淺談隧道塌方治理施工方案范文

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錨固樁加固：為治理滑坡，確保隧道結構及以后運營安全，在DK84+920～DK85+110段線路左側隧道邊墻外設C30鋼筋混凝土錨固樁，樁間距5m，樁截面2.25m×2.5m，樁長22m～24m，共設38根。5隧道結構：DK84+942～DK85+008未施工地段設Ф108超前大管棚預支護，每環35m，共2環，初期支護采用0.5m/榀全環I20鋼架加強支護,網噴C25混凝土，二次襯砌采用C35鋼筋混凝土，襯砌厚度為60cm，仰拱填充采用C30混凝土。

關鍵詞：隧道塌方，處理方案，錨固樁，袖法管，管棚

一、塌方概況

石院子隧道為宜（湖北宜昌）萬（重慶萬州）鐵路長陽縣境內的工程，設計為雙線隧道，進口里程DK84+920,出口里程DK85+516，全長596m，隧道縱坡為14.8‰單面下坡。該隧道地處中山緩坡、單斜山坡，橫向自然山坡15～30°。山坡南北向沖溝發育，局部切割致基巖，溝內塊石堆積。單斜山坡坡腳為318國道，隧道距坡腳高差約150m。石院子隧道南側依山，北側下臨正在施工的滬蓉高速公路，鐵路與公路中線相距約62～103m，路肩高差16.22～14.18m，線路行穿行于長陽背斜北西翼山前單斜緩坡地段，巖層產狀355∠52°，巖層走向與洞軸基本平行，傾向右側，巖體順層。山坡表層為Q4dl+pl粉質黏土，褐黃色，硬塑，厚8～26m。下伏S11頁巖：上部為強風化，灰黑色，節理、裂隙發育，多呈碎塊狀，厚2.4～9.0m；下部為弱風化，節理、裂隙發育。山坡土壤孔隙水及基巖裂隙水較發育。

該隧道施工至2007年7月20日上午10:00左右，DK84+970～DK85+000段初期支護變形開裂，拱頂局部開始掉塊，11：00左右，DK84+965～DK85+008段（已開挖，未襯砌）發生整體坍塌，塌方體埋塞洞身至DK85+017附近。坍塌前，隧道施工里程為：上斷面掌子面里程為DK84+965，下斷面里程DK84+990，仰拱施工里程DK84+998，二襯里程DK85+008。因隧道坍塌前有明顯征兆，現場施工負責人及時將作業人員撤離現場，無人員傷亡。

坍方后，地表產生1～3m深的陷坑，線路左側50m范圍地表出現大量寬張裂縫，走向基本平行線路，裂縫寬0.5～2m，深1～4m，延伸最長的約有40m；二次襯砌DK85+021～075段出現2～8mm的裂縫和6cm的錯臺。

二、塌方后的處理方案

隧道坍塌以后，立即向上級領導報告坍塌情況,坍塌事故引起上級領導的高度重視，立即組織設計、監理和施工單位開現場辦公會,制定坍塌后的處理方案，結合現場實際情況，我單位對坍塌段地表及隧道內采取了以下措施：

1、在坍塌段地表引起的裂縫外5.0m挖了臨時截水溝，并用粘土夯填坡面上的裂縫，防止下雨后雨水從裂縫中流下去,引起更大的坍塌。

2、用粘土回填地表的塌陷坑，回填至與坡面平順后采用彩條布覆蓋塌陷坑，防止雨水沖涮塌方體。

3、在坍塌段地表塌方影響范圍外設置安全警戒線和警示牌。

4、在隧道內塌方堆積體前緣采用2.0m寬的砂袋堆碼封堵，施作了1.0m厚的C20混凝土封堵墻，同時對洞內塌方堆積體其余外露部分采用噴混凝土封閉。

5、對隧道內受坍塌影響較大的DK85+017～+071段二次襯砌進行處理，主要是用工字鋼和方木搭設扇形支撐架。

6、對隧道內仰拱和二次襯砌混凝土表面上的裂縫貼砂漿餅觀測，并對受坍塌影響較大的段落進行監控量測；在地表布設了監控量測網，對山體的穩定情況進行監測。

三、塌方處理施工方案

石院子隧道坍塌后，建設指揮部多次組織設計、監理和施工單位進行現場踏勘，設計單位進行了大量的補勘工作，建設指揮部和設計單位又分別組織專家現場踏勘和多次論證，基本確定了該段滑坡綜合整治措施。

(一)處理方案

1錨固樁加固：為治理滑坡，確保隧道結構及以后運營安全，在DK84+920～DK85+110段線路左側隧道邊墻外設C30鋼筋混凝土錨固樁，樁間距5m，樁截面2.25m×2.5m，樁長22m～24m，共設38根。

