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二級(jí)建造師公路工程輔導(dǎo)分析:超前探孔

5.2 超前探孔

星云湖撫仙湖出流改道工程二標(biāo)段11+100～11+830段為Ⅴ類圍巖洪堆擊層，隧洞軸線上有數(shù)十年前開采小煤窯洞穴，經(jīng)數(shù)十年的堆積沉降，洞穴內(nèi)淤積為流砂，且分布情況不明。施工過程中曾在11+690、11+628兩處發(fā)生較大流砂造成地表坍塌。

為確保開挖爆破過程中未準(zhǔn)確掌握洞穴流砂準(zhǔn)確位置不至造成坍方，在鉆眼前應(yīng)先打入6米長(zhǎng)焊管作超前探眼，每次探眼不少于5根(頂拱1根，起拱線位置2根，直墻腰部2根)，探眼掘進(jìn)過程中如發(fā)現(xiàn)圍巖較為松軟或流砂、裂隙水從焊管涌出，則應(yīng)采取短進(jìn)尺、若爆破、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、或臺(tái)階法施工，涌水量較大時(shí)應(yīng)多打花管，最大限度將流砂體內(nèi)積水引排。如6米長(zhǎng)超前探孔仍未有效跨越流砂體，則應(yīng)加長(zhǎng)超前焊管和花管長(zhǎng)度。

5.3 超前支護(hù)

確定流砂層長(zhǎng)度后，在設(shè)計(jì)開挖輪廓線基礎(chǔ)上徑向放大20～40厘米，從起拱線位置打入焊管、花管超前支護(hù)，超前管棚橫向不留空隙，避免流砂從縫隙中滲出，超前管棚縱向嚴(yán)格按平、順、直要求打入。如探孔滲出流砂、涌水，且流砂體方量較大，應(yīng)打入鋼軌超前支護(hù)，同時(shí)在緊貼鋼軌管棚上部打入花管加強(qiáng)引排水。

6.隧洞流砂段開挖和支護(hù)

6.1 臺(tái)階法開挖

隧洞流砂流動(dòng)性極強(qiáng)，開挖過程中不宜全斷面開挖，所有施工應(yīng)盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)。

采用臺(tái)階法先進(jìn)行上半部人工開挖，每環(huán)進(jìn)尺不宜大于0.5米，上半部開挖后對(duì)滲水位置打入花管排放地下滲水，不宜封堵，對(duì)滲漏流砂位置采用管棚、稻草進(jìn)行封堵，讓流砂內(nèi)滲水從稻草縫隙中滲出，較大顆粒被管棚封堵。根據(jù)已掌握的流砂體流動(dòng)性和涌水、滲水量適當(dāng)控制臺(tái)階長(zhǎng)度，一般3米～5米為宜。

6.2 加強(qiáng)拱部縱向支護(hù)

由于施工過程中超前管棚很難控制在同一平面，導(dǎo)致拱部開挖后有流砂、滲水滲漏或管棚不能承受流砂體的垂直壓力、擠壓力，造成拱部沉降、位移。隨上半部開挖的不斷深入，必須及時(shí)打入第二環(huán)或第三、第四環(huán)超前管棚，直至超前管棚進(jìn)入非流砂巖層，且能夠有效支撐流砂體垂直壓力、擠壓力，并在第一時(shí)間對(duì)流砂進(jìn)行封堵，對(duì)滲水進(jìn)行引排。

6.3 加強(qiáng)拱部橫向支護(hù)

拱部短進(jìn)尺開挖加強(qiáng)縱向超前管棚支護(hù)后，橫向已是支撐流砂體垂直壓力、擠壓力重要組成部分，務(wù)必及時(shí)加強(qiáng)拱部型鋼拱架或鋼格柵橫向支撐，掛設(shè)鋼筋網(wǎng)、噴射砼支護(hù)。通過收斂量測(cè)，準(zhǔn)確掌握其沉降量、沉降速度、水平位移、水平位移速度，必要時(shí)在型鋼拱架、鋼格柵起拱線處加設(shè)橫支撐，確保拱部對(duì)流砂體的支撐能力。

6.4 下部臺(tái)階施工

由于流砂自穩(wěn)能力極差，流砂體拱部橫、縱向加強(qiáng)支護(hù)后，對(duì)下半部應(yīng)進(jìn)行短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)施工，每次進(jìn)尺控制在0.5米左右。

為保證對(duì)拱部有較可靠的支撐效果，下半部宜分左右兩側(cè)邊挖邊護(hù)，即先開挖左側(cè)或右側(cè)下半部，按設(shè)計(jì)要求完成掛網(wǎng)、焊接下半部型鋼或鋼格柵、噴射砼、打設(shè)錨桿等工序后，再進(jìn)行下半部另一側(cè)施工。

6.5 加強(qiáng)底板橫向支撐、基底換填、封閉底板

流砂或其他軟弱圍巖承載能力較差，在設(shè)計(jì)二期支護(hù)斷面外先進(jìn)行基底換填、設(shè)置橫向鋼拱架或鋼格柵、澆筑底板仰拱砼，使拱部、邊墻、底板在二期支護(hù)斷面外形成完整的封閉圈，避免內(nèi)水外滲或外水內(nèi)滲，共同抵制圍巖較為復(fù)雜的擠壓力和沉降、位移、變形，確保后期施工安全。

7.隧洞流砂坍方處理

7.1 坍碴處理

星云湖撫仙湖出流改道工程二標(biāo)段11+100～11+830段由于軸線上有數(shù)十年前開采小煤窯洞穴，經(jīng)數(shù)十年的堆積沉降，洞穴內(nèi)淤積為流砂，流砂位于隧洞斷面拱部，且壓力極大、分布情況不明，很難避免坍方，于4月28日在11+628坍塌過程中，僅數(shù)分鐘將埋深20米的地表坍穴。

流砂從拱部或邊墻涌出時(shí)，洞穴內(nèi)積水一并向外噴涌，所以坍塌的第一時(shí)間不應(yīng)及時(shí)處理，應(yīng)待流砂坍塌、積水涌出自然沉淀形成封堵體達(dá)到穩(wěn)定后，才能讓施工人員到位進(jìn)行處理。

由于流砂固有的流動(dòng)性，處理流砂坍方時(shí)先對(duì)坍碴進(jìn)行橫向堵截，即采用鋼材或木材橫向?qū)⑻杲財(cái)啵黾犹昕v向穩(wěn)定，避免在處理過程中砂體流動(dòng)，保證施工安全，確保拱部坍孔出砂體自身穩(wěn)定。

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