京承高速公路沙逛厂2号隧道大塌方的处理

崔永松

(贵州省铜仁路桥工程公司，贵州 铜仁 554300)

京承高速公路沙逛厂2号隧道大塌方的处理

崔永松

(贵州省铜仁路桥工程公司，贵州 铜仁 554300)

以京承高速公路沙厂2号施工项目为例，分析了隧道出现塌方的的原因、所处的工程地质状况和具体的施工处理措施。

高速公路；隧道工程；塌方；处理措施

1 高速公路隧道发生大塌方的成因与特征

1.1 隧道工程设计

高速公路的隧道工程设计是根据地质勘察数据来进行确定的，如地质勘察不全面不精确，就会使隧道设计人员采用不适用的支护方式，从而降低支护结构的作用刚度和强度。这里指的地质勘察对象主要集中于：隧道工程所处地段的断层情况、富水情况、岩爆以及瓦斯等。此外，就目前来说，工程设计人员大多采用类比法、理论计算法以及现场监控法，来提高高速公路隧道结构施工建设的稳定性。而这些设计方法的应用均需要准确的地质勘察数据信息提供支撑，反之，就会使隧道支护结构出现问题。

1.2 隧道大塌方特征

京承高速公路沙厂隧道2号左线发生的塌方,前后陆续发生了5次,累计塌方长度达86 m,属于特大塌方。初步原因分析主要为断层破碎带影响,同时地表水渗透软化岩层。同时,由于塌方蔓延较快,来不及对将要失稳的支护进行加强处理，因而造成了多次塌方。要想提高大塌方事故的处理效果，相关建设人员要明确大塌方的特征，以找出与之对应的处理技术方法。如图1所示，为隧道工程塌方段纵断面示意图。

图1 隧道工程塌方段纵断面示意图

图中所示的坍塌体是由松散岩体组成，这就意味着其具有结构极不稳定特征。此外，隧道工程塌方地段处在一条压扭性的断层破碎带中间,断层破碎带与隧道纵向呈小角度沿右侧向左侧发展(面向行车方向),断层破碎带中有很多不利的结构面,由几组相互平行的破碎带组合而成。

2 高速公路大塌方的处理技术应用

2.1 超前小导管注浆支护处理技术

该支护处理技术是作用于高速公路隧道掘进施工过程的重要工艺方法，能够降低本工程所处地段断层破碎带带来的问题影响。具体来说，就是以预支护的方式，来提高隧道掘进施工保护结构的稳定性，从而降低施工建设过程中发生塌方事故的频率及深度。相关研究表明，从理论角度讲，作用于高速公路隧道掘进塌方问题的超前小导管注浆施工支护技术，所包含的施工内容有：钻孔、封闭工作面、设置小导管、注浆施工等。

2.2 管棚支护处理技术

管棚支护处理技术是用来防止隧道或地下硐室的开挖施工受围岩松动以及地表下沉影响的重要技术内容。换句话说，管棚支护处理技术就是将一组钢管沿着隧道开挖的轮廓外设置好的钻孔打入地层内，来提高隧道结构承台地层围岩应力的作用效果。具体来说，施工技术人员应掘进前沿开挖工作面的上半断面设计，并在周边打入厚壁钢管，以实现临时承载棚的预支护操作目标。此过程，为增加钢管的刚度，施工技术人员可向钢管中压力适量的混凝土和钢筋笼。对于钢管壁厚应控制在10～30 mm之间，而管径则应控制在80～180 mm之间。

2.3 地表砂浆锚杆支护处理技术

地表砂浆锚杆支护处理技术是一种作用于地面的支护技术，其在隧洞内不具备加固条件，但在隧道埋深较浅时，其地面加固技术的作用效果显著。实际应用中，普通砂浆锚杆施工可采用先注浆后插锚杆以及先插杆后注浆两种施工方法。实际施工要根据锚杆的选择形式，采用先插杆后注浆的锚筋桩施工方法。

3 高速公路隧道大塌方的预防技术应用

3.1 保证隧道开挖至浅埋段前

高速公路隧道工程在进行开挖前，应认真熟悉设计地质勘测图纸，并组织有经验的工程技术人员，认真核对浅埋段的地形地貌、覆盖厚度、围岩节理发育、破碎程度、偏压等，针对现场核实的地质资料，制定详细的施工技术方案。并且要在施工过程中及时分析和观察开挖工作面地质变化，遇有探孔突水、涌泥、渗水增大和整体性变差等现象，及时改变施工方案和参数。应完善浅埋段的地面排水和防水设施，对地表进行加固防护处理。围岩较破碎时，在必要的情况时考虑打设地表锚杆、小导管注浆加固处理。

3.2 严格遵循隧道开挖施工原则

在对高速公路隧道工程的浅埋段进行开挖施工时，要坚持“超前探、小断面、短进尺、弱爆破、强支护、快闭和、勤量测、早衬砌”的施工原则。因为，隧道施工不同于其它工程，尤其是浅埋段施工，各工序间应相互协调配合、连续紧凑。开挖后尽量缩短围岩暴露时间，及时进行初期支护施工，抑制围岩位移、下沉或变形量，及早发挥初期支护的功效。具体来说，采用适宜的爆破参数，以减少对围岩的扰动；通过光面爆破，提高围岩自稳能力。

4 结 论

本文分析了京承高速公路沙厂2号隧道工程建设时出现塌方事故的原因、处理技术应用方法以及预防技术，其目的是为相关建设者提供一些理论依据。

[1] 史彦文,寇宝文,韩常领,等. 国外某高速公路隧道大塌方原因分析与反思[J]. 公路隧道,2015,(2):13-18.

[2] 刘卫红,谌跃飞. 隧道塌方原因与处理技术——以通平高速公路姜源岭隧道为例[J].公路工程,2012,(1):180-182，195.

[3] 许来宝,许灿,唐雨春. 关于隧道穿越复杂地层塌方处理的对策与方法[J].公路工程,2012,(2):118-122.

2017-04-28

崔永松(1987-)，男，贵州沿河人，工程师，研究方向：公路工程方向。

U455

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：1008-3383(2017)07-0158-02