关于隧道施工中塌方和泥石流问题的处理探究

邹大伟

【摘要】现阶段，随着国内高速公路项目的增加，隧道工程建设项目越来越多，在质和量方面也都得到空前的发展，但同时隧道施工過程中的安全问题也越来越突出。塌方和泥石流作为最常见、危害系数最高的隧道施工安全问题，已引起社会广泛关注。本章以某绕城公路主线工程的 YK4+725-YK4+745段隧道在施工过程中遇到的塌方和泥石流问题为例，对其进行处理方法探讨。

【关键词】隧道施工；塌方；泥石流；防护处理；YK4+725-YK4+745段隧道

一、工程概况

该工程为交通部典型示范工程，隧道单洞净空断面积为64.02m2，净高5m，本研究主要针对其中的YK4+725-YK4+745段隧道进行探讨。并专门设立监控两侧组负责超前预报隧道工程所具有的地质情况，及对隧道工程的围岩稳定情况进行适时监控。YK4+725-YK4+745段隧道的地质特点为：围岩结构复杂，包括碎石土、全风化泥质砂岩、强风化石英粉砂质板岩等。隧道部分路段存在工程地质差、有坍塌危机的F1断层破碎带，预测出水量大约为20m2/h；同时，该隧道还有部分路段发育着岩石破碎以裂隙为主的F2断层带；部分岩体破碎严重，隧道施工断面有滴水现象，甚至局部可能存在漏水隐患。

二、YK4+725-YK4+745段隧道坍塌处理

在该段隧道施工YK4+592开挖洞身台阶时，出于多种复杂原因导致该隧道一施工初期支护段YK4+725-YK4+745段突然发生坍塌。坍塌发生以后，在距离塌空超过2m的地段上组织施工队开挖截水沟进行排水，同时，在距离坍坑左侧山腰大约15m的地段上组织施工队开挖一条大约50m的截水沟，以实现成功截断地表水的目的。为了防止雨水过多流入塌坑对其造成侵害，将适量防雨棚搭建在塌陷坑之上。保证塌陷坑四周构建必要的安全防护设施，以免导致相关非施工人员误入塌陷坑而造成不必要的伤亡。采取措施排除洞内积水。通过地质雷达和监控量测技术检测坍塌方位前后端及地表变化情况，对塌方的详细地址和围岩变化数据进行系统收集和分析。

针对上述坍塌情况，可以采取以下几方面的技术措施进行防护和处理：第一步，对塌孔进行及时回填。塌孔碎石土回填方法分为人工配合对称分层回填、机械回填两种，同时应注意对塌孔的回填高度不应脱离于原山坡坡面。第二步，对地表进行适度注浆加固。回填塌孔以后，依据地表滑动面情况，在YK4+725-YK4+745 洞身的拱顶50cm—5m的范围内按与水平面呈现600倾角度为地表进行注浆加固，注浆孔和结构布置分别为Ф108x6注浆孔按照2m间距呈梅花形结构。第三步，加固隧道内坍塌体的塌方二端。在坍塌体二端采取适度的处理里程对原支护进行临时加强处理，标准化的处理里程主要为：在上台阶上采取 YK4+720-YK4+725，在全断面上采取YK4+745-YK4+765，同时，以I18工字钢拱架为坍塌体二端临时支撑，采用间距60cm的小导管锁脚，在工字钢拱架和原初支间有缝隙处插入钢板。此外，同样是在这一范围内，对梅花形布设径向Ф42x4的小导管进行注浆加固，小导管数据标准为：环向间距1m，纵向间距1.2m，长度3.5m，小导管进行拆除时间为在塌方处理完毕之后，在二衬进行施工之前。向前施工尽量接近塌方段的二衬。第四步：回填YK4+745处塌孔进行加固。结束地表注浆以后，选取隧道塌方坡面上的适当位置，打造出一个小型工作平台，以拱部1200倾角为范围，从塌孔空口 2m（YK4+747）打入30根长8m、环向间距45cm的Ф76x4 管棚，并进行水泥浆灌注，注浆过程中要根据管棚进行每6m一循环，共同组成4个循环。第五步，塌孔段施工。根据第四步进行孔口回填加固，确保注浆到达一定强度之后，开始循序渐进的进行塌方清除施工作业。同时，将工具标准进行变更，支护采用间距为60cm的I18工字钢；锁脚变更为Ф42×4 注浆小导管；钢筋网采用网格尺寸为 20×20cm的双层Ф8 钢筋；厚 24cm的C25 喷射砼；以450倾角为范围，将YK4+741-YK4+747 分别打入30根长5m、环形间距为45cm的Ф42×4 注浆小导管；同时在该段以3m为一环施工标准实行30根长5m、环形间距为45cm的Ф42×4 超前注浆小导管，该段施工预留量为大约15cm。

YK4+725-YK4+745段隧道坍塌相关处理注意事项：在处理施工之前必须重视对塌方范围内地表水的引排，并通过检测组对塌方处周边地表以及洞内的相关沉降变化进行检测和分析，以获得积极有效、准确的数据。在对塌孔进行回填的过程中，需要依据现象实际情况对洞内二衬进行及时向前推进，使其尽可能靠近管棚施工工作面。同时，在对管棚及小导管进行注浆时，要坚持适度原则，确保不能超过一定的强度，如此方能进行下一步施工工序。在对塌方进行清除作业时，应该依据现场实际情况分台阶进行，以充分保证“短进尺、勤量测、弱爆炸”的施工原则。此外，在进行爆破作业时，更应该注意用药量的控制。

三、处理结果

依据上述方法对YK4+725-YK4+745段隧道进行处理以后，断面拱顶沉降开始稳定，并且坍塌周边收敛位移、地表沉降开始稳定（如表1所示），同时，内力量测也基本稳定。

由此可见，这次施工处理是成功的。

四、结语

现阶段，在隧道施工过程中，可能会出现因地质勘测技术低的问题造成对地质资料掌握不全，在施工时前方地质情况与设计不符的问题。因此在施工中应加强地质情况监控测量，以便有针对性的采取处理措施。对隧道施工过程中出现的坍塌、泥石流等突发情况，要及时根据监控量测数据做出正确的判断，并采取合理的处理措施。具体表现为：为了稳定围岩和坍塌方体的稳定，适量采取小导管注浆、喷射砼等措施，然后再对溢出的水流进行合理处置，注重支护，对坍方体开挖进尺长度为一榀钢支撑的间距，同时，保证边开挖边支护，以充分保护施工人员的生命和财产安全。

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