蔡志興（福建省第一公路工程公司）

吊公嶺隧道K288+750～K288+775段塌方處理方案

蔡志興
（福建省第一公路工程公司）

近年來(lái)隨著城市建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，公路工程建設(shè)得到如火如荼的發(fā)展，在這種形勢(shì)下，隧道工程建設(shè)逐漸走入人們的視野中，成為一種常見(jiàn)的工程建設(shè)方式，因?yàn)槭艿降刭|(zhì)情況等因素的影響，隧道工程建設(shè)過(guò)程中塌方情況的出現(xiàn)已不新鮮，其帶來(lái)的巨大損失不得不引起人們的注意。本文研究的對(duì)象為省道304線尤溪西城至八字橋公路改建工程，該工程在施工過(guò)程中出現(xiàn)隧道塌方，塌方出現(xiàn)的主要原因是塌方段為花崗巖和粉砂巖斷層接觸帶，地質(zhì)條件差，通過(guò)在坍塌體的外表面碼砌止?jié){沙袋墻、在空腔填滿并且填筑砂漿混凝土等施工措施對(duì)本次隧道塌方進(jìn)行有效處理。并對(duì)本次隧道塌方的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)進(jìn)行總結(jié)，以期對(duì)未來(lái)同類型的隧道塌方情況的處理提供一些借鑒和參考。

吊公嶺；隧道；塌方；施工

在公路建設(shè)、市政道路等工程建設(shè)過(guò)程中，隧道修建方式在其中出現(xiàn)的頻率越來(lái)越高，因?yàn)榈刭|(zhì)情況復(fù)雜、現(xiàn)場(chǎng)施工管理不規(guī)范等因素的影響，隧道施工過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些塌方事故。隧道塌方主要是以為內(nèi)在開(kāi)挖過(guò)程中遇到圍巖斷裂、流砂等變化，同時(shí)未能及時(shí)采取相應(yīng)的支護(hù)措施，或者施工質(zhì)量差、不及時(shí)等原因使圍巖不穩(wěn)，最終出現(xiàn)隧道塌方。一般情況下遇到隧道塌方，會(huì)結(jié)合塌方原因和規(guī)模通過(guò)加固塌體、臨時(shí)支撐等施工方法對(duì)其進(jìn)行處理。塌方之后會(huì)造成隧道工作面停工多日的情況，施工人員閑置，不僅增加費(fèi)用還危及到施工人員的安全，所以制定一個(gè)經(jīng)濟(jì)安全的隧道處理方案十分關(guān)鍵。本文以省道304線尤溪西城至八字橋公路改建工程為例，對(duì)隧道塌方處理方式展開(kāi)進(jìn)一步的分析與探討。

1　工程情況

本人有幸負(fù)責(zé)省道304線尤溪西城至八字橋公路改建工程XCD4標(biāo)的總體施工安排，該工程項(xiàng)目位于福建省三明市尤溪縣境內(nèi)，起訖樁號(hào)K286+900～K292+953.75，全長(zhǎng)5.656km。二級(jí)路段設(shè)計(jì)速度40km/h，路基寬度8.5m?？偣て跒?8個(gè)月，合同總造價(jià)為4099.4819萬(wàn)元。該項(xiàng)目里有一座隧道為吊公嶺隧道，總長(zhǎng)900m，起訖樁號(hào)為K288+115～K289+015，隧道凈寬0.75+2× 3.5+0.75=8.5m，凈高5.0m，側(cè)向?qū)挾?.25m。

當(dāng)隧道施工施工至掌子面為K288+775時(shí)發(fā)生塌方，塌方縱向長(zhǎng)約23m，塌方高度約為15～20m，坍塌渣體主要為土夾塊石結(jié)構(gòu)，無(wú)人員受傷?，F(xiàn)就該塌方段的處理方案進(jìn)行闡述。

