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探討隧道沉降的補救措施論文
1出現(xiàn)沉降的原因分析
據(jù)查勘,隧道出口左側(cè)是一條深溝,這幾天連續(xù)下雨,并且老百姓開挖的其他溝渠水量匯集至該深溝,地表水下滲導(dǎo)致洞內(nèi)粉質(zhì)粘土含水量加大,增大了土體自重、破壞土體穩(wěn)定性。加上土體本身松散,土壓力大。根據(jù)粉質(zhì)粘土自身的特性,該段為含部分碎石性粘土,土體松散,自穩(wěn)能力差,遇水后更差,極易出現(xiàn)局部壓力大,造成土體變形,導(dǎo)致隧道下沉。土體含水量大,使得粉質(zhì)粘土粘聚力下降,甚至消失,產(chǎn)生巨大的變形力,支護抗力不足。根據(jù)開裂現(xiàn)在情形看,向偏壓一側(cè)變形,噴射混凝土開裂,鋼架變形,因此因隧道斷面大、向一側(cè)偏壓,產(chǎn)生巨大的擠壓力。鐵路隧道開挖斷面大、跨度大,加上偏壓,本隧道最大跨度約14.7m,開挖過程中擾動對圍巖影響大。
2整治方案
地表處理發(fā)現(xiàn)下沉后,沿著開裂區(qū)域外施作梯形C25混凝土天溝,尺寸為1.6m×0.6m,厚度0.3m。下沉影響范圍內(nèi),查找裂縫,采用快硬水泥砂漿及時封堵,并且及時采用彩條布覆蓋,防止雨水直接下滲。并且按照間距3m,梅花形布置,采用φ42mm小導(dǎo)管進行注漿固結(jié),長度4~6m。嚴格記錄鉆孔數(shù)量、深度、導(dǎo)管安放和注漿量,并控制注漿壓力和觀測洞內(nèi)外情況。注漿處理完成后,對開裂區(qū)域掛網(wǎng)噴錨,鋼筋采用8,網(wǎng)格為10×10cm,噴射混凝土強度為C25,厚度為10cm。洞內(nèi)處理洞內(nèi)回填土出現(xiàn)下沉后,及時清理洞內(nèi)施工工具,組織車輛、機械,從棄土場拉土到隧道內(nèi),填筑高度至少3m,挖機、自卸車、推土機相結(jié)合,分層填筑,并且實時采用推土機來回走動壓實。專人指揮,防止洞內(nèi)施工時,看不清楚。施打鎖腳錨桿采用φ108mm導(dǎo)管施做,對變形大的,采用6根,長度6m,并且注漿固結(jié),變形小的采用4根φ42mm的導(dǎo)管,長度4m,注漿固結(jié),限制鋼架底腳變形。鎖腳鋼管數(shù)量和直徑均比設(shè)計加強和加大。增設(shè)橫向和豎向鋼管支撐隧道拱腳部位采用200~250mm鋼管從掌子面到洞口方向橫向支撐初期支護拱架,間距1.2m;豎向采用200~250mm鋼管支撐,間距1.2m,并且在管內(nèi)灌注混凝土。穩(wěn)定后及時進行開挖,支護封閉成環(huán)。洞內(nèi)注漿在拱腰以下采用徑向小導(dǎo)管,縱向間距1.2m,環(huán)向間距1m,導(dǎo)管長度6m,在拱頂部位根據(jù)隧道埋深適當縮短。
3洞口處理
根據(jù)洞口地形,進行刷坡處理,洞口兩側(cè)可各增加長10m,寬3m,高8m的片石混凝土反壓洞口仰坡。監(jiān)測加強洞內(nèi)外監(jiān)測,根據(jù)資料分析和預(yù)測后,才可開挖。當換拱時,需要加強監(jiān)控量測的頻率,對數(shù)據(jù)及時分析。開挖支護根據(jù)監(jiān)測資料分析,確保隧道下沉穩(wěn)定后,才可開挖,并且。施工工序為監(jiān)測分析支撐拆除回填土開挖、支護仰拱開挖支護仰拱混凝土澆筑測量隧道斷面換拱、重新支護二襯施做。并遵循三臺階起步開挖法的施工步驟,每次施工一個循環(huán),絕對不能超限,并且可縮短開挖距離。特殊段落二襯支護根據(jù)計算,初期支護侵限15cm以內(nèi)段落,可以采取加強的措施,達到支護的效果。確保二襯厚度不小于35cm,可采取提高混凝土一個等級來施作二襯;采用采用鋼筋大一級的代替原設(shè)計鋼筋,嚴格控制每道工序,確保質(zhì)量得到有效控制。對初期支護侵入限界的鋼架和噴射混凝土處理是采用換拱的方式,處理必須在洞內(nèi)加固及洞外處理完成、穩(wěn)定后才可進行更換處理。鋼架更換時采用隔三榀換一榀的施工順序,并應(yīng)加強對更換鋼架監(jiān)控量測的頻率,注意圍巖變化及鋼架受力情況,以判斷施工鋼架是否穩(wěn)定,待更換的鋼架穩(wěn)定后方可進行侵限噴射混凝土作業(yè)。按照上述施工工序及步驟循環(huán)反復(fù)?商_三榀處理,這樣節(jié)約時間,達到加快進度的效果。對下沉段落,混凝土標號提高一個等級至C40,鋼筋直徑提高一級,更換為25mm,間距不變。注漿情況注漿采用單漿液,水泥采用42.5級普通硅酸鹽水泥,水灰比1∶1,注漿初始壓力為0.5~1.0MPa,終壓為1.5MPa,注漿順序應(yīng)自下而上,注漿量以單管達到設(shè)計注漿量作為注漿結(jié)束標準,并按照單管做好施工記錄。處理效果隧道下沉處理完成后,仰拱、二襯等已施工完畢,從后期對隧道處理后的各項監(jiān)控數(shù)據(jù)、沉降觀測數(shù)據(jù)分析,下沉處理是成功的,達到預(yù)期效果,隧道已處于穩(wěn)定,沒有發(fā)現(xiàn)新的沉降。
4結(jié)語
出現(xiàn)變形后,在后期處理中,減少仰拱一次開挖長度和一次二次襯砌長度,甚至一次開挖和二襯施作2~5m及時封閉成環(huán),減少暴露時間,確保施工安全。嚴格按照設(shè)計圖和規(guī)范實施監(jiān)控量測,及時通過監(jiān)測,及早發(fā)現(xiàn)問題,及時處理問題,實現(xiàn)安全施工和確保工程質(zhì)量。淺埋偏壓隧道施工要嚴格遵循“短開挖、少擾動、強支護、緊封閉、勤量測”的原則。
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