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巖爆的預(yù)防及處理

  
評論: 更新日期:2010年07月19日

  ②改善圍巖性質(zhì)
  在施工過程中,可采取對工作面附近隧道巖壁噴水或鉆孔注水來促進(jìn)圍巖軟化,從而消除或減緩巖爆程度。但這種方法在隧道施工中一般對隧道圍巖的穩(wěn)定有一定的影響。

 ?、?對圍巖進(jìn)行加強支護(hù)和超前支護(hù)加固
  其作用有兩個:
  改善掌子面及1~2倍洞徑洞段內(nèi)圍巖的應(yīng)力狀態(tài),由于支護(hù)的作用不但改變了應(yīng)力大小的分布,而且還使洞壁從單維應(yīng)力狀態(tài)變?yōu)槿S應(yīng)力狀態(tài)。
  擬采用的加固辦法有:錨桿和超前錨桿支護(hù)、錨噴砼支護(hù)、鋼纖維噴砼支護(hù)、鋼支撐,二次襯砌。這種方法是施工中最為常用的,因此施工過程中,在易發(fā)生巖爆的地段,要采取錨桿、超前錨桿支護(hù)、錨噴砼支護(hù)、鋼纖維噴砼支護(hù)、鋼支撐等多種支護(hù)方法有效的組合在一起來防止巖爆的發(fā)生。

 ?。?)巖爆段施工技術(shù)

  針對隧道的地質(zhì)特征,在施工中可能出現(xiàn)巖爆的地段應(yīng)采取積極主動的預(yù)防措施和強有力的施工支護(hù),確保巖爆地段的施工安全,將巖爆發(fā)生的可能性及巖爆的危害降到最低。在高應(yīng)力地段施工中可采用以下技術(shù)措施:
  ① 在施工前,針對已有勘測資料,首先進(jìn)行概念模型建模及數(shù)學(xué)模型建模工作,通過三維有限元數(shù)值運算、反演分析以及對隧道不同開挖工序的模擬,初步確定施工區(qū)域地應(yīng)力的數(shù)量級以及施工過程中哪些部位及里程容易出現(xiàn)巖爆現(xiàn)象,優(yōu)化施工開挖和支護(hù)順序,為施工中巖爆的防治提供初步的理論依據(jù)。
 ?、?在施工過程中,加強超前地質(zhì)探測,預(yù)報巖爆發(fā)生的可能性及地應(yīng)力的大小。采用上述超前鉆探、聲反射、地溫探測方法,同時利用隧道內(nèi)地質(zhì)編錄觀察巖石特性,將幾種方法綜合運用判斷可能發(fā)生巖爆高地應(yīng)力的范圍。
 ?、鄞蛟O(shè)超前鉆孔轉(zhuǎn)移隧道掌子面的高地應(yīng)力或注水降低圍巖表面張力超前鉆孔可以利用鉆探孔,在掌子面上利用地質(zhì)鉆機(jī)或液壓鉆孔臺車打設(shè)超前鉆孔,鉆孔直徑為45mm,每循環(huán)可布置4~8個孔,深度5~10m,必要時也可以打設(shè)部分徑向應(yīng)力釋放孔,鉆孔方向應(yīng)垂直巖面,間距數(shù)十厘米,深度1~3m不等。必要時,若預(yù)測到的地應(yīng)力較高,可在超前探孔中進(jìn)行松動爆破或?qū)⑼暾麕r體用小炮震裂,或向孔內(nèi)壓水,以避免應(yīng)力集中現(xiàn)象的出現(xiàn)。
  ④在施工中應(yīng)加強監(jiān)測工作,通過對圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場觀察、通過對輔助洞拱頂下沉、兩維收斂以及錨桿測力計、多點位移計讀數(shù)的變化,可以定量化地預(yù)測滯后發(fā)生的深部沖擊型巖爆,用于指導(dǎo)開挖和支護(hù)的施工,以確保安全。
  ⑤ 在開挖過程中采用“短進(jìn)尺、多循環(huán)”,同時利用光面爆破技術(shù),嚴(yán)格控制用藥量,以盡可能減少爆破對圍巖的影響并使開挖斷面盡可能規(guī)則,減小局部應(yīng)力集中發(fā)生的可能性。在巖爆地段的開挖進(jìn)尺嚴(yán)格控制在2.5m以內(nèi)。
  ⑥ 加強施工支護(hù)工作
  支護(hù)的方法是在爆破后立即向拱部及側(cè)壁噴射鋼纖維或塑料纖維混凝土,再加設(shè)錨桿及鋼筋網(wǎng)。必要時還要架設(shè)鋼拱架和打設(shè)超前錨桿進(jìn)行支護(hù)。
  襯砌工作要緊跟開挖工序進(jìn)行,以盡可能減少巖層暴露的時間,減少巖爆的發(fā)生和確保人身安全,必要時可采取跳段襯砌。同時應(yīng)準(zhǔn)備好臨時鋼木排架等,在聽到爆裂響聲后,立即進(jìn)行支護(hù),以防發(fā)生事故。
  ⑦對發(fā)生巖爆的地段,可采取在巖壁切槽的方法來釋放應(yīng)力。以降低巖爆的強度。
  ⑧在巖爆地段施工對人員和設(shè)備進(jìn)行必要的防護(hù),以保證施工安全。

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