張品

摘要：本文以吉圖琿客專后安山隧道淺埋段施工為依托，簡單介紹了后安山隧道出口GDK311+977～GDK311+998段塌方及處理案例，主要闡述在東北高緯度嚴(yán)寒地區(qū)隧道淺埋段塌方發(fā)生后所采取的處理技術(shù)等較為成功的施工經(jīng)驗(yàn)，為以后高寒地區(qū)隧道施工提供有用的處理經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：高寒地區(qū) 隧道塌方 處理技術(shù)

1 工程概況

新建吉林至琿春客運(yùn)專線JHSⅥ標(biāo)后安山隧道位于吉林省圖們市境內(nèi)，毗鄰中朝邊境，該隧道地處北緯43度，冬季漫長酷寒，年平均氣溫4.0～6.8℃，1月平均氣溫-10.3～-23.4℃，最低氣溫-42.5℃，土壤最大凍結(jié)深度達(dá)181cm，施工期間隧道極易產(chǎn)生凍害。

后安山隧道全長6551m，隧道出口和4號(hào)斜井大里程方向（以下簡稱進(jìn)口）于2013年10月30日上臺(tái)階貫通，由于初期支護(hù)變形嚴(yán)重，后續(xù)一直進(jìn)行徑向注漿加固和換拱施工，但是換拱施工后的隧道初期支護(hù)變形仍然得不到控制，每天隧道沉降均在2cm以上，隧道貫通段施工是進(jìn)行重復(fù)的注漿加固和換拱施工。

為了避免隧道各工序施工相互影響和減少隧道變形，隧道施工采取的是單工序作業(yè)，仰拱和襯砌采取緊跟下臺(tái)階施工，截止2013年12月20日，隧道進(jìn)口仰拱、二襯分別施工至GDK311+983、GDK311+977，隧道出口仰拱、二襯分別施工至GDK311+997、GDK311+998，工作面剩余仰拱、二襯分別為14m、21m。

2 塌方概述

2013年12月21日凌晨4點(diǎn)半，隧道出口進(jìn)行仰拱出渣作業(yè)時(shí)，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)GDK311+997拱部初期支護(hù)出現(xiàn)環(huán)向開裂，拱部噴射混凝土出現(xiàn)脫落掉塊?，F(xiàn)場管理人員果斷停止出渣作業(yè)，將人員、設(shè)備撤離至已施工完二襯的安全地帶，至凌晨5點(diǎn)，塌方體已經(jīng)填滿GDK311+977～GDK311+998段。塌方體為坡積碎石土，土質(zhì)較多，無水，隧道頂?shù)乇硪阉莩裳?，地穴?m左右，線路方向10m，軸線方向8m，該段隧道埋深23.4～26.5m。

3 總體施工方案

經(jīng)現(xiàn)場共同查勘、研究分析，決定采用專業(yè)隊(duì)伍和配套先進(jìn)設(shè)備進(jìn)行“注漿加固、管棚支護(hù)”處理塌方。結(jié)合現(xiàn)場實(shí)施和實(shí)際情況，從4號(hào)斜井向出口方向施作管棚。

①搭設(shè)作業(yè)平臺(tái)、掛網(wǎng)噴錨封閉塌體、施作止?jié){墻。②采用RPD-180地質(zhì)鉆機(jī)進(jìn)行后退式注漿加固塌方松散體。③施做管棚注漿加固。④從隧道出口開挖重新施作初期支護(hù)、仰拱、二次襯砌，分3循環(huán)施作，用管棚周邊注漿加固和上導(dǎo)局部注漿加固方案。⑤注漿材料采用普通水泥、水玻璃。

4 施工組織

4.1 人員、設(shè)備、冬施準(zhǔn)備

4.1.1 根據(jù)管棚注漿設(shè)計(jì)方案，為順利高效完成注漿施工，現(xiàn)場配置合理的管理、技術(shù)人員及勞動(dòng)力，人員配置按照兩套作業(yè)班組配置，每個(gè)崗位人數(shù)為雙份，各種關(guān)鍵崗位必須持證上崗。

4.1.2 鉆孔注漿主要設(shè)備如表1。

表1 主要設(shè)備配置表

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4.1.3 冬施準(zhǔn)備。由于施工地處東北地區(qū)，時(shí)值嚴(yán)寒冬季，為了保證施工質(zhì)量及洞內(nèi)作業(yè)人員人身健康，必須采取切實(shí)有效的冬季施工措施。

①利用棉被封閉隧道洞門，減少隧道內(nèi)外溫度交換。②采用大型火爐燃燒無煙煤，提升并保持洞內(nèi)溫度適宜。③抽取地下水作為施工及注漿用水，利用隧道拌合站鍋爐加熱，灑水車?yán)M(jìn)入洞內(nèi)。

4.2 塌體封閉

為保證注漿效果，防止漏漿，塌體兩側(cè)必須封閉密實(shí)。

①隧道出口塌體表面全部采用掛網(wǎng)、噴射砼封閉，封閉混凝土厚度不小于1.5m。②進(jìn)口方向下部采用噴射砼封閉，上部采用砼止?jié){墻封閉，止?jié){墻背后采用洞渣或沙袋堆碼回填密實(shí)。③進(jìn)口方向搭設(shè)作業(yè)平臺(tái)和施作止?jié){墻期間，出口打設(shè)小導(dǎo)管同步繼續(xù)注漿。

