浅谈隧道塌方处理的施工技术

但磊

摘要：针对隧道施工中出现的因地质原因造成的较大塌方，文章结合欧帕拉隧道的断面尺寸、地质情况等从施工安全处理的角度，对塌方处理施工的超前支护、过程换拱等关健技术作了探讨。

关键词：塌方处理；软弱围岩；施工技术

一、隧道概述

欧帕拉隧道全长3527m，为巴白公路的控制性工程。隧道地质主要为碳质页岩，其自身稳定性较差，遇水易软化成泥，围岩划分为IV、V级围岩。隧道V级围岩开挖断面尺寸为宽11.32m，高9.96m。

二、隧道塌方段工程概述

欧帕拉隧道从K53+235里程处始掌子面岩层揭露的地质为薄层状强风化碳质页岩夹灰岩，岩体裂隙发育，呈碎裂结构，掌子面中上部挤压褶皱现象明显石英条脉发育，掌子面掉块严重。

项目部在进行围岩K53+246.8-247.4段立架喷锚施工后，发现掌子面K53+247.4-248段拱顶初喷砼面有开裂掉块现象，且异响声音明显。带班人员立即通知洞内人员撤离，后约十分钟左右，掌子面开始出现大块掉落，随后掌子面左侧上部大面积塌落，并将靠近掌子面已施工完毕的初期支护压塌，坍塌继续扩大，在约15分钟左右，塌方从掌子面向洞门方向发展，一直延伸到K53+235桩号左右。

经塌方后现场目测，K53+235~K53+248段拱架左上部分出现宽4-5m，弧长近15m的塌穴，塌渣主要为粉末细颗粒状，灰白色碳质页岩。K53+235断面塌方示意见图1。

三、塌方处理方案

根据隧道揭露的围岩及断面尺寸综合考虑，采用大管棚超前支护过渡塌方段，再逐榀换拱处理塌方变形段。

1、回填反压

①.对K53+215-K53+235段洞身迅速采用洞渣进行回填反压，从K53+215处开始起坡逐层填筑洞渣至隧道K53+235处拱顶。

②.填筑时先填筑K53+215-K53+235段洞身两侧拱脚，再逐层向上填筑，K53+215-K53+235段洞渣反压回填纵剖面见图2。

2、未塌方段加固处理

①.对K53+215-K53+230段每榀拱架各施作8根（环向间距2m）3m长的φ42锁脚锚管进行加固；

②.对K53+220-K53+230段未塌方段喷砼面外侧沿原拱架位置整环架设I18工字钢拱架套拱，套拱间距按60cm布设，纵向采用φ22钢筋连接，钢筋环向间距为1m。3、封闭回填洞渣面

为防止注浆施工过程中漏浆，对K53+215-K53+230反压回填洞渣面采用喷射10cm厚的C25砼进行封闭。

4、大管棚超前支护

①.在K53+230-K53+232里程段正洞二衬净空内施工C30砼导向墙，导向墙厚0.45m、宽2m，墙内埋设5榀，间距40cm的Ⅰ18钢支撑，钢支撑与预埋φ127导向管焊成整体，且预埋管间隔按照5°、7°的仰角上抬坡度。该导向墙替换原设计二次衬砌永久存在。108大管棚施工示意见图3。

②.导向墙施工采用先掏槽施工基础，套拱基底施工宽70cm、厚50cm、长200cm的C30砼基础。

③.利用回填的洞渣在K53+227-K53+230段施作钻机工作平台，工作平台场地要密实平整，确保钻机稳定，防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。

④.为防止塌孔影响施工，我部采用跟管钻进法施工。首先对大管棚孔位进行编号，从一侧顺次编号，然后通过导向墙对拱顶1200范围内施作双层φ108超前大管棚，先施做编号为单数的孔位，钻机先由低孔位向高孔位进行施工，管棚环向间距30cm，每根导管长23m，导管共37根，总长851m。管棚施工采用专业队伍进行施工，管棚纵向长20m，管壁厚6mm。

⑤.在大管棚的跟管完成后，进行钢筋笼的安装施工及注浆施工，钢筋笼采用@100cm的φ10箍筋焊接4根φ22的主筋而成；注浆为水泥浆注浆参数：水泥浆水灰比为1：1（重量比）；注浆压力不宜超过0.5MPa，采用间歇注浆，且先用砂浆以控制不必要的浪费，且宜派遣责任心强的管理人员现在控制。

5、拱架施工

①.对K53+232-K53+248段右侧拱脚至拱顶架进行逐榀拆除，拆除后对拱架逐榀进行安装。先采用风镐逐榀凿掉K53+232-K53+248段右侧的喷砼、用氧气乙炔对该段钢架逐榀进行拆除，按照先拆除拱顶2榀LA单元，再逐步至右侧拱脚LB单元，同时在塌穴K53+240拱顶处分别预埋2根Φ150管（分别为泵送砼管及吹砂管）；

②.对两侧拱架脚采用槽钢进行支垫，Φ22纵向连接筋环向间距1m，内外双层交错布置，并设置双层φ8钢筋网片（网格间距20cm*20cm），纵环向按照间距1.2m*0.6m施作3.5m长的Φ22的药卷锚杆；锁脚采用Φ42注浆小导管，单根长3m，设双排，每榀钢架设16根，钢架与锁脚锚管采用Φ22的U型卡链接，每榀钢架设4个U型卡。

③.对更换的拱架喷射24cm厚的C25砼，采用更换一榀拱架就完成一榀拱架的喷砼施工。

6、泵送砼及吹砂施工

在完成换拱施工后，采用打钻探测拱顶塌穴的深度，若塌穴深度小于3m，采用吹砂将塌穴填满；若深度大于3m，则泵送1m的砼，再吹填1.5m的砂。

7、清理现场

待塌方体处理完成后，清理出反压回填的洞渣及塌穴滑塌出的千枚岩。清理洞渣采用分步进行，先清理隧道中部的洞渣，再错开步距清理两侧拱脚的洞渣，不得一次将洞渣全部清理出隧道。

四、结束语

根据隧道的围岩情况、塌腔情形，为了能更安全有效的渡过隧道塌方段，采用洞内大管棚超前支护为一种较好的形式，此文采用的大管棚间隔按照5°、7°的仰角上抬坡度能更有效的确保超前支护的效果。

参考文献：

[1]《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）

[2]《公路隧道施工技术细则》（JTG/TF60-2009）

[3]《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）

[4]《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）

[5]《锚固与注浆手册》

作者简介：

但磊，（1982——），男，工程师，大学本科，目前从事项目管理工作。