2考慮到隧道進口段埋深較淺，且線路兩側均已設計錨固樁加固，為節省投資，DK84+920～+942段由隧道改為路基通過。

3地表注漿加固：為保證坍體施工安全，對DK84+940～DK85+020段地表采用袖閥管注漿加固，以改善坍體及圍巖物理力學性能。

4洞內徑向注漿：DK85＋020～＋098襯砌拆換段洞內采用全斷面5m徑向注漿加固。

5隧道結構：DK84+942～DK85+008未施工地段設Ф108超前大管棚預支護，每環35m，共2環，初期支護采用0.5m/榀全環I20鋼架加強支護,網噴C25混凝土，二次襯砌采用C35鋼筋混凝土，襯砌厚度為60cm，仰拱填充采用C30混凝土。

(二)施工工序、方法及施工注意事項

1施工方法

該段隧道施工采用短臺階法，并預留核心土。施工中應及時施作支護結構，并應盡快封閉成環。

施工中應根據監控量測情況及時調整支護措施，必要時增設臨時仰拱，以確保施工安全。

2施工注意事項

超前長管棚施工時，鉆孔應精確定位，嚴防管棚侵限。

施工應嚴格遵循“嚴注漿、管超前、短開挖、強支護、快封閉、勤量測、速反饋”的施工原則進行施工，確保施工安全。

(三)主要工程項目施工工藝和方法

1地表錨固樁施工工藝

場地平整→測量放樣→鎖口護壁施工→樁身開挖（分節開挖）→施作護壁（開挖一節施作一節）→樁孔檢測→基底清理→安裝鋼筋→澆筑樁身混凝土→樁基檢測

2地表袖閥管注漿施工工藝

為保證坍塌體施工安全及降低二次襯砌拆換風險，在暗洞開挖前，首先對DK84+940～DK85+020段采用袖閥管進行地表注漿加固，以改善坍體及圍巖物理力學性能。DK84＋940～＋950注漿加固范圍為隧道左邊墻外5m至右邊墻外5m，DK84＋950～DK85＋008段注漿加固范圍為隧道左邊墻外10m至右邊墻外10m，加固深度至隧底以下2m；DK85＋008～＋020段注漿加固范圍為隧道左側邊墻外10m至右邊墻外5m，隧道范圍內加固深度至隧道拱頂以上5m。

3長管棚施工工藝

長管棚采用熱軋無縫鋼花管，外徑108mm，壁厚8mm。每節鋼管兩端均預加工成鋸齒，以便連接接頭鋼管。洞口處設置導向墻，導向墻采用C20混凝土，截面尺寸為1.5m×1m。為保證長管棚施工精度，導向墻內設置φ140mm壁厚5mm的導向鋼管，長1m。為了提高導管的剛度，在鋼管及鋼花管內設置鋼筋籠，鋼筋籠由4根主筋和固定環組成，主筋直徑為Φ16，固定環采用短管節，節長3～5cm，將其與主筋焊接，按2米間距設置。

4DK84+942～DK85+008段暗洞施工方法

管棚施作完成后，開始洞身開挖施工。洞身開挖根據實際揭示地質情況和注漿效果采用“CRD”或“CD”工法施工?！癈RD”施工工法順序。

隧道洞身施工嚴格按照“管超前、預注漿、短進尺、弱爆破、強支護、早封閉、及成環、勤量測、快襯砌”的原則組織施工，確保隧道施工安全。

隧道開挖根據地質條件采用人工配合機械開挖或鉆爆法開挖。新奧法施工，光面爆破；隧道施工運輸采用無軌運輸；噴射混凝土采用濕噴工藝；二次襯砌采用全斷面液壓襯砌臺車施工；混凝土配料采用電子自動計量，機械拌合，運輸采用混凝土輸送車運輸，混凝土輸送泵泵送入模，插入式振搗器振搗等。

5DK85+008～DK85+098段二次襯砌開裂拆換施工

根據設計DK85＋020～＋098段開裂襯砌拆換前洞內先進行全斷面5m徑向注漿加固，確保拆換施工安全。

二次襯砌拆換施工必須在洞內徑向注漿和地表錨固樁完成，并經檢查注漿效果滿足設計及規范要求后方可進行。

四、塌方成因分析

1、該段隧道右側滬蓉西高速公路深路塹開挖，切割該段順層巖體坡腳，使山體原有的穩定狀態遭到破壞。同時該段高速公路施工過程中，沒能及時封閉刷坡面和施作支擋結構，致使邊坡松軟巖層長時間暴露，使路塹邊坡處于非穩定狀態。

2、由于鐵路與高速公路在該段相距較近，且高差較大，公路深路塹邊坡刷坡卸載后，對隧道形成了新的偏壓，且該段隧道存在巖體順層偏壓。

3、高速公路刷坡后破壞了原有的地表植被，并沒能及時施作地表排水系統和對刷坡面的封閉，使大量的雨水滲入圍巖，不但增加了自重，且使圍巖強度和巖層節理面力學強度大幅度降低。

4、該段隧道施工時間正好處于雨季，根據當地氣象部門統計榔坪地區在2007年7月1～24日這段時間降雨總量達到209.4mm。