壁板坡隧道溜坍段控制与处理

第一篇：壁板坡隧道溜坍段控制与处理

壁板坡隧道溜坍段控制与处理

基本概况：壁板坡隧道是目前国内在建时速达350公里高铁客运专线的最长隧道，也是沪昆高速铁路客运专线的重难点控制性工程。隧道位于滇黔交界典型的喀斯特地区。全长14756m，起讫里程DK977+667～DK992+423。是沪昆客专云南段确定的一级高风险隧道。

该隧道地质条件复杂，岩溶发育，多地质断层，岩性以灰岩、白云岩、玄武岩和泥质白云岩为主。隧区不良地质现象有滑坡、危岩、岩堆、岩溶、煤层瓦斯及采空区、地裂缝、软弱变形及岩爆等，隧道正常涌水量Q＝62200m3/d，雨期最大涌水量Q=149700m3/d。

工程案例：隧道设计DK977+935~DK978+105段原设计为ⅢA级围岩，灰岩夹泥质岩，弱风化，施工采用全断面法施工，初期支护拱部,Φ25x7中空注浆,锚杆长L=3共记,9.67根;边墙Φ22砂浆锚杆1.2x1.5梅花型布设,锚杆长L=3米;挂网喷锚,网片间距25x25厘米网片为Φ6;C25混凝土20CM。

在施工至DK977+935~DK977+943时围岩为Ⅳ级、地质软弱，节理发育，自稳性差；根据岩变我变的施工理念,施工采用台阶法施工，初期支护改为：拱墙工18型钢钢架，间距0.6m，拱部,Φ25x7中空注浆,锚杆长L=3共记,9.67根;边墙Φ22砂浆锚杆1.2x1.5梅花型布设,锚杆长L=3米;挂网喷锚,网片间距25x25厘米网片为Φ6;C25混凝土20CM。

2011年9月3日，掌子面掘进至DK977+943-DK977+945时，揭示围岩为黄褐色页岩，节理裂隙发育，岩体破碎，自稳性较差，地下水不发育，施工按Ⅳ级围岩支护落实通过。掌子面掘进至PDK977+945时，围岩揭示为页岩，岩质松软，裂隙发育，右侧拱部范围出现裂纹，围岩自稳性较差。上午8：30左右，DK977+943-DK977+945段右侧拱部出现鼓帮变形现象，其中DK977+943-DK977+945右侧拱部最大变形80CM，左右侧边墙部位初期支护出现两道裂缝完约0.5mm，裂隙沿钢架环向发展至上台阶拱脚，初支砼局部剥落，拱顶上方出现大约6米高8米宽8米长的溜坍,掌子面停止掘进。

原因分析：

1、地质与原设计不相符。当掌子面施工队掘进到PDK977+938时，揭示为围岩地质较设计级别有所提高。监理书面提出变更设计，要求初支加强，闭合及时跟进，采用工22型钢钢架，间距0.6m，增加系统锚杆，增加超前小导管,未能引起施工重视。

2、施工期间为雨季，爆破开挖后形成应力释放，围岩松动，导致裂隙水下渗，页岩软化变形，加之拱墙侧压力较大，造成应力集中。

3、施工未进行超前支付,导致松土溜坍,。措施及效果：

1、变形发生后，为控制变形继续发展，监理工程师及时与施工单位会商决定于DK977+943-DK977+945段采用,上台阶增设四道工22临时横向支撑,并建议(增加洞内管棚和超前小导管)，对掌子面采用反压回填,并于隧道中线处增设一道竖向支撑，使变形得到有效控制。

2、及时向建设指挥部汇报和同设计院沟通，并于9月18日经过四方会商，采取如下处理措施：

(1)、首先用弃土对D1K977+943~+948段进行反压回填，然后插管对拱顶上部空腔采用泵送C20混凝土回填，回填量由现场监理确认。

(2)、D1K977+935~+943围岩级别由III级变更为IV级，采用IVb型复合式衬砌，按“沪昆贰隧参01-15”图施工，采用全环I18型钢，间距1.0m/榀。

(3)、D1K977+943~+960围岩级别由III级变更为Ⅴ级，采用Ⅴc型复合式衬砌，按“沪昆贰隧参01-36”图施工，开挖采用台阶法加临时仰拱，初期支护采用全环I22a型钢，间距0.6m/榀。超前支护采用φ42小导管，L=4.5m，每环50根，环向间距0.4m，纵向每2.4m一环。

(4)、在D1K977+943处拱部打一环φ108长管棚，每根长15m，环向间距0.4m，并对长管棚进行注浆。

经验总结：壁板坡隧道软弱变形段的快速控制和处理，避免了事态进一步扩大，使变形得到有效控制，为杜绝类似事件的发生提供了有力的技术支持，其得益于监理工作的超前预控及参建各方快速应急措施得力，为监理工作提供了实战模块：从事复杂高风险隧道监理必须具备一是具有从事复杂隧道施工的丰富监理工作经验、高度的责任心。二是具有超前预控能力。始终牢固树立“以预为主、以防为先、以控为要”理念，坚定“事故可防、风险可控、灾害可治”的工作信心，切实做到对各类安全风险超前分析、超前评估、超前预警、超前防控。三是具备快速应急的处臵能力。作为一名出色的监理工程师必须具有科学的工作态度，事件发生后要及时与施工单位会商拿出妥善的措施，避免事态的进一步扩大。

附变形段控制处理照片

二0一一年十一月二九日

壁板坡平导DK977+943~DK977+945变形溜坍

壁板坡平导DK977+943~DK977+945变形溜坍,采用麻袋装土回填

壁板坡平导DK977+943~DK977+945洞内管棚

壁板坡平导DK977+943~DK977+945洞内管棚

壁板坡平导DK977+943~DK977+945洞内管棚

壁板坡平导DK977+943~DK977+945洞内管棚注浆

第二篇：矿井火灾处理与控制

矿井火灾处理与控制

一、灭火原理

灭火是破坏燃烧三个条件同时存在和消除燃烧三个条件（之

一、之二或全部）的过程。灭火的实质就是把正在燃烧体系内的物质冷却，将其温度降低到燃点之下，使燃烧停止。

灭火原理，1）冷却，把燃烧物质的温度降低到燃点以下。2）隔离和窒熄，使燃烧反应体系与环境隔离，抑制参加反应的物质。3）稀释，降低参加反应物(液、气体）的浓度。4）中断链反应。现代燃烧理论认为，燃烧是反应是由于可燃物分解成游离状态的自由基与氧原子相结合，发生链反应后才能形成的。因此，阻止链反应发生或不使自由基与氧原子结合，就可以抑制燃烧，达到灭火目的。在实际灭火中，是以上几种原理的综合应用。灭火就其方法而言，可分为直接灭火、隔离灭火和联合灭火三大类。

