淺談隧道塌方處理的施工技術

但磊

中鐵七局武漢公司 湖北武漢 430000

摘要：針對隧道施工中出現的因地質原因造成的較大塌方，文章結合歐帕拉隧道的斷面尺寸、地質情況等從施工安全處理的角度，對塌方處理施工的超前支護、過程換拱等關健技術作了探討。

關鍵詞：塌方處理；軟弱圍巖；施工技術

一、隧道概述

歐帕拉隧道全長3527m，為巴白公路的控制性工程。隧道地質主要為碳質頁巖，其自身穩定性較差，遇水易軟化成泥，圍巖劃分為IV、V級圍巖。隧道V級圍巖開挖斷面尺寸為寬11.32m，高9.96m。

二、隧道塌方段工程概述

歐帕拉隧道從K53+235里程處始掌子面巖層揭露的地質為薄層狀強風化碳質頁巖夾灰巖，巖體裂隙發育，呈碎裂結構，掌子面中上部擠壓褶皺現象明顯石英條脈發育，掌子面掉塊嚴重。

項目部在進行圍巖K53+246.8-247.4段立架噴錨施工后，發現掌子面K53+247.4-248段拱頂初噴砼面有開裂掉塊現象，且異響聲音明顯。帶班人員立即通知洞內人員撤離，后約十分鐘左右，掌子面開始出現大塊掉落，隨后掌子面左側上部大面積塌落，并將靠近掌子面已施工完畢的初期支護壓塌，坍塌繼續擴大，在約15分鐘左右，塌方從掌子面向洞門方向發展，一直延伸到K53+235樁號左右。

經塌方后現場目測，K53+235～K53+248段拱架左上部分出現寬4-5m，弧長近15m的塌穴，塌渣主要為粉末細顆粒狀，灰白色碳質頁巖。K53+235斷面塌方示意見圖1。

三、塌方處理方案

根據隧道揭露的圍巖及斷面尺寸綜合考慮，采用大管棚超前支護過渡塌方段，再逐榀換拱處理塌方變形段。

1、回填反壓

①.對K53+215-K53+235段洞身迅速采用洞渣進行回填反壓，從K53+215處開始起坡逐層填筑洞渣至隧道K53+235處拱頂。

②.填筑時先填筑K53+215-K53+235段洞身兩側拱腳，再逐層向上填筑，K53+215-K53+235段洞渣反壓回填縱剖面見圖2。

2、未塌方段加固處理

①.對K53+215-K53+230段每榀拱架各施作8根（環向間距2m）3m長的φ42鎖腳錨管進行加固；

②.對K53+220-K53+230段未塌方段噴砼面外側沿原拱架位置整環架設I18工字鋼拱架套拱，套拱間距按60cm布設，縱向采用φ22鋼筋連接，鋼筋環向間距為1m。3、封閉回填洞渣面

為防止注漿施工過程中漏漿，對K53+215-K53+230反壓回填洞渣面采用噴射10cm厚的C25砼進行封閉。

4、大管棚超前支護

①.在K53+230-K53+232里程段正洞二襯凈空內施工C30砼導向墻，導向墻厚0.45m、寬2m，墻內埋設5榀，間距40cm的Ⅰ18鋼支撐，鋼支撐與預埋φ127導向管焊成整體，且預埋管間隔按照5°、7°的仰角上抬坡度。該導向墻替換原設計二次襯砌永久存在。108大管棚施工示意見圖3。

②.導向墻施工采用先掏槽施工基礎，套拱基底施工寬70cm、厚50cm、長200cm的C30砼基礎。

③.利用回填的洞渣在K53+227-K53+230段施作鉆機工作平臺，工作平臺場地要密實平整，確保鉆機穩定，防止在施鉆時鉆機產生不均勻下沉、擺動、位移等影響鉆孔質量。

④.為防止塌孔影響施工，我部采用跟管鉆進法施工。首先對大管棚孔位進行編號，從一側順次編號，然后通過導向墻對拱頂1200范圍內施作雙層φ108超前大管棚，先施做編號為單數的孔位，鉆機先由低孔位向高孔位進行施工，管棚環向間距30cm，每根導管長23m，導管共37根，總長851m。管棚施工采用專業隊伍進行施工，管棚縱向長20m，管壁厚6mm。

⑤.在大管棚的跟管完成后，進行鋼筋籠的安裝施工及注漿施工，鋼筋籠采用@100cm的φ10箍筋焊接4根φ22的主筋而成；注漿為水泥漿注漿參數：水泥漿水灰比為1：1（重量比）；注漿壓力不宜超過0.5MPa，采用間歇注漿，且先用砂漿以控制不必要的浪費，且宜派遣責任心強的管理人員現在控制。

5、拱架施工

①.對K53+232-K53+248段右側拱腳至拱頂架進行逐榀拆除，拆除后對拱架逐榀進行安裝。先采用風鎬逐榀鑿掉K53+232-K53+248段右側的噴砼、用氧氣乙炔對該段鋼架逐榀進行拆除，按照先拆除拱頂2榀LA單元，再逐步至右側拱腳LB單元，同時在塌穴K53+240拱頂處分別預埋2根Φ150管（分別為泵送砼管及吹砂管）；

②.對兩側拱架腳采用槽鋼進行支墊，Φ22縱向連接筋環向間距1m，內外雙層交錯布置，并設置雙層φ8鋼筋網片（網格間距20cm*20cm），縱環向按照間距1.2m*0.6m施作3.5m長的Φ22的藥卷錨桿；鎖腳采用Φ42注漿小導管，單根長3m，設雙排，每榀鋼架設16根，鋼架與鎖腳錨管采用Φ22的U型卡鏈接，每榀鋼架設4個U型卡。

③.對更換的拱架噴射24cm厚的C25砼，采用更換一榀拱架就完成一榀拱架的噴砼施工。

6、泵送砼及吹砂施工

在完成換拱施工后，采用打鉆探測拱頂塌穴的深度，若塌穴深度小于3m，采用吹砂將塌穴填滿；若深度大于3m，則泵送1 m的砼，再吹填1.5m的砂。

7、清理現場

待塌方體處理完成后，清理出反壓回填的洞渣及塌穴滑塌出的千枚巖。清理洞渣采用分步進行，先清理隧道中部的洞渣，再錯開步距清理兩側拱腳的洞渣，不得一次將洞渣全部清理出隧道。

四、結束語

根據隧道的圍巖情況、塌腔情形，為了能更安全有效的渡過隧道塌方段，采用洞內大管棚超前支護為一種較好的形式，此文采用的大管棚間隔按照5°、7°的仰角上抬坡度能更有效的確保超前支護的效果。

參考文獻：

[1]《公路隧道設計規范》（JTG D70-2004）

[2]《公路隧道施工技術細則》（JTG/T F60-2009）

[3]《公路工程施工安全技術規程》（JTJ076-95）

[4]《公路隧道施工技術規范》（JTG F60-2009）

[5]《錨固與注漿手冊》

作者簡介：

但磊，（1982——），男，工程師，大學本科，目前從事項目管理工作。