塌方处理方案说明.docx
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塌方处理方案说明
1.塌方基本情况
1.1.工程概况
五棵松地下商业热力外线工程，红线内工程编号JT15-02C169，红线外工程编号JT15-02C170。
隧道初衬净长度88.1米，隧道开挖断面尺寸宽3.3m*高3.15m。
本工程隧道初衬施工自2#竖井向既有竖井预留分支1#单向掘进。
隧道施工至2#竖井向东71m处时，隧道上拱及以上土质突变为松散房渣土，发生大范围坍塌，故编制此方案进行加固处理。
1.2.塌方调查情况
经现场核查塌方区域位于自2#开始至1#方向71m处。
目前据1#预留分支末端还有17m。
隧道开挖断面塌方区域绘制成图如下：
横断面纵断面
坍落物全部为房渣土，有红砖、房基地面混凝土、块石，塌落下来的最大块料为600*300mm。
经统计坍塌方量约为20方。
1.3.现场照片如下
2.塌方原因分析
一直以来隧道上拱土方情况为粉细砂层，这与地勘报告相符，按照设计方案施工比较顺畅；此处突遇松散房渣土的极端土质情况，在地勘报告中未显示，原设计方案未针对性的考虑；在超前导管施工的过程中，拱部土体突然坍塌，幸未有人员受伤。
经分析，踏勘主要为前方土质极其松散，房渣土层较厚，自稳能力差，造成突然坍塌。
此处地面位于绿化带土山边坡上，无积水现象，塌方坍落下来的土体干燥，未受近期降水影响。
施工榀距为520mm，符合图纸设计要求与施工规范要求。
故松散的堆积房渣土为本隧道坍塌的主要原因。
3.坍塌处理方案和方法
针对本次塌方，我们将以“稳固塌体、填充空洞、注浆加固、谨慎通过”作为指导原则，采取针对性的处理措施。
3.1.设置临时钢支撑
面临二次坍塌风险，在封闭掌子面施工前需对坍塌影响区域的初衬进行支撑加固。
采用[20a对扣焊接支顶，共设2道。
3.2.封闭掌子面
经观察坍塌面受挤压影响，目前短时间内已趋于稳定。
于是安排项目人员，对掌子面进行简单清理，并采取封闭掌子面措施。
上掌子面封闭按照竖井封底做法，采用双层双向ø18@200，与钢格栅主筋焊接连接，喷射C20混凝土250mm厚。
由于塌方量较大，空洞较高，在对掌子面封闭前，首先预埋锚喷孔和注浆导管，空洞部分埋入半榀钢格栅。
如右图所示：
注浆管采用ø32*3.25导管，末端不封堵，不设花孔，用于背后回填注水泥浆填充空洞。
导管埋设就位后，进行掌子面封闭作业。
封闭掌子面首先由左侧向右侧逐步封闭，混凝土封闭后，将喷枪头深入预埋导管内，进行二次锚喷，以最大限度的填充空洞区域。
3.3.回填注浆
经过二次回喷后的填实度并不饱满，需要进行压浆填缝密实措施。
回灌注浆采用水泥浆，水灰比0.5~1:
1。
注浆压力0.1～0.3MPa。
因房渣土空隙较大，回填注浆考虑向外渗透半径1.0~1.5m。
具体注浆量以现场计量为准。
3.4.深孔注浆
空洞填充完毕后，静等24小时，带水泥浆具备了一定强度，能够保障回填区域的稳定性后，组织人员进行深孔注浆，以加固前方房渣土区域。
为保障再次掘进的施工安全，采用注浆钻机进行超前管棚支护并深孔注水泥-水玻璃双液浆。
3.4.1.搭设施工操作平台
采用钢管脚手架架子搭设双排脚手架做操作平台，平台宽度3m，长度6m，高度2m。
3.4.2.设备运输
设备自地上运入隧道掌子面，运距80米。
注浆设备统计如下：
主要机械设备配套表
序号
机具名称
规格型号
单位
数量
备注
1
地址钻机
TXU—75A
台
2
2
注浆泵
SYB—60/50型
台
2
3
立体式搅拌机
SJY
台
2
4
储浆桶
0.5m3-1.0m3
个
8
5
高压胶管
D25mm-1.6Mpa
米
40
3.4.3.劳动力组织
3.4.4.浆液配比
浆液种类
水泥品号
原水玻璃浓度
水灰比（W:
C）
体积比（C:
S）
稀水玻璃浓度
水泥—水玻璃双液浆
水泥
40°Be′
1～1.0:
1.5
1:
1
35°Be′
3.4.5.注浆参数设计
序号
参数名称
注浆止水段
1.