二、直接灭火

采用灭火剂或挖出火源等方法把火直接扑灭，称谓直接灭火法。

（一）常用灭火剂及其使用方法

可用于扑灭火源的物质，称为灭火剂。常用的灭火剂有水、泡沫、干粉、二氧化碳、四氯化碳、卤代烷、惰气、砂子和岩粉等。

1、水

水是不燃液体，是消防上常用的灭火剂之一。使用方法有水射流和水幕两种形式。

2、泡沫

泡沫是一种体积小，表面被液体围成的气泡群。泡沫的比重小（d＝0.1～0.2），且流动性好，可实现远距离立体灭火，具有持久性和抗燃烧性，导热性能低，粘着力大。泡沫复盖在火源周围，形成严密的复盖层，并能保持一定时间，使燃烧区与空气隔绝，具有窒息作用；复盖层具有防辐射和热量向外传导作用；泡沫中的水份蒸发可以吸热降温，起到冷却作用。泡沫灭火剂可分为化学灭火剂和空气泡沫灭火剂两类。

1)化学泡沫灭火剂 化学泡沫是由两种化学泡沫粉与水混合后发生化学反应而生成的水溶液，经发泡机后形成。化学泡沫灭火剂对扑灭石油和石油产品以及其它油类火灾十分有效。但不宜用于扑灭醇类、醚类和酮类等水溶液的火灾以及电器火灾。化学泡沫灭火剂的性能好，但成本高。

2)高倍空气泡沫 空气泡沫可分为普通蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、抗溶性泡沫以及中倍泡沫和高倍泡沫多种。高倍泡沫（发泡倍数在500～10000之间）主要用于火源集中、泡沫易堆积场合的火灾，如井下巷道、采掘工作面、室内仑库和机场设施等处火灾。

3、干粉

干粉灭火的原理。干粉*加压气体的压力从喷咀内喷出，形成一股雾状气流，射向燃烧物，接触火焰和高温后，受热分解，吸热并放出不燃气体（NH3和H2O(g))，可以稀释火区范围内的氧浓度；干粉及其热解产物可抑止碳氢自由基生成，破坏燃烧链反应；细的粉沫在高温作用下溶化、胶结，形成复盖层具有良好的“热帐”作用。

干粉灭火剂可以扑灭A、B、C、D类和电气火灾，常见的灭火器有：

(1)灭火手雷，将干粉灭火剂装在成型的容器中，(2)喷粉灭火器

4、卤代烃灭火剂

常用的卤代烃灭火剂是用氟、氯、溴取代甲烷和乙烷中的氢而成，因此也叫卤代烷灭火剂。其种类有二氟一氯一溴甲烷（CF2ClBr）、三氟一溴甲烷（CF3Br）等。为了读写方便，根据其原子数用4个阿拉伯数字作它的代号，例如，二氟一氯一溴甲烷可用1211代替，三氟一溴甲烷用1301代替，以此类推。

5、砂子和岩粉

砂子和岩粉在煤矿广泛应用于扑灭电气火灾。在井下机电硐室、井上下变电所等地方设有防火砂或岩粉池。

（二）消除可燃物

直接灭火除了向火源喷射灭火剂以外，在有些条件下还可以清除可燃物，消除燃烧的物质基础。煤矿常用的是挖除火源。

（三）用凝胶处理高温点和自燃火源

凝胶是由基料（硅酸盐（水玻璃））+促凝剂（碳酸氢氨等盐类）+水（90%左右）组成。其基料和促凝剂都具有阻化作用，加之含有大量水份，在一定的压力下，注入到高温点周围的煤体中。在成胶前凝胶易于流动，能够渗透到煤体碎裂的内部。既可起到阻止氧化作用，又可封堵漏风（裂隙）通道，防止漏风渗入；其内固聚的大量水份，遇高温受热蒸发，还可以起到吸热降温作用。因此，用凝胶处理高温点和自燃火源效果较好。

主体基料选择液态水玻璃（俗称泡花碱，化学分子式Na2O·nSiO2或Na2SiO3）。促凝剂是一种使水玻璃能快速生成Si(OH)4胶体，可供选择物质有稀盐酸、稀硫酸、氯化铵、碳酸氢铵、硫酸铵、硫酸铝等。

凝胶的性能指标及其影响因素主要有：

1）成胶时间，根据使用条件不同，要求不同的成胶时间。用于灭火和处理高温点，成胶时间控制在喷出后30s～50s较好；用于堵漏防火，压注碎裂煤体，要求有较强的渗透性，成胶时间控制在5～10min为宜。

2）热稳定性，热稳定性是指在较高温度下维持其胶体状态的性能。试验表明，基料中SiO2浓度越高，其热稳定性越好，防灭火效果越好。

3）胶的强度，基料浓度及其中的SiO2浓度是影响胶体强度的主要因素，其浓度越高强度越大。用于防火时，基料浓度在3%～6%较好；用于灭火浓度在6%～9%为宜。

（四）灌浆灭火

灌浆灭火是煤矿井下常用的一种灭火方法。灌浆灭火的方法因火源位置而异。常用的方法有:井下巷道（钻窝）打钻灌浆、在火区密闭墙上插管灌浆和地面钻孔注浆三种。灌入火区的浆液可以淹没部分空间，既可冷却降温，又可增加密闭的气密性，实现隔绝—冷却联合灭火。

灌浆灭火的关键是准确判断火源的位置。灌浆之前应首先从钻孔抽气样分析气体成分和通过钻孔测定温度，以确定火源的大致范围，然后通过钻孔向火源顶部和周围灌浆。

三、隔绝灭火

当火源不能直接将火扑灭时，为了迅速控制火势，使其熄灭，可在通往火源的所有巷道内砌筑密闭墙，使火源与空气隔绝。火区封闭后其内惰性气体(如CO2和N2等)的浓度逐渐增加，氧气浓度逐渐下降，燃烧因缺氧而窒息。此种灭火方法称为隔绝灭火。

