隧洞临时支护和塌方处理措施

隧洞临时支护和塌方处理措施

因隧洞局部地段经过Anz-Gn+w岩层，其抗风化能力差，对围岩稳定不利，施工过程中可能需要采取锚喷临时支护措施。

⑴临时锚喷支护

临时锚喷支护措施的具体做法是：若洞室稳定性相对较好时，可以仅喷一层5cm厚的砼，作为临时支护措施；若洞室稳定性相对较差时，根据岩石的走向布置一定数量的锚杆，同时喷上砼，作为隧洞的临时支护措施；若洞室稳定性更差时，则采取锚杆支护与钢筋网喷砼支护的支护措施。

⑵临时锚杆支护施工方法

①砂浆锚杆安装的工艺流程

砂浆锚杆安装工艺流程详见下图。

钢筋在使用前需进行矫直和除锈等处理，并按所需长度截断。

水泥应新鲜无结块，砂子应过筛，粒径小于3mm。

钻孔要按锚杆的设计要求进行，保证锚杆的方向、深度和间距准确。

孔眼在注浆前必须清洗干净。

砂浆锚杆安装工艺流程

②砂浆锚杆施工方法

（1）钻孔

采用风钻钻孔。孔径要与杆径配合好。孔位偏差控制在15mm~50mm之间。孔深偏差控制在50mm之内。钻孔方向适当调整尽量与岩层主要结构面垂直。锚孔钻好后用高压水将孔眼冲洗干净。

（2）注浆

粘结砂浆要拌和均匀，并调整其和易性，随拌随用，一次拌和的砂浆在初凝前用完。

注浆管插到孔底，开始注浆后，徐徐均匀地将注浆管往外抽出，并始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免砂浆中出现空洞。

注浆体积略多于需要体积，将注浆管全部抽出后，立即迅速插入杆体，可用锤击或通过套筒用风钻冲击，使杆体强行插入钻孔。

⑶临时喷砼支护施工方法

①临时喷砼支护工艺流程

本工程临时喷砼工程量较小，喷砼支护措施可采用干喷施工方法。

干喷工艺如下：

干喷工艺流程图

②临时喷砼施工机械

（1）干喷砼机：转体式喷射机2台。

（2）空气压缩机：南京压机厂生产的10m3/分空压机：2台。

③临时喷砼施工方法

（1）喷射角度和距离

喷枪与受喷面的角度，一般应垂直并稍微向刚喷射的部位倾斜约10度左右，这样砼回弹量最少。

喷嘴（混合料出口处）与受喷面的最佳距离是按喷砼的最小回弹率和最高的强度来确定的。根据我公司长期喷射砼的施工经验，一般为0.8~1.0m较好。

（2）喷射区段和次序

喷射砼时应分段、分部、分块，自下而上地进行。遇岩面有较大的凹坑应先喷射补平。喷射砼时须将喷枪反复缓慢地作螺旋形移动。这样，可防止溅落的灰浆粘附于未喷的岩面上，而不会影响喷射的砼与岩面间的粘结力；使喷射的砼均匀、密实而平整；并可使已喷部分支持上部刚喷砼下垂的重量，增加一次喷射的厚度。

螺旋形移动的转动直径约30cm左右，并须一圈压半圈地移动；拱顶按纵向喷射，并作蛇行。第小段长度以2~4m为宜。喷射第二行时，要按次序从第一行始点开始，行与行间再搭接2~3cm。分段长度主要是根据速凝剂效果而定，我公司长期使用的红星牌速凝剂，一般可将三个小段作为一个基本段，这样喷第二行时，第一行始点砼已终凝，不会造成冲击破坏。

