿前,用3040mm厚噴射混凝土封閉掌子面作為止?jié){墻。
注漿材料采用水泥漿,其漿液的水灰比為1 1.為防止?jié){液從其他孔眼溢出,注漿前對(duì)所有孔眼安裝止?jié){塞。由于破碎帶巖體孔隙不均勻,為保證開(kāi)挖輪廓線外環(huán)向破碎松散的巖體固結(jié)成具有一定強(qiáng)度及密實(shí)度的穩(wěn)定殼體,須使拱腳的注漿終壓高于拱腰和拱頂。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),確定拱腳終壓為1.2MPa、拱腰為1.0MPa、拱頂為0.8MPa時(shí)效果最好。注漿時(shí)從兩側(cè)拱腳向拱頂跳孔壓注,以確保固結(jié)效果和控制注漿量。在注漿芫成8h內(nèi),不能開(kāi)挖掘進(jìn)。開(kāi)挖時(shí)保留15 40m的止?jié){墻,防止下一次注漿時(shí)孔口跑漿。
43掛網(wǎng)噴錨與鋼拱架支護(hù)掛網(wǎng)噴錨與鋼拱架支護(hù)主要技術(shù)參數(shù):噴射混凝土厚023m;環(huán)向設(shè)置I16鋼拱架閉合成環(huán),每榀間距08m,鋼拱架在拱腳接頭板處設(shè)2根長(zhǎng)35m的D25中空注漿鎖腳錨桿;仰拱以上設(shè)置!8單層鋼筋網(wǎng),網(wǎng)眼間距為20cmX20cm;系統(tǒng)錨桿采用每根長(zhǎng)35m的D25中空注漿錨桿,沿徑向梅花型布置,間距為0.8m. 1)掛網(wǎng)噴錨支護(hù)。采用TK-961型砼濕噴機(jī)濕式噴射作業(yè),壓力為0.2H面層砼龜裂雖是一個(gè)老大難問(wèn)題,但并不是不可克服的頑癥,只要我們針對(duì)施工實(shí)際情況,制定嚴(yán)密的施工技術(shù)措施,采取得力有效的施工工藝,面層龜裂應(yīng)該可以得到有效的控制。在以往幾個(gè)工程中均采取了一些有效的措施:碼頭面層及時(shí)養(yǎng)護(hù),混凝土終凝時(shí),面層四周用粘土圍住,泡水養(yǎng)護(hù),并且及時(shí)鋸縫,防治龜裂產(chǎn)生。
選擇級(jí)配良好的砂石做粗骨料,嚴(yán)格控制砂石的雜質(zhì)含量,嚴(yán)格進(jìn)行砼投料計(jì)量,防止人為造成砼的不均勻性。嚴(yán)格控制好砼坍落度,一般控制在5070mm,使砼可塑性較好。施工前對(duì)預(yù)制面板、已澆筑的砼進(jìn)行充分均勻濕潤(rùn),并清除表面積水。嚴(yán)格控制振搗時(shí)間和振搗的均勻性,防止漏振和過(guò)振。采用抹面機(jī)抹面,提高抹面的均勻度,并選擇控制好抹面時(shí)機(jī),以砼初凝后手壓砼有印痕為宜。機(jī)械抹面后進(jìn)行人工細(xì)平和拉毛,然后先覆蓋塑料薄膜再覆土工布進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)?,F(xiàn)澆面層砼中摻入一定量的聚丙稀纖維等材料來(lái)提高砼的表面張力,以減少面層龜裂。采用真空吸水工藝,以減少面層砼中多余的游離水,以減少面層干縮性龜裂。對(duì)澆筑好的面層砼及時(shí)進(jìn)行切縫處理,以便讓面層砼有足夠的伸縮余地。
4結(jié)語(yǔ)面層砼龜裂現(xiàn)象是目前施工中的質(zhì)量通病,但只要我們施工時(shí)能夠認(rèn)真對(duì)待,制定合理可靠的技術(shù)措施,因地制宜采取防治措施,可以使得碼頭面層砼龜裂得以很好地控制。