（一）密闭墙的结构和种类

按照密闭墙存在的时间长短和作用，可分为临时密闭、永久密闭和防爆密闭三种。

1、临时密闭墙

其作用是暂时切断风流，控制火势发展。为砌筑永久密闭墙或直接灭火创造条件。对临时密闭墙的主要要求是结构简单，建造速度快，具有一定的密实性，位置上尽量*近火源。

2、永久密闭墙

较长时间地（至火源熄灭为止）阻断风流，使火区因缺氧而熄灭。其要求是具有较高的气密性、坚固性和不燃性，同时又要求便于砌筑和启开。

3、防爆密闭墙

在有瓦斯爆炸危险时，需要构筑防爆密闭，以防止封闭火区时发生瓦斯爆炸。防爆密闭墙一般是用砂袋堆砌而成，如图10-10—8。其厚度一般为巷宽两倍。密闭墙间距10～5m。

（二）密闭墙的位置选择

封闭火区的原则是：密、小、少、快四字。密是指密闭墙要严密，尽量少漏风；小是指封闭范围要尽量小；少是指密闭墙的道数要少；快是指封闭墙的施工速度要快。在选择密闭墙的位置时，人们首先考虑的是把火源控制起来的迫切性，以及在进行施工时防止发生瓦斯爆炸，保证施工人员的安全。

（三）封闭火区的顺序

文本框: 火区封闭后必然会引起其内部压力、风量、氧浓度和瓦斯等可燃气体浓度变化；一旦高浓度的可燃气体流过火源，则就可能发生瓦斯爆炸。因此，正确选择封闭顺序，加快施工速度，对于防止瓦斯爆炸、保证救护人员的安全至关重要。就封闭进回风侧密闭墙的顺序而言，目前基本上有两种：一是先进后回（又称为先入后排）；二是进回同时。

四、封闭火区的方法

封闭火区的方法分为三种：

(1)锁风封闭火区，从火区的进回风侧同时密闭，封闭火区时不保持通风。这种方法适用于氧浓度低于瓦斯爆炸界线(O2<12%)的火区。

(2）通风封闭火区，在保持火区通风的条件下，同时构筑进回风两侧的密闭。这时火区中的氧浓度高于失爆界线（O2<12%)，封闭时存在着瓦斯爆炸的危险性。

(3）注惰封闭火区，在封闭火区的同时注入大量的惰性气体，使火区中的氧浓度达到失爆界线所以过的时间比爆炸气体积聚到爆炸下限所以过时间要短。

五、扑灭和控制不同地点火灾的方法

（一）井口和井筒火灾

1、进风井口建筑物发生火灾时，应采取防止火灾气体及火焰侵入井下的措施：1）迅速扑灭火源。2）立即反转风流或关闭井口防火门，必要时停止主要通风机。

2、进风井筒中发生火灾时，为防止火灾气体侵入井下巷道。必须采取反风或停止主要通风机运转的措施。

3、回风井筒发生火灾时，风流方向不应改变。为了防止火势增大，应减少风量。其方法是控制入风防火门，打开通风机风道的闸门，停止通风机或执行抢救指挥部决定的其它方法(以不能引起可燃气体浓度达到爆炸危险为原则)。必要时，撤出井下受危及的人员。

4、竖井井筒发生火灾时，不管风流方向如何，应用喷水器自上而下的喷洒。只有在能确保救护队员生命安全时，才允许派遣救护队进入井筒从上部灭火。

（二）井底火灾

1．当进风井井底车场和毗连硐室发生火灾时，必须进行反风或风流短路，不让火灾气体侵入工作区。

2．回风井井底发生火灾时，应保持正常风向，在可燃性气体不会聚集到爆炸限度的前提下，可减少流人火区的风量。

3．为防止混凝士支架和砌碹巷道上面木垛燃烧，可在碹上打眼或破碹，设水幕。

（三）井下硐室火灾

1．着火碉室位于矿井总进风道时，应反风或风流短路。

2．着火酮室位于矿井一翼或采区进回风所在的两巷道的连接处时，则在可能的情况下，采取短路通风，条件具备时也可采用局部反风。

3.火药库着火时，应首先将雷管运出，然后将其它爆炸材料运出，如因高温运不出时，则关闭防火门,退往安全地点。

4．绞车房着火时，应将火源下方的矿车固定，防止烧断钢丝绳，造成跑车伤人。

5．蓄电池机车库着火时，为防止氢气爆炸，应切断电源，停止充电．加强通风并及时把蓄电池运出碉室。

6、无防火门的硐室发生火灾时，应采取挂风障控制入风，积极灭火。

（四）通风巷道火灾

1、倾斜进风巷道发生火灾时，必须采取措施防止火灾气体侵入有人作业的场所，特别是采煤工作面。为此可采取风流短路或局部反风、区域反风等措施。

2、火灾发生在倾斜上行回风风流巷道，则保持正常风流方向。在不引起瓦斯积聚的前提下应减少供风。

3、扑灭倾斜巷道下行风流火灾，必须采取措施，增加入风量，减少回风风阻、防止风流逆转，但决不允许停止通风机运转。

4、在倾斜巷道中，需要从下方向上灭火时，应采取措施防止冒落岩石和燃烧物掉落伤人，如设置保护吊盘、保护隔板等护身设施。

5、在倾斜巷道中灭火时，应利用中间巷道、小顺槽、联络巷和行人巷接近火源。不能接近火源时，则可利用矿车、箕斗，将喷水器下到巷道中灭火，或发射高倍数泡沫、情气进行远距离灭火。

6、位于矿井或一翼总进风道中的平巷、石门和其他水平巷道发生火灾时，要选择最有效的通风方式(反风、风流短路、多风井的区域反风和正常通风等)以便救人和灭火。在防止火灾扩大采取短路通风时，要确保火灾有害气体不致逆转。

7、在采区水平巷道中灭火时，一般保持正常通风，根据瓦斯情况增大或减少火区供风量。

（五）采煤工作面火灾

一般要在正常通风的情况下进行灭火。必须做到:

