楊家坡隧道采空區超前加固施工技術

王巡

摘要： 采空區是煤系地層隧道施工不可避免的施工技術難題，采空區施工技術關系到煤系地層施工施工工期、施工安全、運營安全等，目前在采空區施工中已形成許多好的施工技術，本文以楊家坡高瓦斯隧道采空區施工為例，對采空區超前加固施工技術進行總結。

Abstract： The goaf is an unavoidable construction technology problem in the construction of coal-bearing formation tunnel. The construction technology of goaf is related to the construction period， construction safety and operation safety of coal-bearing formation. At present， many good constructions technologies have been formed in the goaf construction. With the case study of the goaf construction in Yangjiapo high gas tunnel， this paper summed up the construction technology of advance reinforcement in goaf.

關鍵詞： 瓦斯隧道；采空區；超前加固

Key words： gas tunnel；goaf；advanced reinforcement

中圖分類號：U455.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）18-0149-02

0 引言

近年來瓦斯隧道越來越多，特別是在煤炭資源豐富的西南地區。中鐵十七局集團第三工程有限公司承建的貴州織畢鐵路楊家坡隧道DK328+400～+985段地表可見煤層的較多露頭，地表開挖的小煤洞頻繁多見，為當地老鄉私挖濫采所致，近年由于國家禁止小煤窯的開采，洞口已封閉或坍塌，加之開采年代久遠，采空區具體走向和埋深已難于弄清。采空區施工加大了瓦斯隧道施工難度，國內外在瓦斯隧道采空區施工中發生過典型的安全事故。如何保障采空區施工安全、保障隧道工期、降低施工成本，須對采空區施工技術進行改進和優化。

1 工程概況

楊家坡高瓦斯隧道是織畢鐵路全線關鍵性、重難點控制性工程。楊家坡隧道全長1737m，隧道出口設506m的單車道平導。隧道穿越煤層段落總長1135m，含煤層21～36層，煤層厚18.04～30.29m，平均24.27m，含煤系數12.71%。DK328+400～+985段長度585m，埋深5～40m，地表可見煤層的較多露頭，地表開挖的小煤洞頻繁多見，洞口多已封閉或坍塌，加之開采年代久遠，采空區具體走向和埋深已難于弄清，一些采空區用黏土和砂頁巖塊石回填，其中一些鉆孔揭示有水和瓦斯，采空區位置不定，拱頂、拱腰、隧底均有采空區發育，采空區施工難度大。

隧道施工中，由于采空區變換頻繁、位置復雜多變，特別是掌子面正斜前方拱頂1m以上坍塌或已回填的采空區，探測難度大，施工中易導致采空區坍塌形成掌子面塌方。

為保障采空區施工安全和地表結構安全，結合楊家隧道復雜地質情況，通過研究總結，采用了拱頂采空區超前預處理施工技術。

2 采空區超前加固施工技術

采空區超前加固施工方案如圖3所示。

2.1 采空區探測

采用探“地質調查法+物探法+超前鉆探法+釬”并聯式綜合手段對圍巖情況、采空區情況的探測，達到相互驗證，準確預報，從而研究總結出一套適合本隧道的地質預測預報系統，提高預報的準確度，對異常地質情況認真分析，為決策提供依據。

2.2 施工步驟

①當物探發現前方有異常區，對掌子面進行洞渣反壓回填，去報掌子面的穩定和安全，同時形成處理作業平臺。

②噴射砼或砂袋碼砌+玻璃纖維錨桿（直徑18mm，單根長3m，1.2*1.2m梅花形布置）對掌子面進行臨時封閉。

③從掌子面后方3～5m處上行45°方向施作鉆探驗證孔同時兼做灌砼回填孔?？椎赘叨劝淳嚯x隧道拱頂3～5m控制，一般縱向長度小于5m的高度為3m，縱向長度大于5m的高度為5m。布置3個孔，兩孔作為泵送和出氣孔，另外1個作為回填檢驗孔。

④安裝輸送管，泵送細石混凝土回填。根據回填高度要求，回填至回填檢查孔流漿后停止灌注回填。

若是松散堆積體進行高壓固結注漿加固，加固完成后；一般回填砼厚度為拱頂以上3m，注漿固結深度為5m。

⑤混凝土初凝后，利用反壓體作為工作平臺進行管棚支護施工，管棚施作完成后必須進行管尾臨時支護施工，管棚長度應穿越采空區3m；管棚施工完成后進行超前小導管支護，按臺階進行開挖。

3 施工效果

加固處理施工結束后，對圍巖變形情況進行監測，監測結果如圖6所示。

通過監測結果分析總結可見，通過采空區超前加固施工后，圍巖變形穩定可控，施工技術安全高效。

4 結論

本文根據瓦斯隧道采空區施工特點，解決了采空區客觀難題，優化采空區施工技術，采用超前加固技術，在不揭露采空區的前提下進行加固處理施工，加固完成后安全通過采空區，不接避免采空區回填物、不穩定采空區坍塌，而且有效對瓦斯采空富水和富氣進行提前釋放，有效保障施工和工程結構安全，通過實踐運用情況總結分析，該技術能有效保障采空區施工安全，對其他類似地質隧道有一定指導作用。

該論述主要闡述了楊家坡斯隧道采空區超前加固施工技術，但由于經驗不足，還存在很多不足的地方，請批評指導。

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