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2010-09-27 16:10 來(lái)源于網(wǎng)絡(luò ) 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
在地質(zhì)不良的地段修筑隧道,常會(huì )遇到洞頂圍巖下塌、側壁滑動(dòng)等現象,甚至會(huì )發(fā)生冒頂等嚴重事故,這些現象在施工中稱(chēng)為塌方。塌方威脅人生安全、使施工延誤工期、圍巖更不穩定。故在施工中應預防其發(fā)生,發(fā)生塌方后需及時(shí)準確處理,減少塌方帶來(lái)的危害。
1造成塌方的原因及預防措施
塌方一般是地質(zhì)不良、設計定位不當、施工方法不正確等原因引起的。
地質(zhì)條件是造成塌方的基本因素。穿越斷裂褶皺帶,穿越嚴重分化的破碎帶、堆積層等容易產(chǎn)生塌方。地下水往往也是重要因素,地下水豐富易造成塌方。
地質(zhì)勘探需要仔細周密。掌握資料不夠時(shí)本應避繞的不恰當的位置會(huì )錯誤的定位通過(guò),繪施工留下了隱患;蛞驔](méi)有準備,在施工時(shí)造成塌方。
施工是引起塌方的直接因素,對地質(zhì)情況掌握不夠,從而選擇不合適的施工技術(shù),(如不恰當的急于進(jìn)洞、炸藥用量過(guò)多、支護不及時(shí)不牢靠、圍巖暴露時(shí)間過(guò)長(cháng)、爆破方法選擇的不恰當等),或選擇了不合適的圍巖情況的施工方法,(如本應小斷面開(kāi)挖,結果采用了大斷面開(kāi)挖法,或應先拱后墻法,而采用了先墻后拱法等)并且又未采取其他補救措施,則會(huì )造成圍巖塌方,甚至由于塌方處理不當也會(huì )造成再次塌方或引起更大的塌方。
對于塌方應以預防為主。首先要認真做好勘察工作,必要的鉆探及所需要的地質(zhì)和水文地質(zhì)資料的收集工作,應詳盡做好。隧道位置選擇應盡量避免不良地質(zhì)區段,洞口位置選擇要慎重,施工設計,支護設計要合理,要符合實(shí)際情況。
施工前要仔細核對設計文件,并需作必要的補測和驗證。預防可能發(fā)生塌方的區段,事先做好必要的準備,并在施工中采取相應的措施,如在不良地質(zhì)段采用先排水、短開(kāi)挖、弱爆破、強支護、快襯砌、各工序緊跟的措施,消除不利因素,盡快修好襯砌,避免塌方發(fā)生。
塌方似乎是突然發(fā)生的,但實(shí)際上是有一定征兆的,在施工中還需要加強觀(guān)察分析。例如頂部圍巖裂縫旁出現巖粉,或洞內無(wú)故塵土飛揚、或不斷掉小石頭、或圍巖裂縫逐漸張大等,說(shuō)明塌方即將發(fā)生;支撐壓壞或變形加大,說(shuō)明圍巖壓力再加大,有塌方的可能性;圍巖中突然出水或水壓突然增加,要注意是否即將發(fā)生塌方;地下水沖走裂隙中的填充物,會(huì )使圍巖松動(dòng)下榻,當水有濁變清,說(shuō)明裂隙中充填物已沖走很多,水量加大,則可能有塌方;洞頂滴水位置不定,來(lái)回移動(dòng),表明巖體在變形,當變形達到一定程度有可能塌方,即所謂“漢留淋漓,塌方先兆”。還有許多,在實(shí)踐中總結得出的塌方征兆,應當在施工中注意觀(guān)察。一般說(shuō)來(lái),塌方是可以預見(jiàn)的。
當發(fā)現支撐變形加大,或被壓壞,則應及時(shí)加固,以防圍巖進(jìn)一步松動(dòng)而造成塌方。
觀(guān)察到異常情況,應認真分析,交接班時(shí)要交待清楚,做好準備,及時(shí)處理。
2塌方的處理措施
當遇到塌方時(shí)除迅速營(yíng)救施工人員外,要迅速加固未塌地段,以防止塌方范圍擴大,并可為清理塌方而作準備。同時(shí),摸清塌方情況,調查塌方范圍和塌方后圍巖現狀,塌落原因及性質(zhì)、間隙規律、塌方現場(chǎng)情況。
