陳其輝

(銅仁地區(qū)交通運輸局，貴州 銅仁 554300)

隧道坍塌及初期支護變形是隧道施工中較為常見的一種事故，不僅會延誤工期、提高工程造價，甚至會造成人員傷亡。如果處治不當，還可能影響后續(xù)施工，遺留工程質(zhì)量隱患等問題［1-5］。因此，分析隧道事故發(fā)生原因，采取有效措施進行處治是隧道設計和施工中面臨的重要課題。

針對麻溪坳隧道進洞時出現(xiàn)的坍塌冒頂事故，從不良地質(zhì)、雨水侵蝕作用以及設計施工等方面分析事故發(fā)生原因。綜合分析坍塌的規(guī)模及現(xiàn)場揭露的地質(zhì)情況，結(jié)合洞內(nèi)施工條件及施工情況，提出封閉注漿處理方案。并在處理段增設監(jiān)測斷面，通過監(jiān)控量測判斷圍巖的穩(wěn)定狀況及坍塌變形處理效果。

1 工程概況

麻溪坳隧道位于貴州省銅仁地區(qū)印江縣木黃鎮(zhèn)金星村與松桃縣烏羅鎮(zhèn)半坡臺村接壤處，設計為整體式隧道，呈東西向展布。洞室凈空9.80 m×8.10 m，起止樁號 K11+303.204—K11+560.000。斷鏈 K11+313.270—K10+970.006，隧道長600 m，屬中長隧道。

該隧道位于高中山深切谷地斜坡地貌區(qū)，隧道穿過高中山山脊中部。區(qū)內(nèi)最高高程在K11+479.030處，1 380.91 m，最低高程在出洞口處，1 263.91 m，相對高差117.00 m，隧道設計高程1 262.35～1 251.57 m，高差94.911 m，隧道最大埋深約121.00 m。隧道走向與山脊走向約成90°正交。區(qū)內(nèi)山坡除隧道中部K11+480－K11+650上部一帶較緩外，其余坡度較陡，一般為28°～50°，植被發(fā)育，水土保持較好。隧道區(qū)地處亞熱帶濕潤區(qū)，多年平均氣溫17.4℃，多年平均降雨量1 049.3 mm，平均無霜期295 d，最長無霜期315 d，干旱為主要災害性天氣，常有霜凍、冰雹、暴雨、大風等襲擊。本隧道為越嶺隧道，區(qū)內(nèi)地表水系不發(fā)育，無常年性地表水體，僅見兩條季節(jié)性沖溝，其中一條與線路近于平行，一條與線路近于垂交，地表水主要為大氣降水形成的地表面流，水量受季節(jié)性影響變化較大，其自然排泄暢通。

2 隧道坍塌冒頂及其原因分析

2.1 隧道坍塌冒頂

麻溪坳隧道于5月15日開始出現(xiàn)坍塌，并于5月17日下午出現(xiàn)冒頂。塌方深度約為40.3 m(至拱頂)，最大直徑約為25.0 m。

2.2 隧道坍塌冒頂原因分析

1)地質(zhì)原因

隧道出口位于山坡斜坡較陡地段，巖性為碎石土及弱風化砂質(zhì)板巖及弱風化灰?guī)r，巖石裂隙較發(fā)育，巖體較破碎，完整性較差，表層殘坡積碎石土層厚度較小，圍巖分級為Ⅴ級，成洞條件較差，圍巖易坍塌。

2)降雨原因

隧道進、出口位于山體斜坡位置，分布高程較高，地表水對隧道施工影響較大;且連續(xù)暴雨造成地表面流對洞口有沖刷破壞作用。另外雨水導致圍巖強度降低，土質(zhì)軟化，自穩(wěn)能力下降。

3)其它原因

前期地質(zhì)勘察欠準確，導致設計支護參數(shù)偏弱;同時施工中存在欠挖，多次補炮增加了對巖石的多次擾動;另外二次襯砌未及時跟進，最終導致隧道進洞60 m左右發(fā)生坍塌冒頂事故。

3 隧道坍塌冒頂處理方案

針對麻溪坳隧道坍塌冒頂，現(xiàn)提出以下處理方案(如圖1所示):

1)冒頂周邊進行排水處理(排水溝、截水溝等)，具體為對塌坑用防水材料搭棚進行防護，防止雨水侵入;并在塌坑外5 m處迅速開挖截水溝，斷面為梯形，底寬0.4 m，深0.4 m，邊坡1∶1并進行夯實;對地表水進行堵截，完善地表臨時排水系統(tǒng)。

2)冒頂周邊未坍塌段進行加固處理，如施作地表砂漿錨桿等，防止二次坍塌;封堵堆積體，素噴20 cm厚C25混凝土，并用 φ42×4 mm，長3 m間距1.5 m小導管注漿封閉，形成止?jié){墻，以防塌方堆積體繼續(xù)擴大。

3)塌腔進行掛網(wǎng)噴漿封閉塌壁，并施作錨桿加固塌壁;塌腔底部施作1 m厚護拱，護拱上部鋪設一層緩沖層，最后回填處理。

4)加強初期支護及加厚二次襯砌，同時加密鋼筋。

圖1 處理方案示意

4 處理效果評價

為了掌握塌方區(qū)處理后圍巖的穩(wěn)定性及反饋塌方處理效果，按照現(xiàn)場實際情況，在里程ZK4+071處增設了圍巖變形量測斷面，量測隧道拱頂下沉及周邊位移。

現(xiàn)場監(jiān)控量測曲線見圖2。由圖2可以看出，處理初期圍巖變形量較大，但隨后很快趨于穩(wěn)定。由此表明，坍塌處理達到了預期的目的。

圖2 現(xiàn)場監(jiān)控量測曲線

5 結(jié)論

1)從不良地質(zhì)、連續(xù)降雨、設計及施工等方面分析了麻溪坳隧道塌方原因，并提出了處理方案。

2)現(xiàn)場監(jiān)控量測結(jié)果表明:注漿效果良好，能夠保證隧道安全掘進，坍塌處理達到了預期的目的。該方案施工安全可靠，在麻溪坳隧道塌方冒頂處理過程中，未發(fā)生再次坍塌。并且具有節(jié)約資金、施工速度快等優(yōu)點。對類似工程事故處理有一定的借鑒作用。

［1］ 黃華，張永厚．超前加固支護技術(shù)在改建鐵路隧道洞門施工中的應用［J］．鐵道建筑，2010(4):48-50．

［2］ 李志勇，晏莉，陽軍生．淺埋偏壓連拱隧道中導洞塌方數(shù)值分析與處理［J］．巖土力學，2007，28(1):102-106．

［3］ 李曉紅．隧道新奧法及其監(jiān)控量測［M］．北京:科學出版社，2002．

［4］ 關寶樹．隧道工程施工要點集［M］．北京:人民交通出版社，2003．

［5］ 李輝，李琪，劉慶豐．武廣鐵路客運專線隧道施工監(jiān)測技術(shù)［J］．鐵道建筑，2010(1):142-145．