地鐵礦山法施工突發(fā)性落拱的處理框架思路構建

袁亮

摘? ? 要：在利用地鐵礦山法進行地鐵隧道的施工過程中，由于施工工序的不合理、安全防護措施不到位以及外界環(huán)境的影響等，進而會導致突發(fā)性的落拱事件發(fā)生。因此本文以地鐵礦山法施工突發(fā)性落拱為案例進而分析其事故發(fā)生的原因以及后期的處理框架的思路構建和不同塌方狀況的具體處理方式等。

關鍵詞：地鐵礦山法;突發(fā)性落拱;處理框架;思路構建

1? 引言

地鐵礦山法施工突發(fā)性落拱的處理框架思路構建需要立足于施工現(xiàn)場的實際狀況基礎之上，進而以加強塌方體的支護和襯砌強度建設、解決地鐵隧道內部塌方體為目的，進行維修工程建設。在整項工程的施工過程中需要通過采取相應的防護措施進而重點保障塌方周圍以及塌方體的安全，從而防止地鐵隧道出現(xiàn)二次塌方、山體滑坡等工程事故，促使地鐵隧道工程建設的施工效率能有效提高。

2? 突發(fā)性落拱的原因分析

導致突發(fā)性落拱的原因主要是因為塌方地段的地質條件相對較差，周圍的巖石都呈破碎狀，在進行地鐵隧道開挖后初期支護的拱頂沉降以及周邊收斂等都一直居高不下，在變形的過程中圍巖松動圈的范圍在不斷地擴大，進而導致隧道初期的支護根本無法承擔松動圈范圍擴大后其內部松散巖體自身所產(chǎn)生的壓力，進而隧道初支噴射的混凝土便會從局部的受壓、變形再到后期大面積的裂縫、混凝土表層剝落、混凝土掉塊、噴射混凝土和支撐的鋼結構相脫節(jié)，工字鋼被折彎、變形，從而失去了鋼結構本身的穩(wěn)定性以及支撐力，導致最終突發(fā)性落拱發(fā)生[1]。

3? 突發(fā)性落拱處理的框架思路構建

（1）針對塌方的位置、塌方的現(xiàn)狀、塌方周圍的情況以及塌方空腔的高度等進行全面的勘察，并根據(jù)塌方現(xiàn)場的實際狀況打入適量的規(guī)格為φ108mm鋼花管，鋼管的打入深度需要根據(jù)塌方現(xiàn)場的實際情況而決定，其主要作用是利用泵將混凝土傳送到塌方現(xiàn)場，從而對塌方處進行補修以及加固處理，另外利用鋼花管及時的將塌方處的地下水排出隧道外部，進而方便后續(xù)的施工。

（2）將20cm厚的C25早強混凝土噴涂在塌方體的表面，與此同時對塌方體的表面進行掛網(wǎng)保護，并對塌方體的周圍進行封閉保護，最后還要根據(jù)現(xiàn)場的實際狀況進而在塌方體上設定一定數(shù)量的平孔，方便塌方體周圍的排水，保證塌方體結構的穩(wěn)定性與安全性。

（3）將規(guī)格為φ50mm、長度為6m的小導管打入塌方體的表面，小導管的間距應為80×80mm，其布設的形狀為梅花形，將C30水泥漿注入到塌方體中，增強塌方體的牢固性。緊接著再將C20混凝土以泵送的方式將其回填到洞內的空隙中，從而保證回填體的密實性。

（4）當初期支護變形小于5cm時，應對其進行加固處理，選用6m長的徑向小導管以80[×]80mm的間距進行注漿作業(yè)，從而增強初期支護的強度。當初期支護變形大于5cm時，應選用逐榀進行鋼支撐置換，在進行置換之前應選用6m長的徑向小導管進行注漿作業(yè)，待注漿強度符合工程建設需要時再進行鋼支撐的置換，置換完成后必須保證初期支護以及二襯能達到工程最初設計的厚度。

（5）對塌方影響段圍巖進行加固補強處理，將規(guī)格為φ89×6mm、長度為12m的超前注漿鋼花管和規(guī)格為[Φ]50×5mm、長度為6m的超前小導管插入影響段洞內，其間距設置需要根據(jù)塌方影響段洞內的實際情況而制定。當超前支護達到一定強度后才可進行塌方段的挖掘工作。

（6）在進行塌方段挖掘工作時，應遵循短進尺、強支護的施工方式，并且在挖掘的過程中加強對初期支護的監(jiān)控力度與量測力度。

（7）對塌方段落的支護結構進行強化處理，首先要測量初支內腔，進而判斷二襯是否被初支內輪廓侵犯，其次在對塌方影響段進行二次襯徹支護的過程中，應選用加強型的鋼支撐，從而保障其支護力度。