塌方大小是由塌方體規模及補給狀況決定的。塌方體尚未堵實(shí)坑道,基本停止塌落或再一次下榻的間隙時(shí)間較長(cháng),施工人員尚能進(jìn)入塌穴觀(guān)察、處理的,稱(chēng)為小塌方,塌方體堵塞坑道,規模大,無(wú)法觀(guān)察或塌方繼續不停,不斷補給,施工人員無(wú)法進(jìn)入塌穴,這種情況稱(chēng)為大塌方。
處理塌方應按“小堵塞,大塌穿”及“治塌先治水”的原則進(jìn)行。
小塌方在隧道施工中較常遇到,在坍塌間隙中,可抓緊時(shí)間處理。一般需要“先支后清”。即應先支護塌穴和塌方口,此時(shí),臨時(shí)支撐可架在塌體上,然后清楚塌方,邊清邊換立柱。各工序要緊跟上,如塌穴較高,可采用多層排架支護,頂層排架與塌穴壁要頂緊,條件適合,也可用噴砼作臨時(shí)支護處理塌方。大塌方則無(wú)法支護塌穴,大小無(wú)法查清時(shí)也不容許查清,以防隨清隨塌,使塌方范圍迅速擴大,因此采取“大塌穿”的辦法,即在塌體中穿過(guò)去。穿越塌體用“先護后挖”的施工順序。首先加固塌方端部支撐及襯砌后,一般用插板法施工,插板視塌方體石渣軟硬可選用木板、鋼釬或鋼軌等材料,在插板掩護下清渣并及時(shí)架立牢固的支撐,擴大時(shí),亦需橫向打入插板,隨擴大隨支撐。
穿越塌體的部位應從拱頂和上部斷面穿過(guò)塌體,然后向下施工。用上下導坑法施工,僅在上部塌方時(shí),需加固下導支撐,并在上部做好防止塌方擴大的支撐,然后再由上導坑進(jìn)行清渣或穿越。通頂塌方是大塌方的極端情況,此時(shí)還需處理地表塌陷穴口,需把穴口支緊,以免繼續擴大。塌口四周挖排水溝。防止地表水匯集塌陷坑,并用黏土類(lèi)材料填實(shí)四周裂縫,穴口上方宜搭雨?yáng),以防雨雪灌入塌方體。
治塌先治水是處理塌方的經(jīng)驗,水的流動(dòng)會(huì )加劇塌方發(fā)展,所以在處理塌方時(shí)要加強防、排水,并采取適當措施引離塌方段的地下水。
大塌方處理時(shí)費工費時(shí),為加快施工進(jìn)度,可采取迂回導坑繞過(guò)塌體的措施,這樣可使處理塌方與正洞施工同時(shí)進(jìn)行,但應注意在選擇迂回導坑方案時(shí)要慎重。避免在迂回導坑中再次發(fā)生塌方,或者塌方擴大到迂回導坑中。塌方段圍巖極不穩定,圍巖壓力加大,因此,襯砌結構需相應加強,對圍巖同時(shí)應采取加固措施,如在襯砌外做漿砌石護拱、在塌方體內壓水泥漿等,并且做好排水工程,以免后患。
3結束語(yǔ)
隧道施工預防塌方非常關(guān)鍵,也關(guān)系到企業(yè)信譽(yù)、職工的生命和財產(chǎn),必須高度引起重視,除按以上經(jīng)驗處理外,要多注意觀(guān)察,發(fā)現問(wèn)題及時(shí)處理好,山體內的圍巖是千變萬(wàn)化的。地質(zhì)復雜,必須選擇有經(jīng)驗的施工隊伍和技術(shù)管理人員,有條件盡量選用先進(jìn)的施工技術(shù),新奧法是20世紀40年代開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的,它是以噴砼和錨桿為主要支護手段的一種方法,這種發(fā)放把坑道的襯砌支護于圍巖看作是相互作用的一個(gè)整體,即發(fā)揮圍巖的自承能力,又使支護起到加固圍巖的作用,在確?拥婪定的基礎上,使設計更加合理、經(jīng)濟,新奧法與傳統的礦山法相比。更能結合實(shí)際地質(zhì)條件,目前被廣泛采用。另外洞口處理好也是關(guān)鍵,“洞口如咽喉,只有洞口段安全可靠,使施工得以順利進(jìn)行,故在施工中要充分重視。”
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