1．从进风侧进行灭火，要有效地利用灭火器和防尘水管。

2．急倾斜煤层采煤工作面着火时，不准在火源上方灭火．防止水蒸汽伤人；也不准在火源下方灭火．防止火区塌落物伤人；而要从侧面(即工作面或采空区方向)利用保护台板和保护盖接近火源灭火。

3．采煤工作面瓦斯燃烧时．要增大工作面风量，并利用干粉灭火器、砂子、岩粉等喷射灭火。

4．在进风侧灭火难以取得效果时，可采取局部反风，从回风侧灭火，但进风侧要设置水幕，并将人员撤出。

5．采煤工作面回风巷着火时，必须采取有效方法，防止采空区瓦斯涌出和积聚。

6，用上述方法无效时，应采取隔绝方法和综合方法灭火。

（六）独头巷道火灾

1、要保持独头巷道的通风原状，即风机停止运转的不要随便开启．风机开启的不要盲目停止。

2、如发火巷道有爆炸危险，不得入内灭火，而要在远离火区的安全地点建筑密闭墙。

3、扑灭独头巷道火灾时，必须遵守下列规定：

1）火灾发生在煤巷迎头时，瓦斯浓度不超过2%时，可在通风的情况下采用干粉灭火器、水等直接灭火。灭火后，必须仔细清查阴燃火点，防止复燃。如瓦斯浓度超过2%仍在继续上升，要立即把人员撤到安全地点，远距离进行封闭。

2）火灾发生在煤巷的中段时，灭火过程中必须检测流向火源的瓦斯浓度，防止瓦斯经过火源点，如果情况不清应远距离封闭。若火灾发生在上山中段时，不得直接灭火，要在安全地点进行封闭。

3）上山煤巷发生火灾时，不管火源在什么地点，如果局部通风机已经停止运转，在无需救人时，严禁进入灭火或侦察，而要立即撤出附近人员，远距离进行封闭。

4）火源在下山煤巷迎头时，若火源情况不清，一般不要进入直接灭火，应进行封闭。

第三篇：C合同段隧道不良地质地段塌方处理方案

关于西昌二滩管地公路C合同段磨盘山隧道工程不良

地质地段的处理

一、2007年10月1日，隧道K644+511~ K644+508出现塌方

1、地质描述

K644+511~K644+508段洞身围岩为强风化泥页岩夹砂岩，岩体裂隙发育且破碎，渗水较大，水主要从拱顶、右侧拱腰、掌子面中部和上部渗出。

2、塌腔范围描述

拱背塌腔最高3m，环向长度12.5m，纵向长度3m，塌腔由高变低，由宽变窄。

3、处理方案

为保证施工安全，经业主、设计、监理、施工单位现场讨论确定：按照设计C5-1方式支护（安装间距为50cm的I18工字钢，50cm×120cm的Ø25mm中空锚杆，24cm的C20喷射砼等），钢拱架安装到掌子面，并封闭钢拱架端部，在拱顶和拱腰各埋两根直径为50mm的泄水管。初期支护施工完后进行塌腔回填，采用M30水泥浆（1:1）或M30水泥砂浆灌注填充，塌方量根据回填量计算。

4、塌方充填量

采用充填水泥浆69.6T（92.06m3）。

5、处理时间

2007年10月1日~2007年10月8日，共8天。

二、2007年10月9日，隧道K644+ 506~K644+508出现塌方

1、地质描述

K644+506~K644+508段洞身围岩为强风化泥页岩、粉砂岩，岩体裂隙发育且破碎，渗水较大，拱顶、拱腰以及掌子面中部、左上部出现渗水。

2、塌腔范围描述

拱背塌腔最高4.5m，环向长度15.8m，纵向长度2m，塌腔由高变低，由宽变窄。

3、处理方案

为保证施工安全，经业主、设计、监理、施工单位现场讨论确定：喷10cm厚的C20喷射砼封闭围岩，掌子面喷10cm厚的C20喷射砼进行封闭，及时按照设计C5-1方式支护（安装间距为40cm的I18工字钢，50cm×120cm的Ø25mm中空锚杆，24cm的C20喷射砼等），钢拱架安装到掌子面，并封闭钢拱架端部，在拱顶和拱腰各埋1根直径为50mm的泄水管。初期支护施工完后进行塌腔回填，采用C25泵送砼填充，塌方量根据回填量计算。

4、塌方充填量

采用充填C25泵送砼105 m3。

5、处理时间

2007年10月9日~2007年10月15日，共6天。

三、2007年11月1日，隧道K644+461~ K644+ 452出现塌方

1、地质描述

K644+461~K644+452段洞身围岩为强～弱风化泥岩夹砂岩，岩 体极破碎且松散，裂隙发育，在开挖过程中出现塌方现象，在施工过程中，该段洞顶及掌子面出现掉块、塌方等现象，塌方桩号已延伸到K644+449，掌子面上部出现涌水现象，拱顶、右侧拱腰、掌子面中部和上部出现渗水，最大流量达146m3/S。

2、塌腔范围描述

拱背塌腔最大塌方高度在10m以上，环向长度16.5m，纵向长度12m，塌腔由高变低。

3、处理方案

为保证施工安全，经业主、设计、监理、施工单位现场讨论确定：

（1）加强初期支护，将钢拱架调整成间距为20cm的双层钢拱架，钢拱架半径按照C5-1施工，联结两钢拱架的联结筋间距调整为40cm，局部钢筋网片调整为4层，系统中空锚杆按照钢拱架间距加强支护，间距为20cm（纵向）×60cm（环向），每榀钢拱架的锁脚锚杆按照原设计施工。

