云南滇中引水-澳客网app

中铁八局“四优四保”克服软岩大变形难题

来源:云南省滇中引水工程建设管理局  2022-01-12 15:24:00

由中铁八局承建的滇中引水工程蔡家村隧洞前段处于红河水系绿汁江流域,隧洞沿线穿越7条断层破碎带,ivv类围岩占比超90%,施工过程面临围岩大变形、突泥、涌水等诸多困难,施工难度大、安全风险高。特别是蔡家村隧洞进口在掘进至km1 160.000桩号时,出现了拱顶沉降和水平收敛现象,初期支护日变形量最高达14厘米,对施工安全及进度造成了极大影响。对此,中铁八局按照省滇中引水建管局的安排部署,紧紧围绕确保安全、确保质量、尊重规律、科学施工、能快尽快的主基调和核心目标,结合实际推出四优四保措施,成功克服施工洞段软岩大变形难题。

一是优化变形参量保控制。根据隧洞变形情况及监测情况,结合支护参数及施工方法合理设置预留变形量。优化了大变形段预留变形量,把预留变形量逐步从最初的15厘米调整至25厘米、40厘米、60厘米、80厘米,同时测量技术人员每4小时进行安全监测,统计数据进行分析。通过对围岩变化情况的实时掌握与支护参数调整相结合,成功把变形控制在一定范围内,防止支护因变形过大造成失稳破坏。

 

二是优化支护参数保稳定。针对围岩大变形施工过程中首先按设计要求采用i20a边顶拱设置逐步加强支护,变形值仍较大,出现钢架扭曲、断裂,优化连接采用过长8mφ89钢花管锁脚锚管、径向注浆加固等加强措施,但变形控制效果不明显;再次优化采用i25b钢架,间距0.5m加密安装后,支护变形得到一定控制,但仍出现喷射混凝土开裂、剥落掉块现象,无法完全消除施工安全风险等问题,经过反复总结归纳,最终优化采用双层i20a钢架支护及垫层增设钢架措施,配合短台阶法紧跟成环施工,使得支护变形明显减小,且无异常情况出现。

 

三是优化施工方法保速度。为确保安全、迅速通过变形段,中铁八局严格按照管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”18字方针,采用短台阶法及预留核心土的单工序施工方法,即先开挖上台阶约5m,再开挖中、下台阶约5m,后按先上后下的单工序作业循环逐步施工,同时,优化了垫层混凝土紧跟下台阶施工成环的施工方法,使支护及时形成整体受力,减小隧洞拱腰和上下台阶连接部位受力薄弱、变形较大的情况,减少水平收敛对洞身结构带来的影响,保证隧洞支护的整体性和稳定性,达到支护快速成环、减少围岩扰动、确保了施工安全,为迅速度过变形段提供保障。

 

四是优化衬砌施作保安全。在采取有效的施工方法及施工参数后,为确保支护结构在围岩挤压下不失稳,中铁八局调整方案,在变形基本稳定后,通过优化工序工法,迅速将衬砌台车前移至变形段,增加人手施作衬砌钢筋混凝土,增加支撑结构刚度,保证施工及结构安全,将变形段衬砌混凝土施工时间缩短为平时的2/3

 

四优四保措施的推进,对控制软弱围岩隧洞变形产生了显著效果,保证了隧洞掘进支护的平稳性和连续性,使得蔡家村隧洞进口等工作面掘进由前期平均月进尺约20米增加至后期平均月进尺约45米,安全顺利通过大变形段。