复杂地层中硐口施工的安全技术措施.pdf

， ，’ 复杂地层中硐口 施工的安全技术措施 二 ，／a ／ 尤祖琳 江 西 地 矿 厨 王 |大 队 1 硐 口施工的安全状况 隧道工程施工 ， 首先遇到的就是硐口施 工。 由于地表岩石风化 ， 岩层破碎， 节理裂隙 发育 ， 。进硐开挖后 ， 破坏 了坡 面和 围岩的稳 定性 ， 隧道 口部极 易塌方 ， 发 生人身和机械 事故， 耽误工期， 造成经济损失。 笔者在多年的施工 实践中， 目睹了许多 硐 口塌方事故 ， 其景象是触 目惊心的， 其教 训是深刻的。如江西某电站隧洞施工时， 进 水 口多次塌方 ， 垮塌范围越来越大 ， 险情迭 出， 危及闸门井、 启闭机房和大坝的安全 ， 后 经一年多治理， 耗资了 5 0 0 多万元。 ． 又如某 矿 区坑探斜井施工过程 中， 突然坑 口大塌 方 ， 将 正在 掌子面作业 的 5名工 人埋 在洞 内， 后经极力抢险， 救出 3 人 ， 而造成 1 人死 亡 、 1人重伤 ， 直接经济损失数万元。 因此 ， 在隧道工程 中， 硐 1 3加固方案必 须切实有效 ， 加强防护 ， 消除事故隐患 ， 保证 工程正常运营。 2 硐 口受力情况和塌方原 因浅 析与防范对策 2 ． 1硐 口地质条件 硐 13一般地质条件较差 ， 风化较严重 ， 第四纪堆积 ， 岩石破碎松软， 节理裂隙发育 ， 岩层稳定性差， 而且受地表水、 地下水和自 然冻融的影响大， 开挖时破坏了山体原有的 平衡， 极易产生坍塌、 顺层滑坡、 古滑坡复活 收稿 日 期 1 9 9 8 0 4 0 8 U 等现象 。 2 ． 2硐 口受力情况分析 地压变化是十分复杂的 ， 随着岩石的强 度、 节理、 裂隙、 岩层构造应力 、 地下水以及 隧道的施工方法和支护时间的不同而变化 。 硐 口段 由于受地层破碎 、 浅埋 、 涌水和滑坡 面的影响 ， 不但承受较大 的垂直应力 ， 而且 还受地层水平侧压办 ， 是应力的高度集中区 域。 硐口所受荷 载有 1 可变荷载 地层 压力； 地下水压力 ； 岩层对支护结构的抗力 ； 壁后 注浆压力 ； 施工时的临时荷 载； 地层水 平侧压力。 2 永久荷载 支护结构 自重和 作用在结构上的设备 自重。 3 偶然荷载 地震力。 4 ． 荷载组合 。 2 ． 3 硐 口塌方原因浅析和防范对策 硐 口由于地质条件较差 ， 地应力高度集 中， 是产生塌方的客观 条件； 施工 中的开挖 方法、 支护形式、 结构参数、 时间、 工艺、 防护 等技术措施不当， 是塌方的主要原 因； 而外 来 因素， 如施工动力冲击 、 爆破震动、 温度变 化 、 雨水、 地震等 ， 往往是诱 发塌方 的激发 剂 。采用正确的施工方案和合理的支护方 法， 提出有效的安全技术措施， 才是我们应 该研究解决的， 是防止塌方的正确思路。 3 硐 口施工的基本要求 硐 口施工应结合洞外场地和相邻工程 的部署 ， 统筹考虑 ， 妥善安排， 尽早完成 ， 为 加快整个隧道工程施工创造条件 。 硐 口施工 31 维普资讯 应该遵循如下要求 1 硐 口选择 施工与设计单位协调 ， 根据地形地质条件 ， 通过可行性和经济性综 合论证 ， 合理选择硐 口位置 。 