4.3 搭設(shè)作業(yè)平臺(tái)

①在仰拱填充面以上高度約3m，長度15m采用洞碴構(gòu)筑管棚作業(yè)平臺(tái)，一側(cè)設(shè)置設(shè)備上下行走坡道。②破除4號(hào)斜井出口方向拱部噴射砼面，找出已施作的初期支護(hù)鋼架，便于定位、安裝導(dǎo)向管，避免鉆進(jìn)時(shí)碰到鋼架。

4.4 止?jié){墻施工

①止?jié){墻施工前，首先對(duì)松散體進(jìn)行噴射混凝土或沙袋堆碼封閉。②在已施作完成的初期支護(hù)表面按照環(huán)向間距1m、設(shè)置2排22連接錨桿，止?jié){墻基礎(chǔ)范圍內(nèi)垂直向下設(shè)置兩排Ф50小導(dǎo)管，長度均為3m，埋入深度2m，預(yù)留1m，保證在注漿壓力時(shí)止?jié){墻不倒塌。③立模、準(zhǔn)確安裝并固定牢固孔口導(dǎo)向管，導(dǎo)向管采用Ф150鋼管，前端帶法蘭盤，末端用土工布包扎封閉。④澆筑C20砼止?jié){墻，墻厚2.0m，澆筑過程中模板縫隙用土工布塞滿，保證不漏漿、砼振搗密實(shí)。⑤止?jié){墻分兩次澆筑完成，接茬處設(shè)置鋼筋連接。

4.5 超前注漿加固塌體

①待止?jié){墻砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%時(shí)，鉆機(jī)就位。②注漿孔徑采用￠65的鉆頭和￠57鉆桿進(jìn)行鉆孔。鉆孔按照“由低速至高速、由低壓至高壓”的原則由慢至快鉆進(jìn)。鉆進(jìn)過程中應(yīng)采用角度儀測量鉆桿角度，發(fā)現(xiàn)偏差大于設(shè)計(jì)要求及時(shí)更正。認(rèn)真做好鉆進(jìn)過程的原始記錄（鉆孔長度、時(shí)間、注漿壓力、方量等），及時(shí)對(duì)孔口排水顏色，流量和排渣等情況進(jìn)行記錄，作為地質(zhì)預(yù)報(bào)的參考資料。③待鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)長度后，壓住清水進(jìn)行清孔，保證鉆桿鉆頭順暢。④從孔底位置開始?jí)鹤⑺鄦我簼{液，之后按鉆桿拆卸長度分段，每向孔口方向后退1.5m注漿一次。漿液采取由稀到濃的壓注措施，孔口采用水泥水玻璃雙液漿進(jìn)行封堵。⑤注漿順序按照“由高到低”的原則進(jìn)行，間隔3個(gè)孔注漿位置交錯(cuò)布置，以保證注漿效果。⑥注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：A單孔結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。a注漿壓力逐步升高至設(shè)計(jì)終壓，并穩(wěn)定10min。b注漿量不小于設(shè)計(jì)注漿量的80%。c進(jìn)漿速度為開始進(jìn)漿速度的1/4。B全斷面結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。a所有注漿孔均已符合結(jié)束條件，無漏注現(xiàn)象。b注漿有效注入范圍大于設(shè)計(jì)值。⑦效果檢測。注漿效果檢查評(píng)定是確定開挖施工方案的依據(jù)。注漿效果檢查評(píng)定以鉆孔檢查法為主，輔以取樣測試。endprint

鉆孔檢查法：根據(jù)注漿狀況，選擇注漿范圍內(nèi)可能存在的薄弱環(huán)節(jié)的注漿部位布設(shè)檢查孔。檢查孔垂直于開挖工作面鉆設(shè)，終孔深度稍短于注漿加固長度。也可利用管棚的引導(dǎo)孔設(shè)置，按總注漿孔的5%布設(shè)。如檢查孔存在涌泥、涌沙或塌孔時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)孔注漿作業(yè)。

超前鉆孔取芯檢查。通過鉆取巖芯觀察漿液充填情況，漿液是否飽滿；物理力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果表明，漿液固結(jié)強(qiáng)度低于0.2Mpa時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)孔注漿。

4.6 管棚施工

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超前大管棚環(huán)向間距40cm，外插角13°，縱向加固范圍25m，共計(jì)42根，由于受洞內(nèi)條件約束，大管棚外插角較大。大管棚布設(shè)見附圖一。

