隧洞涌砂,这样处理?
luojie1
luojie1 Lv.2
2006年05月29日 21:43:09
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隧洞涌砂,这样处理?

隧洞涌砂,这样处理?

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hschsc001
2006年06月03日 11:35:40
12楼
处理涌砂有两个原则性的方案:1、排水留砂,即让水可以排除,而砂必须不能流失,采用疏导方案;2、采用化学速灌方案将水与砂均封闭,但是一般根据流水、流砂的大小而定,当流砂量比较大时,采用疏导排水留砂的方案投资会少一些。总之也可以采用排、堵结合的方案,需要由具体情况确定,根据照片情况,建议先采用土工布拦砂排水,后再进行灌浆以减少排水量。
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luojie1
2006年06月03日 16:40:27
13楼
1、在已知围岩地质为流砂地段的条件下,应备足钢轨、焊管、花管、方木、稻草、水玻璃、高标号水泥、注浆机、喷浆机、型钢拱架或钢格栅,并配置有经验的施工技术人员和和管理人员。

2 、超前探孔
为确保开挖爆破过程中未准确掌握洞穴流砂准确位置不至造成坍方,在钻眼前应先打入6米长焊管作超前探眼,每次探眼不少于5根(顶拱1根,起拱线位置2根,直墙腰部2根),探眼掘进过程中如发现围岩较为松软或流砂、裂隙水从焊管涌出,则应采取短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、或台阶法施工,涌水量较大时应多打花管,最大限度将流砂体内积水引排。如6米长超前探孔仍未有效跨越流砂体,则应加长超前焊管和花管长度。

3 超前支护

  确定流砂层长度后,在设计开挖轮廓线基础上径向放大20~40厘米,从起拱线位置打入焊管、花管超前支护,超前管棚横向不留空隙,避免流砂从缝隙中渗出,超前管棚纵向严格按平、顺、直要求打入。如探孔渗出流砂、涌水,且流砂体方量较大,应打入钢轨超前支护,同时在紧贴钢轨管棚上部打入花管加强引排水。
4、隧洞流砂段开挖和支护

  台阶法开挖

  隧洞流砂流动性极强,开挖过程中不宜全断面开挖,所有施工应尽量减少对围岩的扰动。

  采用台阶法先进行上半部人工开挖,每环进尺不宜大于0.5米,上半部开挖后对渗水位置打入花管排放地下渗水,不宜封堵,对渗漏流砂位置采用管棚、稻草进行封堵,让流砂内渗水从稻草缝隙中渗出,较大颗粒被管棚封堵。根据已掌握的流砂体流动性和涌水、渗水量适当控制台阶长度,一般3米~5米为宜。

  加强拱部纵向支护

  由于施工过程中超前管棚很难控制在同一平面,导致拱部开挖后有流砂、渗水渗漏或管棚不能承受流砂体的垂直压力、挤压力,造成拱部沉降、位移。随上半部开挖的不断深入,必须及时打入第二环或第三、第四环超前管棚,直至超前管棚进入非流砂岩层,且能够有效支撑流砂体垂直压力、挤压力,并在第一时间对流砂进行封堵,对渗水进行引排。

5、加强拱部横向支护

  拱部短进尺开挖加强纵向超前管棚支护后,横向已是支撑流砂体垂直压力、挤压力重要组成部分,务必及时加强拱部型钢拱架或钢格栅横向支撑,挂设钢筋网、喷射砼支护。通过收敛量测,准确掌握其沉降量、沉降速度、水平位移、水平位移速度,必要时在型钢拱架、钢格栅起拱线处加设横支撑,确保拱部对流砂体的支撑能力。

6、下部台阶施工

  由于流砂自稳能力极差,流砂体拱部横、纵向加强支护后,对下半部应进行短进尺、强支护施工,每次进尺控制在0.5米左右.

