浅说隧道的互层分布及隐患整治

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1互层分布于墙身范围

互层的软弱夹层围岩区内成孔难度较大，成孔后孔周岩体挤压形变导致孔内堵塞，二次扩孔后孔径增大扰动增强，大部分孔内坍塌，成孔失败导致系统锚杆无法施工;成孔后施工的系统锚杆紧仅与周边3～5cm范围内岩体胶结，在较小外力作用下便即整体脱离岩体，其作用不明显。施工技术方案措施围岩加固注浆处理开挖爆破前对互层围岩的软岩围岩进行针对性加固注浆处理，延开挖轮廓线开凿注浆孔压浆，其中砂、泥岩层注浆孔孔径统一为45，砂岩层注浆材料为普通水泥浆1∶1，泥砂岩交界处及破碎层注浆材料为水泥-水玻璃双液浆比例1∶1。2)系统锚杆施工由于开挖爆破前沿开挖轮廓线已对围岩进行了加固处理，因此在系统锚杆施工时成孔施工率大大增加，安设锚杆时注浆材料由原来的普通水泥浆改为水泥-水玻璃双液浆(1∶0．75)，使相邻锚杆间岩体与锚杆胶结形成稳固整体结构，大大加强系统锚杆的锚固、悬吊、组合梁特性。互层分布于拱脚施工危害互层分布与拱脚时，爆破后拱脚形成较大方量超挖，造成拱架落脚虚脚或空脚，其处理过程严重损耗占用循环时间;同时由于裂隙水和施工用水对互层处软弱泥岩侵蚀，在初期支护施工过程中围岩变形沉降急剧。施工方案措施当互层分布于拱脚处时，调整开挖方法，由原来的正台阶法开挖调整为三台阶法施工，避开互层位置对拱架处施工的危害;另一方面在三台阶法施工中，加强上台阶拱脚的锁脚刚度，由原设计的25mm锁脚锚杆调整为刚度较大的42mm锁脚锚管，防止下导互层开挖时引起急剧沉降。中各种围岩岩性及互层位置和同类工程工法，调整整体爆破参数，如表2所示。爆破原则:以围岩特性为出发点，坚持动态爆破设计，遵循岩变爆破变的施工原则。

2几种突发情况下的处理和解决方案

拱部坍塌在爆破或开挖完成后发现拱部出现坍塌、围岩陆续剥离时，不要盲目处理，在其达到相对平衡稳定状态时，在进行处理，处理主要分以下步骤。封闭坍塌围岩以设计喷射混凝土对坍塌、剥离的围岩进行封闭处理，沿围岩轮廓线初喷3～5cm混凝土。立架加撑封闭后立即进行初期支护的棚架结构施工，棚架结构安装完成后，在岩面与棚架结构间架设刚度较大支承。喷射回填在围岩的初始形变约束完成后，立即进行坍塌处的喷射回填及初期支护封闭施工;由于坍塌后形成的超挖方量较大，回填后的混凝土在围岩的后期变形中起到荷载作用，因此在安装拱架连接钢筋和网片时调整其参数为一纵向连接筋由原80cm×100cm改为80cm×80cm，钢筋网片由原20cm×20cm改为15cm×15cm，从而有效提高由于围岩形变和超挖回填混凝土对于初期支护形成的应力应变的约束能力。沉降收敛急剧在观测数据分析及回归曲线出现预警值时加密监控量测频率，当出现先沉降收敛急剧时采用以下方案进行处理。支护补强处理当出现先沉降收敛急剧时在短时间内不强锁脚锚杆，在锁脚锚杆位置开凿初期支护成孔，加打刚度更大的锁脚锚管，并与拱架焊接牢固。封闭成环支护补强处理完成后，加大监控量测频率，待沉降收敛稳定后，立即跟进后续作业，及时使该处封闭成环。衬砌跟进封闭成环后观测初期支护的收敛情况，而后施作衬砌。初期支护形变开裂肉眼观测，型钢拱架两侧边缘与喷射混凝土结合处出现崩离式裂纹，意味着初期支护正在发生形变开裂，这时采取的处理措施如下。首先在型钢拱架两侧原锁脚锚杆下侧钻孔，施作刚度较大的42mm锁脚锚管，长3．5m，是做完成后与拱架焊接牢固，喷射混凝土封闭二次施工破坏面。其次钻孔压浆，浆液选择为水泥-水玻璃双液浆(水泥∶水玻璃=1∶0．75，体积比，比例经测算，终凝时间50～82s，时间较短利于扩散半径较小的局部胶凝处理)，对型钢拱架两侧边缘与喷射混凝土结合处出现崩离式裂纹进行胶凝处理。立即施作二次衬砌，二次衬砌参数做补强处理—环向钢筋间距由25cm×25cm调整为20cm×20cm纵向钢筋间距由25cm×25cm调整为20cm×20cm。3效果跟踪通过对水平互层围岩的客观科学的认识和施工中合理有效的动态技术措施控制，在施工中及时地修正了工艺，避免了不利危害，实现了工程质量的优化，改善了经营效果，各项指控指标变化显著，如:爆破后炮眼保留率≥85%，沉降收敛指标-回归曲线正常;然而互层围岩施工的成功也非一蹴而就，在解决了其超欠挖、自稳性差、自稳时间短、支护效果差等一系列问题后依然存一些问题:局部超欠挖、初期支护呈潮湿状或局部滴水等，针对这些问题也采取了有效的整治措施:改变炮眼钻孔的角度，改变局部的炮眼间距，增设排水盲管等。

作者：曽小锦 单位：乐山市隧道钻孔队