（2）因塌方严重，每安装好两榀或三榀钢拱架必须及时进行喷射砼施工，施工完第一层后及时施工第二层钢拱架，待拱架靠拢掌子面后进行锚杆施工。掌子面必须采用C20喷射砼封闭，封闭厚度根据实际施工情况由施工单位和监理确定，但不小于10cm。（3）拱背回填采用C25泵送砼充填，因初期支护较薄，塌方较高，充填砼较厚，充填的砼落差较高，经多方面考虑，为了保证充填砼的过程中钢拱架不出现变形、喷射砼不出现开裂现象，必须在充填泵送砼前在拱背喷1m后的C20喷射砼作缓冲层。在施工初期支护过程中根据实际施工情况预埋填充层喷射砼和泵送砼管子以及排 3 水管（根据出水位置埋直径为50mm或100mm的排水管）。泵送砼分层充填，施工过程中根据实际情况确定，并做好监控测量。（4）因掌子面岩层松散，水较大，掌子面仍有塌方现象，该段塌方洞身按照上述方案施工，实际发生的工程量由监理根据实际施工情况确定。

4、塌方充填量 充填C25泵送砼825m3;

5、处理时间

2007年11月1日~2007年11月23日，共23天。

四、2008年5月17日，隧道K644+090~ K644+085出现塌方

1、地质描述

K644+090~K644+085段洞身围岩为强风化泥页岩、粉砂岩，岩体裂隙发育且破碎，渗水较大，拱顶、拱腰以及掌子面中部、左上部出现渗水。

2、塌腔范围描述

拱背塌腔最高8.5m，环向长度19.2m，纵向长度5m，塌腔由高变低，由宽变窄。

3、处理方案

为保证施工安全，经业主、设计、监理、施工单位现场讨论确定：（1）加强初期支护，将钢拱架调整成间距为50cm的双层钢拱架，钢拱架半径按照C7-1施工，系统中空锚杆间距为50cm（纵向）×100cm（环向），每榀钢拱架的锁脚锚杆按照原设计施工。（2）拱背回填采用C25泵送砼充填，因初期支护较薄，塌方较高，充填砼较厚，充填的砼落差较高，经多方面考虑，为了保证充填 砼的过程中钢拱架不出现变形、喷射砼不出现开裂现象，必须在充填泵送砼前在拱背喷0.5m后的C20喷射砼作缓冲层。在施工初期支护过程中根据实际施工情况预埋填充层喷射砼和泵送砼管子。泵送砼分层充填，施工过程中根据实际情况确定，并做好监控测量。

4、塌方充填量

采用充填C25泵送砼450 m3。

5、处理时间

2008年5月17日~2008年6月5日，共19天。

第四篇：Battal隧道洞口段初期支护侵限处理方案

KKH二期（赫韦利扬-塔科特）第五施工部

Battal隧道洞口段侵限

处理施工方案

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KKH二期（赫韦利扬-塔科特）第五施工部

2017年03月

目 录 工程概况及施工概况................................................................................................1 2 施工准备....................................................................................................................3 3 侵限处理施工方案....................................................................................................3

3.1 拱部径向注浆.................................................................................................3 3.2 临时支撑设置.................................................................................................4 3.3 初期支护侵限处理.........................................................................................4 3.4 加强监控量测工作.........................................................................................5 4 施工注意事项............................................................................................................6 5 质量保证措施............................................................................................................6 6 安全保证措施............................................................................................................6 7 环保、水保保证措施................................................................................................7

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Battal隧道进口侵限处理施工方案

Battal隧道进口侵限处理施工方案 工程概况及施工概况

工程概况

我项目部承建的Battal隧道洞口段埋深很浅，设计围岩为强中风化片麻岩，灰黑色，变晶结构，片麻结构，主要矿物成分为长石、石英、云母，节理裂隙发育，围岩稳定性较差，侧壁易失稳，开挖时拱顶易坍塌、掉块，顶部支护不及时会发生大坍塌及垮塌，隧道开挖时围岩渗水现象严重。

施工概况

2017年1月3号，开始施工上台阶套拱，在2017年1月11号完成混凝土浇筑。

2017年1月15号，开始施工管棚，于2017年1月22号完成管棚施工，在管棚施工过程中发现施工管棚孔时，绝大数孔内有水涌出，个别孔存在喷水现象。

2017年1月29号，暗洞洞身开始施工，按设计的单侧壁导坑法从右幅进洞，掌子面刚掘进0.6 m，洞内发生塌方，直接将掌子面往前推进了4m多，导致停工。

2017年1月30号至2017年1月31号，对洞内塌方进行处理。2017年2月1号，由于洞内围岩不具备自稳能力，为了施工安全，故开始采用三台阶法掘进隧道，遵守施工一榀，支护一榀，施工持续到2017年2月19月。施工过程中发现洞内左幅渗水严重，且土质遇水就化紧接着掉落，对施工造成很大影响。KKH二期（赫韦利扬—塔科特）第五施工部

Battal隧道进口侵限处理施工方案

2017年2月20号至2017年2月22号，因掌子面遇整体岩层，无法进尺，等待炸药进场。

2017年2月23号，炸药进场，隧道开始爆破作业。到2017年2月25号，开始凸显出左幅土质和渗水对初期支护的影响，监控量测发现隧道下沉严重。

2017年2月26号，对于隧道左幅下沉，我部立即采取将左幅拱脚接至上台阶底部，并加大了拱架锁脚锚杆的数量，以及将锁脚锚杆改成Ф50的注浆导管，加强支护。施工持续到2017年3月7号。

2017年3月8号，监控量测发现隧道K147+760断面沉降过大，故停工。

2017年3月9号至2017年3月12号，将左幅拱架拱脚接至仰拱处，且为稳定的岩层。

2017年3月12号，对隧道断面进行复核，发现隧道断面侵限严重，故停工。KKH二期（赫韦利扬—塔科特）第五施工部

Battal隧道进口侵限处理施工方案 施工准备

施工条件准备：

Ⅰ将K147+749.7-K147+748.5左幅钢拱架接至仰拱； Ⅱ将K147+756.7-K147+752.5右幅钢拱架接至上台阶底部； Ⅲ将K147+772-K147+765右幅钢拱架接至仰拱；

Ⅳ施工K147+772-K147+765隧道底部仰拱部分，形成封闭圆； Ⅴ进尺隧道掌子面。

等具备换拱条件，立即对侵限部位的初期支护进行换拱处理。换拱前，做好相关人员的技术培训工作。准备好换拱所需的钢架，加工好换拱台车、马凳和临时支撑，并为换拱后及时衬砌做好相应准备。侵限处理施工方案

