孫曉陽 /甘肅綜合鐵道工程承包有限公司

隧道塌方的常規(guī)處理流程及建議

孫曉陽 /甘肅綜合鐵道工程承包有限公司

發(fā)生隧道塌方后，應根據(jù)具體情況及時進行合理的處理，防止塌方的不良影響擴大。

隧道；塌方；處理

引言

近年來，我國的基礎設施建設仍處于較高的增長態(tài)勢，各種隧道工程快速增多。大量的隧道工程建設表明，由于各種原因，導致隧道建設中偶爾發(fā)生塌方事故。及時合理的處理塌方，以防止事態(tài)進一步擴大,顯的尤為重要。以某隧道的塌方處理為例，說明塌方處理的主要過程。

一、某隧道塌方段的地形地質(zhì)概況

塌方附近的隧道埋深為15～40m，地表坡面分布廢棄的危窯，隧道下穿山村混凝土村道一條。

塌方段表層為黏質(zhì)黃土，厚度約2～6m；黃土以下為泥灰?guī)r，灰黃色及褐紅色，巖質(zhì)較軟，局部夾石灰?guī)r，弱風化，鐵質(zhì)含量較高，呈褐紅色，受水影響時局部泥灰?guī)r呈可塑狀，厚度約10～20m。

二、隧道塌方段的概況

（一）洞內(nèi)情況

塌方后洞內(nèi)塌體基本充滿掌子面，塌體主要為泥灰?guī)r、石灰?guī)r、石膏礦，塌方物呈碎塊狀，直徑大部分約為5～20cm。塌方2～3日后塌體底部出現(xiàn)流水，4日后未見明顯流水。

（二）洞外情況

1.塌陷區(qū)概況

塌方處洞頂為山體坡面，村莊在塌陷區(qū)影響范圍外依山勢而建，村內(nèi)混凝土干道從山腰貫穿村莊，勘察時可見中線處混凝土路面塌陷嚴重。

2.地表裂縫

塌陷區(qū)近似呈圓形，沿塌陷區(qū)邊界裂縫基本貫通，邊界周邊牽拉擠壓裂隙較多。

3.地表處陷坑

塌陷區(qū)中部有一陷坑，距離混凝土路面較近，橫向約8m，縱向長約10m長，坑深約2m。

三、塌方段的施工及支護情況

截止塌方時，上導掌子面里程、仰拱澆筑里程及二襯澆筑里程均滿足步距要求。施工支護按設計圖的“隧道拱墻設置I16型鋼鋼架，鋼架間距1榀/1m；二襯采用35cm厚仰拱采用40cm厚的C35鋼筋砼。 拱部設置超前小導管，需放炮時小炮短進尺掘進，同時加強地表及洞內(nèi)觀察觀測，以策安全”進行施工。

四、塌方后應盡快開展的工作

（一）警戒及指引

做好洞頂安全圍護警戒及指引工作，禁止無關人員等進入。

（二）臨時遮擋及排水措施

做好洞頂裂縫及陷坑的臨時遮擋，同時在塌陷區(qū)附近挖排水溝以防外圍明水流入塌陷區(qū)。

（三）地表下沉觀測

裂縫外20m范圍內(nèi)設立地表觀測點，具體按相關規(guī)程辦理。

（四）裂縫觀測

繪制裂縫平面圖，并對每次結(jié)果進行對比分析，結(jié)果及時分析及上報。

（五）地表坡面的穩(wěn)定性評估

根據(jù)監(jiān)控量測資料等對坡面的整體穩(wěn)定性進行分析和評價，必要時加設鉆探措施進行補充評價。

五、洞內(nèi)塌方影響段的緊急加固及后期處理

（一）臨時鎖口加固

塌方后，確保安全的情況下盡快開展洞內(nèi)影響段的鎖口工作，洞內(nèi)二襯至塌體坡腳附近，施做鋼架支護體系，鋼架及連接筋可適當加密。

根據(jù)洞內(nèi)初期支護變形、開裂情況，必要時繼續(xù)施做鋼架支護體系至塌口約3m附近。

（二）封閉塌體

塌方基本穩(wěn)定后，采取回填棄砟反壓形成上部工作平臺，平臺坡腳塌體腳部采用砂袋碼砌封堵，上部噴混凝土封閉，防止塌體外涌而引起再次塌方。

（三）拱部注漿

二襯端頭至塌口附近施做徑向注漿固結(jié)地層。漿液采用1:1水泥漿，注漿要求小壓力、間歇性注漿。

（四）后期永久處理

洞內(nèi)塌方處理完成后，對影響段初支進行拆換處理。結(jié)合洞內(nèi)外情況予以加強二次襯砌厚度，確保后期運營安全。

六、從地表對塌坑內(nèi)的塌體進行注漿處理及后期回填處理塌坑

鑒于地表塌陷區(qū)情況復雜，為最大限度確保整體地層的穩(wěn)定性，在確保安全的情況下從地表噴漿加固陷坑內(nèi)的塌體及其周邊地層。

（一）洞內(nèi)開挖前對塌體的注漿處理

洞內(nèi)大管棚壓漿施做完畢至少24小時后，對地表塌陷坑噴灑水泥漿液處理，漿液在坑底噴灑相對均勻；噴漿共計三次，間隔時間不小于15～24小時，每次的漿液配比應適當調(diào)整，漿液量根據(jù)預測的塌體方量進行計算。

