2011二级建造师水利工程复习资料：隧洞施工流沙处理

导读: 了解隧洞流砂段超前支护：准备工作 、超前探孔、 超前支护和隧洞流砂坍方处理 ：坍碴处理与坍孔封闭等相关知识，建议在理解的基础上记忆相关知识点。
1．工程概况
2．工程地质
3．工程布置
4．施工情况
1#斜井位于F2－1断层带，围岩为泥质粉砂岩夹泥，遇水软化，在地下水作用下稳定性极差，K0＋080以里隧洞开挖后，已出现较大变形，其变形速率极快，开挖至K0＋112时出现地下涌水。
2#斜井位于F1－1．F1断层影响带，围岩为粉砂岩互层，节理发育、极为松散，遇水极易坍塌，顶拱、坑壁掉块现象严重，顶拱曾多次坍塌，且不均匀沉降、边墙喷射砼受围岩挤压开裂变形，地下渗水逐渐丰富。
出口11＋100～11＋830属Ⅴ类围岩，岩层为灰白色泥岩，泥质粉砂岩与粉砂岩互层，夹灰黑色炭质泥岩，边墙缓慢挤胀位移变形，部分地段呈松散状洪冲积层，地下水位较高，在地下水丰富地段，开挖后有涌水、涌泥情况，围岩自稳时间较短，已初期支护段（11＋830～11＋690）拱顶沉降、边墙位移变形。
5．1准备工作
5．2超前探孔
为确保开挖爆破过程中未准确掌握洞穴流砂准确位置不至造成坍方，在钻眼前应先打入6米长焊管作超前探眼，每次探眼不少于5根（顶拱1根，起拱线位置2根，直墙腰部2根），探眼掘进过程中如发现围岩较为松软或流砂、裂隙水从焊管涌出，则应采取短进尺、若爆破、强支护、早封闭、或台阶法施工，涌水量较大时应多打花管，最大限度将流砂体内积水引排。如6米长超前探孔仍未有效跨越流砂体，则应加长超前焊管和花管长度。
确定流砂层长度后，在设计开挖轮廓线基础上径向放大20～40厘米，从起拱线位置打入焊管、花管超前支护，超前管棚横向不留空隙，避免流砂从缝隙中渗出，超前管棚纵向严格按平、顺、直要求打入。如探孔渗出流砂、涌水，且流砂体方量较大，应打入钢轨超前支护，同时在紧贴钢轨管棚上部打入花管加强引排水。
6．1台阶法开挖
采用台阶法先进行上半部人工开挖，每环进尺不宜大于0．5米，上半部开挖后对渗水位置打入花管排放地下渗水，不宜封堵，对渗漏流砂位置采用管棚、稻草进行封堵，让流砂内渗水从稻草缝隙中渗出，较大颗粒被管棚封堵。根据已掌握的流砂体流动性和涌水、渗水量适当控制台阶长度，一般3米～5米为宜。
由于施工过程中超前管棚很难控制在同一平面，导致拱部开挖后有流砂、渗水渗漏或管棚不能承受流砂体的垂直压力、挤压力，造成拱部沉降、位移。随上半部开挖的不断深入，必须及时打入第二环或第三、第四环超前管棚，直至超前管棚进入非流砂岩层，且能够有效支撑流砂体垂直压力、挤压力，并在第一时间对流砂进行封堵，对渗水进行引排。
拱部短进尺开挖加强纵向超前管棚支护后，横向已是支撑流砂体垂直压力、挤压力重要组成部分，务必及时加强拱部型钢拱架或钢格栅横向支撑，挂设钢筋网、喷射砼支护。通过收敛量测，准确掌握其沉降量、沉降速度、水平位移、水平位移速度，必要时在型钢拱架、钢格栅起拱线处加设横支撑，确保拱部对流砂体的支撑能力。
由于流砂自稳能力极差，流砂体拱部横、纵向加强支护后，对下半部应进行短进尺、强支护施工，每次进尺控制在0．5米左右．
6．5加强底板横向支撑、基底换填、封闭底板