2　塌方情況

2010年11月20日早5時(shí)，吊公嶺隧道K288+752～K288+ 775段發(fā)生塌方，塌方縱向長(zhǎng)約23m，塌方高度約為15～20m，坍塌渣體主要為土夾塊石結(jié)構(gòu)，無(wú)人員受傷。塌方段前方K288+ 706～K288+752段已施工Ⅳ級(jí)圍巖初期支護(hù)發(fā)現(xiàn)1處開(kāi)裂變形。本段原設(shè)計(jì)為Ⅱ級(jí)圍巖，2010年10月15掌子面開(kāi)挖至K288+ 706時(shí)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察圍巖為花崗巖和粉砂巖斷層接觸帶，裂縫發(fā)育，圍巖破碎，結(jié)構(gòu)為碎鑲嵌結(jié)構(gòu)為主，地質(zhì)條件差，該段原勘察圍巖與實(shí)際圍巖不符合，于2010年10月16日通過(guò)四方會(huì)議從樁號(hào)K288+706起開(kāi)挖方法與支護(hù)類型按Ⅳ級(jí)圍巖進(jìn)行施工，待圍巖穩(wěn)定后，再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，以便及時(shí)對(duì)圍巖支護(hù)類型進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。掌子面至K288+775時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)勘察圍巖較為破碎，地質(zhì)條件較差，為了確保隧道施工安全，于2010年11月17日停止隧道掘進(jìn)施工。

3　原因分析

塌方段為花崗巖和粉砂巖斷層接觸帶，裂縫發(fā)育，圍巖破碎，結(jié)構(gòu)為碎鑲嵌結(jié)構(gòu)為主，并有斷層泥，滲水嚴(yán)重，地質(zhì)條件差。

4　地表觀測(cè)

由于塌方段落隧道埋深較淺（80m），隧道頂為原省道304線車流量較大，對(duì)塌方段落地表布設(shè)觀測(cè)樁，進(jìn)行沉降及水平位移觀測(cè)，若地表出現(xiàn)裂縫或是隧道冒頂馬上上報(bào)以便及時(shí)處理。

5　初支段處理（K288+706～K288+752）

對(duì)K288+706-K288+752段架立臨時(shí)鋼支撐按規(guī)范要求進(jìn)行監(jiān)控觀測(cè)，觀察初支是否收斂，以保證施工人員處理坍塌段落的安全，對(duì)開(kāi)裂變形段落進(jìn)行打設(shè)5m長(zhǎng)φ50×5徑向小導(dǎo)管并注漿加固圍巖，小導(dǎo)管縱環(huán)向間距1m×1m，及時(shí)跟進(jìn)該段二襯。

6　塌方段處理（K288+752～K288+775）方案

（1）在坍塌體的外表面碼砌止?jié){沙袋墻，要求保證可以承受泵送往塌腔內(nèi)的砂漿壓力，然后往塌腔內(nèi)預(yù)先布好2～3根泵送鋼管，泵送砂漿填滿塌腔。泵送砂漿分兩次進(jìn)行，第一次泵送填高1m后，等砂漿強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求后進(jìn)行第二次泵送，第二次泵送直至將塌腔填充滿。

（2）在空腔填滿并且填筑砂漿混凝土達(dá)到強(qiáng)度后方可繼續(xù)掘進(jìn)，在掘進(jìn)前做好施工輔助措施，采用上臺(tái)階預(yù)留核心土開(kāi)挖方式，施工進(jìn)尺度為50cm，按規(guī)范要求加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)。

（3）初期支護(hù)采用C25噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)（φ6.20×20cm）和I20b工字鋼，縱向間距60cm，每榀之間采用縱向聯(lián)接筋連接，縱向聯(lián)接環(huán)向間距為80cm，并設(shè)置臨時(shí)仰拱及時(shí)封閉成環(huán)。具體詳見(jiàn)設(shè)計(jì)圖紙。

（4）施工輔助措施采用縱、徑向小導(dǎo)管并注漿。具體詳見(jiàn)設(shè)計(jì)圖紙。

①小導(dǎo)管設(shè)計(jì)參數(shù)：

a.鋼管采用外徑50mm，壁厚5mm的無(wú)縫鋼管，鋼管長(zhǎng)為5m。

b.鋼管梅花型布置，鋼管環(huán)向間距為50cm，縱向間距為2.8m。

c.外插角：15°。

②小導(dǎo)管注漿材料、壓力及配合比：為了保證水泥漿液在土體中一定范圍內(nèi)擴(kuò)散，注漿材料采用C30細(xì)粒水泥漿，注漿壓力為2.0MPa。施工時(shí)注漿量根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整。

