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隧道塌方施工方案

发布时间:2016-04-28
现阶段,建筑企业制定隧道塌方施工方案,主要施工依据是什么?基本概况如何?鲁班乐标小编整理隧道塌方基本内容如下:
鲁班乐标小编通过本网站建筑知识专栏的知识整理,建筑企业隧道塌方处理措施主要基本情况包括:
随着我国经济的高速发展,国力的增强、人民生活水平的提高,对交通的要求也越来越高。近年来,我国的高速公路、城际铁路、铁路客运专线、高速铁路、城市地铁、城市轨道交通等得到迅速发展,隧道及地下工程越来越多。对于隧道建设而言,通过近两个世纪的探索,形成了多种设计理论和工法,如矿山法、浅埋暗挖法、新奥法、挪威法等,这些设计理论和工法在隧道建设实践中发挥了十分重要的作用;但在具体实践中也出现了一些问题,尤其是一些坍方事故的发生,规模较大、造成了生命和财产损失、影响恶劣。这些事故的发生,血的教训,警示人们高度关注和重视隧道及地下工程的施工安全。
为了让相关人员了解隧道塌方施工方案中处理塌方的相关内容,鲁班乐标小编梳理隧道塌方施工处理依据,基本情况如下:
塌方的处理必须建立在对塌方正确认识的基础上,塌方处理方案的制定如同战斗方案的制定,如果方案不当或失败,不但导致更大的经济损失,而且可能造成人员伤亡,故一般的处理原则是先巩固后方,防止塌方扩大,然后以安全的后方为依托或掩护再向前进行处理。经验认为塌方发生后在一定时间内就会趋于稳定,形成自然拱,而自然拱的高度、宽度与普氏平衡拱理论计算结果基本相符。
普氏平衡拱理论
前苏联学者M?M普洛托雅克诺夫(简称普氏)以松散理论为基础,认为在松散介质中开挖隧道后,隧道上方将形成抛物线的平衡拱,平衡拱高度h为:
h=b/fm(m)
式中:b平衡拱的半跨度(m),fm岩石坚固性系数。
土层:fm=tgφ;岩石:fm=R/10.
其中:φ土的摩擦角;
R岩石的抗压极限强度(MPa),取值应考虑岩石天然层理、裂隙及节理的影响。
在隧道侧壁稳定时,即拱部塌方时,平衡拱宽度就是开挖宽度,即b=bt(图1)
当侧壁不稳定时,平衡拱宽度为:b=bt+Ht·tg(45°-φ/2)
式中:Ht隧道净高(m);bt隧道净宽之半(m)(图2)。
塌方稳定分析及处理
对塌方后的稳定情况能否做出正确的判断是制定处理方案的关键,否则,不是冒险就是加大投入。一般情况下塌方发生后1~2天就基本稳定,除个别掉小块外,不再有大的坍塌,这时可根据工程地质资料及试验结果,确定岩石坚固性系数,再根据开挖情况,即可按平衡拱公式确定塌方高度,与现场对照,如果计算与实际基本相符,则说明塌方已经基本稳定,否则就要慎重对待。
经过平衡拱稳定分析,确定塌方稳定后,即可着手进行处理,处理坍方的一般步骤如下:
第一步:坍方较小时,对塌穴进行喷射砼封闭处理。
喷砼后,即使塌穴有危石或个别坍塌亦会及时发现,喷射砼在围岩面形成一保护层,亦是判断塌方稳定与否的最有效、最直接的参照或依据。塌穴初喷稳定后,可采用钢筋网、钢筋笼对塌穴进行喷砼回填。如坍塌较大,坍穴未外露,可直接实施第二步。
第二步:对坍塌体进行加固处理。
在未坍塌隧道地段的坍塌体上施作套拱,施作超前大管棚并注浆对坍塌土体进行加固。有条件从地表对坍塌体加固的,可采用地表袖阀管注浆等注浆方式对坍塌体进行加固。
第三步:在超前支护保护下施作初期支护。
对坍塌体的开挖可优先采用CRD法(四步或六步根据断面大小确定)进行开挖。施作初期支护时考虑适当的预留沉降量,即将断面适当放大。同时预埋注浆或回填砼的导管。待初支成环后,即可对坍塌空洞注浆或泵送砼进行回填。泵送砼回填时,应分次进行回填,以防止砼自重压跨初期支护。应根据坍塌体的大小计算回填量,第一次可在初支背后形成30~1250px的护拱,待砼有一定强度后方可进行再次回填作业,直至坍塌体被回填密实为止。
第四步:施作永久支护结构--二次衬砌。
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以上是鲁班乐标为中国建筑人士收集整理的关于“隧道塌方施工方案”的详细建筑知识介绍。
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