某隧道塌方处理方案实例
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇某隧道塌方处理方案实例范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
中图分类号：U45 文献标识码： A 文章编号：
一、前言
随着社会经济的发展，西南地区的交通建设日新月异，随着大量高速公路、铁路中隧道建设的增多，岩溶地区地质灾害愈来愈发的突出。如何有效的解决和处理隧道施工中遇到的岩溶灾害，显得尤为重要和迫切。
二、工程地质及水文概况
某隧道位于国家杭瑞高速（大兴至思南段），地处贵州省东部山区，为分幅隧道。隧道区属低山地貌类型。隧道进口段为沟谷，地形切割强烈，地面自然坡角约40°；出口段地形陡峭，自然坡度50～60°。隧道区植被很发育，主要为灌木覆盖。隧道通过段高程介于390～734m之间，相对高差约344m。
洞口处地下水类型以第四系孔隙潜水及风化网状裂隙水、构造裂隙水为主，水量随大气降水量变化而变化，围岩富水性不均一，透水性较差，隧道开挖时可产生滴水及渗水现象，丰水期易涌水；洞身处地下水类型以构造基岩裂隙水为主，局部有岩溶水，水量一般不丰，但局部的岩溶水水量较大。岩溶富水部位不均衡，富水性极不均一，透水性较差，但断层带、节理裂隙发育洞身段及岩溶发育段，水量较丰，有发生涌水可能。地下水动态随季节变化较大，一般紧雨季有水，且水量不大，旱季常干涸。
隧道区地层岩性主要为寒武系中统高台组（2g）白云质灰岩、碎裂状白云质灰岩、压碎岩等。隧道区岩层出露稳定，其岩层产状较为单一：110°~150°∠8°~18°，岩层面平均间距0.1~0.5m，结合程度较好，无充填。
三、塌方区地质情况
该隧道进口左线ZK63+730~800，地表埋深67~35m，陡坡，地表有冲沟，碎石土，植被茂盛，雨量丰富。隧道施工至ZK63+708处时，掌子面围岩局部开始出现黏土夹碎石现象，施工至ZK63+730掌子面已全部发展为粉土填充，随着 7月份降雨量增大，该隧道开挖至ZK63+738时，一场降雨过后，掌子面出现大塌方。经现场实地察看，掌子面实际上已经不再存在，坍塌的粉砂、粉土已形成从拱顶往下顺延到小里程15米开外的锥坡式塌方体，塌方量约900m3，坍塌体对已支护完成的最前面3榀拱架已形成破坏，所在区域喷射混凝土开裂。现场依然能听到隧道前方在持续的往下坠落泥沙，塌方体表面不断有泥水混合物从已砸坏拱架缝隙处流出，由于掌子面已经被彻底封死，故无法看到塌方实际情况到底有多严重。地表形成面积约300m2，深达1m的沉陷区，地表植被遭到破坏。
图3-1 粉土自掌子面挤出 图3-2 地表形成陷坑
四、原因分析
从已有情况来看，隧道内掌子面围岩已经丧失自稳能力，并在雨水混合作用下，形成流土。坍塌段隧道平均埋深达64m，地表植被破坏。经后期现场勘探，结合之前隧道情况及监控资料分析，认为该段围岩前期虽然也为粉土，但最初扰动范围较小，地表水渗透困难，施工中隧道内无明显渗水现象。后来随着土质松动圈扩大，在特别是雨后地表水贯通水力通道之后，形成较大水力坡降，携带大量土颗粒汇入掌子面，造成地表，地表植被遭到破坏，进一步有利于地表水汇集，导致该段掌子面不断涌出泥流，并时常听到泥水掉落声响。目前已发生流土现象，给整个掌子面稳定带来极大隐患，尤其当地表沉陷区汇水面积进一步扩大，在暴雨时节，水压力将急剧增加，极易形成突水、突泥二次灾害发生。
针对以上现场情况，考虑到施工安全及后期运营安全，对隧道ZK63+738～+748塌方段提出以下特殊处理措施：
1、立即对ZK63+738掌子面及塌方体采用30cm厚C20网喷射混凝土进行封闭。并且对地表塌陷区搭设遮雨设施，在塌陷区上部设置截水沟，防止雨水进一步渗入。及时采用对ZK63+728～+738段采用I18工字钢加强支撑，纵距50cm。塌方体随支护完成逐步清理。
2、超前支护：拱部120度范围内采用φ89*8mm大管棚，先施工2米护拱，导向管选用φ108*6无缝钢管。大管棚长度15m（根据钻孔探测的塌方段长度调整，要求跨越塌方段不小于5m）,环向间距30cm,在大管棚之间再增加φ42*4mm注浆小导管，侧壁采用φ42*4mm注浆小导管，长度5m，环距30cm，纵向排距2m。注浆浆液采用42.5级水泥浆。
3、初期支护：1）拱架采用I22b型钢拱架,间距50cm；2）钢筋网采用φ6.5双层20×20cm钢筋网；3）为固结隧道周边松散岩体，及时施作φ42×4mm径向注浆钢花管,长6m，纵距0.5m，环距0.8米，注浆浆液采用42.5级水泥浆，4）初支采用30cm厚C20喷射混凝土。
4、开挖方法，施工工序采用CRD法开挖进洞，中隔壁支护参数为，20cm厚C20喷砼，φ6.5钢筋网20*20cm，I18型钢拱架，间距50cm，临时仰拱设I18型钢拱架，间距50cm，与上台阶钢架闭合。
5、仰拱下软弱地基处理。
①对ZK63+738～+748段仰拱下软弱地基采用注浆进行地基加固处理，注浆孔按梅花型布置，直径为110mm，沿隧道纵向排距50cm，中部注浆区环向间距为100cm，垂直打设，左右两侧拱脚注浆区环距50cm，斜角度打设；②注浆孔深度9m，当仰拱底粉砂、粉土深度小于9m时，孔深至基岩层1m即可；③注浆孔部分加深至20m深，探测仰拱底部以下20m范围内有无大型空洞。探孔纵向间距2.5m，横向左、中、右布3根，梅花形布置。若发现大型空洞应停止注浆，及时向相关部门反映，共同研究处理方案；④注浆管为直径76mm的无缝钢管，壁厚5mm，钻花孔直径为8mm，间距为150mm，梅花形布置；⑤为有效防止串浆，加固区域左右两侧拱脚区域的三排桩注浆采用水泥水玻璃双液浆，并先行处理以形成帷幕，加固区域中部注浆采用水泥浆。
6、及时施作二衬，二衬施工调整为60cm厚C30钢筋混凝土，配筋为φ25@20cm。
六、总结
上述方案从封闭渗水渠道，加固已有支护，加入超前支护，加强隧底承载力等方面，对隧道塌方区前后、上下进行了全方位的加固处理。从后期施工及围岩变形情况来看，该方案切实有效的对该区段进行了加固处理，最终安全的通过该危险地段。
参考文献：
[1] JTG D70-2004，公路隧道设计规范[S].
[2] JTG F60-2009，公路隧道施工技术规范[S].