  为保证对拱部有较可靠的支撑效果,下半部宜分左右两侧边挖边护,即先开挖左侧或右侧下半部,按设计要求完成挂网、焊接下半部型钢或钢格栅、喷射砼、打设锚杆等工序后,再进行下半部另一侧施工。

加强底板横向支撑、基底换填、封闭底板

  流砂或其他软弱围岩承载能力较差,在设计二期支护断面外先进行基底换填、设置横向钢拱架或钢格栅、浇筑底板仰拱砼,使拱部、边墙、底板在二期支护断面外形成完整的封闭圈,避免内水外渗或外水内渗,共同抵制围岩较为复杂的挤压力和沉降、位移、变形,确保后期施工安全。

7、隧洞流砂坍方处理

坍碴处理

  星云湖抚仙湖出流改道工程二标段11+100~11+830段由于轴线上有数十年前开采小煤窑洞穴,经数十年的堆积沉降,洞穴内淤积为流砂,流砂位于隧洞断面拱部,且压力极大、分布情况不明,很难避免坍方,于2004年4月28日在11+628坍塌过程中,仅数分钟将埋深20米的地表坍穴.

  流砂从拱部或边墙涌出时,洞穴内积水一并向外喷涌,所以坍塌的第一时间不应及时处理,应待流砂坍塌、积水涌出自然沉淀形成封堵体达到稳定后,才能让施工人员到位进行处理。

  由于流砂固有的流动性,处理流砂坍方时先对坍碴进行横向堵截,即采用钢材或木材横向将坍碴截断,增加坍碴纵向稳定,避免在处理过程中砂体流动,保证施工安全,确保拱部坍孔出砂体自身稳定。

 坍孔封闭

  封闭坍孔采用同上5隧洞流砂段超前支护和6隧洞流砂段开挖和支护,处理过程中洞内应设专职安全员,洞外随时观察地表动向,洞内外有开裂、沉降、变形等情况,应及时采取措施。

8、隧洞砂岩地段涌水、涌砂处理

  星云湖抚仙湖出流改道工程二标段2#斜井位于F1-1、F1断层影响带,围岩为粉砂岩互层,节理发育、极为松散破碎,施工至K0+138时为强风化砂岩带,地下涌水瞬间达100m3/h,由于斜井施工的特殊性,涌水涌砂同时爆发,喷涌速度极快、围岩内水压力极大。

  8.1 作好充分排水的排水准备

  斜井施工洞内积水均位于掌子面,砂体沉积于底部,宜采用座式抽水机,涌砂时便于及时撤离掌子面,否则将被瞬间爆发的砂体掩埋。抽水机和排水管道应能满足要求,短时间的排水不畅均会导致洞内积水直至停工或造成其他安全隐患。

  8.2 停止出碴、加强支护

  掌子面为强风化砂岩,节理发育、松散破碎、透水性强,掌子面积水积砂达一定程度后,其内压力与外压力平衡时,涌水涌砂自然停止,此时岩层内流砂沉积于岩体缝隙内,地下水位自然上涨,内水压力升高,掌子面沉积砂体不应及时清除,保持其内外应力平衡,及时加强风化段支护或浇筑永久钢筋砼。经验得知:如及时将堆积砂体清除,涌水涌砂最段在1小时内爆发,最长在12小时内爆发,但流砂量逐步减小,渗水量不变。

  8.3 超前探孔、管棚支护

  8.2条已分析出,岩层内为沉积砂体和高水位形成较高地内水压力,此时采用灌浆方法时,在流砂流动性和岩层内水压力的作用下会阻塞灌浆管道,效果不明显。即使采用高压注浆,其工程费用较大、工期较长,费时费工。宜采用管棚超前支护。

  8、4 布置超前管棚

  超前管棚的布置,应采用地质钻打设管径不小于ф89的钢管,钢管每节长度1m~3m为宜,间距20厘米。由于岩层为粉砂堆积体,必须封闭管棚间空隙,采用ф40管棚、钢筋网或其他方法填补空隙,以保证砂体不渗漏、渗水畅通的目的。

