2012二級建造師水利工程復(fù)習(xí)資料:隧洞流砂段超前支護(hù)
5.隧洞流砂段超前支護(hù)
5.1 準(zhǔn)備工作
在已知圍巖地質(zhì)為流砂地段的條件下,應(yīng)備足鋼軌、焊管、花管、方木、稻草、水玻璃、高標(biāo)號水泥、注漿機(jī)、噴漿機(jī)、型鋼拱架或鋼格柵,并配置有經(jīng)驗的施工技術(shù)人員和和管理人員。
5.2 超前探孔
星云湖撫仙湖出流改道工程二標(biāo)段11+100~11+830段為Ⅴ類圍巖洪堆擊層,隧洞軸線上有數(shù)十年前開采小煤窯洞穴,經(jīng)數(shù)十年的堆積沉降,洞穴內(nèi)淤積為流砂,且分布情況不明。施工過程中曾在11+690、11+628兩處發(fā)生較大流砂造成地表坍塌。
為確保開挖爆破過程中未準(zhǔn)確掌握洞穴流砂準(zhǔn)確位置不至造成坍方,在鉆眼前應(yīng)先打入6米長焊管作超前探眼,每次探眼不少于5根(頂拱1根,起拱線位置2根,直墻腰部2根),探眼掘進(jìn)過程中如發(fā)現(xiàn)圍巖較為松軟或流砂、裂隙水從焊管涌出,則應(yīng)采取短進(jìn)尺、若爆破、強支護(hù)、早封閉、或臺階法施工,涌水量較大時應(yīng)多打花管,最大限度將流砂體內(nèi)積水引排。如6米長超前探孔仍未有效跨越流砂體,則應(yīng)加長超前焊管和花管長度。
5.3 超前支護(hù)
確定流砂層長度后,在設(shè)計開挖輪廓線基礎(chǔ)上徑向放大20~40厘米,從起拱線位置打入焊管、花管超前支護(hù),超前管棚橫向不留空隙,避免流砂從縫隙中滲出,超前管棚縱向嚴(yán)格按平、順、直要求打入。如探孔滲出流砂、涌水,且流砂體方量較大,應(yīng)打入鋼軌超前支護(hù),同時在緊貼鋼軌管棚上部打入花管加強引排水。
6.隧洞流砂段開挖和支護(hù)
6.1 臺階法開挖
隧洞流砂流動性極強,開挖過程中不宜全斷面開挖,所有施工應(yīng)盡量減少對圍巖的擾動。
采用臺階法先進(jìn)行上半部人工開挖,每環(huán)進(jìn)尺不宜大于0.5米,上半部開挖后對滲水位置打入花管排放地下滲水,不宜封堵,對滲漏流砂位置采用管棚、稻草進(jìn)行封堵,讓流砂內(nèi)滲水從稻草縫隙中滲出,較大顆粒被管棚封堵。根據(jù)已掌握的流砂體流動性和涌水、滲水量適當(dāng)控制臺階長度,一般3米~5米為宜。
6.2 加強拱部縱向支護(hù)
由于施工過程中超前管棚很難控制在同一平面,導(dǎo)致拱部開挖后有流砂、滲水滲漏或管棚不能承受流砂體的垂直壓力、擠壓力,造成拱部沉降、位移。隨上半部開挖的不斷深入,必須及時打入第二環(huán)或第三、第四環(huán)超前管棚,直至超前管棚進(jìn)入非流砂巖層,且能夠有效支撐流砂體垂直壓力、擠壓力,并在第一時間對流砂進(jìn)行封堵,對滲水進(jìn)行引排。
6.3 加強拱部橫向支護(hù)
拱部短進(jìn)尺開挖加強縱向超前管棚支護(hù)后,橫向已是支撐流砂體垂直壓力、擠壓力重要組成部分,務(wù)必及時加強拱部型鋼拱架或鋼格柵橫向支撐,掛設(shè)鋼筋網(wǎng)、噴射砼支護(hù)。通過收斂量測,準(zhǔn)確掌握其沉降量、沉降速度、水平位移、水平位移速度,必要時在型鋼拱架、鋼格柵起拱線處加設(shè)橫支撐,確保拱部對流砂體的支撐能力。
6.4 下部臺階施工
由于流砂自穩(wěn)能力極差,流砂體拱部橫、縱向加強支護(hù)后,對下半部應(yīng)進(jìn)行短進(jìn)尺、強支護(hù)施工,每次進(jìn)尺控制在0.5米左右.
為保證對拱部有較可靠的支撐效果,下半部宜分左右兩側(cè)邊挖邊護(hù),即先開挖左側(cè)或右側(cè)下半部,按設(shè)計要求完成掛網(wǎng)、焊接下半部型鋼或鋼格柵、噴射砼、打設(shè)錨桿等工序后,再進(jìn)行下半部另一側(cè)施工。
6.5 加強底板橫向支撐、基底換填、封閉底板
流砂或其他軟弱圍巖承載能力較差,在設(shè)計二期支護(hù)斷面外先進(jìn)行基底換填、設(shè)置橫向鋼拱架或鋼格柵、澆筑底板仰拱砼,使拱部、邊墻、底板在二期支護(hù)斷面外形成完整的封閉圈,避免內(nèi)水外滲或外水內(nèi)滲,共同抵制圍巖較為復(fù)雜的擠壓力和沉降、位移、變形,確保后期施工安全。