（二）塌方段襯砌施做完成后的塌坑處理

洞內(nèi)塌方段最后一板二襯澆筑完畢至少7天后，地表陷坑內(nèi)夯填三七灰土。地表陷坑夯填完后整平塌陷區(qū)附近場地，并疏通水路，確保附近地表排水通暢；并恢復混凝土道路。

七、洞內(nèi)塌方處理

施做完成洞內(nèi)塌方影響段的加固、大管棚及地表塌體噴漿加固后可開展洞內(nèi)塌方處理。

（一）塌體塌腔探測

采用超前鉆機對塌體前方、拱頂附近及拱腰附近實施超前鉆，對塌體情況進行探測。

（二）拱部大管棚加固

拱部設φ 108超前管棚注漿加固塌方體，管棚長度根據(jù)探測情況確定。漿液按水玻璃水泥漿雙液漿液，注漿后快速在拱頂形成護殼，以有利于從地表對塌體的噴漿加固。

（三）開挖掘進

地表塌體注漿結(jié)束24小時后，可在洞內(nèi)開挖掘進，開挖前拱部施做超前小導管，初支全環(huán)采用I20a型鋼鋼架，二襯及仰拱均采用C35鋼筋混凝土。

（四）監(jiān)控量測

為控制沉降及收斂，鋼架間采用型鋼連接，拱部不設錨桿，但邊墻部位錨桿適當加長至6m，且錨桿環(huán)縱向間距不應過小。

（五）施工中注意事項

施工初支過程中，做好可能存在塌腔的探測工作及監(jiān)控量測工作，以策安全。

八、地表裂縫的永久處理

（一）危窯窯頂及附近的裂縫

采用三七灰土塞填密實，灰土高出地面30cm。

（二）危窯基礎或墻腳附近、穩(wěn)固地面（包括院落）及坡面處的主要裂縫

對裂縫進行有序灌漿處理，灌漿結(jié)束后采用三七灰土夯填密實，夯填土高出地面30cm。路面裂縫灌漿后水泥砂漿填縫密實。

（三）其他部位的裂縫

3mm以上的裂縫進行灌漿， 3mm及以下的裂縫夯填灰土高出地面30cm。

（四）裂縫灌漿

根據(jù)裂縫的走向及平面位置，綜合確定注漿管間距、注漿方量、漿液類型及灌漿間隔時間。

1.灌漿開始時間

地表塌陷坑內(nèi)噴漿完成4小時后。

2. 漿液類型的選擇

縫寬1cm以上的裂縫灌漿時采用水泥粘土漿（水灰比1:1，粘土占水泥質(zhì)量5%）；縫寬3～10mm的裂縫，漿液采用1:1水泥漿液。

3.灌漿順序

裂縫灌漿先低處后高處。由裂縫兩頭向中間，并間隔跳根灌漿。

4.注意事項

灌漿期間注意觀察，嚴禁漿液漫流。灌漿結(jié)束后形成書面資料，包含全部灌漿孔平面示意圖、每孔每次灌漿量及漿液種類等內(nèi)容。

九、監(jiān)控量測及觀察

（一）洞內(nèi)監(jiān)控量測

洞內(nèi)未施做二襯地段，量測斷面按5m一個，量測要求按設計文件及規(guī)程。

（二）洞外監(jiān)控量測

1.量測對象

進行裂縫及其向兩側(cè)延伸一定范圍內(nèi)的裂縫繼續(xù)觀測。

2.量測內(nèi)容

主裂縫裂縫寬度及沉降觀測。

3.觀測點設置注意事項

確保裂縫主要部位有觀測點即可，每個觀測基點必須有備用基點。

4.觀察工作

塌陷區(qū)范圍內(nèi)重點關注坡面。

5.資料

資料內(nèi)容包含文字記錄及影像資料。

十、結(jié)束語

塌方發(fā)生后，及時穩(wěn)妥的處理防塌很關鍵；但塌方的預防更為重要, 施工步距的控制、常規(guī)監(jiān)控量測的到位及采取合理的超前地質(zhì)預報手段是施工中預防塌方的重要環(huán)節(jié)。

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