阅读说明：本技术 一种隧道大型坍方应急快速处理方法 (A kind of tunnel large size landslide emergency immediate processing method ) 是由 罗远庆 袁硕 周雅 *** 杨欢 于 2019-09-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种隧道突发大型坍方应急快速处理的方法,包括：对坍体已施作初期支护或二衬段采用工字钢临时加强；对塌面锚网喷封闭；对坍体进行钢花管注浆加固对坍体段拱部施作超前小导管及超前大管棚,并实施超前注浆加固；开挖拱部救援导洞Ⅰ部,分层开挖坍塌体侧已加固坍体,并对边墙施作径向小导管注浆加固；分层分部开挖坍体Ⅱ部、Ⅲ部、Ⅳ部、Ⅴ部、Ⅵ部、Ⅶ部,分层分部开挖,并架设钢拱架；根据监控量测数据,逐级拆除临时竖撑及临时横撑,及时施作二次衬砌结构；地表坍坑回填及地表排水系统处理,恢复洞内前方掌子面施工。本发明具有安全性、快速性、高效性、成本低的特点。(The invention discloses the methods that a kind of burst large-scale landslide emergency in tunnel is quickly handled, comprising: has applied preliminary bracing to the body that collapses or two lining sections use I-steel temporarily to reinforce；To face Bolt net and jet closing of collapsing；Injecting grout through steel perforated pipe reinforcing is carried out to the body that collapses, advanced tubule and super-front large pipe shed are applied to the body section arch that collapses, and implements pre-grouting reinforcing；It excavates arch and rescues pilot tunnel I, stage excavation collapsing side has reinforced the body that collapses, and applies radial grouting with small pipe to abutment wall and reinforce；Layering partial excavation collapses body II, III, IV, V, VI, VII, is layered partial excavation, and set up steel arch-shelf；According to monitoring and measurement data, interim perpendicular support and false stull are removed step by step, applies secondary liner structure in time；Earth's surface, which is collapsed, cheats backfill and the processing of top drainage system, restores front area surface construction in hole.The present invention has the characteristics that safety, rapidity, high efficiency, at low cost.)

一种隧道大型坍方应急快速处理方法

技术领域

本发明涉及隧道技术领域，特别涉及一种隧道大型坍方应急快速处理方法。

背景技术

隧道作为地下隐蔽性工程，其工程性质、所处环境、风险源的复杂多变决定了其具高风险的专业特性。近年来，在隧道工程建设中先后发生隧道坍方冒顶、涌水突泥、瓦斯***、威胁近邻构筑物使用安全等类型的多起重大安全事故，造成巨大的人财物损失，安全形势十分严峻，教训十分深刻。

隧道坍方的原因，有对工程及水文地质条件认识不足、设计考虑不周等设计原因，有违规作业、偷工减料等施工原因，有突发性不可预见的气象灾害等自然原因。目前，常见的处理隧道大型坍方的施工处理方法主要有：1、大型钻孔机械施救法；2、地表开挖竖井施救法；3、迂回导洞法。以上坍方处理方法，受设备条件、施工场地、地质条件、救援队伍能力等诸多不利因素影响，不仅存在救援处理时间过长，且如在不清楚边界暗藏不利因素工况下盲目施工处理易发生次生灾害事故等问题。特别是对采用大型钻孔机械条件受限或施作迂回导洞困难的深埋隧道突遇大型坍方造成人机被困时此类问题更为突出。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种具有安全性、快速性、高效性、成本低的隧道大型坍方应急快速处理方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明的一种隧道突发大型坍方应急快速处理的方法，包括如下步骤：

（1）对坍体前20m已施作初期支护或二衬段采用工字钢进行临时加强；

（2）对坍体塌面进行锚网喷封闭；

（3）对坍体进行钢花管注浆加固；

（4）对坍体段拱部施作超前小导管及超前大管棚，并实施超前注浆加固；

（5）开挖拱部救援导洞Ⅰ部,第一时间对洞内被困人员实施救援和设备修复；

（6）分层开挖坍塌体侧已加固坍体，并对边墙施作径向小导管注浆加固；分层分部开挖坍体Ⅱ部、Ⅲ部、Ⅳ部、Ⅴ部、Ⅵ部、Ⅶ部，分层分部开挖，并架设钢拱架；

（7）根据监控量测数据，逐级拆除临时竖撑及临时横撑；

（8）根据监控量测数据，及时施作二次衬砌结构；

（9）地表坍坑回填及地表排水系统处理，恢复洞内前方掌子面施工。

上述的一种隧道突发大型坍方应急快速处理的方法，其中：步骤（1）采用工字钢对坍体前20m已施作初期支护或二衬段进行临时加强，同时封闭掌子面。

上述的一种隧道突发大型坍方应急快速处理的方法，其中：步骤（2）喷网喷混凝土对坍体塌面进行封闭，先打入长φ22螺纹钢筋进行定位，然后敷设钢筋网，钢筋网采用φ8钢筋，喷砼10-20cm。

