徐家庄隧道进口塌方处理施工方案
一、设计情况
徐家庄隧道进口DK177+626～DK177＋878段长252m。隧道洞身位于山梁下，埋深47m左右，两侧为“V”型侵蚀谷，且延伸变化较快。上部为风积砂质黄土（Q3eol3），下伏冲积卵石土（Q3al7），V级围岩。
该段洞身采用黄土地区复合式衬砌支护（Vhq）。初期支护为全环设I25a型钢钢架，间距0.6m；拱部设φ42超前小导管，小导管长3.5m，环向间距0.4m，纵向间距2.4m；边墙设φ22砂浆锚杆，锚杆长3.5m,环向1.2m，纵向1.0m；拱墙设φ8钢筋网，喷混凝土35cm。二次衬砌采用拱墙厚60cm、仰拱厚70cm的钢筋混凝土结构。 二、现场情况
现场施工情况：掌子面里程DK177+830，仰拱里程DK177+789，二衬里程DK177+770.8，拱顶以上埋深46m。开挖后揭示地层为拱顶2m范围为砂质黄土，黄土层以下为卵石土。6月6日下午17点左右掌子面拱部出现掉块滑塌，最终在DK177+827.6~840范围内地表形成约4m深的塌坑。 三、塌方处理施工
依据设计院的处理方案，我部结合现场实际，制定如下施工步骤和方法，确保安全的通过塌方段。
1、首先在地表塌坑外缘设截水天沟并覆盖防雨布，以防止山体地表水和雨水流入塌坑。并在塌坑截水天沟外设置警戒标志，派专人值守，随时观察地表变化情况及防止无关人员和牲畜进入。
2、其次封闭塌方体，进行仰拱、衬砌施工。将仰拱施工至DK177+810处，衬砌施工至DK177+806.2(连续浇筑三板)。保证后续施工安全。
同时对DK177+810-827段初期支护进行加强，在已施工的初期支护内
侧设I25a型钢钢架临时加固，间距按0.4m，钢架之间设φ22纵向连接钢筋，间距按0.8m。钢架与初期支护表面尽量密贴，钢架基础设于稳定的基础上，必要时底部设槽钢。防止该段初支变形或塌方。
3、上述两项完成后，再进行塌方段施工。
①超前支护：塌方段拱部设φ108超前大管棚注浆加固塌方体，环向间距40cm，管棚长度10m（建议在DK177+820~844段设置管棚，管棚长度24m）；管棚中间设φ42超前小导管，小导管长4m，纵向间距3m（建议间距为2.4m），并注水泥浆加固塌方松散体。
②开挖：采用三台阶预留核心土，环形开挖，并采取大拱脚、锁脚锚管等辅助施工措施，开挖进尺控制在0.5米，预留变形量20cm。
③初期支护：第一次初支全断面采用I25b（建议使用I25a）型钢钢架，间距0.5m，喷35cm混凝土（建议设Φ8钢筋网@20×20cm）；第二次支护拱墙采用格栅钢架,间距0.4m，喷22cm混凝土(建议采用I18型钢钢架，间距0.5m，设Φ8钢筋网@25×25cm，喷23cm混凝土，以便于施工，加快工序转换)。钢架连接处每处采用2根（建议采用4根）6m长Φ42锁脚锚管。
4、仰拱、衬砌及时跟进。
超前支护完成后，进行开挖和初支；仰拱、衬砌及时跟进。 对DK177+820~+840段二次衬砌配筋加强，衬砌主筋单侧按5φ25/m布置，架立筋和箍筋的布置间距同原设计。
5、安全通过塌方段后（二衬施做完毕），对地表陷坑采用三七灰土回填密实，并做好地表的防排水措施。 四、重点工序施工 1、大管棚施工
管棚导向墙：采用3榀I25a型钢钢架并排，纵向连接(间距0.4m)采用
I18型钢钢架焊接成整体，钢架设置Φ42锁脚锚管，每处4根，长度3.5米。在型钢钢架腹板开孔，以穿管棚。
管棚：钢花管（热轧无缝钢管），外径108mm,壁厚6mm；长度24m，外插角6°~8°；内置4根Φ18主筋钢筋笼，并注水泥浆液。水灰比1:1，注浆压力0.5~2.0MPa。
2、开挖施工
管棚注浆加固完成后，再进行开挖。开挖中，按设计要求施工超前小导管。采用三台阶预留核心土，人工环形开挖，开挖进尺控制在0.5米，及时进行初期支护。初支型钢钢架上下层错开布置。
初支喷射砼强度达到70%以上时，进行下一台阶的开挖，每台阶长度不超过3m，两侧错开2-3m开挖。开挖进尺每循环不超过1m。
进一步缩短安全距离，考虑拱顶黄土比较松散，为避免再次出现塌方等情况，将该段二次衬砌距开挖面距离控制在50m内，有效避免隧道不安全事故的发生。
3、仰拱施工
初支及时封闭成环，每循环开挖不超过1m；仰拱砼浇筑每循环不超过3m；仰拱填充每循环长度不超过6m。
4、监控量测
监控量测紧跟开挖、支护作业进行布点和监测。每5米设置一个监控量测断面，每个断面布置拱顶位移量测点及三道水平收敛量测基线。
上部弧形导坑开挖并施做拱部初期支护后，布设拱顶变形测点和第一条净空量测基线，在3小时内取得初始读数；
中台阶开挖并施做上部边墙初期支护后，布设第二条净空量测基线，在3小时内取得初始读数；
下台阶开挖并施做下部边墙初期支护后，布设第三条净空量测基线，在3小时内取得初始读数。
观测频次每天不少于3次，及时对量测数据分析整理，出现异常情况，立即停止施工，并报告给相关部门，进行处理。 五、安全质量措施
1、作业前，对工人进行详细的技术、安全交底；使每个作业人员熟悉作业步骤，掌握每道工序的施工工艺标准、安全防范措施。
2、施工中，洞内、洞外各设置两名专职安全观察员，随时观察地表和洞内拱顶情况，保证安全。
3、指挥部成立督导小组，随时检查施工方案的落实情况；项目部主要领导实行现场值班制度，现场24小时轮流值班，确保施工安全和质量。
中铁二十一局指挥部 二〇一一年六月二十日
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