①管棚加工：大管棚采用外徑Φ89mm，壁厚6mm熱軋無縫鋼管加工，每節(jié)長4.5～9m，采用30cm長、壁厚6cm的Φ71無縫鋼管內(nèi)插于管棚焊接連接。前端加工成錐形尖端并封閉，便于管棚安設(shè)。管壁沿兩條垂直直徑布設(shè)四排Φ8mm對(duì)稱溢漿孔，梅花形布設(shè)，孔間距50cm，每根管棚尾端3m設(shè)溢漿孔。②管棚施工順序：按照先拱頂后兩側(cè)施工順序。施鉆前按奇數(shù)和偶數(shù)劃分孔號(hào)，為保證成孔質(zhì)量，防止鄰孔鉆進(jìn)時(shí)前面的成孔坍塌，鉆孔間隔進(jìn)行，先鉆奇數(shù)孔，后鉆偶數(shù)孔。③下管：在管棚孔成孔后，一次下鋼管并將鋼管直接頂?shù)介_挖輪廓線外，避免切割。施工時(shí)應(yīng)將相鄰管的接頭前后錯(cuò)開不小于1m。管棚內(nèi)下入鋼筋籠：鋼筋籠采用三根Φ22mm螺紋鋼筋焊接而成。④管棚注漿：管棚注漿采用兩臺(tái)ZJ/BP55注漿機(jī)注漿，漿液為普通硅酸鹽水泥單液漿，漿液擴(kuò)散半徑不小于1m，管棚注漿順序遵循“先中間后兩側(cè)”、“跳孔注漿”的原則，以確保鉆孔周圍巖體與鋼管周圍空隙充填飽滿。⑤注漿量控制：采用定壓控制，全孔一次性注漿封堵，注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓3.0～4.0MPa并維持10min以上可結(jié)束該孔。當(dāng)單孔注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量的1.5～2倍，壓力仍然不上升，可采取調(diào)整漿液配比縮短凝膠時(shí)間或進(jìn)行間歇注漿等措施使注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓，結(jié)束該孔注漿。

4.7 隧道開挖

管棚施工完成，從隧道出口采用三臺(tái)階法、分三次開挖，依次施作初期支護(hù)、仰拱、二次襯砌。

①初期支護(hù)參數(shù)：調(diào)強(qiáng)支護(hù)措施，采用I25b工字鋼代替Ⅰ22a工字鋼制作鋼架，間距50cm。②每開挖2個(gè)循環(huán)施作一次超前小導(dǎo)管，拱部120°范圍內(nèi)布設(shè)，若拱部有松散掉塊現(xiàn)象，輔以注漿。加強(qiáng)鎖腳錨管施作的數(shù)量和質(zhì)量，中下臺(tái)階和鋼架連接板處縱向連接筋間距50cm并與鋼架焊接牢固。③二次襯砌加強(qiáng)，采用雙線明洞襯砌參數(shù)，調(diào)整二襯混凝土厚度由55cm增為80cm。④仰拱一次開挖長度不大于4m，施作2循環(huán)仰拱，跟進(jìn)一板二次襯砌，長度7m。⑤隧道出口段開挖預(yù)留變形50cm，根據(jù)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)，盡量少切割管棚，貫通段適當(dāng)調(diào)整預(yù)留變形量。⑥隧道開挖施工初期支護(hù)后，每2m布設(shè)一組監(jiān)控量測點(diǎn)，一組斷面不少于5個(gè)點(diǎn)。

5 洞頂塌穴處理

在洞頂?shù)乇砘瘍鲋?，?duì)塌穴人工配合機(jī)械回填打夯密實(shí)，填至原地面后，鋪設(shè)土工布、厚塑料薄膜，順接兩側(cè)原溝，防止雨水灌入塌穴。后期加強(qiáng)后期地表觀測，待塌陷穩(wěn)定后，施作M10漿砌片石鋪砌溝床。

6 施工工藝及注意事項(xiàng)

6.1 后退式注漿工藝

①做好施工準(zhǔn)備工作，合理組織人力、機(jī)械設(shè)備和材料配置，施工作業(yè)平臺(tái)。②施做止?jié){墻，按照設(shè)計(jì)要求施工錨固措施，澆筑止?jié){墻。③管棚鉆機(jī)鉆設(shè)注漿孔，注漿孔布設(shè)要均勻，保證漿液充分填充塌方體。④對(duì)鉆孔進(jìn)行注漿施工，按照設(shè)計(jì)注漿量及注漿壓力控制注漿。⑤注漿結(jié)束后，鉆設(shè)注漿效果檢查孔，檢查注漿效果。判定未達(dá)到注漿效果，進(jìn)行鉆孔補(bǔ)注漿；達(dá)到注漿效果即進(jìn)行下一步管棚施工。⑥按照設(shè)計(jì)位置鉆設(shè)管棚孔，施工超前大管棚，對(duì)每一根管棚進(jìn)行注漿。⑦本循環(huán)施工結(jié)束，進(jìn)行隧道洞身開挖作業(yè)。

6.2 施工注意事項(xiàng)