④徑向小導(dǎo)管注漿順序：注漿時(shí)先拱墻，后拱部，并采取隔孔注漿方式。

④小導(dǎo)管注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)

a.注漿壓力逐步升高，達(dá)到設(shè)計(jì)終壓并繼續(xù)注漿15min以上。

b.進(jìn)漿量一般為20～30L/min以下，實(shí)際注漿量由現(xiàn)場(chǎng)確定。

7　塌方處理效果

從開(kāi)始施工一直到施工完成為期18個(gè)月，304線尤溪西城至八字橋公路改建工程通過(guò)采取以上隧道塌方處理方案，對(duì)塌方體展開(kāi)了二次開(kāi)挖和初期支護(hù)。一直到塌方段混凝土二次襯砌完成以后，始終未發(fā)現(xiàn)初期噴射混凝土存在明顯的沉降變異，由此可以證明，在施工過(guò)程中所采取的處理措施是穩(wěn)定的、安全的。

8　經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)

①省道304線尤溪西城至八字橋公路改建工程隧道塌方除了地質(zhì)方面的原因之外，也存在施工工藝不當(dāng)及地質(zhì)勘測(cè)不到位等原因。②在塌方處理過(guò)程中應(yīng)堅(jiān)持安全第一、方案適用、經(jīng)濟(jì)性和快捷性四項(xiàng)原則，對(duì)處理過(guò)程的合理性進(jìn)行保證。④隧道工程施工會(huì)受到地下水發(fā)育、地質(zhì)構(gòu)造變化等原因的影響，因此塌方頻率比較高，一旦出現(xiàn)隧道塌方會(huì)造成工作面全面停工，不僅增加費(fèi)用，還會(huì)危及到施工人員的人身安全，所以選擇經(jīng)濟(jì)合理的塌方處理方案尤為重要。

9　總結(jié)

綜上所述，根據(jù)該方案的施工要領(lǐng)，我們組織經(jīng)驗(yàn)豐富的施工隊(duì)進(jìn)行施工，目前已順利完成該塌方段的處理，在緊后工序二襯施工完成后，該塌方段的處理即完成。按照以上施工方案進(jìn)行實(shí)施之后，在最短時(shí)間之內(nèi)將隧道塌方段的處理工作做好，由此可見(jiàn)，針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況展開(kāi)深入細(xì)致的調(diào)查與分析，在此基礎(chǔ)上選擇一種合理的塌方處理方案是對(duì)塌方處理成功的一種重要保障。本文結(jié)合省道304線尤溪西城至八字橋公路改建工程隧道塌方案例，對(duì)出現(xiàn)隧道塌方的原因進(jìn)行了分析，并提出了適合本工程實(shí)際塌方情況的塌方處理方案，最后對(duì)塌方處理的經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)進(jìn)行深入闡述，希望本文的研究可以為隧道工程建設(shè)相關(guān)人員的工作提供一些啟發(fā)。

[1]馮衛(wèi)星，楊丙龍，楊寬，代維達(dá).大華嶺隧道塌方處理方案研究[J].國(guó)防交通工程與技術(shù)，2008（2）：11～14.

[2]郭艷偉，孫瓊峰.護(hù)拱法處理隧道塌方技術(shù)應(yīng)用[J].現(xiàn)代隧道技術(shù)，2008 （4）：48～50+70.

[3]劉方，余淵，張學(xué)富.小金山隧道施工塌方原因及處治方案研究[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2008（9）：139～142.

[4]徐治中.隧道圍巖差異性風(fēng)化地段施工塌方原因及處治方法[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2010（6）：96～98.

[5]趙曉彬，陳林術(shù)，胡建，楊乾偉.慈母山1號(hào)隧道塌方原因與處理方案分析[J].公路交通技術(shù)，2010（3）：112～115.

[6]胡文君，胡道華，馬紅.西氣東輸二線隧道塌方原因分析及處理措施研究[J].石油工程建設(shè)，2012（2）：74～78+88.

[7]胡輝榮，程崇國(guó)，秦之富.公路隧道塌方處理施工方案[J].公路交通技術(shù)，2007（1）：104～106.

U455.49

A

1673-0038（2015）06-0170-02

2015-1-23

蔡志興（1975-），男，工程師，大學(xué)本科，主要從事公路工程施工管理工作。