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水利工程中隧洞塌方的应对

1水利工程隧洞塌方处理措施

1.1做好施工现场的勘查工作

水利工程的建设是比较困难的,由于其建设资金有限,对于地质勘察缺乏一定的研究,导致塌方现象时有发生。因此,在隧洞工程的勘测设计中,一定要加强对勘察的重视,仔细分析和调查隧洞所在区域的岩土地质和水文地质。对于地质松动、不够稳定的区域,要尽可能地避开隧洞穿越,如果必须通过,就应该事先考虑好相应的技术措施和可能出现的施工问题,并制定出可行的补救措施,以保证工程施工的顺利进行。

1.2做好事先调查工作

在加固未发生塌方地段的同时,施工单位要组织相关人员到塌方现场进行调查研究,对于塌方发生的范围和性质进行分析,并对塌方区域围岩的地质结构和地下水活动情况进行认真勘察,以找出导致塌方现象发生的准确原因。相关的人员在进行现场勘察时,一定要注意勘察的全面性,对可能造成坍塌的任何一个因素都要进行分析,以保证可以制定出有效的解决方案。针对塌方发生的原因,相关人员要对塌方区域周围的地质进行可行性改造,制定出相应的塌方处理方法,以避免此区域再次发生类似的情况。

1.3选择合适的施工方法

在工程施工过程中,正确的施工方法和防塌措施是非常必要的,根据工程施工的性质和隧洞周围的地质和水文条件,施工单位要制定正确、合理的施工方法,准备必要的材料和施工工具,搞好施工排水,在爆破时尽量采用弱爆破或者是不爆破开挖技术,并合理地掌握开挖进度,加强支撑,这些都可以有效预防塌方现象的发生,从而保证隧道工程的顺利进行。

1.4小塌先支后清

针对塌方中的小范围塌方,可以采取将塌方全部清除的方法。在对塌方的区域进行清除之前,应该用撑杆将塌方的顶部支撑牢固,以保证停止坍塌,若是没有进行支撑固定,坍塌区域就很可能掉块砸伤施工人员。当隧洞发生塌方后,先清除塌渣可能会导致隧洞侧壁失去平衡从而造成松动塌落图1自然拱宽度示意图图2侧壁不稳时平衡拱宽度示意图1~2为自然形态下拱宽度和侧壁不稳时平衡拱宽度示意图),也会进一步地扩大增高而造成再次塌方,这样反复进行,必然会引起大范围的塌方,给工程建设造成更大的损失。因此,当隧洞发生小范围的塌方时,相关人员首先要做的就是支撑住塌方的顶部,保证其牢固性,然后施工人员开始对塌方进行全部清除,最后对于塌方区域进行地质研究和可行性方案制订,重建隧洞。

1.5做好应急处理方案

在工程施工过程中,不可避免地会发生一些措不及防的事故,及时进行有效的预防,塌方事故还是可能会出现,这就要求施工单位的相关人员要经常性地对施工过程进行检查,以及时发现发生塌方现象的预兆,并采取相应的工程防护措施,防止发生塌方事故,保证隧道工程建设的安全

2水利工程隧洞塌方处理实例分析

2.1工程概况

老渡口水电站位于南盘江上游主要支流之一块泽河下游,电站位于罗平县老厂乡境内,工程区地理坐标为东经104°23′58″,北纬25°08′45″,距罗平县42km,至曲靖175km,距昆明282km。该工程为中型电站,坝址控制径流面积2429km2,电站装机容量3×12.5MW,设计尾水位1280.1m、最低尾水位1279.5m,发电机层高程1288.5m,吸出高度-1.5m,发电机出线电压6.3kV。水电站主体工程内容包括:首部枢纽工程、引水隧洞工程、厂区建筑物工程、开关站等。引水隧洞布置在河右岸,为无压城门型洞,洞身段长3.9km,进口底板高程1363.0m。隧洞沿线出露岩性主要为二叠系关岭组灰岩、白云质灰岩、含碳质灰岩及粘土岩地层。同时,隧洞区层间层面交错,构造挤压揉皱强烈,围岩自稳能力极差。

2.2塌方原因分析

2.2.1塌方段简介

隧洞开挖根据围岩地质情况按照Ⅴ类开挖施工,在开挖过程中出现大面积塌方,塌方高度为设计拱顶高程6~10m不等。施工中对塌方体上方喷射混凝土围岩进行封闭,采用I16工字钢拱架支护,间距为50cm,挂网喷混凝土厚度20cm,准22,L=3m锁脚锚杆,并增设间距@300左右的准22钢拱架联接筋等联合支护系统,然后进行喷护。

2.2.2塌方段原因分析

塌方段主要为Ⅴ类围岩;以碳质灰岩及粘土岩地层为主,岩性较松散软弱,构造挤压揉皱强烈,顺层挤压错动带发育。局部受散滴流状地下水影响,极易掉块或坍塌,自稳能力差,遇水轻微膨或软化。

2.3塌方段处理方案

2.3.1回填混凝土补强措施

为了保证塌方段结构稳定及后期运营输水质量及安全,要对塌方地段进行回填混凝土补强。在衬砌前期,对空洞地段预埋输送泵管道,预埋为起拱线45°及90°三根管道延伸至塌方体顶部(为了在回填混凝土时均匀回填,避免浇筑混凝土时侧压受力,出现前期支护变形现象)。塌方体空洞回填采用C20混凝土,考虑到塌方空洞大,回填混凝土方量大,岩体在外力、温度及人为操纵作用下的应力、变形和稳定性较差,浇筑到2m高左右暂缓浇筑,待混凝土到达一定强度再次浇筑,直至浇筑饱满为止。回填过程中测量人员使用全站仪对隧洞拱顶下沉加强监控,防止一次性回填混凝土过大导致钢架变形,加强对初支变形监控测量,同时会同监理测量工程师对塌方体断面收集及汇总,对工程量计算作为依据。

2.3.2注浆作业

在预埋混凝土输送管的同时要预埋注浆管,注浆管采用准32×3.25mm热轧钢管,长度根据塌方空洞段高度而定,注浆管迎水面位置应与围岩密贴。注浆采用M20水泥砂浆,水泥采用普通硅酸水泥和水搅拌而成,灌浆过程中严格按照相关规范进行,及时完整地填写注浆记录。注浆完成后,用棉纱封堵住浆管,以防止浆液从管内流出。

3结束语

综上所述,水利工程动工之前的地质勘查和资料收集总是有一定的欠缺,难以保证地质勘查的准确性,从而不能提出相应的解决方案。但是,工程地质勘察是工程建设的首要条件,要想保证工程建设的利益最大化,就必须做好工程地质的勘察工作,保证勘察的质量,对工程建设过程中可能出现的塌方现象制定出相应的对策,以保证工程建设的顺利进行,真正实现经济效益最大化。

作者:唐林刚 单位:曲靖市水利电力工程安装施工队

 


     参考文献:/lunwen/nysllw/slgclw/201402/759405.html

  发布时间:2014-2-18 11:26:42  阅读人次
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