①為了保證松散體固結(jié)加固的效果，止?jié){墻施工至關(guān)重要，應(yīng)能滿足注漿壓力要求。起到封堵的作用，防止?jié){液溢流和塌體位移。②做好鉆孔過程的地質(zhì)分析、判斷，并根據(jù)鉆探地質(zhì)情況及時(shí)調(diào)整注漿參數(shù)，確保注漿質(zhì)量。③由于巖層破碎，鉆孔作業(yè)時(shí)，應(yīng)控制好鉆機(jī)的打擊力和扭矩及水壓，如遇退管困難的問題，應(yīng)及時(shí)調(diào)整水壓、扭矩，減緩速度。④注漿材料應(yīng)滿足要求，嚴(yán)禁使用過期結(jié)塊的水泥。漿液攪拌應(yīng)均勻，一般水泥漿攪拌時(shí)間為3～5分鐘，但不得超過30分鐘。未攪拌均勻或沉淀的漿液嚴(yán)禁使用。⑤保持注漿管路暢通，防止因管路堵塞而影響注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)的判斷。⑥加強(qiáng)施工監(jiān)測及時(shí)反饋?zhàn){施工期間結(jié)構(gòu)變形情況以調(diào)整注漿參數(shù)及工藝。⑦為確保管棚管節(jié)順利安裝，克服在頂管施工作業(yè)中送管難的情況發(fā)生。按照大孔徑的施工原則，選用∮127鉆頭和∮89鉆桿配套使用。一般引導(dǎo)孔的孔徑較管棚鋼管外徑大15～20mm，孔深較管長長0.5米以上。

7 施工監(jiān)測

注漿過程中加強(qiáng)監(jiān)控量測，確保施工安全。

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，在注漿施工過程中需進(jìn)行的監(jiān)測項(xiàng)目主要有：隧道拱頂下沉、水平收斂、止?jié){墻、初支結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫。

①隧道施工完的襯砌表面各布一組監(jiān)測斷面。②隧道開挖施工初期支護(hù)后，每2m布設(shè)一組監(jiān)控量測點(diǎn)，一組斷面不少于5個(gè)點(diǎn)。③每個(gè)斷面設(shè)置拱頂沉降測點(diǎn)1個(gè)，上中下臺(tái)階拱腳設(shè)1對(duì)收斂變形測點(diǎn)。④量測頻率為1次/6小時(shí)，變化大時(shí)加強(qiáng)觀測頻率。

8 安全質(zhì)量保證措施

①做好鉆孔過程的地質(zhì)分析、判斷，并根據(jù)鉆探地質(zhì)情況及時(shí)調(diào)整注漿段長和注漿參數(shù)，確保分段注漿質(zhì)量。②注漿管路及連接件必須采用耐高壓裝置，當(dāng)壓力上升時(shí)，要防止管路連接部位爆裂傷人。③注漿過程中，時(shí)刻注意泵壓和流量的變化，若吸漿量很大或壓力突然下降，注漿壓力長時(shí)間不上升，應(yīng)查明原因，如工作面漏漿，可采取封堵措施。如跑漿可通過調(diào)換漿液、調(diào)整漿液配比，縮短漿液凝膠時(shí)間，進(jìn)行大泵量、低壓力注漿，必要時(shí)采用間歇注漿，以達(dá)到控域注漿目的。④孔口管要安裝固結(jié)牢固，施工期間嚴(yán)禁人員站在其沖出方向前方，以防止孔口管沖出傷人。

9 施工體會(huì)

①經(jīng)過對(duì)吉圖琿客專后安山隧道塌方段的處理，加深了對(duì)隧道“新奧法”施工的理解，軟弱圍巖必須及時(shí)封閉成環(huán)，二襯必須緊跟使其共同受力。在本隧道發(fā)生塌方前，二襯緊跟段落在塌方后，經(jīng)監(jiān)控量測顯示比較穩(wěn)定，而為封閉成環(huán)反復(fù)換拱段落就由于不能形成全環(huán)受力體系而塌方。②隧道塌方后，不能盲目處理必須及時(shí)上報(bào)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)，科學(xué)合理制定處理方案。根據(jù)隧道地質(zhì)、水文，塌方造成的損害和影響情況，分析造成塌方的原因，群策群力，快速制定適宜處理方案。③后安山隧道塌方段嚴(yán)格按照原制定處理方案施工，通過后續(xù)開挖揭示管棚注漿效果良好，塌方體經(jīng)過處理后較為穩(wěn)定，能夠安全快速通過。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張金柱，黃土隧道塌方情況及病害原因分析[J].隧道建設(shè)，2007.

[3]李科興，申小飛，寧波.某高速公路隧道塌方段處理方案[J].價(jià)值工程，2012（19）.endprint

鉆孔檢查法：根據(jù)注漿狀況，選擇注漿范圍內(nèi)可能存在的薄弱環(huán)節(jié)的注漿部位布設(shè)檢查孔。檢查孔垂直于開挖工作面鉆設(shè)，終孔深度稍短于注漿加固長度。也可利用管棚的引導(dǎo)孔設(shè)置，按總注漿孔的5%布設(shè)。如檢查孔存在涌泥、涌沙或塌孔時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)孔注漿作業(yè)。

超前鉆孔取芯檢查。通過鉆取巖芯觀察漿液充填情況，漿液是否飽滿；物理力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果表明，漿液固結(jié)強(qiáng)度低于0.2Mpa時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)孔注漿。

4.6 管棚施工

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超前大管棚環(huán)向間距40cm，外插角13°，縱向加固范圍25m，共計(jì)42根，由于受洞內(nèi)條件約束，大管棚外插角較大。大管棚布設(shè)見附圖一。

