前言在隧道工程施工过程中,由于地质条件比较复杂,地质勘探局限性比较大,在施工过程中很容易发生涌水、塌方等事故,对施工计划造成极大的影响,为确保施工的顺利进行,必须做好隧道塌方处理工作,并根据工程实际情况,制定合理的防范措施,下面就隧道塌方处理中土模回填泵送混凝土技术的应用进行分析。1.工程概况某隧道全长4.311km,其中左线长5521m,左线进口洞口段长781m,该隧道处于严寒地区,昼夜温差比较大,该隧道所在的山体沟谷段存在大量的破碎带、断层,并且断层处地下水与地表水活动比较频繁,地质条件十分差。在施工过程中,左线导洞限界为7.5m×4.5m,扩挖后为10.5m×5.5m,结果出现隧道塌方事件,对施工的顺利进行造成极大的影响。
在隧道工程施工过程中,由于地质条件比较复杂,地质勘探局限性比较大,在施工过程中很容易发生涌水、塌方等事故,对施工计划造成极大的影响,为确保施工的顺利进行,必须做好隧道塌方处理工作,并根据工程实际情况,制定合理的防范措施,下面就隧道塌方处理中土模回填泵送混凝土技术的应用进行分析。
1.工程概况
某隧道全长4.311km,其中左线长5521m,左线进口洞口段长781m,该隧道处于严寒地区,昼夜温差比较大,该隧道所在的山体沟谷段存在大量的破碎带、断层,并且断层处地下水与地表水活动比较频繁,地质条件十分差。在施工过程中,左线导洞限界为7.5m×4.5m,扩挖后为10.5m×5.5m,结果出现隧道塌方事件,对施工的顺利进行造成极大的影响。
2.隧道塌方分析
在本次隧道工程施工时,引起隧道塌方的主要原因有施工方法不合理、隧道处理不及时、地质构造比较差等。在施工过程中,由于隧道岩层比较差,在进行爆破时,没有控制好爆破参数,从而增大了对围岩的破坏,降低了围岩的自稳能力,在后续施工的影响下,引起塌方事件。施工单位在隧道开挖后,没有及时喷射混凝土对围岩进行封闭,导致围岩暴露在外的时间比较长,受到风化,引起局部失稳的现象,最终引起塌方事故。该隧道的地质条件十分差,当隧道经过断层、破碎带时,岩石受到严重的破坏,并且地下水活动频繁,加剧了岩体的坍落。
3.隧道塌方处理
3.1土模回填泵送混凝土技术的原理及特点
土模回填泵送混凝土技术是利用混凝土的流动性,在塌腔中人工制造一个承重的天花板,从而对周围的岩体施加压力,提高塌腔围岩的稳定性。施工人员在清理塌渣过程中,混凝土承重天花板能发挥防护的作用,避免塌落岩体对施工人员及机械设备造成损伤。对于隧道塌方事故,如果采用管棚法进行处理,需要混凝土喷射机、混凝土搅拌机、双液注浆泵、管棚钻机、混凝土输送泵等大量的机械设备,并且需要投入大量的人力资源,而土模回填泵送混凝土技术仅需投入少量的机械设备和人力资源,并且施工操作比较简单,处理隧道塌方造价比较低,能极大的提高隧道塌方处理质量。
3.2小规模塌方处理
对于小规模隧道塌方,施工单位根据工程实际,采用“清除为主、加大支护、回填密实”的方式进行处理。在本次施工中,发生隧道塌方后,施工单位首先要在塌方段加固洞身,并及时喷射混凝土封闭塌穴顶部,然后将塌渣清理干净,支立好拱架后,及时回填塌腔,从而为后续施工的安全提供保障。
3.3大规模塌方处理
对于规模比较大的塌方段,由于塌渣将隧道洞身完全堵死,为确保施工人员的生命安全,采用先支护后开挖的方式进行大规模塌方处理。在本次隧道塌方事故中,根据工程的实际情况,施工单位决定采用土模回填泵送混凝土技术进行塌方处理,其具体施工步骤如下所示:
(1)当塌方事故发生后,施工单位首先对塌方后的拱架进行加固,避免新险情的发生,从而为塌方处理创建一个安全的环境。
(2)施工人员做好加固工作后,要将拱顶孔洞上的塌渣清理掉,并对开挖范围进行修正,然后将观察管、混凝土泵管送到塌腔中,对塌腔内的情况进行观察。观察管、混凝土泵管送入塌腔后,施工人员要及时将管道周围封堵好,避免在泵送混凝土过程中,出现混凝土流失的现象。施工人员在预埋泵送管时要保证,泵送管的数量不得小于2根,避免出现混凝土堵管的现象,对混凝土泵送造成影响。
(3)施工人员将管道周围封堵好以后,就可以开始泵送混凝土。首先要保证泵车就为,并且将泵管连接牢固,泵管的预埋长度要根据泵送混凝土的厚度确定,一般情况下,泵管的预埋深度不得小于回填混凝土顶面。为便于观察混凝土的流出情况,观察管的管径不得小于6cm。为避免混凝土泵送过程中,压力过大引起土模崩塌的现象,施工人员要分台阶回填土模。
(4)在泵送混凝土过程中,施工人员要根据隧道塌方情况确定各层回填厚度,如果在泵送过程中,发生混凝土外流的现象,施工人员要及时停止混凝土泵送,并对其进行封堵;当土模出现开裂现象时,施工人员要停止混凝土泵送,并对土模进行加固处理,然后才能继续泵送混凝土,直至混凝土达到预定高度。在泵送混凝土过程中,在中间停顿时间内,施工人员要及时将泵管中的混凝土清理干净,避免出现堵管的现象。
(5)当混凝土从观察管中流出后,完成混凝土泵送操作,当混凝土泵送完成后,混凝土达到一定强度后,才能继续施工。一般情况下,为缩短施工工期,施工人员可以采用早强水泥或者早强剂来提高混凝土的前期强度。当混凝土达到一定强度后,施工人员就可以开始清理隧道中的塌渣,在清理过程中,施工人员要分台阶,从上到下逐步清理,并且要在清理完一个台阶后,设置相应的支护,从而为后续施工的开展提供安全保证。
4.总结
土模回填泵送混凝土技术具有操作简单,施工成本低、施工效果好等优点,将其应用在隧道塌方处理中有明显的优势,因此,在实际工程中,施工单位要根据具体情况,合理的应用土模回填泵送混凝土技术进行隧道塌方处理,确保隧道工程施工的安全进行,从而有效地促进和谐社会的构建。