浅谈隧道塌方处理

王永鹏

中铁上海工程局集团有限公司第七分公司陕西西安710021

摘要：随着中国建设事业的蓬勃发展，隧道建设的规模也愈来愈大，隧道施工经过中也更加突出安全性问题。在围岩不好的状况下隧道塌方是常常遇到的项目事故，准确适时的处理是重点。文章简要进行分析塌方的成因和如何对其进行的处理。

关键词：隧道；塌方；处理方法

1工程概况

某隧道地处省内，起点桩号，用于连接已建成通车的某标段终点，并和境内已建成的某高速公路相接，全长128.5km的路线。本文所分析的隧道，于2012年开工建设，全长314m的右线。

2产生塌方的原因

2.1设计的失误

调查地质不仔细，没有做具体的分析，或不能够查明也许会坍方的原因。隧道施工一旦开始，也不能够补钻补勘。因为设计所供应的地质和水文地质资料不具体，或和现实出入相对大，引发施工指导或施工方案的失误。设计支护方法对围岩不合适，支护设计不够强度和刚度。设计时思考初期支护或临时支护实现成环闭合后是安全可靠的。但是，不论什么支护型式都不可能一次完成，而是渐渐完成。在没有成环闭合前总是处在不稳定和不安全状态。然而设计刚刚疏忽了这一过程。

2.2地质因素

因为地质条件的繁杂多变，地下项目不免会经过褶皱结构、断层、节理裂隙发育地带，或因为围岩自身不稳定与已切割成碎块而强度低，构造松散，节理面有泥质物和岩屑充填，而且不及时的支护而暴露太长时间，造成围岩严重风化，或由于经过断层，突然遇到相对高水压富水洞段，向洞室内漏出地下水，把断层结构带中破碎岩体与充填物淘空了时，还有因为岩层产状不利或由于岩爆等很多地质因素而形成不一样程度的塌方。

2.3不当的施工技术和施工操作不准确

造成施工人员选取了错误的施工技术的最关键因素就是对施工现场的地质条件掌握的不全面。当没有对现场实施正确的地质勘测时，参加施工的人员又没有充足的施工经验，施工人员的不仔细的态度等原因都会造成塌方事故的产生。没有对施工工序实施科学的安排，相邻工序中间太长的间隔时间，衬砌和支护操作实施的不及时，围岩暴露在外面的时间过长就会造成风化情况的产生，也会造成塌方事故的产生。当有雨水天气时，就会大大的降低上覆土层的粘聚力，大多数溶洞顶部的土体自重都会施力在隧道项目开始的支护构造上，而通常初期支护构造的强度是不满足要求的，因此洞顶部地表土体就会垮塌，由于垮塌而产生的冲击荷载就会造成部分坍塌情况的产生，还会导致突发性塌方事故的产生。

3塌方处理的原则

塌方的处理原则是先加固防扩散后解决的原则，需要处理塌方宁早勿迟，宁强勿弱。只有对现场的状况作出正确判断后才能拟定处理方案。塌方处理通常能够分为初期处理与塌体处理2部分。①初期处理：为了避免塌体的进一步扩大所使用的形式，通常首选使用封闭塌体而且加固塌体的后方，在塌体的稳定进行定性判断后，才能进一步处理。②塌体的处理：塌体的处理通常是初期处理完成后或是塌方暂时达到自稳时实施的。常用到的办法有三台阶开挖方法、二次衬砌增强方法和回填法等。

4塌方的处理方法

4.1喷射混凝土施工

喷射混凝土前用压缩空气或压力水吹净待喷面，把松散杂质或尘埃吹除。混凝土使用强制搅拌机拌和，混凝土为C20的强度，喷射混凝土使用先下后上“S”型喷射形式分层喷射，在喷射混凝土达到初凝后才能喷射下一层。喷射时风压严格控制的同时确保喷射速度合理，喷嘴和受喷面间距保持在0.6～1.2m，喷射接近90°的角度，准确掌握喷射流程，不能产生蜂窝，不能小于设计值的喷射厚度。

4.2超前支护法等辅助项目施工

管棚施工要把钻孔角度控制，特别是要严格控制接长钻杆后钻进角度。注浆时正确掌握浆液配比与注浆压力，达到设计终压的注浆压力并继续注浆10min以上才能完成注浆。施工时能应用测斜仪控制钢管钻进的偏斜度，确保钻孔方向正确。为利于大管棚整体受力相邻钢管接头要前后错开，一定要让同一断面接头数不大于50%的要求得到满足。超前小导管开挖前使用凿岩机沿拱部开挖轮廓线外10cm施钻，超前小导管在成孔后安装，小导管和钢架焊接牢固，沿小导管布置线喷混凝土产生止浆盘，能使用KBY50/KBY70双液注浆泵实施注浆作业。