①管棚加工：大管棚采用外徑Φ89mm，壁厚6mm熱軋無縫鋼管加工，每節(jié)長4.5～9m，采用30cm長、壁厚6cm的Φ71無縫鋼管內(nèi)插于管棚焊接連接。前端加工成錐形尖端并封閉，便于管棚安設(shè)。管壁沿兩條垂直直徑布設(shè)四排Φ8mm對(duì)稱溢漿孔，梅花形布設(shè)，孔間距50cm，每根管棚尾端3m設(shè)溢漿孔。②管棚施工順序：按照先拱頂后兩側(cè)施工順序。施鉆前按奇數(shù)和偶數(shù)劃分孔號(hào)，為保證成孔質(zhì)量，防止鄰孔鉆進(jìn)時(shí)前面的成孔坍塌，鉆孔間隔進(jìn)行，先鉆奇數(shù)孔，后鉆偶數(shù)孔。③下管：在管棚孔成孔后，一次下鋼管并將鋼管直接頂?shù)介_挖輪廓線外，避免切割。施工時(shí)應(yīng)將相鄰管的接頭前后錯(cuò)開不小于1m。管棚內(nèi)下入鋼筋籠：鋼筋籠采用三根Φ22mm螺紋鋼筋焊接而成。④管棚注漿：管棚注漿采用兩臺(tái)ZJ/BP55注漿機(jī)注漿，漿液為普通硅酸鹽水泥單液漿，漿液擴(kuò)散半徑不小于1m，管棚注漿順序遵循“先中間后兩側(cè)”、“跳孔注漿”的原則，以確保鉆孔周圍巖體與鋼管周圍空隙充填飽滿。⑤注漿量控制：采用定壓控制，全孔一次性注漿封堵，注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓3.0～4.0MPa并維持10min以上可結(jié)束該孔。當(dāng)單孔注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量的1.5～2倍，壓力仍然不上升，可采取調(diào)整漿液配比縮短凝膠時(shí)間或進(jìn)行間歇注漿等措施使注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓，結(jié)束該孔注漿。

4.7 隧道開挖

管棚施工完成，從隧道出口采用三臺(tái)階法、分三次開挖，依次施作初期支護(hù)、仰拱、二次襯砌。

①初期支護(hù)參數(shù)：調(diào)強(qiáng)支護(hù)措施，采用I25b工字鋼代替Ⅰ22a工字鋼制作鋼架，間距50cm。②每開挖2個(gè)循環(huán)施作一次超前小導(dǎo)管，拱部120°范圍內(nèi)布設(shè)，若拱部有松散掉塊現(xiàn)象，輔以注漿。加強(qiáng)鎖腳錨管施作的數(shù)量和質(zhì)量，中下臺(tái)階和鋼架連接板處縱向連接筋間距50cm并與鋼架焊接牢固。③二次襯砌加強(qiáng)，采用雙線明洞襯砌參數(shù)，調(diào)整二襯混凝土厚度由55cm增為80cm。④仰拱一次開挖長度不大于4m，施作2循環(huán)仰拱，跟進(jìn)一板二次襯砌，長度7m。⑤隧道出口段開挖預(yù)留變形50cm，根據(jù)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)，盡量少切割管棚，貫通段適當(dāng)調(diào)整預(yù)留變形量。⑥隧道開挖施工初期支護(hù)后，每2m布設(shè)一組監(jiān)控量測點(diǎn)，一組斷面不少于5個(gè)點(diǎn)。

5 洞頂塌穴處理

在洞頂?shù)乇砘瘍鲋埃瑢?duì)塌穴人工配合機(jī)械回填打夯密實(shí)，填至原地面后，鋪設(shè)土工布、厚塑料薄膜，順接兩側(cè)原溝，防止雨水灌入塌穴。后期加強(qiáng)后期地表觀測，待塌陷穩(wěn)定后，施作M10漿砌片石鋪砌溝床。

6 施工工藝及注意事項(xiàng)

6.1 后退式注漿工藝

①做好施工準(zhǔn)備工作，合理組織人力、機(jī)械設(shè)備和材料配置，施工作業(yè)平臺(tái)。②施做止?jié){墻，按照設(shè)計(jì)要求施工錨固措施，澆筑止?jié){墻。③管棚鉆機(jī)鉆設(shè)注漿孔，注漿孔布設(shè)要均勻，保證漿液充分填充塌方體。④對(duì)鉆孔進(jìn)行注漿施工，按照設(shè)計(jì)注漿量及注漿壓力控制注漿。⑤注漿結(jié)束后，鉆設(shè)注漿效果檢查孔，檢查注漿效果。判定未達(dá)到注漿效果，進(jìn)行鉆孔補(bǔ)注漿；達(dá)到注漿效果即進(jìn)行下一步管棚施工。⑥按照設(shè)計(jì)位置鉆設(shè)管棚孔，施工超前大管棚，對(duì)每一根管棚進(jìn)行注漿。⑦本循環(huán)施工結(jié)束，進(jìn)行隧道洞身開挖作業(yè)。

6.2 施工注意事項(xiàng)