上述的一种隧道突发大型坍方应急快速处理的方法，其中：步骤（3）对坍体采用锁脚注浆钢花管进行注浆加固，上半断面采用锁脚注浆钢花管进行注浆加固，注水泥砂浆；下半断面采用径向注浆钢花管进行注浆加固，注水泥砂浆。

上述的一种隧道突发大型坍方应急快速处理的方法，其中：步骤（4）对格栅钢架采用φ42锁脚注浆钢花管进行锁脚注浆加固，并于工字钢1脚支垫槽钢，在格栅钢架上设置φ42超前大外插角注浆小导管及φ89超前注浆大管棚，并实施超前注浆进行加固。

上述的一种隧道突发大型坍方应急快速处理的方法，其中：步骤（5）开挖隧道拱部救援导洞Ⅰ部，并施作临时竖撑和临时横撑，边挖边支，救援导洞贯通后，第一时间对洞内被困人员实施救援和设备修复。

上述的一种隧道突发大型坍方应急快速处理的方法，其中：步骤（6）分层开挖Ⅱ部，并设置边墙径向注浆钢花管注浆加固，注水泥砂浆，并施作临时竖撑和临时横撑，开挖过程中，如发现已施作的边墙工字钢变形及侵限，须重新设置工字钢进行更换，工字钢与径向注浆钢花管刚性连接，边挖边支。开挖进尺不大于一榀工字钢间距；

分层开挖Ⅲ部，并设置边墙径向注浆钢花管注浆加固，注水泥砂浆，并施作临时竖撑和临时横撑，开挖过程中，如发现已施作的边墙工字钢变形及侵限，须重新设置工字钢进行更换，工字钢与径向注浆钢花管刚性连接，边挖边支，开挖进尺不大于一榀工字钢间距；

分层开挖Ⅳ部，设置边墙径向注浆钢花管注浆加固，注水泥砂浆，施作临时竖撑，开挖过程中，如发现已施作的边墙工字钢变形及侵限，须重新设置工字钢进行更换，边挖边支，边墙工字钢与仰拱应封闭成环，开挖进尺不大于一榀工字钢1间距；

分层开挖Ⅴ部，施作临时横撑，横撑与工字钢封闭成环，边挖边支；

分层开挖Ⅵ部，并施作临时横撑，设置锁脚注浆钢花管和径向注浆钢花管，边挖边支；

分层开挖Ⅶ部，检查并完善仰拱是否封闭成环，必要时设置锁脚注浆钢花管和径向注浆钢花管，边挖边支。

上述的一种隧道突发大型坍方应急快速处理的方法，其中：步骤（9）如坍方范围地表有坍坑，应对地表坍坑进行回填处理，并作好排水系统；对坍方段处理效果进行综合评估，达到复工要求后，方可对洞内前方掌子面进行恢复施工。

本发明与现有技术相比，具有明显的有益效果，从以上技术方案可知：本发明首先采取对坍体前方已施作初期支护或二衬段临时加强，为洞内坍塌段救援及处理工作提供安全保障，双重安全防护；然后对洞内坍体塌面锚网喷封闭、坍体内钢花管注浆加固、坍塌段拱部施作超前小导管及超前大管棚注浆加固，确保隧道周边围岩稳定及支护结构体系安全可靠，可靠度是其它传统应急处理方法的1.25-1.6倍；开挖拱部救援导洞Ⅰ部, 能快速在第一时间对洞内被困人员实施救援，本发明的方法较其它大型坍方应急处理方法节约救援时间36-47%、节省救援成本46-60%，体现以人为本、生命第一理念；被困人员施救出洞后分层分部开挖坍体Ⅱ部、Ⅲ部、Ⅳ部、Ⅴ部、Ⅵ部、Ⅶ部，分层分部开挖，并架设钢拱架，该方法较其它传统应急处理方法开挖延米综合进尺快35%以上，节约工期35%以上；根据监控量测数据施作二衬结构，能快速恢复隧道前方掌子面开挖，提前结束坍方应急处理工作。综上所述，本发明有序合理，处理快速，故能有效降低坍方造成的人财物损失。适用于大型钻孔机械条件受限或施作迂回导洞困难的深埋隧道突遇大型坍方造成人机被困时，能及时救援洞内被动困人员、抢修洞内机具等高效能低成本的一种快速应急处理方法，该施工方法安全性高，处理快速，救援成本低，故本发明是一种安全可靠、快速高效、经济合理的坍方应急快速处理方法。

