坍塌原因

1、地質(zhì)構(gòu)造原因(經(jīng)過斷層及其破碎帶、巖體節(jié)理裂隙發(fā)育、圍巖巖體極弱致坍、構(gòu)造偏壓)、地形原因(傍山偏壓致坍塌)、特殊圍巖如高嶺土地層處理不當致坍、淺埋和超淺埋等原因; 

2、施工方法或安排不當; 

3、淺埋、暴雨、長時間陰雨、爆破震動等。

坍塌前征兆

1、量測信息所反應的圍巖變形速度或數(shù)值超過允許值;

2、噴射混凝土產(chǎn)生縱橫向裂紋或龜裂; 

3、洞頂、洞壁發(fā)現(xiàn)不斷掉下土塊、小石塊或構(gòu)件支撐間隙不斷漏出砂石屑; 

4、巖層層理、節(jié)理縫或裂隙變大、張開; 5、洞內(nèi)滲水、滴水突然加劇或變渾。 

預防坍塌措施

做好地質(zhì)預報,勤檢查,嚴格遵循“短進尺、弱爆破、早封閉、勤量測”的十二字原則施工。 

一般步驟和方法

1防止坍塌范圍擴大

(1)在坍方范圍頂部、側(cè)壁上的危石及大裂縫,應先行清除或錨固;

(2)對坍方范圍前后原有的支護進行加固,以防止坍方擴大;

(3)在坍塌方范圍內(nèi)架設(shè)支撐或噴射混凝土,必要時加設(shè)錨桿; 

(4)加快襯砌。對坍方兩端應盡快作好局部襯砌,以保證坍塌方不再擴大。 

2處理坍塌措施

(1)如坍塌體積較小,且坍方范圍內(nèi)已進行了噴錨,或已架設(shè)好較為牢固的構(gòu)件支撐,可由兩端或一端先上后下地逐步清除坍渣,隨挖隨噴射混凝土,架設(shè)臨時構(gòu)件支撐支頂;

(2) 如坍塌體積較大,或地表已下沉,或因坍體堵塞,無法進入坍方范圍進行支護時,則可注漿加固坍方體,然后用“穿”的辦法在坍體內(nèi)進行開挖、襯砌; 

(3)處理坍塌方的同時,應加強排水,即“治坍先治水”。 

支護方式

1噴錨支護

采用噴錨處理較大型坍方,較之采用架設(shè)支撐,更加安全、快速,且省工省料。 

(1)由外而內(nèi)、由上而下,逐段隨清坍渣隨向巖壁噴射一薄層砂漿,然后再噴射混凝土。混凝土宜分層噴射,每層厚5cm左右;                  

(2)噴射1~2層混凝土后,可隨即加設(shè)錨桿再噴射混凝土; ③  坍渣的清除后,隨即做好襯砌。

2構(gòu)件支撐處理

(1)在坍體不太高、坍穴略呈錐形、坍壁不太松散的情況下,使用人字架支撐,支撐材質(zhì)可為型鋼與錨桿焊接; 

(2)當坍體較高,但坍體兩側(cè)壁形狀較整齊,且側(cè)向壓力不大時,可按垂直于隧道中線的方向架設(shè)橫向排架。先將坍體頂?shù)氖瞧剑伾蠙M梁,再在其上架設(shè)排架。排架間距根據(jù)坍穴圍巖情況而定,一般為1~2m左右。須注意在排架間用剪刀撐撐穩(wěn),下部橫梁要隨坍渣的清除隨時倒換撐穩(wěn)。

(3)當坍塌方較大,且圍巖壓力也較大時,宜在坍方范圍內(nèi)全部用縱向棚支撐。先將坍渣頂部適當扒平,沿隧道中線方向平行設(shè)置縱地梁數(shù)根(地梁下預鋪橫梁),于縱地梁上按照導坑支撐的形式以1m左右的間距架設(shè)箱形棚架。以后逐層向上架設(shè)至坍方頂部,用填塞木塞緊。隨著坍渣的清除,加設(shè)立柱,并以縱撐撐牢。支撐材質(zhì)可為紅松,最小頭直徑不小于180mm。在其棚護下,再用網(wǎng)錨噴鋼架支護。 

(4)當坍塌方直至地表而深度不大時(小于10m),可設(shè)置井箍。由地面向下逐步清除坍渣,隨即架設(shè)箍架支撐。箍架的形式可為多邊形、矩形或方形,視坍穴的形狀而定,架距不大于1m。 

當塌方較深時,則可先將進口至坍方體頂面一段箍好,不進行清理坍渣,而在洞內(nèi)采用穿過坍方體的施工方法。

(5)坍塌空成斜孔時,處理方法根據(jù)斜度而定,傾角≤30°時,可按斜井的施工方法進行出渣及支撐;傾角≥35°時,運用井箍支撐及由上而下地清渣。 

襯砌措施與回填方法

1襯砌施工

坍方體清除過程中,隨著坍方體的清除,襯砌及時跟進,必要時,通過設(shè)計變更,增加仰拱(如果原設(shè)計上無),快速成環(huán)、封閉。在坍穴位最高處兩端襯砌接頭處預留回填及進出料孔。

如坍塌方范圍的圍巖不穩(wěn)定,在處理坍塌方中有繼續(xù)坍方可能時,可在坍方范圍內(nèi)選擇適當位置做坍體保拱,以掩護施工操作,保證安全。護拱上用碎渣鋪填2m厚左右作為緩沖層,預防萬以巖石掉塊的沖擊。 

2坍體回填

坍方體清除后,拱背先用漿砌片石回填2~3m厚,其上再用干砌片石回填,回填高度應盡量填滿坍穴范圍,坍體內(nèi)木撐盡量拆除;在坍穴護拱與拱圈間應全部回填密實,坍穴護拱以上回填厚度可根據(jù)具體情況而定,但不小于2m;如坍塌方范圍高大,在坍穴內(nèi)進行回填操作不便時,可選擇適當位置另行開鑿專供回填的坑道;如坍塌方直達地表,除按規(guī)定做好拱部回填外,另用一般土石回填夯實至距地表1~2m,再用粘土回填至略高于地表并向四周傾斜,周圍做好排水溝。

總之,對隧道施工的各類事故,均應嚴格按照“三不放過”的原則處理,即:“事故原因查不清不放過;責任者和群眾未受到教育不放過;沒有制訂出今后防范措施不放過”。同時,發(fā)生質(zhì)量和安全事故均應及時按規(guī)定上報。同時,項目部領(lǐng)導與相關(guān)職能部門及工程技術(shù)人員,經(jīng)常對施工安全進行監(jiān)督檢查,對嚴重違犯施工安全規(guī)則、危及安全的工點,要求其立即糾正,必要時停工整頓,直至復查合格后方可復工。