隧道塌方段塌腔情况不明的简单施工处置

孙哲

中图分类号：TU94+3.4

摘要:本文介绍隧道塌方后针对塌腔情况不明时的简单施工处置，在云南苗尾水电站对外交通公路鲁羌隧道施工过程中取得了显著效果。

关键词:塌方情况不明施工处置

一 工程概况

1．地理位置及工程组成

苗尾水电站右岸过境改线公路第Ⅰ标工程位于云南省大理州云龙县旧州镇境内，是苗尾水电站场内交通的重要组成部分。施工里程为K0+000～K4+100（K1+100～K1+340段除外），线路长约3.86km，路面高程起点为1320.335m，终点为1452.168m。技术标准为公路三级，路面采用水泥混凝土路面。有隧道1座，长1.308.34km；桥梁3座，合计长204；以及5座涵洞等其他构造物工程。

2．自然条件及地质条件

道路沿线穿过的较大的常年流水的冲沟依次为丹坞堑沟、窝戛沟、鲁羌沟，地表水主要为这3条冲沟的沟水。 由于崩坡堆积层及冲洪积层渗透性较强，以及钻孔深度较浅，勘探的所有钻孔均未揭露地下水位。

桩号ZK2+900~ZK3+080段，下伏强~弱风化互层的砂岩、板岩。隧洞位于微风化基岩中，上覆岩体厚度100~160m，卸荷倾倒不发育，砂岩、板岩为层状结构，层内错动带较发育，层面产状与隧洞轴线交角10~20度，局部隧洞段平行，岩层层理较薄，容易出现内鼓，围岩级别为Ⅳ级，断层破碎带，围岩级别Ⅴ为级。

二 隧道塌方过程

2010年11月23日凌晨2点45分，苗尾水电站对外交通公路鲁羌隧道ZK3+015～035段发生塌方。经现场观察，塌方段两侧进口ZK2+940~ZK3+015段、出口ZK3+035~ZK3+250段拱顶均出现掉块、开裂、渗水等情况，经建管局、设代处、总监办、施工单位四方会议研究后，认为该段受F146断层带影响，围岩较为破碎，稳定性差，引起突发坍塌。

三 塌方情况分析

该段隧道初期支护已施工完毕，支护采用钢支撑配合锚杆、钢筋网、喷射混凝土的方式进行。该段隧道开挖断面积为75m2,塌方段流出渣石数量经测量估算为1875m3,考虑虚渣情况，按照虚实比0.85计算，塌方实渣方量大约为1593m3,按照拱部15m范围考虑，该段隧道塌方高度约平均为5m,根据现场勘查情况，局部塌腔高度达可能到15~20m，由于现场损坏的钢支撑、钢筋网及塌方渣石等较多，无法准确测量塌腔具体的高度，在处理过程中只能根据不同情况采用不同的处理方案，确保顺利安全渡过施工完该段塌方隧道。

四 塌方处理方案

为了施工安全，首先采用常规处理方式进行：

①首先对两侧塌渣体表面进行封闭，封闭采用喷射C20砼，厚度10cm。

②由进口方向开始向ZK3+035进行处理，采用在设计开挖轮廓线上布置双层超前小导管，导管采用Φ42无缝钢管，L=6m，环向间距30cm。

③布设径向小导管，角度45度，对塌腔进行回填固结注浆。

④待小导管灌浆完毕后，注浆水泥强度达到设计强度的70%后，采用人工配合挖掘机进行短进尺开挖，开挖进尺控制在0.5m以内，然后架立I20B钢支撑间距0.5m每榀，采用锚杆直径为Φ28，环向间距1.0m，长度6m，钢支撑之间用Φ28螺纹钢连接，连接筋环向间距0.5m，钢支撑接头采用4根直径为Φ25，L=4.5的锚杆进行锁脚，然后挂钢筋φ8mm@15×15cm,与锚杆焊接并紧贴岩面，喷射20cm厚C20混凝土。

⑤钢支撑拱部120°范围采用φ42mm小导管超前支护，外插角5～10°，导管环向间距20cm，长度6.0m，排距50cm。同时全断面布置φ42mm，L=6m径向小导管，间距1m梅花形布置，对拱架背后进行水泥注浆，待注浆水泥强度达到70%后进行下一循环施工。

我项目部在布设导管过程中发现局部位置塌渣覆盖层只有30~100cm,有的甚至没有覆盖层，在注浆过程中吃浆量很大且无法到达设计灌浆压力，针对这种情况，我们采用：

① 单孔注浆5T后，停止灌浆；

②待注浆水泥强度达到设计强度的70%后，采用潜孔转机进行凿孔，凿孔深度以穿过拱部塌渣覆盖层为准；

③布设回填砂浆管道，管道长度以穿过塌渣覆盖层3m为准，然后进行低标号砂浆灌注，采用低标号砂浆是为了方便紧跟的开挖作业；

④待灌注水泥砂浆强度达到设计强度的70%后，采用潜孔钻机进行二次凿孔，凿孔深度以穿过初次回填砂浆为准；

⑤布设回填砂浆管道，管道长度以穿过初次回填砂浆覆盖层且超过拱部设计开挖轮廓线7m为准（到达基岩除外），然后进行高标号砂浆灌注。待灌注水泥砂浆强度达到设计强度的70%后，进行常规的开挖支护施工。

五 注意事项

①施工时安排专人对围岩进行观测，确定围岩有无变形。

②施工时严格控制开挖进尺，采用短进尺，强支护的方式施工。

③严格控制小导管方向及尺寸，确保施工质量。

通过以上的施工处理方法，我项目部安全顺利通过该段塌方，效果明显。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。