新奥法在隧道坍塌处理中的应用

邵明

摘 要：论文主要介绍北京六环路卧龙岗隧道塌方处理的施工工艺，通过对坍塌体注浆加固来维持松散围岩的稳定，使其拥有自稳能力是坍塌体开挖支护的要点之一。

关键词：隧道；坍塌处理；工艺

1 工程概况

卧龙岗隧道为小净距双线隧道，进口位于丰台区沟西村、出口位于门头沟区卧龙岗村，隧道左洞全长420m，起止里程为K17+825～K18+245；右洞全长416m，起止里程为K17+825～K18+241。隧道最大埋深47m，隧道上下行分开，隧道最小净距不小于12m。开挖面积160m2。隧道施工具有断面大、小净距、埋深浅、围岩破碎、偏压等特点和难点。

2 隧道坍塌情况及处理措施

2.1 隧道坍塌经过

2008年5月10日早7点，隧道出口现场施工人员发现右洞出洞口处套拱拱顶出现纵向裂缝两条，套拱后面的初支与临时支护连接处也出现裂缝，已做好的拱部初支有间断的掉块现象，并且掉块现象逐渐加剧，同时在洞口上方山体地表出现裂缝，裂缝宽约2cm，变化速率大，随后现场负责人及时将洞内作业人员撤离。8：30左右，隧道右洞洞顶山体向下滑动，洞口被覆盖。当时已经做好的拱部初支（45m）及1部的初支（45m）受挤压而破坏，3部破坏15m。

2.2 坍塌段处理

2.2.1 总体施工方案

根据现场情况，坍塌范围较大，无法对坍塌体全部清理作为明洞施工，因此必须在坍塌段重新进行暗挖施工。由于坍塌体为松散体，其特点为结构松散、胶结性弱，稳定性差，并且由于山体滑坡造成坍塌体周边围岩的松弛，因此需对洞顶以上坍塌体及周边围岩进行注浆加固，使其形成稳定的整体。

2.3 主要工序施工方法

2.3.1 地表塌坑防范及防雨水处理措施

治坍先治水，出口右洞滑坡体顶部为消防通道（机耕道），地势平缓，易积地表水。将滑坡体顶部地表便道陷坑回填恢复到原有地面高度，喷射25cm厚素混凝土封闭地表，喷混范围为滑坡体顶部四周各外延5米，防止雨水侵入滑坡体内，造成二次滑坡。坍塌地段周边做截水沟，形成多道排水防线，截水沟用100mm厚水泥砂浆抹面，排水引向原有冲沟内。

2.3.2 坍塌体清理及边仰坡的加固

坍塌体（地表松散体）的清理采用机械由上至下，逐层进行开挖清理，每层清理的高度不大于2米，并及时进行边、仰坡的防护施工。

第一层仰坡的防护施工根据地质详勘情况，采取φ25预应力精扎螺纹钢，锚固端锚入F3断层4米，并施加100KN预应力。其余边仰坡面挂网喷射混凝土封闭，打设3米长φ22砂浆锚杆，间距1.2×1.2m梅花型布置，钢筋网采用φ8钢筋网，网格间距150×150mm，台阶位置素喷C20混凝土封闭。

2.3.3 地表注浆加固

松散体清理及边、仰坡防护施工完毕后进行围岩加固处理。处理方式采用地表注浆的形式，地表注浆采用先成孔后安装注浆管方法施工，采用潜孔钻机竖直成孔（不允许采用水钻作业），钻孔前根据测量放线资料定出孔位和钻孔深度，钻孔圆顺竖直，成孔大小为80～100mm。成孔后分节安装注浆管，节与节之间采用焊接接长，注浆管采用φ50钢管，钢管一端作成尖锥形（不封闭），在距离钢管顶部5以下部分注浆管每隔15cm交叉钻8mm的泄浆孔，采用梅花型布置。注浆管头露出地面20cm，注浆管安装完后，对孔口处孔壁与钢管之间的空隙采用混凝土或水泥砂浆封堵，防止浆液由孔口溢出，封堵深度不应少于100cm。注浆前，注浆机软管与注浆钢管采用阀门连接，保证注浆压力。注浆采用M30水泥单液浆，水灰比为1：0.6。注浆压力控制在0.5～1Mpa。压注过程中需连续搅拌，压浆应缓慢、均匀的进行，不能中断。注浆前进行注浆试验，确定各种参数，并作相应的调整。

2.3.4 洞门恢复施工

地表注浆加固完毕后，对开挖范围内的坍塌体掌子面进行挂网喷砼封闭，并恢复初期支护。由暗洞终点里程处开始恢复初支，直至坍塌体掌子面。初支恢复后进行超前管棚施工，管棚采用φ80钢管，间距25cm，长度10m，管内注M30水泥浆。在管棚以上的仰坡范围，垂直仰坡打设φ50钢管，间距1.2×1.2m梅花型布置，注浆加固围岩。

2.3.5 暗挖施工

围岩加固完毕，进行坍塌段的暗挖施工。根据现场情况，第5部初支已经全部破坏，第1部也受到不同程度的破坏，暗挖可采用全断面开挖，预留核心土体。暗挖段的施工需加强初期支护的支护参数，格栅采用I20b型钢，间距75cm，与未破坏的原初支进行连接，封闭成环。在型钢连接处打设2根锁脚锚杆，锁脚锚杆分部在型钢两侧，与型钢焊接，采用φ50无缝钢管，长3米；超前小导管采用φ50无缝钢管，环向间距30cm，纵向间距75cm（即每榀打设），长3米。挂双层φ6.5钢筋网，网格间距150×150mm。型钢内外层交错布置纵向连接筋，采用φ22螺纹钢，环向间距50cm。径向打设φ25中空锚杆，长4米，间距1m×0.75m梅花型布置。

3 结论

对于隧道坍塌采用“穿过法”处理，利用注浆加固松散体或松弛体，使拥有自稳能力，通过预应力锚杆、垂直钻孔维持洞顶山体稳定，在卧龙岗隧道出口的坍塌处理中得到了很有效的应用。后期的量测数据证明，隧道的位移、变形及围岩压力都在安全可靠的范围内。由此证明，所采取的措施是合理的。此方法在新奥法施工原则的基础上进行拓展，同样利用了围岩的自承能力这一理念进行施工。此项技术对施工管理要求较高，成功的实施也是施工单位的优势及施工水平的体现。■

参考文献

[1]中华人民共和国交通部.公路隧道施工技术规范[S]，1994.