4.3对顶支撑法

在针对顶拱塌方严重段，使用对顶框架支撑法，就是在两块10余吨重的大孤石下，第一，在之前的隧洞断面上开挖0.3m宽的垂直小边槽，深度开挖到设计的边墙衬砌部位，高度沿垂直方向到顶，开挖好边槽后，用混凝土固定好型材做底脚，作为边立柱，单独顶在大孤石下口，由于施工难度大，只可以沿流向一个槽一个槽的用人工凿挖，一边出渣一边挖槽，对称边槽每清除渣1.0m左右时就开挖一个，建一品立柱，到两品后，能够在隧洞顶拱以上使用纵横拉杆连接，中间对着边立柱部位在横拉杆上做2根垂直支撑，再对转移受力的斜拉杆进行加固，就初步产生了一个对顶支撑框架，非常稳固的支撑着顶拱上2个危险的大孤石；之后开始实施边墙扩挖，等扩挖好边墙后，再对边墙内的横拉杆进行焊接，产生了对顶框架支撑法，使塌方的危险区域得到了有效的控制，在这种特殊状况下应用，获得了优良的效果。

4.4灌浆法

隧洞衬砌达到必然强度后，实施灌浆。衬砌和岩石的空隙先用回填灌浆来填塞满，再用固结灌浆来固结隧洞四周的岩石。首先在拱顶预留管，等衬砌钢筋混凝土拱顶凝固后实施灌浆，当通气管开始出现漏浆时，就表明在拱顶压入的混凝土已达到预计数目，拱顶已灌浆回填满。

建设者的经验教训总结出：对裂隙扩张导致的小塌方，要使用喷锚法、挑梁法、替换支撑法等实施解决。对塌方体窄长的小塌方，能使用对顶支撑法、挑梁法等解决。对中塌方要用喷锚法、插筋排架法、支互法、钢管棚架法等解决。对大塌方能使用灌浆法，环形导洞法，混凝土纵梁法等解决。地下水活动强烈时，要先治水后治塌。

5塌方处理技术措施

5.1出现塌方与扩大的主因是地下水，一定要增强地下水的疏导、引排，避免地下水浸泡拱脚，喷混凝土前把导管预埋将水引出做好，假如支扩后有渗水在混凝土表面，潮湿的表面，要开凿部分泄水孔把水排出，确保构造安全。

5.2增强对塌方地段的监控量测工作，支护的可靠性用数据证明，并依据量测数据科学确定预留沉降量，确保隧道断面构造尺寸满足要求。

5.3经过塌方体尽量增强支护方法，对已产生的可见塌腔，一定要等其稳定后再做解决，首先使用喷射混凝土对塌腔表面进行封闭，塌腔内一定要充足的照明，完成塌腔表面支护后，先完成正洞断面钢拱架产生一个棚架，再依据需要与可能支撑塌腔，需要制作特别的拱架用于塌腔内支撑，就是拱上拱支撑构造，需要支撑牢固可靠，最后浇灌相当厚混凝土产生护拱。伸入暗挖部分后，一定要增强注浆结果，避免漏空情况，稳步前进。

6结语

现在，隧道塌方事件已经引发了愈来愈多的人士的关注，所以，增强施工临时支护与衬砌方法具备关键的意义。除此之外，应对衬砌之外的空洞与围岩实施加固，填实塌穴，实施回填灌浆，同时对洞口实施观察，增强洞脸的支护，力求根治，避免后患。在对塌方料清理的经过中，要安全施工员跟班作业，检验安全措施的落实状况与塌方段周围围岩的稳定状况，防止出现安全事故。

参考文献：

[1]马长青，刘秀峰.地下工程塌方影响因素分析[J].路基工程，2007，（1）：40-41.

[2]踪敬良.新南岭隧道通过复杂岩溶地段处理方案研究[J].铁道勘测与设计，2009，（01）

[3]陈永忠.福生隧道坍塌处理方案.内蒙古科技与经济，2009，10.

[4]任文胜.隧道塌方原因分析及处理方案研究[J].山西建筑.2008（09）.

[5]蔡明珠.浅谈隧道施工塌方与处理[J].北方交通.2006（12）