  布置好超前管棚后,钢管内注入水泥浆液,加大管棚抗压、抗弯曲能力。必要时将ф40管制作为注浆花管,注入适量水泥浆,固结径向50厘米粉砂体,减少流砂渗漏。

  8、5 短进尺、弱爆破、强支护

  形成ф89与ф40超前管棚支护后,进行爆破施工(能进行人工开挖时,尽量采用人工开挖,减小对岩体的扰动),开挖进尺控制在0.5米,同时采用多级爆破,即先爆破中间掏槽部分,后进行径向扩大爆破。周边眼间距不大于30厘米、间隔装药单独爆破。

  加强挂网喷浆支护,必要时挂设ф8钢筋网格距10厘米,超挖部分严禁使用片石回填,均使用喷C25砼回填。

  必要时,浇筑永久钢筋砼。

  9、不良地质洞段技术措施

  9.1 勤测量、勤复核

  不良地质洞段均有拱顶沉降、边墙位移变形等现象,施工过程中布置中线、高程点有经常变动的情况,所以应将控制点设置在牢固、可靠地段,并经常复核,应尽量减少中线、高程的非仪器过度次数。

  9.2 采用方便快捷的仪器设备进行控制

  不良地质洞段或坍方地段施工过程中工序繁多、干扰大,测量仪器在施工点不易操作,中线、高程点不易保留,故采用红外线导向仪是控制中线、高程的较好方法。

  在直线隧洞施工过程中,采用红外线导向仪同时将隧洞中心线、隧洞某一点高程控制在一条直线上,便于施工人员随时使用、随时复核断面尺寸。

  采用红外线导向仪使用过程中应熟练掌握,经常保养,经常对两端中线、高程进行复核。

  9.3 适当放大结构尺寸、预留变形沉降量

  不良地质洞段或坍方地段围岩松软、自稳能力差、拱部压力大,处理欠挖安全隐患大,费工费时影响工程进度,在施工或处理过程中应根据实际情况适当预留沉降、变形量。
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wangmeifen0031
2006年06月07日 10:47:51
14楼
我遇到的是一开始就出现强风化地质,土一遇水就散,没水就非常硬,但地下水很丰富,一直往上涌,所以一动工,不过一会就塌,这种情况该如何进洞。
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curthber
2006年06月07日 20:59:04
15楼
学到不少!非常感谢!
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luojie1
2006年06月08日 17:20:33
16楼
14楼兄弟,请采用“撞钢轨超前支护”的方法,根据开挖断面确定钢轨截面尺寸。
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luojie1
2006年06月08日 17:22:30
17楼
跪求“水利工程斜井抽水定额”,拜托各路高手了。
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curthber
2006年06月08日 20:07:49
18楼
也许你到施工与监理板块会收到更好的效果,我是没有,不好意思
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longflying739005
2006年07月30日 23:47:44
19楼
13楼的朋友所作的处理方案十分好,鄙人也遇到过类似的问题,在一条水工隧洞的施工中,由于施工超前探测工作没做好,只差十多米就贯穿,在一个开挖循环中,一炮放下来,突然导致隧洞涌砂(渣)几十米,情况比上图要严重:大部分堵塞到洞顶,由于工期紧迫,短时间出渣无法到达掌子面(涌沙位置埋深约400m),最后被迫改道,在规定工期内通水发电.
在处理过程中,除了超前探孔外,基本都是按13楼朋友所述方案(法)完成的(改道后情况稍微好点,加强了超前探测),因此一个好方案需要有经验的施工管理人员来实施,否则遇到类似问题,也解决不了.
另请教各位朋友一个问题:遇到涌沙量大到塞慢洞顶无法找到原掌子面且又不能短时间清除干净(比如埋深大逢雨季)还有没有更好的方法?当然针对水工隧洞哈.
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shj1999_1999
2006年07月31日 22:36:18
20楼
学到不少的东东
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liuyuanfree2008
2006年08月08日 15:37:54
21楼
13楼的比较全面,把隧道施工的好像都说了,建议注浆采用双液浆,采用超前小导管,如有可能采用袖阀管,双液浆固结时间最好30秒左右。这样能够较快通过涌砂段
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