探討隧道沉降的補救措施

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1出現(xiàn)沉降的原因分析

據(jù)查勘，隧道出口左側(cè)是一條深溝，這幾天連續(xù)下雨，并且老百姓開挖的其他溝渠水量匯集至該深溝，地表水下滲導(dǎo)致洞內(nèi)粉質(zhì)粘土含水量加大，增大了土體自重、破壞土體穩(wěn)定性。加上土體本身松散，土壓力大。根據(jù)粉質(zhì)粘土自身的特性，該段為含部分碎石性粘土，土體松散，自穩(wěn)能力差，遇水后更差，極易出現(xiàn)局部壓力大，造成土體變形，導(dǎo)致隧道下沉。土體含水量大，使得粉質(zhì)粘土粘聚力下降，甚至消失，產(chǎn)生巨大的變形力，支護抗力不足。根據(jù)開裂現(xiàn)在情形看，向偏壓一側(cè)變形，噴射混凝土開裂，鋼架變形，因此因隧道斷面大、向一側(cè)偏壓，產(chǎn)生巨大的擠壓力。鐵路隧道開挖斷面大、跨度大，加上偏壓，本隧道最大跨度約14．7m，開挖過程中擾動對圍巖影響大。

2整治方案

地表處理發(fā)現(xiàn)下沉后，沿著開裂區(qū)域外施作梯形C25混凝土天溝，尺寸為1．6m×0．6m，厚度0．3m。下沉影響范圍內(nèi)，查找裂縫，采用快硬水泥砂漿及時封堵，并且及時采用彩條布覆蓋，防止雨水直接下滲。并且按照間距3m，梅花形布置，采用φ42mm小導(dǎo)管進行注漿固結(jié)，長度4～6m。嚴(yán)格記錄鉆孔數(shù)量、深度、導(dǎo)管安放和注漿量，并控制注漿壓力和觀測洞內(nèi)外情況。注漿處理完成后，對開裂區(qū)域掛網(wǎng)噴錨，鋼筋采用Φ8，網(wǎng)格為10×10cm，噴射混凝土強度為C25，厚度為10cm。洞內(nèi)處理洞內(nèi)回填土出現(xiàn)下沉后，及時清理洞內(nèi)施工工具，組織車輛、機械，從棄土場拉土到隧道內(nèi)，填筑高度至少3m，挖機、自卸車、推土機相結(jié)合，分層填筑，并且實時采用推土機來回走動壓實。專人指揮，防止洞內(nèi)施工時，看不清楚。施打鎖腳錨桿采用φ108mm導(dǎo)管施做，對變形大的，采用6根，長度6m，并且注漿固結(jié)，變形小的采用4根φ42mm的導(dǎo)管，長度4m，注漿固結(jié)，限制鋼架底腳變形。鎖腳鋼管數(shù)量和直徑均比設(shè)計加強和加大。增設(shè)橫向和豎向鋼管支撐隧道拱腳部位采用Φ200～250mm鋼管從掌子面到洞口方向橫向支撐初期支護拱架，間距1．2m;豎向采用Φ200～250mm鋼管支撐，間距1．2m，并且在管內(nèi)灌注混凝土。穩(wěn)定后及時進行開挖，支護封閉成環(huán)。洞內(nèi)注漿在拱腰以下采用徑向小導(dǎo)管，縱向間距1．2m，環(huán)向間距1m，導(dǎo)管長度6m，在拱頂部位根據(jù)隧道埋深適當(dāng)縮短。

3洞口處理

根據(jù)洞口地形，進行刷坡處理，洞口兩側(cè)可各增加長10m，寬3m，高8m的片石混凝土反壓洞口仰坡。監(jiān)測加強洞內(nèi)外監(jiān)測，根據(jù)資料分析和預(yù)測后，才可開挖。當(dāng)換拱時，需要加強監(jiān)控量測的頻率，對數(shù)據(jù)及時分析。開挖支護根據(jù)監(jiān)測資料分析，確保隧道下沉穩(wěn)定后，才可開挖，并且。施工工序為監(jiān)測分析支撐拆除回填土開挖、支護仰拱開挖支護仰拱混凝土澆筑測量隧道斷面換拱、重新支護二襯施做。并遵循三臺階起步開挖法的施工步驟，每次施工一個循環(huán)，絕對不能超限，并且可縮短開挖距離。特殊段落二襯支護根據(jù)計算，初期支護侵限15cm以內(nèi)段落，可以采取加強的措施，達到支護的效果。確保二襯厚度不小于35cm，可采取提高混凝土一個等級來施作二襯;采用采用鋼筋大一級的代替原設(shè)計鋼筋，嚴(yán)格控制每道工序，確保質(zhì)量得到有效控制。對初期支護侵入限界的鋼架和噴射混凝土處理是采用換拱的方式，處理必須在洞內(nèi)加固及洞外處理完成、穩(wěn)定后才可進行更換處理。鋼架更換時采用隔三榀換一榀的施工順序，并應(yīng)加強對更換鋼架監(jiān)控量測的頻率，注意圍巖變化及鋼架受力情況，以判斷施工鋼架是否穩(wěn)定，待更換的鋼架穩(wěn)定后方可進行侵限噴射混凝土作業(yè)。按照上述施工工序及步驟循環(huán)反復(fù)?？商_三榀處理，這樣節(jié)約時間，達到加快進度的效果。對下沉段落，混凝土標(biāo)號提高一個等級至C40，鋼筋直徑提高一級，更換為Φ25mm，間距不變。注漿情況注漿采用單漿液，水泥采用42．5級普通硅酸鹽水泥，水灰比1∶1，注漿初始壓力為0．5～1．0MPa，終壓為1．5MPa，注漿順序應(yīng)自下而上，注漿量以單管達到設(shè)計注漿量作為注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，并按照單管做好施工記錄。處理效果隧道下沉處理完成后，仰拱、二襯等已施工完畢，從后期對隧道處理后的各項監(jiān)控數(shù)據(jù)、沉降觀測數(shù)據(jù)分析，下沉處理是成功的，達到預(yù)期效果，隧道已處于穩(wěn)定，沒有發(fā)現(xiàn)新的沉降。

4結(jié)語

出現(xiàn)變形后，在后期處理中，減少仰拱一次開挖長度和一次二次襯砌長度，甚至一次開挖和二襯施作2～5m及時封閉成環(huán)，減少暴露時間，確保施工安全。嚴(yán)格按照設(shè)計圖和規(guī)范實施監(jiān)控量測，及時通過監(jiān)測，及早發(fā)現(xiàn)問題，及時處理問題，實現(xiàn)安全施工和確保工程質(zhì)量。淺埋偏壓隧道施工要嚴(yán)格遵循“短開挖、少擾動、強支護、緊封閉、勤量測”的原則。

作者：楊運平 單位：中鐵十七局集團第二工程有限公司