浅谈隧道施工局部塌方原因分析与处理方案

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1、浅谈隧道施工局部塌方原因分析与处理方案浅谈隧道施工局部塌方原因分析与处理方案周先仓（安徽省高等级公路工程监理有限公司，安徽合肥230022）摘要：本文着重介绍了绩黄高速佛岭隧道施工洞口仰坡塌方、洞口浅埋段冒顶塌方、洞内拱顶局部塌方的原因分析和处理方案，目的能在以后的隧道施工中有一定的借鉴意义。关键词：隧道塌方；原因分析；处理方案1.佛岭隧道主要地质特点佛岭隧道为左右分离式曲线特长隧道，位于黄山市歙县境内的佛岭山脚下，是安徽省在建高速公路绩（溪）黄（山）高速公路的重、难点工程，是安徽省境内目前最长的公路隧道，隧道全长3904m，隧道起点里

2、程为：ZK24+459，YK24+516，终点里程为：ZK28+163，YK28+420。根据地质勘测，佛岭隧道的地质状况较差，隧区有五条大断层穿越，断层使围岩级别降低，破碎带处为Ⅴ级，影响段为Ⅳ级，易产生洞顶坍落、冒顶，成洞条件差；隧道进口段和出口段，节理裂隙及风化裂隙极为发育，岩体呈碎裂状，局部呈散体状结构，隧道施工开挖切削原有山坡和山体，破坏其原有平衡，易造成落石、掉块及坍塌；隧道进出口于山体一侧通过，特别是左线出口处发育一小冲沟，地形较陡，隧道右线出口段在此穿越，易由隧道拱肩覆盖层厚度差异过大而形成偏压，加上该段本身位于出口浅埋

3、段，隧道施工过程中极易发生冒顶、塌方等事故。2.佛岭隧道洞口仰坡塌方处理2.1设计仰坡防护情况佛岭隧道右洞出口仰坡设计为4米锚杆（锚杆型号Φ22，间距2×2米），外加挂网喷射10cm厚C20砼（φ8圆钢，网格间距20×20cm）形式，仰坡刷坡坡率为1：0.5。2.2塌方情况及原因分析佛岭隧道出口端右洞于2008年11月24日开始进洞施工，进洞开挖方式采用环形开挖预留核心土，2008年11月26日凌晨五点半，进洞左侧仰坡开始出现裂纹，仰坡外截水沟底部同时开裂，裂缝将近约1厘米，环长约3m，为防止仰坡继续开裂，及时对仰坡进行喷射砼封闭处理，

4、并派专人对仰坡进行观察，密切观察围岩动态，上午九点半仰坡面继续失稳，截水沟处裂缝也开始扩张，并延伸至全断面仰坡范围，十点十分，进洞左侧仰坡面开始塌方，塌方持续至十一点四十分，塌方面积约六十平方米，塌方深度最深处超过四米，同时右侧套拱向洞外位移约8cm（见图一、图二）。分析认为，出现塌方主要是因为仰坡围岩较差，岩层风化严重，有夹泥层，充填物为粉质粘土；仰坡上部松散土层覆盖较厚，自稳性较差，同时由于施工期间雨水较多，夹泥层进水，加上进洞前后施工（包括中管棚钻孔）对仰坡土体产生了扰动，而设计边坡坡率较小，造成洞口仰坡失稳塌方。2.3处理方案(

5、1)对整个仰坡面进行刷坡卸载，坡率按现场实际情况定，尽量保持仰坡面的平顺，实际施工坡率成型后为1：1。(2)在原设计中管棚环外0.5m~1m范围内施工二排φ50注浆小导管对仰坡进行成洞面加固，小导管环向间距40cm，长度5m（后附示意图），小导管注浆压力不大于2Mpa，对坡面进行加固固结作用；(3)变更仰坡面全范围重新挂网喷护，钢筋网采用型号φ8圆钢，间距10cm×10cm，喷射砼厚度10cm，在坡面注浆小导管范围外仰坡面采取砂浆锚杆支护，锚杆型号Φ22，长度4m，间距1m×1m，梅花型布置。(4)在注浆小导管施工完毕待注浆强度达到设计

6、强度的70%后进行洞内施工，实际施工时注浆三天后恢复洞内施工；(5)及时重新在仰坡开挖轮廓线外大于5米处施作临时截水沟，避免雨水对仰坡面的冲刷；(6)加强监控量测频率，对洞口段仰坡施工产生的位移及洞内拱顶沉降和周边不均衡收敛及时监测，如有异常将积极调整施工方案，起到参数指导作用。实际施工过程中，洞口段开挖过程中，地表沉降量六天累积沉降值为35mm后趋于趋定，洞内拱顶沉降量七天累积沉降值为24mm后，拱顶沉趋于稳定，周边收敛变形量六天后累积值达到7.8mm后，变形趋于稳定，累积变形量均在设计规定值内。3．佛岭隧道冒顶塌方处理3.1设计初期

7、支护情况设计为Ⅴ级浅埋偏压衬砌，φ50注浆超前小导管，环向间距40cm，L=4.5m，搭接长度1.46m；初期支护为Φ25mm中空注浆锚杆，L=4.0m,@75×100cm，φ8mm钢筋网，@20×20cm，I20a工字钢钢拱架，间距75cm，喷早强混凝土25cm。3.2坍塌情况及原因分析佛岭隧道出口段右洞于2009年2月20~22日进行YK28+292～YK28+289施工，岩体形态为土夹石，并存在很大的一块土质夹层。2009年2月22日晚九点左右，进洞钻爆里程掌子面达到YK28+290.25时，发现右侧拱顶(浅埋段)存在局部塌方，渣

8、体为红褐色粘土，在随后安排的出渣施工中，发现洞身土层形态存在异常，掉块严重，2月21日施工的超前小导管出现变形，隧道拱顶出现断断续续的小范围冒顶塌方，并将大部分的超前小导管打弯；待塌穴稳定后，及时对掌子面进