双层大管棚超前支护技术在饱水湿陷性黄土隧洞冒顶大塌方处理中的应用与研究

双层大管棚超前支护技术在饱水湿陷性黄土隧洞冒顶大塌方处理中的应用与研究
许健1，张福堂2，梁媛1
(1.甘肃农业大学工学院，甘肃兰州730070；2.甘肃省引洮工程建设管理局，甘肃兰州730000)》
[摘要]饱水湿陷性黄土隧祠冒顶大塌方处理是一项疑难施工技术。甘肃引祧供水一期工程总干渠15号隧洞103+770处大塌方采用常规处理方法均失败，致使工程中断数月。最终通过尝试采用双层大管棚超前支护技术，将双层大管棚、双浆液固结灌浆以及预留核心土等技术措施在施工中综合应用，成功解决了这一难题，穿越了塌方体，施工工程中的变形视测显示，塌方段围岩稳定。

内容摘抄：

l工程概况
饱水湿陷性黄土隧洞冒顶塌方体呈流塑状态，自稳能力极差，而其由于土体受较大动水压力作用，塌方发展迅速，开挖穿过大塌方体难度极大。甘肃引洮供水一期工程总干渠15号隧洞自地表向下依次是coLQ马兰黄土、al—P1Q黄土状粉质壤土以及al-lQ：重粉质壤土夹砂壤土透镜体薄层。隧洞
主要穿过a1-lQ：重粉质壤土夹砂壤土透镜体薄层土层，洞底以上有多层不连续的持水土体。地下水位高于洞顶4—37m。隧洞施工至103+770处时发生突水、涌泥，并发展成冒顶塌方。塌方洞段长度为29m，地表塌陷顺隧洞走向呈椭圆形，面积约66m2。
2塌方处理方案设计
对塌方区经过研究论证，首先采用了地表井点降水并钻孔进行双液浆(水泥浆与水玻璃按照1：O．5体积比混合)灌浆固结，然后洞内采用小管棚超
前支护与加密钢拱架挂钢筋网喷混凝土一次支护相结合，短进尺施工。施工至原掌子面时，再次出现冒顶塌方。塌方区域向前推进约4m。经再次研究，拟采用洞内双层大管棚超前支护技术进行塌方处理，如图1所示。

3塌方处理施工要点
3．1施工准备
洞内淤泥分段清理，每段10～20m(共50m)，先抛填生石灰进行减水固结，然后开挖5—10m，保持10m固结段阻隔淤泥流动；清淤至工作室处，先对围岩进行全断面水泥一水玻璃双浆液注浆加固。然后以600ram为一个循环，扩挖支护与清淤出渣交替进行，直至封闭止浆墙。

4结语
饱水湿陷性黄土隧洞塌方体呈流泥状，不易自稳，难以支护，其大塌方处理比较困难的。甘肃引洮供水一期工程总干渠15号隧洞103+770处两次大塌方对施工产生了严重影响。双层大管棚超前支护技术首先利用双层thl08mm钢管沿隧洞断面周边布设，先前穿越塌方体，其一端锚固于原状岩体内。另一端支撑在塌方体前的钢拱架上，与洞内塌方体开挖跟进支设的钢拱架形成隧道支护体；其次管棚外周塌方体通过双浆液灌注固结，强度提高，自稳能力增大；另外，洞内布设排水管，洞外采用井点降水，有效降低地下水位，减小动水压力。基于以上三点保证成功穿越了塌方体，施工过程中的变形观测显示，塌方段围岩稳定。

（略）

投稿会员：可爱莹