（8）在進行注漿作業(yè)的過程中，只有當水泥漿及時的擴散，從而才能保證土體的凝聚性與穩(wěn)定性，因此在施工時，施工人員應根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況對注漿材料進行壓力與比例的調整，促使注漿效果得到最大化展現(xiàn)。

（9）在進行注漿的過程中應選擇隔孔注漿的方式先進行拱墻注漿，再進行拱部注漿。

（10）在注漿的過程中注漿的壓力值會逐漸增大，當壓力值達到設計的終壓時還要再繼續(xù)進行至少15min的注漿作業(yè)，通常情況下，此時的進漿量不超過20L/min～30L/min。另外還要對塌洞的前后區(qū)段進行加強性支護，加強段長度根據(jù)現(xiàn)場的實際情況而制定。

4? 地鐵礦山法施工突發(fā)性落拱的處理

4.1? 地鐵隧道洞口塌方處理

（1）針對中小型的塌方事故，首先應由上而下的方式清除塌體，其次再根據(jù)清除后的坡面狀況進而選擇坡面的維護方法，無論選擇哪種維護方法都需要先利用噴錨網(wǎng)對仰坡面進行由上而下的加固處理，進而防止出現(xiàn)二次塌方。

（2）針對大型的塌方事故，可利用挖臺階的方式清除部分的塌體，利用噴錨網(wǎng)對未清除的塌體進行加固處理，并將漿砌片石擋墻設置在仰坡上，從而起保護作用。

（3）由于洞口附近山體滑坡而引起的塌方，且滑坡的山體尚不穩(wěn)定時，需要先對滑坡山體進行加固處理，然后對塌體進行處理。滑坡山體的加固方法主要有三種，①利用長錨桿進行注漿作業(yè)，錨桿的長度需要大于滑動的山體面，通常長度為8m～20m;②利用預應力錨索進行注漿作業(yè)，預應力錨索的長度需要大于滑動的山體面，通常長度為12m～40m;③利用抗滑樁對滑動山體面進行加固處理，抗滑樁的長度需要大于滑動的山體面，通?？够瑯兜臄嗝婷娣e為2m×2m～4m×4m。

（4）對仰坡的加固工作完成后，洞口段的洞身呈現(xiàn)露空狀態(tài)時，其處理方法有明洞襯砌以及暗洞明做，對拱圈的頂部進行回填土或者直接將片石堆砌在拱圈頂部。

（5）利用鋼架混凝土襯砌或者加大襯砌厚度等方式加強洞內二次襯砌的強度[2]。

4.2? ?土質類塌方處理

（1）在注漿過程中應選用超細水泥進行劈裂注漿;（2）在進行管棚鉆孔的過程中應選用跟管鉆機鉆孔，從而提高鉆孔效率;（3）在進行塌體開挖的過程中，應先進行小斷面的開挖，如果注漿效果較差時，應增加臨時預應力仰供技術在塌體中，從而增強土質穩(wěn)定性。通常情況下塌方地段的圖紙性能相對較差，因此在進行塌體開挖的過程中應遵循“短進尺、弱爆破、強支護”的開挖原則;（4）及時進行初期支護，并保證支護的強度與剛度，進而防止塌方事故的二次發(fā)生，必要時還要進行二次襯砌。

4.3? 巖石類塌方處理

針對巖石類的塌方處理，當巖石本身的強度相對較高，且塌方的巖石體中所有的碎石都呈均勻狀以及塌方的巖體中沙石和泥土的含量都相對較少時，應對塌方的巖石體進行注漿加固，進而促使塌方巖石體的整體性以及強度性等都能得到大幅度的提高。通過注漿加固后的塌方巖石體的穩(wěn)定性能與3-4級圍巖的穩(wěn)定性能相差無異。因此可在此基礎上可對塌方的巖石體進行全斷面的挖掘工作，但是通常挖掘的尺寸需要低于2m。最后初級支護和二次襯砌的工程強度要求需要與3-4級圍巖的強度要求相近[3]。

5? 結束語

在利用地鐵礦山法進行地鐵隧道施工時，如果出現(xiàn)了突發(fā)性的落拱事故，應及時的對塌體以及周圍環(huán)境進行相關處理，最大化的降低因塌體對工程施工的影響。在處理之前施工人員首先應對塌方的位置、形狀、面積、數(shù)量以及地下水的分布、塌體的地質狀況等進行全面的勘察與分析，進而制定出切實可行的解決方案，增強地鐵隧道的安全性與穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1] 陳明輝.地鐵隧道礦山法施工對下穿建筑物的保護研究[J].技術與市場，2016（6）：185～186.

[2] 高闖洲.淺析地鐵隧道礦山法施工風險管控的一種新思路[J].工程技術（文摘版）， 2016（6）：206～207.

[3] 趙航.地鐵礦山法隧道過砂層的設計與施工[J].科學技術創(chuàng)新，2015（13）.