附图说明

图1是本发明坍方隧道处的断面示意图。

图中标记：

1、工字钢；2、格栅钢架；3、超前大外插角注浆小导管；4、超前注浆大管棚；5、锁脚注浆钢花管；6、槽钢；7、临时竖撑；8、临时横撑；9、径向注浆钢花管；10、二次衬砌；11、坍体；12、仰拱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

参照图1，本发明的一种隧道大型坍方应急快速处理的方法，包括如下步骤：

（1）采用工字钢1对坍体前20m已施作初期支护或二衬段进行临时加强，同时封闭掌子面；

（2）喷网喷混凝土对坍体11塌面进行封闭，先打入长φ22螺纹钢筋进行定位，然后敷设钢筋网，钢筋网采用φ8钢筋，喷砼10-20cm；

（3）对坍体11采用锁脚注浆钢花管5进行注浆加固，上半断面采用锁脚注浆钢花管5进行注浆加固，注水泥砂浆；下半断面采用径向注浆钢花管9进行注浆加固，注水泥砂浆；

（4）对格栅钢架2采用φ42锁脚注浆钢花管5进行锁脚注浆加固，并于工字钢1脚支垫槽钢6；在格栅钢架2上设置φ42超前大外插角注浆小导管3及φ89超前注浆大管棚4，并实施超前注浆进行加固；

（5）开挖隧道拱部救援导洞Ⅰ部，并施作临时竖撑7和临时横撑8，边挖边支，救援导洞贯通后，第一时间对洞内被困人员实施救援和设备修复；

（6）分层开挖Ⅱ部，并设置边墙径向注浆钢花管9注浆加固，注水泥砂浆，并施作临时竖撑7和临时横撑8，开挖过程中，如发现已施作的边墙工字钢1变形及侵限，须重新设置工字钢1进行更换，工字钢1与径向注浆钢花管9刚性连接，边挖边支。开挖进尺不大于一榀工字钢1间距；

分层开挖Ⅲ部，并设置边墙径向注浆钢花管9注浆加固，注水泥砂浆，并施作临时竖撑7和临时横撑8，开挖过程中，如发现已施作的边墙工字钢1变形及侵限，须重新设置工字钢1进行更换，工字钢1与径向注浆钢花管9刚性连接，边挖边支，开挖进尺不大于一榀工字钢1间距；

分层开挖Ⅳ部，设置边墙径向注浆钢花管9注浆加固，注水泥砂浆，施作临时竖撑7，开挖过程中，如发现已施作的边墙工字钢1变形及侵限，须重新设置工字钢1进行更换，边挖边支，边墙工字钢1与仰拱12应封闭成环，开挖进尺不大于一榀工字钢1间距；

分层开挖Ⅴ部，施作临时横撑8，横撑8与工字钢1封闭成环，边挖边支；

分层开挖Ⅵ部，并施作临时横撑8，设置锁脚注浆钢花管5和径向注浆钢花管9，边挖边支；

分层开挖Ⅶ部，检查并完善仰拱12是否封闭成环，必要时设置锁脚注浆钢花管5和径向注浆钢花管9，边挖边支；

（7）根据监控量测数据，逐级拆除临时竖撑7、临时横撑8；

（8）根据监控量测数据，及时施作二次衬砌10；

（9）如坍方范围地表有坍坑，应对地表坍坑进行回填处理，并作好排水系统；对坍方段处理效果进行综合评估，达到复工要求后，方可对洞内前方掌子面进行恢复施工。

本发明应用于黔桂铁路贵州段某隧道DK428+340-DK428+360段大型坍方施工救援中，通过采用本发明的处理方法在实施救援隧道内被困人员及设备过程中，成功将洞内6名被困人员全部救出洞外并对多台掘进设备进行维修及更换，成功率为100%，并经工后安全性评估，完全达到规范和设计要求，并为全隧复工创造有利条件。本发明不但成功高效地对坍方体内人财物实施救援，还有效地保证了工程质量和施工安全。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。