实例分析隧道工程塌方施工技术

www.chinaqking.com 期刊门户-中国期刊网2009-8-12来源:《赤子》2009年第10期供稿文/李海文 王良顶 （温岭市隧道工程有限公司，浙江 温岭 31

[导读]通过隧道坍方处理实例、施工技术探讨及总结，介绍了此类隧道坍方的处理方法，并从中总结了一些经验教训。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

摘 要：通过隧道坍方处理实例、施工技术探讨及总结，介绍了此类隧道坍方的处理方法，并从中总结了一些经验教训。

关键词：隧道工程；塌方；施工技术；坍塌回填

Abstract:through the tunnel to deal with examples of landslides， the construction techniques of and conclusion， explaining that the treatment of the tunnel collapse and to summarize some lessons learned.

Key words:tunnel engineering；landslides；construction technology；the collapse of backfill

1 工程概况

某隧道右线出口段开挖到里程YK26+187，开挖面出现较大涌水，拱部围岩一层一层脱落，掌子面围岩表面由于前方巨大水压力作用，鼓起呈龟裂状，并从裂缝中射水。开挖支护到YK26+170处，出现大涌水和坍塌，掌子面中部向前冲垮17m左右到YK26+153，涌水量50000m3/d。坍体清理后，初期支护到YK26+150位置，发现掌子面右侧坍塌体处有一集中出水洞，左侧也有股状流水，涌水量稳定后达35000m3/d，隧道拱部形成了高8m、宽6m，长度17m的大坍腔，施工被迫停止。

隧道左线出口在开挖至ZK26+167处时，开挖面围岩也出现龟裂，之后发生突水，涌水量约70000m3/d，水质清澈。24号左线开挖初支到YK26+155处掌子面岩层再次被鼓裂涌水，掌子面前方发生坍塌，9月25日涌水量约60000m3/d。后掌子面清理坍塌体到ZK26+148位置，掌子面为泥质灰岩，基本呈直立状，岩体破碎，有明显龟裂纹理，隧道坍塌高度达28m，坍腔最大宽度达22.93m，施工暂停。由于施工单位在施工过程中，及时采取了防护措施，两隧道的突水和坍方均没有造成已建工程、人员和设备的安全事故。 2 塌方原因分析

塌方段地处背斜南东翼直立倒转带，地表为一汇水区域，隧道通过基岩为三叠系中统巴东组三段灰色黄灰色薄层灰岩夹少量泥质白云岩及石膏、硬石膏互层，局部发育岩溶小孔穴，灰岩呈块状镶嵌状构造，三叠系灰岩、白云岩在地质构造应力作用下层面之间多产生滑移破裂面，在地下水的强烈溶蚀下极易形成溶隙，且三叠系石灰岩中的石膏互层溶蚀后形成溶塌角砾层，该层可发育溶洞、溶蚀带等。开挖揭示此段为断层溶蚀破碎带，坍塌体呈碎屑角砾状，岩块中夹有石膏细脉，围岩极为破碎。同时，大量的、高压力的地下水作用是造成隧道塌方的根本原因。值得一提的是，清理坍碴也会导致塌方规模的进一步扩大。

3 塌方处理 3.1后方加固

由于隧道涌水坍塌段岩层破碎、裂隙发育，水力联系比较明显，为预防后方开挖段渗漏水增大、结构开裂等危险，对其进行径向注浆加固补强，以达到稳固后方的目的。径向注浆加固范围为开挖轮廓线外5m，注浆孔垂直于开挖轮廓线按梅花形布置，开孔环向间

距1.0m，纵向间距1.5m。注浆材料采用普通水泥单液浆，局部渗漏水比较严重采用水泥-水玻璃双液。

3.2塌腔处理

为抑制塌方范围的扩大和施工过程中的安全，对塌腔壁采取喷、网、锚、撑相结合的方法进行加固，塌腔内根据其高度，全部或部分用混凝土进行回填。塌腔的处理原则是“稳固既有坍塌面，快速处理封闭成环”。塌腔内施工顺序下所示。

出喷混泥土→立格栅钢架→工字钢支撑格栅钢架→槽钢连接工字钢支撑→铺挂钢筋网→喷射混泥土→安装锚杆→连接格栅钢架 塌方段采用的施工措施如下：

（1）对于拱顶最高坍塌高度小于5m的塌方段，采用对开挖及坍塌面初喷C25混凝土3cm～5cm，然后在开挖及坍塌面安设3m长的Φ25中空注浆锚杆，锚杆间距1m×1m，在开挖及坍塌面铺挂Φ6.5的钢筋网，钢筋网间距25cm×25cm，洞身安设格栅钢架，开挖面及坍塌面喷射C25混凝土至20cm厚。开挖与坍塌面的空腔部分用C25泵送混凝土填充。

（2）对于坍塌高度大于5m的塌方段是处理的重点。 a.塌腔壁稳固：

对坍塌面喷射C25混凝土5～10cm，并在塌腔内出水点处凿槽后，用排水管将水引流至隧道内。在开挖断面尺寸内，按未坍塌的半断面的支护参数进行支护。在洞身初期支护外侧铺挂两层EVA防水板和土工布防水层，沿开挖轮廓线外侧径向泵送2.0m厚的C25混凝土。在塌腔内沿坍塌面轮廓线安设格栅钢架，间距1榀/0.5m，格栅钢架纵向用Φ22的螺纹钢连接，间距0.5m。格栅钢架连接处用螺纹连接，并把缝隙焊接牢固。每榀格栅钢架用3榀Ⅰ18工字钢支持（每榀工字钢由2个Ⅰ18工字钢焊接组成）。每排Ⅰ18工字钢支持用12号槽钢连接，槽钢间距3.0m。格栅钢架外侧铺设铺挂Φ6.5的钢筋网，钢筋网间距15cm×15cm，喷射C25混凝土至20cm厚。为防止空腔部位形成偏压和防止侧墙渗水，拱顶2.0m以下的塌腔部位，采用C10片石混凝土进行补强加固。在拱侧预埋2根Φ200圆管，排泄空腔积水。 b.塌腔回填。

在刚性支护完成后，第一次泵送混凝土1m厚，并预留分层泵送管和注浆管，待达到强度后分两次分级泵送。第二次和第三次各泵送2m和3m厚，回填混凝土应超出出水点以上3m，回填混凝土上部空腔用轻型材料回填。预留泵送管到空腔内部，长度分段间隔分别为2m，以备空洞充填注浆。泵送混凝土与未坍塌侧围岩等，用锚杆与混凝土连接方式处理。

3.3处理效果

自2004年9月21日塌方到通过此段工用时约6个月，其中停工2个月，完成塌方处理共用时3个月，开挖通过此段用时1个月，该段塌方规模大，涌水量也大，经过对方案的认真研究，施工过程中加强了对注浆加固和开挖方法的动态优化，保证了对塌体安全可靠的处理，在塌方处理过程中的监测发现，初始变形稍大，后期变形趋于稳定。 结语

（1）修建长大隧道，尤其是在岩溶发育和地质条件复杂的地区，必须加强施工地质超前预报，以保证安全和工程有效进度。

（2）对于断层及软弱围岩等引起的塌方段，应及时封闭掌子面，稳固坍塌体，防止塌腔的进一步扩大。

（3）对塌方的处理应选择合理的技术方案，先稳固后方，然后稳中求进。 （4）处理塌方时应加强隧道内的监测，确保施工安全。