一个
沉降原因分析
据调查,某隧道出口左侧有一条深沟。连续下了几天雨,普通人挖的其他沟渠的水都汇集到深沟里了。地表水的渗透导致隧道内粉质粘土含水量增加,增加了土的自重,破坏了土的稳定性。另外,土壤本身比较疏松,土压力大。根据粉质粘土本身的特性,该段局部为砾质粘土,土质疏松,自稳能力差,遇水后更差,易产生局部压力,导致土体变形和隧道下沉。
土的高含水量使粉质粘土的粘聚力降低甚至消失,产生巨大的变形力,支护阻力不足。从开裂现状来看,喷混凝土开裂,钢架偏向一侧变形。所以隧道断面大,偏向一侧,产生巨大的挤压力。隧道开挖断面大,跨度大。偏压条件下,该隧道最大跨度约为14.7m,开挖过程中的扰动对围岩影响很大。
2
补救方案
发现表面沉降后,沿裂缝区域设置尺寸为16m×0.6m、厚度为0.3m的梯形C25混凝土天沟。在沉陷范围内,寻找裂缝,及时用快硬水泥砂浆封堵,并及时用彩条布覆盖,防止雨水直接渗入。并按间距3m,梅花型布置,采用φ42mm小导管进行注浆加固,长度4 ~ 6m。严格记录钻孔数量、深度、导管放置和注浆量,控制注浆压力,观察孔内外情况。
灌浆处理完成后,在开裂区域挂网喷锚,钢筋φ 8,网格10×10cm,喷射混凝土强度C25,厚度10cm。处理孔内回填土下沉后,及时清理孔内施工工具,组织车辆和机械,将土从弃土场拉到隧道内,填土高度至少3m。挖掘机、自卸汽车、推土机联合分层填筑,推土机来回移动实时压实。指挥,防止洞口施工,看不清楚。锁脚的地脚螺栓应采用φ108mm管材。对于大变形,应使用6根6m长的管道,并采用灌浆进行加固。对于小变形,采用4根φ42mm长4m的管道进行注浆加固,以限制钢架脚的变形。
锁紧钢管的数量和直径比设计有所加强和增加。增加水平和垂直钢管支撑隧道拱脚,用200 ~ 250mm钢管从掌子面侧向支撑初期支护拱架至洞口,间距1.2m竖向φ 200 ~ 250 mm钢管支撑,间距1.2m,管内灌注混凝土。稳定后及时开挖,支撑封闭成环。孔内注浆采用拱腰以下径向小导管,纵向间距1.2m,周向间距1m,导管长度6m,根据隧道埋深在拱顶处适当缩短。
三
洞口处理
根据洞口地形刷坡,洞口两侧用长10m、宽3m、高8m的片石混凝土加大洞口上坡。加强监测孔内外的监测,进行数据分析和预测后才能进行开挖。换拱时,要加强监控量测频次,及时分析数据。根据监测数据分析,开挖支护只有在隧道沉降稳定后才能开挖。施工过程包括监测分析支护拆除回填土开挖、支护仰拱开挖、支护仰拱混凝土浇筑、隧道断面测量、换拱、二衬再支护。并遵循三段式启动开挖法的施工步骤,每次施工一个循环,决不能超限,缩短开挖距离。根据计算,该段特殊二衬支护,如果初期支护在15cm以内,可采取加强措施达到支护效果。保证二衬厚度不小于35cm,混凝土可增加一个等级作为二衬;用一级钢筋代替原设计的钢筋,严格控制每道工序,确保质量得到有效控制。对于初期支护侵入限界的钢架和喷射混凝土,采用换拱的方法,待孔内加固和孔外处理完成并稳定后,方可进行更换处理。更换钢架时,应采用每三次更换钢架的施工顺序,并加强对更换钢架的监测频率。注意围岩变化及钢架受力情况,判断施工钢架是否稳定。待更换的钢架稳定后,方可进行喷射混凝土作业。按照上述施工程序和步骤循环重复。跳三次就可以处理,节省时间,达到加快进度的效果。
下沉段,混凝土标号增加一级至C40,钢筋直径增加一级,换成25mm,间距不变。注浆采用单浆液,水泥采用42.5普通硅酸盐水泥,水灰比为1∶1,初始注浆压力0.5 ~ 1.0 MPa,终压1.5MPa,注浆顺序应自下而上,注浆量应达到单管设计注浆量为注浆结束标准,并按单管做好施工记录。隧道沉降后的效果仰拱和二衬已施工完毕。从后期隧道处理后的监测数据和沉降观测数据分析,沉降处理是成功的,达到了预期效果,隧道是稳定的,没有发现新的沉降。
四
结束语
变形后,在后期处理中,应减少仰拱一次开挖长度和二次衬砌长度,甚至一次开挖和二次衬砌施作2 ~ 5m并及时封闭成环,以减少暴露时间,保证施工安全。严格按照设计图纸和规范实施监控量测,及时通过监控,及早发现问题,及时处理问题,实现安全施工,确保工程质量。浅埋偏压隧道施工应严格遵循“短开挖、少扰动、强支护、严密封闭、勤量测”的原则。



