[浅埋偏压隧道下沉处理方案]浅埋偏压隧道

时间：2019-04-10 03:27:58　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要：在浅埋偏压、软弱破碎围岩且富含地下水的条件下修建隧道，施工中发生塌方、下沉是公路隧道施工中经常遇到的问题。本文主要介绍湖南省某隧道在施工中出现整体下沉，经过方案优选、技术处理、成功处治的经验做法。
　　关键词：公路隧道；整体下沉；处理；方案
　　Pick to: in shallow buried bias, weak broken wall rock and rich in groundwater conditions to build a tunnel in the construction, highway and sinking collapse happened frequently encountered in tunnel construction. This paper mainly introduces a tunnel in hunan province in the construction of the whole appear sinking, after plan optimization, technology processing, success will experience of practice.
　　 Keywords: highway tunnel; Overall sink; Processing; scheme
　　中图分类号：X734文献标识码：A 文章编号：
　　1概况
　　
　　湖南省某公路隧道全长136m，设计时速为40km/h，行车道宽度为2×3.5m，隧道界限净高5m。隧道暗洞长80m，其中K0+964～K0+990、K1+030～K1+044段属Ⅴ级围岩，K0+990～K1+030段属Ⅳ级围岩，最大埋深16.64m，最小埋深为1.77m，隧道处于浅埋偏压地段，围岩为强风化页岩、弱风化砂质页岩，岩石破碎、质软，岩石的节理及裂隙较发育，穿越岩层产状为：144～163°∠77～88°。隧道区地下水主要为基岩裂隙水，洞身岩体裂隙水较为发育，主要接受大气降水补给。
　　隧道K0+964～K0+990、K1+030～K1+044段属Ⅴ级围岩，设计采复合式衬砌支护形式：径向锚杆采用φ25中空注浆锚杆，长度3m，锚杆按纵环75×100cm，梅花状布置；C20喷射混凝土25cm，钢筋网采用φ8＠25×25cm双层，钢架采用Ⅰ18工字钢，间距75cm，二衬采用C25钢筋混凝土，厚度45cm。K0+990～K1+030段属Ⅳ级围岩，设计采复合式衬砌支护形式：径向锚杆采用φ25中空注浆锚杆，长度3m，锚杆按纵环100×120cm，梅花状布置；C20喷射混凝土25cm，钢筋网采用φ8＠25×25cm双层，钢架采用Ⅰ18工字钢，间距75cm，二衬采用C25钢筋混凝土，厚度40cm。
　　隧道施工采用正台阶法施工，下沉前隧道已贯通，下台阶由出口端向进口端施工，已施工至K0+992处，下台阶采用半幅施工前后错开5～10m。
　　 XXXX年8月14日凌晨2:50分左右，隧道出口端边仰坡出现开裂、掉块现象，并出现局部塌方，同时洞内已完工的喷射混凝土出现开裂、掉块现象，5：30分左右开裂、掉块、局部塌方开始趋于稳定。经现场勘察量测隧道K0+970～K1+044段出现不同程度的开裂、下沉、掉块及钢拱架移位下沉现象，出口端边仰坡出现局部塌方，山体出现多条宽度不等的裂缝及沉陷，其中：裂缝共产生11条，最大宽度为35cm，最小宽度为0.5cm，拱顶下沉最大值为325.9mm，水平收敛最大值为89.74mm，详细数据如表1所示。
　　为防止开裂、掉块的进一步扩大，决定对隧道内下沉段进行临时处治：对K0+992～K1+044段已开挖的下导坑、仰拱进行回填反压，回填高度到圆心位置，并静压；对K0+992～K1+019段上导坑拱脚处增加锁脚锚杆，锁脚锚杆每根长4.5m，每榀钢拱架各增设4根，并和原钢拱架连接，焊牢；对K1+019～K1+044段上导坑增设临时仰拱，临时仰拱采用I18工字钢，与钢拱架焊接连成整体，用土石回填夯实，并在上台阶每榀钢支撑拱脚处每边1.5m的范围内施作2根Φ42注浆小导管，小导管长3.5m，采用双液注浆。
　　
　　表1拱顶下沉及水平收敛数据表
　　单位：mm
　　量测项目 K0+973 K0+980 K0+993 K1+005 K1+011 K1+026 K1+041
　　拱顶下沉 -82.52 -84.09 -133.28 -218.87 -301.18 -325.92 -306.39
　　水平收敛 -56.12 -43.18 -33.26 -87.13 -89.74 -81.42 -67.55
　　
　　2隧道下沉原因分析
　　经过对现场情况勘察及相关的调查，造成隧道下沉及山体开裂、局部塌方的原因是多方面的，它既与岩体本身的强度和结构构造有关，也与施工爆破时对围岩的扰动有关。主要有以下几点：
　　 ①从山体的裂缝、边仰坡局部塌方裸露的岩体观察，山体履盖层主要以强风化页岩为主，深度达3～4m，岩石破碎、质软，节理裂隙十分发育，岩体自稳能力很差，是边仰坡塌方、产生裂缝的主要原因。
　　 ②隧道最大埋深为16.64m，最小埋深为1.77m，隧道处于超浅埋状态；隧道穿越部位左侧山体较右侧高出10m左右，且隧道出口端位于山前坡地上，使隧道处于偏压状态。隧道顶山体地面自然坡度大（约为30～35°），山体岩体松散，岩体内部粘结力小，导致钢拱架承受的岩体重力沿路线纵坡方向的分力超过其承载能力，从而使钢拱架向隧道出口方向（下坡方向）倾履，并将喷射混凝土拉裂。
　　 ③开挖时在爆破外力作用下对围岩扰动过大，使软弱岩体失去承载能力，岩体的内部粘聚力和岩体之间的摩擦系数很少，软弱岩体在支撑力不够的情况下，给隧道下沉、开裂等病害发生提供了有利条件。
　　3采用整体调线方案对隧道下
　　沉进行处理
　　3.1隧道整体调线处理
　　隧道下沉前位于纵坡为4%的下坡段，坡长为270m，前变坡点为K0+890，后变坡点为K1+160。为确保行车的安全性及舒服性，在满足规范各项技术指标的前提下，根据隧道下沉量的大小来确定路线纵坡的调整量，经过比选将前后变坡点进行适当调整，并在中间增加一个变坡点，变坡点的桩号分别为K0+895、K1+020、K1+191.48，坡长为125m和171.48m，纵坡调整为4.9%和4%的下坡，最大下移值位于K1+040处，调整值为负85cm。
　　3.2地表及边仰坡处理
　　为防止地表水下渗对山体造成进一步危害，在山体开裂区5m以外设临时排水沟，临时排水沟采用2cm厚M20砂浆进行封闭。对地表裂缝采用土石夯实，并采用2cm厚M20水泥砂浆抹面，并对山体开裂区域用彩条布进行封盖，防止地表水下渗。
　　在治理地表水的同时，为防止边仰坡开裂、局部塌方的进一步扩大，抓紧对边仰坡的处理：先清理边仰坡局部塌坍的松散土石方，再对边仰坡施作长3.5m，间距为1.0m×1.0m的砂浆锚杆，并注水泥砂浆锚固；然后在边仰坡上满铺网格间距为20cm×20cm的φ8钢筋网，并固定在外露的锚杆头上，接着喷射10cm厚C20喷射混凝土。

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