隧道右线出口隧道大变形初步处理方案全.docx
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1、隧道右线出口隧道大变形初步处理方案一、工程概况*隧道为上下独行双洞四车道分离式隧道,右洞起讫里程为YK95+434YK98+380,全长2946米,其中明洞32米,V级围岩段574米,IV级围岩段780米,ID级围岩段长1560米。隧道出口洞门位于山体斜坡,自然斜坡西北倾,坡角10度左右,表层碎石、粉土覆盖,下伏强风化石英斑岩,边坡稳定性较好。由于发育三组节理,将岩体切割成块体,易于造成边坡零星掉块。隧道右线(出口)地表沉陷里程桩号YK98+344.2YK98+328段开挖揭示起拱线以上以粉质粘土为主,红褐色,整体性极差,强度低,遇水软化,一旦地表有雨水,下部则会出现局部湿润现象。起拱线以下以
2、粉质粘土夹杂少量强风化石英斑岩为主,整体性差,强度低,开挖后局部浮石剥落较多,特别是右侧边墙土体自稳能力低。二、施工现场概况1、*隧道右线(出口)洞口里程桩号YK98+380,明洞里程桩号YK98+380YK98+364,16米。明暗分界里程桩号YK98+364,洞口超前大管棚施工里程桩号YK98+366-YK98336o2、施工现场,进洞采用单侧壁导坑(CD)法,里程桩号YK98+364YK98+344.2o里程桩号YK98+344.2开始改变施工方法,采用三台阶七步法施工,上台阶里程桩号YK98+328,循环进尺为一幅拱架间距。中台阶(右)里程桩号YK98+335.2,中台阶(左)里程桩号
3、YK98+344.2,下台阶(右)里程桩号YK98+344.2,下台阶(左)里程桩号YK98+348.4,中、下台阶施工进尺为12幅拱架间距。3、洞内沉降收敛观测值均在施工允许范围内。2013年7月17日14:30左右洞内目测里程桩号YK98+344.2YK98343左导洞出现一道长约2米环向裂缝,缝宽约35mm;16:30发现上台阶左侧拱脚位置土体开裂位移,及时通知洞内施工人员撤离施工现场,安排专人观察洞顶地表变化情况,约16:50左右,洞内里程桩号YK98+344.2YK98+328段初期支护拱架自小里程方向至大里程方向产生大面积沉降,沉降值30cm80cm,伴随喷射碎严重开裂,局部拱架失
4、稳,扭曲变形。目测里程桩号YK98+344.2YK98+343左导洞环向裂缝贯通,缝宽约30cm。洞顶地表观察发现位于里程桩号YK98+344.2YK98+328段洞顶正上方出现约15mX18m沉陷区,缝宽20Cm180cm,缝深60Cm150cm。地表原土层结构严重破坏。三、原因分析1、根据现场实际地形测算,*隧道右线(出口)洞口浅埋段埋深极浅。洞身穿越地表自然水沟埋深约1.5米,土体松散,地表土体为常年流水积累而成淤泥质。以7月8日,XX高速XX管理处、设计代表、总监办、驻地办、施工单位有关人员对*隧道出口右洞YK98+350.2处洞顶地表沉陷情况进行了现场实地考察为依据,参加人员一致认为
5、YK98350.2处洞顶地表沉陷原因是由于该处位于低洼地段,埋深较浅(约1.5米)。加上7月7日18:00*地区普降雷阵雨,雨量较大,致使该处洞顶地表出现沉陷,形成空洞。由于洞顶覆盖层较薄,洞内暂时未受大的影响,只是拱顶沉降有所加大(14小时下沉约1.5Cm)。为了确保施工质量和安全,要求施工单位及时处理空洞和加强洞内支护,防止进一步坍塌,洞顶地表空洞采用流态粉煤灰回填处理等洞内支护加强等一系列措施。2、洞内掌子面围岩开挖揭示起拱线以上以粉质粘土为主,红褐色,强度低,自稳能力极差,蓄水能力极强,且蓄水饱和后极易液化成稀泥状,无抗剪强度。起拱线以下以强风化石英斑岩夹杂碎石土为主,强度低,透水性差
6、。洞顶地表为黑色粉土,由于当地冬季气温极低,常年大半时间为冻土状态,在冻融循环作用下,土体松散,无自稳能力,蓄水能力强,透水性差。3、气候原因:当地6月至9月为多雨水季节。7月7日18:00*地区普降雷阵雨,雨量较大,致使该处洞顶地表出现沉陷,形成空洞。7月14日晚至7月15日当地持续降雨量很大,雨水渗透洞顶地表土整个土体层,洞内局部初衬表面湿润渗水。洞顶土体在蓄水饱和的情况下,土体液化,抗压强度及抗剪强度急剧下降,造成右线洞内初支体系失稳而整体下沉。四、紧急应急方案1、洞顶地表沉陷范围外5米采用人工挖掘”V型截水沟,深30cm,宽30cm,尽量保护原地表结构,以地表草皮植被作为截水沟沟壁土填
7、。可以有效防止地表沉陷区范围以外雨水再流至沉陷区增加土体自重压力。2、地表沉陷区采用人工搭设钢管架,以木板为支撑,洞顶地表全部覆盖防水彩条布,防止暴雨或雷阵雨雨水再侵落至沉陷区增加土体自重压力。3、地表沉陷区范围8米外设置安全警戒线,禁止闲杂人员入内。4、洞内中、下台阶及时采用硝体回填反压,防止拱架在土体压力下继续变形坍塌。五、初步处理方案结合现场实际地质情况,采纳管理处、总监办、驻地办意见,同时征求隧道施工经验丰富的施工班组人员意见,特制定以下地表沉陷区明挖法初步处理方案。1、以上台阶高程为分界线,按照1:0.5的坡比刷坡,由测量班结合现场实测地形标高放线。2、为防止明挖时出现地表沉降联合效
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