侵限处理利用换拱台车、马凳为作业平台，采用临时支撑对初支钢架进行支撑，对拱部侵限部位的初期支护进行处理，并充分利用侵限的初支钢架，对侵限钢架进行接长抬高，以达到满足设计净空的要求。为了减少对围岩的扰动，侵限处理时每次置换1榀拱架，置换完毕后及时进行喷锚支护，然后再进行下一榀拱架的置换。

由于换拱段围岩破碎，自稳能力差，换拱后要立即进行衬砌施工。

换拱的施工工艺流程为：

拱部径向注浆→设置临时支撑→初期支护破除→侵限钢架处理→超前小导管施工→锚网喷支护。

换拱时需破除原有的初期支护，原有的平衡状态遭到破坏，换拱时通过拱部径向注浆、增设临时支撑等措施，确保施工安全。

3.1 拱部径向注浆

侵限区域内采用径向注浆加固围岩，注浆孔按梅花形布置，孔 KKH二期（赫韦利扬—塔科特）第五施工部

Battal隧道进口侵限处理施工方案

口环向间距为1.2m，纵向间距1.2m。注浆管采用φ50热轧无缝钢管，壁厚4mm，钢管长3.0m，注浆管应埋设牢固，并有良好的止浆措施。

注浆采用水泥浆，注浆压力1.0～2.0MPa，浆液水灰比1：1（重量比）。

3.2 临时支撑设置

初期支护侵限处理需要破除原有的喷射混凝土，打开拱架连接板，此时隧道原有的平衡状态将会遭到破坏，拱架会在自重及偏压作用下发生坍塌。为了避免此种情况，确保施工安全，在拆除初期支护前，必须对两侧原有的支护系统设立临时支撑，使隧道两侧拱架单元与临时支撑形成稳定的支撑体系。

3.3 初期支护侵限处理

通过断面测量得知，隧道初期支护侵限部位集中为拱顶拱架或拱顶及部分左幅拱架。在拱架侵限处理时根据侵限部位的不同选择不同施工方案。

3.3.1 当隧道初期支护侵限部位为拱顶拱架时，仅需处理拱顶部分即可。

3.3.1.1 初期支护拆除

原有初期支护破除采用弱爆破及人工手持风镐进行破除。弱爆破严格控制装药量，减少对围岩的扰动及已有钢架的破坏。弱爆破后采用风镐凿除拱顶范围内原有的喷射混凝土，拆除钢架连接钢筋及钢筋网。

3.3.1.2 侵限段初期支护处理

拱顶范围内断面凿除至设计开挖轮廓线后，先初喷一层混凝土封闭开挖面防止拱部掉块。然后安装钢拱架。相邻两榀钢架间采用Ф22连接钢筋连接，按原设计打设系统锚杆及锁脚锚杆，挂设钢筋网，按 4 KKH二期（赫韦利扬—塔科特）第五施工部

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原设计进行喷射混凝土施工。

3.3.1.3 超前小导管施工

拱部采用超前小导管注浆加固围岩，小导管采用Ф50，壁厚4mm热轧无缝钢管，钢管长4.5m，环向间距0.4m，纵向1.2m一环。

小导管注浆采用水灰比1.0～1.0（重量比）的水泥砂浆，注浆压力0.5～1.0MPa。

3.3.2 当隧道初期支护侵限部位为拱顶拱架及部分左幅拱架时，需先处理完拱顶部分后再处理左幅部分。

3.3.2.1 拱顶范围内初期支护拆除

拱顶范围内断面凿除至设计开挖轮廓线后，先初喷一层混凝土封闭开挖面防止拱部掉块。然后安装好现场加工的与拱顶等弧度的钢拱架。此时拱顶、左幅单元间的连接法兰盘将会错位，因此要在拱顶拱架与左幅拱架接头处打设锁脚锚管固定拱架。然后按照设计施作锚网喷支护，打设超前小导管。

3.3.2.2 B单元范围内初期支护处理

拱部拱顶侵限段处理完毕后，便可进行左幅段侵限处理。新处理的初期支护封闭成环后，及时进行二次衬砌施工，确保结构的稳定。

3.4 加强监控量测工作

（1）监控量测不仅对原初期支护钢架变形进行观测，对置换后的拱架同样要加强观测，量测人员应及时对测量结果进行分析。

（2）开挖过程中注意观察初期支护状态包括喷砼层是否产生裂缝、剥离和剪切破坏、支撑是否压屈变形进行观察分析。对以上情况进行详细描述、记录，并予以评估，作为及时采取支护参数选择的参考及量测等级选择的依据。

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（3）量测方法及频率

现场量测时根据开挖、换拱各工序作业持续时间加大测量频率。施工注意事项

（1）破除初期支护要采用弱爆破方式，避免震动过大造成围岩失稳、已施工的钢架扭曲变形。

（2）处理侵限部分时，新加工的加长拱架要在两端间隔安装，杜绝新加长的拱架在同一轴线上，影响钢架的整体承力效果。

（3）对侵限部分换拱时，采用临时支撑对初支钢架进行支撑，支撑安装要牢固可靠，避免钢架在自重及围岩应力作用下失稳坍塌。完成1换拱后，立即组织衬砌施工，确保施工安全。质量保证措施

成立以项目经理任组长，总工程师为副组长的质量管理领导小组，全面负责质量管理工作。完善质量管理制度，施工中严格执行“三按六不”原则：按设计文件和技术规范施工，按工艺操作，按“验标”检验；原材料未经检验合格，不准进入施工现场，没有开工令，不准开工，未进行技术交底，不准动工，隐蔽工程未经检验签字，不准覆盖，上道工序未经检验，不准进入下道工序，工程未经检验合格，不准计价。

严格按照相关要求及规定的质量检查程序，做到报检及时、程序规范。严格以图纸、规范、质量验评标准、操作规程和施工方案进行施工作业，按照监督上道工序、保证本道工序、服务下道工序的要求，实施工序跟踪检查，切实做到施工中的每一道工序处于受控状态。安全保证措施

