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某隧道进口山体滑坡治理措施分析

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摘要:介绍了某隧道进口浅埋偏压段山体滑坡情况及治理措施,着重阐述了锚索桩施工工艺,可供类似隧道施工借鉴。

关键词:隧道;浅埋偏压;滑坡治理;锚索桩施工

中图分类号:TU文献标识码:A文章编号:1672-3198(2012)06-0166-01

1 病害原因分析

由于洞内严重变形,地表山体变形严重,山体有产生大面积滑坡的可能性,根据勘察地表、地表监控量测及洞内围岩量测成果,在开挖的过程当中其主要的病害就是在于区段内为中浅层堆积滑坡体,机械的震动等因素容易扰动围岩,如果过程中作业面为右侧偏压,卸荷松动区域又得不到有效的控制,风化较强或完全风化的层面很容易出现塌滑,这就使得隧道开挖初期使用的支护极易发生变形。

2 整治措施

2.1 洞内支护加强

为有效的缓解测压所带来的对初期支护所造成的损害,我们可采用在受测压线路旁的拱腰至边墙区域加设10米长直径为32毫米的中空注浆锚杆。对于初期支护地段,应拆除支护,保证预留变形量大于或等于30厘米。系统锚杆应采用长度3.5米直径25的注浆锚杆,杆间间距保持在3米,厚度应为20厘米。

2.2 锚固桩

对应左侧面应采用锚固桩加固的方式,设桩时应注意桩与桩之间的间距要保持在5米一根桩,状体的截面大小应为2米×2.25米,长度为22米,桩身的主体采用C20钢筋混凝土,护壁厚0.25m。

3 锚索桩施工工艺

3.1 锚索桩桩身施工工艺

(1)施工准备:测定桩位,平整场地,安装井架,铺设出碴道路,准备后续所需的相关器材以及在井下使用的排水照明等设施,另应工作前设置相关的变形、位移标志。

(2)桩孔开挖;桩身开挖;桩孔开挖时,必须跳桩(2根以上)开挖,井口挖至2m深时,即可立模灌筑第一节钢筋混凝土护壁,并略高出原地面。石质风化破碎或有地下水出露地段,每节开挖1m左右灌注一节钢筋混凝土护壁,以风镐开挖为主,局部可配合风枪。应注意开挖的顺序,由中间向井壁方向作业。

(3)出碴:井内采用人工装碴,使用卷扬机做提升设备出碴;护壁支撑:为保证维护施工全过程的安全并保证护壁的施工质量,桩身在施工过程中应坚持边挖边护的方式。在开挖过程中,应随挖随即护壁,在立模灌注每节钢筋混凝土前,清除岩壁上的浮土和松动石块,使护壁混凝土紧贴围岩。每节开挖应在上节护壁混凝土终凝后进行,而且开挖不宜过深,以免上节护壁悬空过高。地层如遇地下水或软弱夹层时,护壁须增加钢筋或加厚,防止护壁开裂破坏或坍孔;井内通风排水:采用5.5Kw轴式通风机,以直径500mm软管向井下送风;如发现施工中,桩井内积水,应注意用离心泵及时排水;上下井设施:工作人员到达作业点主要通过扶梯或吊笼。

(4)灌注桩身混凝土:使用混凝土输送泵输送混凝土到井下,灌注桩身混凝土必须连续进行,当山体有滑动迹象,可采用速凝早强混凝土。浇筑混凝土时,在桩上应准确预留锚索孔位置。桩体混凝土必须连续灌注,不得断桩。

3.2 锚索的施工工艺

(1)孔位施钻:钻孔孔径为ф150mm,钻孔采用潜孔钻冲击,使用YG-50工程钻机,对场地进行清理后,首先在脚手架上对钻机进行固定,并调整好钻机,将钻孔的位置校对准确;孔口埋设套管定位而且应注意防止孔内有外部杂物进入。在钻机工作钻进过程中,应做好有关记录,例如钻进的状体和地下水等一些情况的相关数据。另外应注意实际钻进的深度应大于设计深度0.2至0.5米以上。深度钻进达到施工设计要求后,不要立即停钻,稳定钻头1到2分钟后停止。钻完后采用高压空气将孔内杂物清除。

(2)钢绞线制作及安装:钢绞线的力学性能应符合规定。切割应先将3~5cm处用铅丝绑扎,再用砂轮锯磨切,封锚前,用乙炔―氧气切割。对有死弯或机械损伤应剔除,确保无锈蚀等不良现象;下锚索前,对根锚索都要进行捆扎质量检查,锚段每米安装一个对中支架,两支架之间用铁丝扎紧。穿束前应检查锚垫板和孔道,锚垫板设置应注意位置是否正确,孔道的畅通情况。在可能条件下,应在管道安装后,应检查预应力钢绞线是否能在管道内自由滑动。

(3)注浆:孔内注入浆体应采用孔底返浆一次注入法,水泥采用M40的水泥砂浆。张拉段锚索设波纹管,内注黄油,两端以黄油裹棉纱填塞并扎紧。注浆的过程中应注意对过程的记录,并注意浆体灌入前应搅拌均匀,不允许浆内混入石块等杂物,保证桩内注入浆体的质量。

每个管道的压浆应连续完成,不能中途停机,否则易造成孔道堵塞。若在张拉过程中为减小摩擦阻力而涂过中性皂液时,在压浆前须用0.4~0.5mpa的高压水冲洗孔道10~15分钟,同时检查是否有串孔现象。孔口阀门必须待出浓浆后才能关闭。注浆孔必须待压力上升至0.6~0.7mpa,持续2分钟且无漏水、漏浆时关闭。日最高气温高于35℃的盛夏宜于夜间从事压浆作业。压浆中途发生故障不能连续一次灌满时,立即用压力水冲洗干净,研究处理后再压浆。

(4)钢绞线张拉:砂浆强度达到70%以上时,转入张拉工序。张拉机采用YCL200千斤顶,锚具采用OVM15-5型锚板,其下设外锚墩,外锚头处设C30钢筋混凝土锚墩,并保证锚垫板与锚孔垂直,锚墩与桩采用凿毛连接。采用C30钢筋混凝土,其承压面积要控制在0.4m×0.4m以上,在空口处安装长4米5,直径为160毫米的孔口定位铁管,并预留张拉段注浆孔。千斤顶与压力表配套校验,以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线。张拉时,应使千斤顶的张拉力作用线与预应力钢绞线的轴线重合一致。预应力钢绞线的锚固,应在张拉控制应力处于稳定状态下进行。

(5)封锚:封孔注浆后,从锚具量起留30mm钢绞线,其余截去,然后封锚。

4 结语

实践证明,施工采用锚索桩、锚固桩、微形锚筋桩及洞内的中空预应力注浆锚杆等一系列的处理措施是成功的,为今后类似工程提供了成功范例。

参考文献

[1]蒲春平,刘可,胡占荣.京珠高速公路粤境南段五龙岭大跨连拱隧道的施工[J].世界隧道,2000,(6):34-37.

[2]周玉宏,赵燕明,程崇国.偏压连拱隧道施工过程的优化研究[J].岩石力学与工程学报,2002,21(5):679-684.