①為了保證松散體固結(jié)加固的效果，止?jié){墻施工至關(guān)重要，應(yīng)能滿足注漿壓力要求。起到封堵的作用，防止?jié){液溢流和塌體位移。②做好鉆孔過程的地質(zhì)分析、判斷，并根據(jù)鉆探地質(zhì)情況及時(shí)調(diào)整注漿參數(shù)，確保注漿質(zhì)量。③由于巖層破碎，鉆孔作業(yè)時(shí)，應(yīng)控制好鉆機(jī)的打擊力和扭矩及水壓，如遇退管困難的問題，應(yīng)及時(shí)調(diào)整水壓、扭矩，減緩速度。④注漿材料應(yīng)滿足要求，嚴(yán)禁使用過期結(jié)塊的水泥。漿液攪拌應(yīng)均勻，一般水泥漿攪拌時(shí)間為3～5分鐘，但不得超過30分鐘。未攪拌均勻或沉淀的漿液嚴(yán)禁使用。⑤保持注漿管路暢通，防止因管路堵塞而影響注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)的判斷。⑥加強(qiáng)施工監(jiān)測及時(shí)反饋?zhàn){施工期間結(jié)構(gòu)變形情況以調(diào)整注漿參數(shù)及工藝。⑦為確保管棚管節(jié)順利安裝，克服在頂管施工作業(yè)中送管難的情況發(fā)生。按照大孔徑的施工原則，選用∮127鉆頭和∮89鉆桿配套使用。一般引導(dǎo)孔的孔徑較管棚鋼管外徑大15～20mm，孔深較管長長0.5米以上。

7 施工監(jiān)測

注漿過程中加強(qiáng)監(jiān)控量測，確保施工安全。

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，在注漿施工過程中需進(jìn)行的監(jiān)測項(xiàng)目主要有：隧道拱頂下沉、水平收斂、止?jié){墻、初支結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫。

①隧道施工完的襯砌表面各布一組監(jiān)測斷面。②隧道開挖施工初期支護(hù)后，每2m布設(shè)一組監(jiān)控量測點(diǎn)，一組斷面不少于5個(gè)點(diǎn)。③每個(gè)斷面設(shè)置拱頂沉降測點(diǎn)1個(gè)，上中下臺(tái)階拱腳設(shè)1對(duì)收斂變形測點(diǎn)。④量測頻率為1次/6小時(shí)，變化大時(shí)加強(qiáng)觀測頻率。

8 安全質(zhì)量保證措施

①做好鉆孔過程的地質(zhì)分析、判斷，并根據(jù)鉆探地質(zhì)情況及時(shí)調(diào)整注漿段長和注漿參數(shù)，確保分段注漿質(zhì)量。②注漿管路及連接件必須采用耐高壓裝置，當(dāng)壓力上升時(shí)，要防止管路連接部位爆裂傷人。③注漿過程中，時(shí)刻注意泵壓和流量的變化，若吸漿量很大或壓力突然下降，注漿壓力長時(shí)間不上升，應(yīng)查明原因，如工作面漏漿，可采取封堵措施。如跑漿可通過調(diào)換漿液、調(diào)整漿液配比，縮短漿液凝膠時(shí)間，進(jìn)行大泵量、低壓力注漿，必要時(shí)采用間歇注漿，以達(dá)到控域注漿目的。④孔口管要安裝固結(jié)牢固，施工期間嚴(yán)禁人員站在其沖出方向前方，以防止孔口管沖出傷人。

9 施工體會(huì)

①經(jīng)過對(duì)吉圖琿客專后安山隧道塌方段的處理，加深了對(duì)隧道“新奧法”施工的理解，軟弱圍巖必須及時(shí)封閉成環(huán)，二襯必須緊跟使其共同受力。在本隧道發(fā)生塌方前，二襯緊跟段落在塌方后，經(jīng)監(jiān)控量測顯示比較穩(wěn)定，而為封閉成環(huán)反復(fù)換拱段落就由于不能形成全環(huán)受力體系而塌方。②隧道塌方后，不能盲目處理必須及時(shí)上報(bào)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)，科學(xué)合理制定處理方案。根據(jù)隧道地質(zhì)、水文，塌方造成的損害和影響情況，分析造成塌方的原因，群策群力，快速制定適宜處理方案。③后安山隧道塌方段嚴(yán)格按照原制定處理方案施工，通過后續(xù)開挖揭示管棚注漿效果良好，塌方體經(jīng)過處理后較為穩(wěn)定，能夠安全快速通過。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳亞林.隧道塌方原因與處理[J].西部探礦工程，2006.

[2]張金柱，黃土隧道塌方情況及病害原因分析[J].隧道建設(shè)，2007.