2 按设计要求进行边仰坡放线， 自上 而 下开挖 。 3 进洞前挖好仰坡 ， 及时处理山坡危 石 ， 不留后患。洞口挖方宜全部做完。 4 在洞 口部位爆破 ， 要根据开挖面形 状选择光面 预裂或微差爆 破方 法 ， 控制装 药量 ， 诚 少爆破对围岩的破坏。 5 综合治理地下水和地表水。 为防止 地表径流入洞 口， 设置天沟排向洞 口两侧底 部， 避免地表水滑洞脸山坡漫流 ， 排水沟进 行防渗处理； 边坡地下水疏干。 ’ 6 选择合理的洞门结构形式 ， 保证质 量 及早施工， 地质不良处的洞 口 必须先做 好 ， 并宜在冬、 雨季前做好 ， 以增强洞 口和边 坡的稳定。 7 采取有效r的技术安全措旖， 保证洞 脸边坡的稳定 ； 洞 口段要加强支护 ， 选择合 理的支护结构 ， 支护长度和强度符合设计要 求。 8 洞 口防护 在软弱围岩中进 洞， 除 对洞口加固外， 还必须在洞口搭设明拱棚架 或混凝土明拱进行防护。 4 硐口加固技术措施 4 ． 1支架的形式 在人们的生产实践中， 支架的形式多种 多样， 并且仍处在不断发展过程中。根据支 架的工作原理及利用围岩的程度， 可以分为 两类， 一类是传统支架， 又分为构件式支架 木棚子、 金属 支架、 钢筋混凝土装配 式支 架、 井框支架等 和堆砌式支架 石材、 混凝 土支架等 两种； 另一类是锚喷支护， 即喷射 混凝土、 锚杆支护。 3 2 4 ． 2支护形式的选择 支护形式的选择 ， 应从技术性 、 适应性、 安全性和经济性等多方面综合考虑而定。 传 统支架 目前仍是经常采用的 ， 木支架应用于 地勘巷道和临时工程中， 金属支架、 装配式 支架、 井框支架应用于矿山井建 中， 砌石、 现 浇混凝土应用于水电、 公路隧道 中， 是十分 普遍的形式。 锚喷支护 由于其 自身具有突出 的优越性 ， 近年来随着其在施工机具、 材料、 工艺和方法 等方面的不断完善 ， 结合新奥 法 、 光面爆破 、 围岩量测等技术 ， 正得到 日益 广泛的应用。 4 ． 3应用多种围岩加固技术 对于复 杂地层 ， 应针对岩石情况 ， 选择 合理的施工方案， 使用两种或两种以上的支 护方法 ， 结合其它技术措施 ， 进行综合治理 。 目前 ， 围岩的加固方法除上述形式外 ， 还有 格栅管棚、 强夯、 灌浆、 高压喷射注浆等 。笔 者在金温铁路官坑隧道施工 中， 针对洞口岩 石极端破碎的特点， 采取控制爆 破、 浇筑明 洞、 注浆、 钢化拱支撑、 锚喷网支护、 混凝土 ． 衬砌等一系列措施 ， 顺利进洞 ， 保证 了洞 口 和坡面的稳定。 ‘ 4 ． 4 围岩监测与塌方预报 隧道施工 中的围岩稳定性如何 ， 支护时 机与效果评价 ， 隧道的安全程度怎样 ， 能否 保证正常运营 ， 解决这些问题 ， 必须 依靠现 场量测结果来制定， 进行现场围岩监测， 可 以提 出安全性预报 ， 及时采取加 固措施 ， 防 止发生塌方事故。 5 结束语 在隧道工程施工 中， 硐 口的安全十分重 要 ， 切不可掉以轻心， 必须引起足够的重视 ， 应该慎重选择施工方案 ， 采取稳妥的加固技 术措施 ， 保证隧道安全运营 。 维普资讯