（1）安排专职人员对隧道状况进行巡视，着重观察拱部喷射混凝土状态，具体包括洞身裂缝、掉块、异常情况，另外对山体变化状 KKH二期（赫韦利扬—塔科特）第五施工部

Battal隧道进口侵限处理施工方案

况进行观测。发现异常状况的部位、形状、数量作好施工记录，并及时向项目部汇报。

（2）风镐凿除混凝土时，下方严禁站人，割除连接筋、钢筋网以及清理欠挖时，作业台车下严禁过往人员。

（3）洞内施工坍塌以预防为主

①加强隧道施工监控量测，每次量测后及时进行数据整理，并绘制量测数据时态曲线和开挖面关系图，对初期的时态曲线应进行回归分析，预测可能出现的最大值和变化值，动态评估隧道的施工安全。

②严格按《安规》、《技规》实施操作。

③做到文明施工，杜绝违章指挥、违章作业及违反劳动纪律。④该段地质情况较复杂及围岩较差，施工时尽量减少对围岩的挠动。

⑤组织广大干部、职工学习有关隧道施工方面的安全、技术知识，增强预防事故发生和突发事故的应变能力。

⑥洞内出现险情时应及时处理，不能及时处理的必须设专人进行安全防护，直至险情得到排除。环保、水保保证措施

项目部成立以项目经理为组长的环保、水土保持领导小组，做好施工期间的环保、水保保护工作，环境保护部为日常的管理机构。

建立健全环保、水保体系，制定全面而系统的环境与生态保护、水土保持的管理办法和措施，符合国家、铁道部及地方政府有关环保、水保的标准，坚持施工过程中对环保工作的持续监督检查。建立“三级”检查落实制度，即领导层抓全面，管理层抓重点，实施层抓具体落实。

严格遵守国家有关环保水保的法律、法规和规章，并按有关规 7 KKH二期（赫韦利扬—塔科特）第五施工部

Battal隧道进口侵限处理施工方案

定，做好施工期间有环保水保工作。从组织管理上多方面加以控制，施工、生活废料、垃圾等要进行集中处理，严禁丢弃附近农田、水沟中。规范材料堆放，各种材料必须下垫上盖。施工结束后，材料统一回收处理，施工废水经过滤沉淀后排放，防止污染水质。

第五篇：隧道不良地质与塌方处理技术

2009论文（技术总结）隧道塌方处理

羊角脑隧道不良地质与塌方处理技术

摘要：隧道塌方是一种不容回避的现象，除了加强预防外，更重要的是如何整治处理、减小损失和挽回进度。在隧道出现塌方的情况下，塌方处理分2步进行：首先对受塌方影响的初期衬砌裂缝地段进行加固，及时施作二次衬砌；其次是对塌方体进行抢险处理。在现场把握情况的基础上认真研究处理塌方对策，认真制定处理塌方的步骤、方法及预防塌方的施工措施。公路软弱围岩段隧道施工必须早封闭成环及紧跟二次衬砌，使其与初期衬砌共同参与受力。关键词：羊角脑隧道、塌方处理、小导管加固

1、工程概况

郴宁高速公路是厦门至成都高速公路在湖南省境内重要路段之一，也是湖南等内陆省份通往东南沿海地区前线的一条重要的国防军事快要通道，同时也是构成湖南省五纵七横高速公路网络主骨架组成部分，是连接我国东、中南部及西南地区的主要运输通道。本合同段起讫里程K151+134～K154+100，起点位于桂阳县保和乡上张家村，终点位于桂阳县方元镇周家水村。

其中主要工程为羊角脑隧道（双线），右洞起讫桩号为YK151+155～YK154+025，长2870m，左洞起讫桩号为ZK151+160～ZK154+090，长2930m，属长隧道，其余路基工程178m。隧道左、右洞线型为大半径C型曲线，郴州端为直线，宁远端左、右洞曲线半径分别为2350m、2450m，超高为2%。右洞纵断面郴州端约1960m的范围内位于2.5%的上坡段内，其余位于0.5%下坡段内；左洞纵断面郴州端约1965m的范围内位于2.5%的上坡段内，其余位于0.5%下坡段内。隧道段内地形较为平坦，局部坡陡，冲沟发育，冲沟走向以被动走向为主，呈“U”字型沟谷。隧道区内地层由上至下为 2009论文（技术总结）隧道塌方处理

2.3.3施工方面原因。施工时对地质复杂程度认识不足，对岩石受到裂隙及溶槽切割后对隧道结构的不利影响认识不足、不清晰，重视程度不够，同时参加施工的人员经验不足，没有对不良地质灾害很好的进行预测。

3、处理措施 3.1不良地质：

在不良地质区段进行施工时，就实际情况增加不稳量测断面，并就重点断面进行重点跟踪量测，作好地质报告。

选择最合理的辅助施工措施，包括大管棚支护、超前导管、钢支撑加密等，并在施工中掌握以下几个要点：“勤量测、管超前、严注浆，短开挖、弱爆破、强支护、早封闭、快衬砌”。3.2塌方：

3.2.1在塌方体表面喷1层30cm厚的C20早强混凝土将塌方体封闭，保持塌方体稳定，防止塌方体继续扩大。

3.2.2后方围岩补强：

a、在后方未稳定区域，确定了不能立即衬砌的段落，环向打入Φ42小导管作为注浆管，（小导管采用φ42mm（壁厚3.5mm）的热轧无缝钢管，）注浆管长度以5米为宜，间距为100㎝×100㎝，主要针对围岩裂隙及受塌方影响变形扰动的松散体。

b、对于上台阶已经施工完的工字钢（ZK151+228.75～ZK151+256左右侧）段锁脚位置打设三层Φ42小导管，每层间距40cm。

c、注浆采用水泥---水玻璃浆液，水泥浆与水玻璃体积比1：0.5，水泥浆水灰比1：1，水玻璃浓度35波美度，模数：2.4，注浆压力：初压0.5～1MPa，终压2Mpa，注浆后，根据监控量测数据来看，后方围岩已趋于稳定，可以进行下一步施工方案的实施。

3.2.3仰拱施工：掌子面暂停施工，立即采取下台阶仰拱紧跟掌子面封闭成环的原则措施，保证安全，从ZK151+228.75开始在仰拱底部工字钢与边墙工字钢连接封闭成环，直至跟到掌子面位置，仰拱必须采用短跨度开挖，最大不得超过3m。