[3]李科興，申小飛，寧波.某高速公路隧道塌方段處理方案[J].價(jià)值工程，2012（19）.endprint

鉆孔檢查法：根據(jù)注漿狀況，選擇注漿范圍內(nèi)可能存在的薄弱環(huán)節(jié)的注漿部位布設(shè)檢查孔。檢查孔垂直于開挖工作面鉆設(shè)，終孔深度稍短于注漿加固長度。也可利用管棚的引導(dǎo)孔設(shè)置，按總注漿孔的5%布設(shè)。如檢查孔存在涌泥、涌沙或塌孔時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)孔注漿作業(yè)。

超前鉆孔取芯檢查。通過鉆取巖芯觀察漿液充填情況，漿液是否飽滿；物理力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果表明，漿液固結(jié)強(qiáng)度低于0.2Mpa時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)孔注漿。

4.6 管棚施工

■

超前大管棚環(huán)向間距40cm，外插角13°，縱向加固范圍25m，共計(jì)42根，由于受洞內(nèi)條件約束，大管棚外插角較大。大管棚布設(shè)見附圖一。

①管棚加工：大管棚采用外徑Φ89mm，壁厚6mm熱軋無縫鋼管加工，每節(jié)長4.5～9m，采用30cm長、壁厚6cm的Φ71無縫鋼管內(nèi)插于管棚焊接連接。前端加工成錐形尖端并封閉，便于管棚安設(shè)。管壁沿兩條垂直直徑布設(shè)四排Φ8mm對(duì)稱溢漿孔，梅花形布設(shè)，孔間距50cm，每根管棚尾端3m設(shè)溢漿孔。②管棚施工順序：按照先拱頂后兩側(cè)施工順序。施鉆前按奇數(shù)和偶數(shù)劃分孔號(hào)，為保證成孔質(zhì)量，防止鄰孔鉆進(jìn)時(shí)前面的成孔坍塌，鉆孔間隔進(jìn)行，先鉆奇數(shù)孔，后鉆偶數(shù)孔。③下管：在管棚孔成孔后，一次下鋼管并將鋼管直接頂?shù)介_挖輪廓線外，避免切割。施工時(shí)應(yīng)將相鄰管的接頭前后錯(cuò)開不小于1m。管棚內(nèi)下入鋼筋籠：鋼筋籠采用三根Φ22mm螺紋鋼筋焊接而成。④管棚注漿：管棚注漿采用兩臺(tái)ZJ/BP55注漿機(jī)注漿，漿液為普通硅酸鹽水泥單液漿，漿液擴(kuò)散半徑不小于1m，管棚注漿順序遵循“先中間后兩側(cè)”、“跳孔注漿”的原則，以確保鉆孔周圍巖體與鋼管周圍空隙充填飽滿。⑤注漿量控制：采用定壓控制，全孔一次性注漿封堵，注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓3.0～4.0MPa并維持10min以上可結(jié)束該孔。當(dāng)單孔注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量的1.5～2倍，壓力仍然不上升，可采取調(diào)整漿液配比縮短凝膠時(shí)間或進(jìn)行間歇注漿等措施使注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓，結(jié)束該孔注漿。

4.7 隧道開挖

管棚施工完成，從隧道出口采用三臺(tái)階法、分三次開挖，依次施作初期支護(hù)、仰拱、二次襯砌。

①初期支護(hù)參數(shù)：調(diào)強(qiáng)支護(hù)措施，采用I25b工字鋼代替Ⅰ22a工字鋼制作鋼架，間距50cm。②每開挖2個(gè)循環(huán)施作一次超前小導(dǎo)管，拱部120°范圍內(nèi)布設(shè)，若拱部有松散掉塊現(xiàn)象，輔以注漿。加強(qiáng)鎖腳錨管施作的數(shù)量和質(zhì)量，中下臺(tái)階和鋼架連接板處縱向連接筋間距50cm并與鋼架焊接牢固。③二次襯砌加強(qiáng)，采用雙線明洞襯砌參數(shù)，調(diào)整二襯混凝土厚度由55cm增為80cm。④仰拱一次開挖長度不大于4m，施作2循環(huán)仰拱，跟進(jìn)一板二次襯砌，長度7m。⑤隧道出口段開挖預(yù)留變形50cm，根據(jù)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)，盡量少切割管棚，貫通段適當(dāng)調(diào)整預(yù)留變形量。⑥隧道開挖施工初期支護(hù)后，每2m布設(shè)一組監(jiān)控量測點(diǎn)，一組斷面不少于5個(gè)點(diǎn)。

5 洞頂塌穴處理

在洞頂?shù)乇砘瘍鲋埃瑢?duì)塌穴人工配合機(jī)械回填打夯密實(shí)，填至原地面后，鋪設(shè)土工布、厚塑料薄膜，順接兩側(cè)原溝，防止雨水灌入塌穴。后期加強(qiáng)后期地表觀測，待塌陷穩(wěn)定后，施作M10漿砌片石鋪砌溝床。

6 施工工藝及注意事項(xiàng)

6.1 后退式注漿工藝

①做好施工準(zhǔn)備工作，合理組織人力、機(jī)械設(shè)備和材料配置，施工作業(yè)平臺(tái)。②施做止?jié){墻，按照設(shè)計(jì)要求施工錨固措施，澆筑止?jié){墻。③管棚鉆機(jī)鉆設(shè)注漿孔，注漿孔布設(shè)要均勻，保證漿液充分填充塌方體。④對(duì)鉆孔進(jìn)行注漿施工，按照設(shè)計(jì)注漿量及注漿壓力控制注漿。⑤注漿結(jié)束后，鉆設(shè)注漿效果檢查孔，檢查注漿效果。判定未達(dá)到注漿效果，進(jìn)行鉆孔補(bǔ)注漿；達(dá)到注漿效果即進(jìn)行下一步管棚施工。⑥按照設(shè)計(jì)位置鉆設(shè)管棚孔，施工超前大管棚，對(duì)每一根管棚進(jìn)行注漿。⑦本循環(huán)施工結(jié)束，進(jìn)行隧道洞身開挖作業(yè)。