注浆孔间距
1.0~1.2m
2.
浆液扩散半径
0.5m~1.0m
3.
注浆速度
40～60L/min
4.
注浆终压
0.5Mpa
5.
水平注浆段
17m
6.
钻孔直径
Φ40mm
7.
加固横断面范围
隧道上拱初衬开挖断面外4m
3.4.6.注浆与超前管棚加固断面图
横断面如下：
因为房渣土空隙较大，浆业极易扩散，本措施考虑先缓慢反复多次注入水泥浆，待浆液充满多数空隙后，改为双液浆，加压注入。
扩散半径4m，加固区域，上掌子面。
管棚采用Φ32*3.25钢花管，打入深度15m，外露1m，沿拱部打入，环向间距300mm。
因空隙较大，实际注浆量极难控制，需要现场试验配比，最终计量需要以现场计量为准。
纵断面图如下：
加固长度17米。
注浆采用后退式注浆钻机注入，与管棚联合作用，增强拱部刚度。
3.4.7.注浆工艺流程
布孔→钻机就位→钻孔→配浆→注浆→拔管洗管→检验开挖
（1）定孔位：
根据竖井平面尺寸和不同钻井角度布孔，要求孔位偏差小于3cm，入射角度偏差不大于1°。
（2）钻机就位：
钻机按布孔位置就位，调整钻杆的垂直度，对准孔位后钻机不得移位，也不得随意起降。
（3）钻进成孔：
第一孔施工时要慢速运转，掌握地层对钻机的影响，以确定实际钻进参数，同时密切观察溢水出水情况，出现大量出水时，立即停钻、封面，分析原因后再进行施工，每钻进一段检查一段，及时纠偏，孔底位置应小于30cm。
（4）配浆：
采用经校核合格的计量用具，按设计配比配料。
（5）回抽钻杆、注浆：
严格控制钻杆提升幅度每次不大于20cm，均匀回抽，同时注意注浆参数变化，注浆时严格控制注浆压力和注浆量，当压力突然上升或从孔壁、断面溢浆时，立即停止注浆，查明原因后采取调整注浆参数或移位等措施重新注浆。
（6）正式注浆前，必须先进行注浆注浆施工，以统计出的数据控制施工各参数，正式注浆后在土方开挖前，先打探测孔观察水位情况，根据出水情况决定继续土方开挖或继续注浆。
3.4.8.
注浆效果检测
（1）注浆施工结束后，通过注浆体内钻孔，用压水、注水或抽水等办法测定地基的流量及渗透系数，不合格者需进行补充注浆。
检查孔的数目约为总注浆孔数的5～10%，布孔的重点是地质条件不好的地段以及注浆质量较差或有疑问的部位，对加固注浆而言上述水力物理性虽不能直接反映加固效果，但至今仍旧被广泛的当作一种参考指标，因为吸水量大小与地基的密度和强度之间存在着一定的关系。
（2）采用挖探或其他方法检验止水效果和渗水的情况。
（3）存在问题的补救措施：
因该工程地质条件复杂,施工中难免存在局部问题,如开挖时出现局部止水效果不理想时，应及时打入小花管进行补浆止水，并通过调整浆液配比等技术措施进行特殊处理，以确保开挖施工的顺利进行。
3.5.掘进施工
加固完成，重新开挖需要等注浆完成12小时后进行。
人工风镐破除掌子面混凝土。
前三榀密排，设过渡区采用CD做法施工，以检验注浆效果，防止空洞回填区域与其它土体分离，填充混凝土下压造成开挖面再次坍塌。
过渡区段采用CD法施工，如下图所示：
施工长度2m。
过渡区段隧道施工安全后，其余15m隧道按照台阶法施工至隧道贯通。
4.降效影响及安全隐患
由于土质为房渣土，主要是砖石结构注浆后，强度很大，较难开挖，上掌子面需要采用风镐破除，施工难度和强度加大，同时施工受到影响。
施工完成后需要对18m房渣土区域在隧道内做雷达扫描，用以检测空洞，并采取回填补浆的方法填充密实，消除因暗挖施工造成的安全隐患。
5.塌方处理计划工期
掌子面封闭与填充处理2天；
深孔注浆与管棚施工3天；
设备拆除与洞内清理1天；
CD法中隔墙破除增加工期1天；
加固后隧道开挖18米长度，按每天1.8m计量，需要10天，较正常工期每天3米，增加工期4天。
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