3.2.4超前支护：

为防止前导开挖继续塌方的发生，同时能够保证施工质量及运营安全，根据实际情况对掌子面前方进行探孔，探孔深度20米，查看前方地质情况，探孔时分别对每米进尺做好地质描述，用以指导下一步施工。根据以上地质描述，经专家、公司、总监办、工作站、设计院、监理处等单位现场仔细勘查后，确定掌子面采取直径108mm的大管棚进行超前支护。根据地质情况，掌子面围岩为全风化泥质砂岩夹黄粘土，结构面发育无序，稳定性较差，对于难于成孔的部位采用跟管施工，一次成型，在桩号ZK151+256处，沿渣堆顶部初支出露的轮廓线施工大管棚，Φ108mm大管棚的环向间距为30cm、外插角为8°、长度为15m，在每2根大管棚间打入外插角为25°、长为7m的Φ42mm的小导管，小导管纵向间距为2.5m，并压浆固结塌方体和周边围岩，注浆压力为0.5～1.0MPa。

2009论文（技术总结）隧道塌方处理

大管棚—跟管示意图

a、大管棚——跟管制作方法

跟管分为：管靴、跟管和管丝三部分组成。其中此工程中跟管制作所用数据如下：管靴长度为30cm，一端内侧做10cm反丝扣，另一端做成10cm长、壁厚8mm，中间段采用直径108mm，壁厚为4mm。跟管采用长度为1.5m，直径108mm，壁厚为4mm，两端内侧做成反丝扣，长度为10cm，一部分要求在管壁钻孔，孔间距15cm，梅花形布置，用于跟管中前部，为了注浆时使浆液外流，一部分不钻孔，主要用于跟管尾部，防止漏浆。管丝长30cm，直径108mm，壁厚为4mm，两端外侧做成反丝扣10cm。

钻头采用直径80mm偏心钻头（偏心后成孔108mm），直径100mm连接头和直径80mm冲击器，钻杆采用直径73mm，长度1.5m。

b、大管棚——跟管施工放样

本次工程中大管棚——跟管环向间距为30cm，为了保证大管棚不侵入开挖轮廓线，顶部的大管棚的导向管应符合隧道纵向坡度、线路曲线要求以及根据管棚机性能以及考虑塌方处围岩情况，本工程技术人员初步定为8度。施工人员用钢筋把定向管按照8度焊接于钢拱架上，使定向管在大管棚——跟管施工中不移动，其中定向管规格直径130mm，壁厚为4mm，长度为1.5m。

c、大管棚——跟管的钻孔

首先在管棚机上安装带有钻头的钻杆，同时在钻杆上套一个管丝和一个有孔跟管，并将管丝与跟管丝扣连接及焊接牢固，将管靴从钻头前端套入与管丝丝扣连接并焊接牢固。管棚机开始钻孔，当 2009论文（技术总结）隧道塌方处理

否运行正常，将运行正常的机械，水泥、水玻璃运至工地。机械就位后，进行浆液的调配，浆液一般为水泥砂浆和水玻璃双液浆按一定的比例参配。严格进行大管棚注浆，注浆采取水泥-水玻璃浆液，水泥浆与水玻璃体积比1：0.5，水泥浆水灰比1：1，水玻璃浓度：35波美度，水玻璃模数：2.4，注浆压力：初压0.5～1.0MPa，终压2.0MPa。施工时由2名工人配制水泥浆，水玻璃浆液是用买好的35波美度浆液，1名工人开注浆机，2名工人连接注浆管。注浆从下往上对称注入双桨液，至从导气孔内流出浆液，关闭导气管的阀门，继续注浆直至压力达到设计要求。注浆时所有跟管的注浆阀门应全部打开，如果发生串浆，应将串浆跟管及其导气管的阀门关闭后再继续注浆，直至注浆压力达到设计要求后方可停止。每一根跟管一定要连续注浆，不间断。

3.2.5坍塌体开挖：

坍塌碴体下部开挖时，从ZK151+256开始初期支护工字钢纵向间距调整为40cm，并施作系统锚杆及铺挂双层φ8钢筋网。钢筋网安设时应注意：施作前，初喷3cm厚混凝土形成钢筋保护层；钢筋横纵相交处焊接或绑扎牢固；钢筋网搭接长度不得小于一个网格，焊接或绑扎牢固；施作前钢筋要进行校直、除锈及油污。塌方空腔采用C20喷射混凝土填满，大里程方向预留钢管到塌方顶部，作为二次填充用。3.3塌方处理的施工要求

本着保安全、保质量的原则，特别事情特别对待，项目部一定要由领导亲自领头带班、技术人员和安全员轮流值班，遇到突发事件，能立即采取应急处理措施。初期支护量测要及时，先期每4小时一测，待围岩收敛量及下沉量稳定后每8小时一测，并及时向值班人员、业主及监理汇报监控结果。对于每步工序都要高标准高质量来施工，杜绝施工队偷工省料等事情的发生。洞外的护栏要拦好，禁止无关人员进入洞内，值班人员要随时注意观察围岩变化。若有突变，所有人员必须立即撤离。加快处理速度，尽量减少围岩变化。

4、经验与体会

隧道塌方不但是由自然因素引起的，而且还有人为因素引起的，更重要的时地质勘测、施工工序与治理对隧道塌方起决定性作用。塌方事故发生后，业主、设计、监理和施工单位应派出相关领导、隧道地质专家、工程技术人员等迅速到塌方点，具体勘察塌穴高度、宽度、纵向长度及塌穴稳定情况；检查塌方对初期支护的损坏情况和影响区域；分析塌方的主要原因和塌方可能继续发展的趋势等。前方封堵，后方加固，对塌方区形成合围，是防止塌方恶化的有效方法。而且必须认真制定处理塌方的施工措施，现场下达抢险口头指令，明确各自任务和要求。

隧道塌方后，不要急着去清除塌方渣体，应先待塌方体相对稳定后，对塌方体表面进行喷混凝土封闭，防止塌方体滑移，然后再加固未塌方地段，防止塌方范围扩大，最后向塌方体注浆加固为后序开挖做好预备。

为此在隧道的施工过程中要加强管理，重视地质超前预报及监控量测工作，围岩自稳不稳定地段要多打超前支护，并且不断培养工程技术人员在现场对围岩不稳定段施工的应变能力和处理能力。

参考文献：公路隧道施工技术规范