理论教育 地震后保障交通生命线快速重建技术

地震后保障交通生命线快速重建技术

时间:2023-09-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:此级别衬砌震害衬砌承载力基本丧失,在保通阶段采取的加固技术措施有以下几个。

地震后保障交通生命线快速重建技术

根据检测结果对震害隧道分段评级,按照分级结果采取不同加固处治措施。对于B、1A震害级别隧道震害段在保通阶段不做处治,对于2A和3A震害级别隧道震害采取措施进行整治。

1.2A级别隧道震害处治技术

2A级别隧道衬砌震害,衬砌开裂严重,纵横交织呈网状,有的甚至为贯通裂缝。此级别衬砌震害导致衬砌承载力下降,在保通阶段可采用型钢钢架、型钢钢架与喷混凝土联合支护、粘贴纤维复合材料以及粘贴钢板(带)等处治措施。

型钢钢架支护是进行应急保通的快速而有效的手段,再与喷混凝土支护相配合其适应性非常广泛。喷混凝土可采用素混凝土、钢纤维混凝土或合成纤维混凝土。

粘贴纤维复合材料法,主要适用于比较小的范围内衬砌有掉块的可能,但没有漏水,且净空富余,原衬砌混凝土强度不小于C15。

粘贴钢板(带)法,主要适用于比较小的范围内衬砌有掉块的可能,但没有漏水,且净空富余;当衬砌厚度略有不足、衬砌混凝土裂缝比较密集时,可采用W钢带结合锚杆的方法进行加固。采用粘贴钢板(带)法加固的原衬砌混凝土强度不小于C15。

2.3A级别隧道震害处治技术

3A级别隧道衬砌震害,二衬混凝土纵向连续剥落、掉块、钢筋弯曲外露,二衬混凝土局部垮塌或大面积垮塌,洞室整体坍塌。此级别衬砌震害衬砌承载力基本丧失,在保通阶段采取的加固技术措施有以下几个。

(1)对于衬砌严重开裂、掉块、垮塌段可采用钢管支撑、型钢钢架与喷混凝土联合支护。

(2)对于隧道内存在短坍方段,可采用管棚法、WNF法和WF法处理。

1)管棚法技术要点:工作面预注浆→长管棚施工→上小导管及半断面开挖与支护→底板开挖与支护→二衬与铺底。

2)WNF法适用于塌腔的矢跨比H/B<0.7时。利用围岩暂处于基本稳定状态,边清碴边处理,抓紧时间沿坍塌面采用喷锚支护技术加固未塌的地层,即“外层初期支护”,简称为“W”,然后沿二次衬砌外轮廓施作钢筋(钢架)混凝土支护壳体,即“内层初期支护”,简称“N”,同时用钢架将内、外层初期支护连成整体,待二次衬砌完成以后,沿内层初期支护的外轮廓依次设防水层、1.0m厚混凝土护拱及1.0m以上的土层缓冲层,即“防护层”,简称为“F”。使用这种方法的特点是:工序多,处理周期较长,成本较高;但安全可靠。

3)WF法适用于塌腔的矢跨比H/B≥0.7时。即在塌方发生以后,利用围岩的自稳能力,抓紧时间沿坍塌面进行外层初期支护,即W。不设(也难于设置)内层初期支护,待洞内二次衬砌完成以后,设置与WNF法相同的防水层、1.0m厚的护拱以及1.0m以上厚度的土石缓冲层。与WNF法相比,WF法不设内层初期支护以及内、外层初期支护之间的连接钢架,从而使成本大幅度降低,处理周期大大缩短,但因为矢跨比较大,再次塌方的可能性较小,仍能基本保证施工安全。由于设置有1.0m的混凝土护拱及1.0m以上厚度的土石缓冲层,即使在隧道竣工后的运营时期,发生了一定规模的坍塌,其抗冲击能力仍可确保运营的安全。

典型工程实例如下。

(1)工程基本概况。隧道衬砌震害评估分级见表4-1。隧道衬砌在保通阶段采取的技术措施见图4-19~图4-22。

表4-1 隧道衬砌保通阶段技术措施(www.daowen.com)

图4-19 工字钢钢架加固

图4-20 钢管支撑加固

图4-21 坍方段的注浆处治

图4-22 钢架支撑加喷射钢纤维混凝土套衬

利用超前钻孔与物探相结合的手段确定洞室整体坍塌段长度,对于长坍方在保通阶段无法处理,对于短坍方在保通阶段可在采取长管棚+预注浆加固的条件下开挖疏通。首先采用注浆固结防治坍方体的进一步发展(由于施工期间余震随时发生),同时起到封堵瓦斯的作用,使坍方处治施工更安全,在进行注浆加固后采用“长管棚、强支护”的手段重新开挖隧道。

上述应急加固方案加快了工程进度、保证了施工安全、节省了工程造价,有力推动了恢复重建工作的顺利进行。

(2)工程亮点。在保通阶段,运用型钢钢架、型钢钢架与喷混凝土联合支护或钢管支撑对未坍方段进行加固处理;对于短坍方段采用“预注浆+长管棚+强支护”技术进行开挖疏通。

(3)经验总结。

1)型钢钢架支护是进行应急保通的快速而有效的手段,再与喷混凝土支护相配合其适应性非常广泛。

2)对于隧道短坍方段的疏通,“预注浆+长管棚+强支护”技术具有安全可靠、施工便利、迅速的优点。

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