淺說隧道的互層分布及隱患整治
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1互層分布于墻身范圍
互層的軟弱夾層圍巖區(qū)內(nèi)成孔難度較大，成孔后孔周巖體擠壓形變導(dǎo)致孔內(nèi)堵塞，二次擴(kuò)孔后孔徑增大擾動增強(qiáng)，大部分孔內(nèi)坍塌，成孔失敗導(dǎo)致系統(tǒng)錨桿無法施工;成孔后施工的系統(tǒng)錨桿緊僅與周邊3～5cm范圍內(nèi)巖體膠結(jié)，在較小外力作用下便即整體脫離巖體，其作用不明顯。施工技術(shù)方案措施圍巖加固注漿處理開挖爆破前對互層圍巖的軟巖圍巖進(jìn)行針對性加固注漿處理，延開挖輪廓線開鑿注漿孔壓漿，其中砂、泥巖層注漿孔孔徑統(tǒng)一為45，砂巖層注漿材料為普通水泥漿1∶1，泥砂巖交界處及破碎層注漿材料為水泥-水玻璃雙液漿比例1∶1。2)系統(tǒng)錨桿施工由于開挖爆破前沿開挖輪廓線已對圍巖進(jìn)行了加固處理，因此在系統(tǒng)錨桿施工時成孔施工率大大增加，安設(shè)錨桿時注漿材料由原來的普通水泥漿改為水泥-水玻璃雙液漿(1∶0．75)，使相鄰錨桿間巖體與錨桿膠結(jié)形成穩(wěn)固整體結(jié)構(gòu)，大大加強(qiáng)系統(tǒng)錨桿的錨固、懸吊、組合梁特性?；臃植加诠澳_施工危害互層分布與拱腳時，爆破后拱腳形成較大方量超挖，造成拱架落腳虛腳或空腳，其處理過程嚴(yán)重?fù)p耗占用循環(huán)時間;同時由于裂隙水和施工用水對互層處軟弱泥巖侵蝕，在初期支護(hù)施工過程中圍巖變形沉降急劇。施工方案措施當(dāng)互層分布于拱腳處時，調(diào)整開挖方法，由原來的正臺階法開挖調(diào)整為三臺階法施工，避開互層位置對拱架處施工的危害;另一方面在三臺階法施工中，加強(qiáng)上臺階拱腳的鎖腳剛度，由原設(shè)計(jì)的25mm鎖腳錨桿調(diào)整為剛度較大的42mm鎖腳錨管，防止下導(dǎo)互層開挖時引起急劇沉降。中各種圍巖巖性及互層位置和同類工程工法，調(diào)整整體爆破參數(shù)，如表2所示。爆破原則:以圍巖特性為出發(fā)點(diǎn)，堅(jiān)持動態(tài)爆破設(shè)計(jì)，遵循巖變爆破變的施工原則。
2幾種突發(fā)情況下的處理和解決方案
拱部坍塌在爆破或開挖完成后發(fā)現(xiàn)拱部出現(xiàn)坍塌、圍巖陸續(xù)剝離時，不要盲目處理，在其達(dá)到相對平衡穩(wěn)定狀態(tài)時，在進(jìn)行處理，處理主要分以下步驟。封閉坍塌圍巖以設(shè)計(jì)噴射混凝土對坍塌、剝離的圍巖進(jìn)行封閉處理，沿圍巖輪廓線初噴3～5cm混凝土。立架加撐封閉后立即進(jìn)行初期支護(hù)的棚架結(jié)構(gòu)施工，棚架結(jié)構(gòu)安裝完成后，在巖面與棚架結(jié)構(gòu)間架設(shè)剛度較大支承。噴射回填在圍巖的初始形變約束完成后，立即進(jìn)行坍塌處的噴射回填及初期支護(hù)封閉施工;由于坍塌后形成的超挖方量較大，回填后的混凝土在圍巖的后期變形中起到荷載作用，因此在安裝拱架連接鋼筋和網(wǎng)片時調(diào)整其參數(shù)為一縱向連接筋由原80cm×100cm改為80cm×80cm，鋼筋網(wǎng)片由原20cm×20cm改為15cm×15cm，從而有效提高由于圍巖形變和超挖回填混凝土對于初期支護(hù)形成的應(yīng)力應(yīng)變的約束能力。沉降收斂急劇在觀測數(shù)據(jù)分析及回歸曲線出現(xiàn)預(yù)警值時加密監(jiān)控量測頻率，當(dāng)出現(xiàn)先沉降收斂急劇時采用以下方案進(jìn)行處理。支護(hù)補(bǔ)強(qiáng)處理當(dāng)出現(xiàn)先沉降收斂急劇時在短時間內(nèi)不強(qiáng)鎖腳錨桿，在鎖腳錨桿位置開鑿初期支護(hù)成孔，加打剛度更大的鎖腳錨管，并與拱架焊接牢固。封閉成環(huán)支護(hù)補(bǔ)強(qiáng)處理完成后，加大監(jiān)控量測頻率，待沉降收斂穩(wěn)定后，立即跟進(jìn)后續(xù)作業(yè)，及時使該處封閉成環(huán)。襯砌跟進(jìn)封閉成環(huán)后觀測初期支護(hù)的收斂情況，而后施作襯砌。初期支護(hù)形變開裂肉眼觀測，型鋼拱架兩側(cè)邊緣與噴射混凝土結(jié)合處出現(xiàn)崩離式裂紋，意味著初期支護(hù)正在發(fā)生形變開裂，這時采取的處理措施如下。首先在型鋼拱架兩側(cè)原鎖腳錨桿下側(cè)鉆孔，施作剛度較大的42mm鎖腳錨管，長3．5m，是做完成后與拱架焊接牢固，噴射混凝土封閉二次施工破壞面。其次鉆孔壓漿，漿液選擇為水泥-水玻璃雙液漿(水泥∶水玻璃=1∶0．75，體積比，比例經(jīng)測算，終凝時間50～82s，時間較短利于擴(kuò)散半徑較小的局部膠凝處理)，對型鋼拱架兩側(cè)邊緣與噴射混凝土結(jié)合處出現(xiàn)崩離式裂紋進(jìn)行膠凝處理。立即施作二次襯砌，二次襯砌參數(shù)做補(bǔ)強(qiáng)處理—環(huán)向鋼筋間距由25cm×25cm調(diào)整為20cm×20cm縱向鋼筋間距由25cm×25cm調(diào)整為20cm×20cm。3效果跟蹤通過對水平互層圍巖的客觀科學(xué)的認(rèn)識和施工中合理有效的動態(tài)技術(shù)措施控制，在施工中及時地修正了工藝，避免了不利危害，實(shí)現(xiàn)了工程質(zhì)量的優(yōu)化，改善了經(jīng)營效果，各項(xiàng)指控指標(biāo)變化顯著，如:爆破后炮眼保留率≥85%，沉降收斂指標(biāo)-回歸曲線正常;然而互層圍巖施工的成功也非一蹴而就，在解決了其超欠挖、自穩(wěn)性差、自穩(wěn)時間短、支護(hù)效果差等一系列問題后依然存一些問題:局部超欠挖、初期支護(hù)呈潮濕狀或局部滴水等，針對這些問題也采取了有效的整治措施:改變炮眼鉆孔的角度，改變局部的炮眼間距，增設(shè)排水盲管等。
作者：曽小錦 單位：樂山市隧道鉆孔隊(duì)