（3）一次喷射厚度

一次喷射砼厚度应根据喷射效率、回弹损失、砼颗粒间的凝聚力和喷层与岩面间的粘结力等因素确定。

（4）喷射砼的养护

因喷砼的水泥用量较大，凝结硬化速度快，为使砼强度均匀增长，防止收缩裂缝，必须设专人认真做好养护工作。一般情况下，砼喷完后2~4小时内即开始喷水养护；喷水次数以保持砼具有足够的湿润状态为度；喷水养护时间，一般不少于14昼夜。

⑷塌方处理措施

隧洞工程中的坍方事故是围岩失稳的一种具体表现，是隧洞工程施工中需要处理的重大技术问题。

从招标文件的地质资料中了解到，本工程部分洞段岩石较破碎，施工过程中有可能会出现掉块和坍塌等岩体失稳现象，需要采取切实可行的处理措施。

针对本工程中可能出现的情况，我公司将采取以下一些切实可行的技术措施：

①预防坍方的施工措施

（1）预防坍方的方法

选择安全合理的施工方法和措施至关重要。在掘进到地质不良围岩破碎地段，应采取先排水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤量测的施工方法，制订出切实可行的施工方案及安全措施。

（2）加强坍方的预测

为了保证施工作业安全，及时发现坍方的可能性及征兆，并根据不同情况采用不同的施工方法及控制坍方的措施，需要在施工阶段进行坍方预测。预测常用的几种方法：

①观测法

a、在掘进工作面采用探孔对地质情况或水文情况进行探索，同时对掘进工作面应进行地质素描，分析判断掘进前方有无可能发生坍方的超前预测。

b、定期和不定期地观察洞内围岩的受力及变形状态；检查支护结构是否发生了较大的变形；观察是否岩层的层理、节理裂隙变大，坑顶或坑壁松动掉块；喷射砼是否发生脱落；以及地表是否下沉等。

②一般量测法

按时量测观测点的位移、应力，测得数据进行分析研究，及时发现不正常的受力、位移状态及有可能导致坍方的情况。

通过上述预测坍方的方法，发现征兆应高度重视及时分析，采取有力措施处理隐患，防患于未然。

（3）加强初期支护，控制坍方：当开挖出工作面后，应及时有效地完成喷锚支护或喷锚网联合支护，并应考虑采用早强喷射砼、早强锚杆和钢支撑支护措施等。这对防止局部坍塌，提高隧洞整体稳定性具有重要的作用。

②隧洞坍方的处理措施

（1）隧洞发生坍方，应及时迅速处理

处理时必须详细观测坍方范围、形状、坍穴的地质构造，查明坍方发生的原因和地下水活动情况，经认真分析，制定处理方案。

（2）处理坍方的方法

①小坍方

小坍方，纵向延伸不长、坍穴不高，首先加固坍体两端洞身，并抓紧喷射砼或采用锚喷联合支护封

闭坍穴顶部和侧部，再进行清碴。

②大坍方

大坍方，坍穴高、坍碴数量大，坍碴体堵住洞身时，宜采取先护后挖的方法。可采用

管棚法或注浆固结法稳固围岩体和碴体，待其基本稳定后，按先上部后下部的顺序清除碴体，采取短进尺、弱爆破、早封闭的原则处理坍方。

（3）排水措施

坍方往往与地下水活动有关，治坍应先治水。防止地表水渗入坍体或地下，引截地下水防止渗入坍方地段，以免坍方扩大。

（4）现代隧洞工程基本上是采用新奥法施工，若有条件，要按照新奥法的要求加设量测点，增加量测频率，根据量测信息及时研究对策。

③处理坍塌需要准备的材料

处理坍塌需要根据围岩稳定情况确定，我公司根据长期的施工经验，准备必要的处理坍塌所需的材料。

处理坍塌的措施有：坍塌规模较小时，采用锚喷支护措施；坍塌规模较大时，除采用锚喷支护外，再加上超前锚杆；断层处岩石十分破碎时，除采用锚喷支护、超前锚杆外，再增加由工字钢弯曲而成的钢拱架支撑。这是我公司在隧洞工程中常用的有效、可靠的处理坍塌措施