6.2 施工注意事項(xiàng)

①為了保證松散體固結(jié)加固的效果，止?jié){墻施工至關(guān)重要，應(yīng)能滿足注漿壓力要求。起到封堵的作用，防止?jié){液溢流和塌體位移。②做好鉆孔過程的地質(zhì)分析、判斷，并根據(jù)鉆探地質(zhì)情況及時(shí)調(diào)整注漿參數(shù)，確保注漿質(zhì)量。③由于巖層破碎，鉆孔作業(yè)時(shí)，應(yīng)控制好鉆機(jī)的打擊力和扭矩及水壓，如遇退管困難的問題，應(yīng)及時(shí)調(diào)整水壓、扭矩，減緩速度。④注漿材料應(yīng)滿足要求，嚴(yán)禁使用過期結(jié)塊的水泥。漿液攪拌應(yīng)均勻，一般水泥漿攪拌時(shí)間為3～5分鐘，但不得超過30分鐘。未攪拌均勻或沉淀的漿液嚴(yán)禁使用。⑤保持注漿管路暢通，防止因管路堵塞而影響注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)的判斷。⑥加強(qiáng)施工監(jiān)測及時(shí)反饋?zhàn){施工期間結(jié)構(gòu)變形情況以調(diào)整注漿參數(shù)及工藝。⑦為確保管棚管節(jié)順利安裝，克服在頂管施工作業(yè)中送管難的情況發(fā)生。按照大孔徑的施工原則，選用∮127鉆頭和∮89鉆桿配套使用。一般引導(dǎo)孔的孔徑較管棚鋼管外徑大15～20mm，孔深較管長長0.5米以上。

7 施工監(jiān)測

注漿過程中加強(qiáng)監(jiān)控量測，確保施工安全。

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，在注漿施工過程中需進(jìn)行的監(jiān)測項(xiàng)目主要有：隧道拱頂下沉、水平收斂、止?jié){墻、初支結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫。

①隧道施工完的襯砌表面各布一組監(jiān)測斷面。②隧道開挖施工初期支護(hù)后，每2m布設(shè)一組監(jiān)控量測點(diǎn)，一組斷面不少于5個(gè)點(diǎn)。③每個(gè)斷面設(shè)置拱頂沉降測點(diǎn)1個(gè)，上中下臺(tái)階拱腳設(shè)1對(duì)收斂變形測點(diǎn)。④量測頻率為1次/6小時(shí)，變化大時(shí)加強(qiáng)觀測頻率。

8 安全質(zhì)量保證措施

①做好鉆孔過程的地質(zhì)分析、判斷，并根據(jù)鉆探地質(zhì)情況及時(shí)調(diào)整注漿段長和注漿參數(shù)，確保分段注漿質(zhì)量。②注漿管路及連接件必須采用耐高壓裝置，當(dāng)壓力上升時(shí)，要防止管路連接部位爆裂傷人。③注漿過程中，時(shí)刻注意泵壓和流量的變化，若吸漿量很大或壓力突然下降，注漿壓力長時(shí)間不上升，應(yīng)查明原因，如工作面漏漿，可采取封堵措施。如跑漿可通過調(diào)換漿液、調(diào)整漿液配比，縮短漿液凝膠時(shí)間，進(jìn)行大泵量、低壓力注漿，必要時(shí)采用間歇注漿，以達(dá)到控域注漿目的。④孔口管要安裝固結(jié)牢固，施工期間嚴(yán)禁人員站在其沖出方向前方，以防止孔口管沖出傷人。

9 施工體會(huì)

①經(jīng)過對(duì)吉圖琿客專后安山隧道塌方段的處理，加深了對(duì)隧道“新奧法”施工的理解，軟弱圍巖必須及時(shí)封閉成環(huán)，二襯必須緊跟使其共同受力。在本隧道發(fā)生塌方前，二襯緊跟段落在塌方后，經(jīng)監(jiān)控量測顯示比較穩(wěn)定，而為封閉成環(huán)反復(fù)換拱段落就由于不能形成全環(huán)受力體系而塌方。②隧道塌方后，不能盲目處理必須及時(shí)上報(bào)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)，科學(xué)合理制定處理方案。根據(jù)隧道地質(zhì)、水文，塌方造成的損害和影響情況，分析造成塌方的原因，群策群力，快速制定適宜處理方案。③后安山隧道塌方段嚴(yán)格按照原制定處理方案施工，通過后續(xù)開挖揭示管棚注漿效果良好，塌方體經(jīng)過處理后較為穩(wěn)定，能夠安全快速通過。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳亞林.隧道塌方原因與處理[J].西部探礦工程，2006.

[2]張金柱，黃土隧道塌方情況及病害原因分析[J].隧道建設(shè)，2007.

[3]李科興，申小飛，寧波.某高速公路隧道塌方段處理方案[J].價(jià)值工程，2012（19）.endprint