毕都高速T7合同段峡口隧道塌方处理

王宗社

摘 要：峡口隧道塌方是交通工程建设的多发事故，往往会导致重大财产和人员损失.本文介绍毕都高速T7合同段峡口隧道右线掌子面YK14+273-281处塌方处理。

关键词：隧道；塌方；处理

1 工程地质情况

峡口隧道右线隧址山体位于碎屑岩、碳酸岩分布区，组成山体的岩层为三迭系中统巴东组第二段（T2b2）和第三段（T2b3）岩层。隧址在地质构造上位于濯河坝-大集场紧束向斜的核部，黔江正断层的下盘。八面山隆起与阿蓬江凹陷的边缘地带。岩层单斜，整合接触，岩层倾角有从地表往深部变陡的特点。岩层产状：72-106°∠18-47°，隧道轴线方位角10°，与岩层走向间最小夹角为6°。

YK14+273-YK14+281段为Ⅴ级围岩，为较完整的软岩与硬岩共存的过渡段，层状、块状结构，局部碎石状结构，且不均匀。YK14+280原地面标高为566.7m，隧道埋深62m。

2 峡口隧道右线掌子面塌方情况

2013年8月17日晚，峡口隧道右线YK14+273-YK14+274.5上导坑开挖后掌子面围岩为泥质粉砂岩，其中夹有薄层泥灰岩，软岩、硬岩共存，围岩破碎，层状、块碎石结构节理发育，拱部及右侧有裂隙水渗出，开挖过后拱部不断发生掉块，掌子面向外垮塌（图1），整个临空面高度为2-3m。在作业人员对掌子面进行初喷过程中，由于围岩状况差，且有裂隙水，围岩自稳能力极差，拱顶及掌子面坍塌继续扩大，随即施工人员、机械开始撤离。塌方趋于稳定后，作业人员再次初喷后开始施工，在钢拱架安装完成后，已封闭的掌子面再次垮塌，且施工好的初期支护以上拱顶也产生塌方，致使已完成的初期支护环向开裂，刚安装好的工字钢严重变形，拱顶有一巨大石块掉落，施工台车及机具等被掩埋。8月19日上午，塌方导致掌子面距初支距离8m，空腔高度为7-8m，且垮塌仍在继续，至22日趋于稳定。

3 塌方原因分析

从地质纵断面图及施工现场来看，该段为泥岩至泥灰岩变化段，围岩层间结合力差；从平面图看该区域为低洼汇水区，围岩整体性较差，破碎，不完整，经过整个雨季加之地下水的作用，开挖后极易造成岩体软化、失稳，导致塌方。

4 塌方处理

从该段地质情况、塌方的规模，要在较短的时间内加固塌腔使之处于稳定而形成一个安全的施工操作空间比较困难，处理时分两步，一是已初期支护段（小导管注浆加固）；其二形成一个稳定可靠的施工空间（注浆加固+泵送混凝土），使初期支护能顺利通过塌方段，具体实施如下：

4.1 针对于YK14+263-YK14+273段初期支护的加固（图2）：

（1）由于掌子面塌方造成YK14+263-273段已完成的初期支护开裂，采取拱部环向加设 42小导管注浆，小导管间距1.0×1.0m，每根长3.5m，每环19根，共10环；并且采用水泥水玻璃双液注浆，注浆参数：水泥浆水灰比1：1，水泥浆水玻璃体积比1：0.8；水玻璃浓度35波美度，模数2.4，注浆压力0.5-1.0Mpa，终压2.0Mpa。

（2）注浆前先进行注浆现场试验，注浆参数通过现场试验按实际情况确定。

4.2 塌方段的加固

（1）利用塌方洞渣及洞外弃渣进行分层反压回填封闭掌子面，回填面采用10cm厚C20喷射混凝土封闭；

（2）自YK14+273塌方处开始施作？椎42超前小导管，每根长6m，纵环向间距1.0*0.4m，小导管从工字钢腹板中穿过，采用双液注浆（注浆参数同上）。

（3）注浆结束支护过程中，预埋一节输送泵管道，预留长度要大于拱顶塌方体高度，以利于输送泵向塌腔内回填泵送C20混凝土；同时预埋两根长8m直径为10cm的钢管，泵送砼的高度为4m，背后空腔采用预留管道吹砂法进行填充密实。

4.3 塌方段开挖及支护

塌方段从拱顶、掌子面挤出土方量大约800m3 ，经过对塌方体周围的支护部分注浆加固，可以采用分部法开挖支护。

（1）注浆结束塌方体稳定之后，利用已支护好段初期支护作掩体，用挖掘机挖出上导坑一半的土体（如下图3）。开挖遇到注浆凝固的地方采用风镐开挖，严禁放炮，以减少对围岩的扰动。纵向开挖距离55cm，采用S5c支护类型（工字钢间距50cm）。支护好工字钢之后立即进行超前小导管注浆支护（图3），因为支护好的工字钢立于塌方体上，需要稳定拱脚（图3②），小导管夹住工字钢垂直工字钢拱肋，并且注浆加固。

（2）上导坑上半部分支护到未塌方掌子面时，回头先后开挖上导坑下半部分（图3中③、④，注意先支护好③再开挖④），同时预留核心土（图3⑥），相应的做好③、④部分支护的超前小导管和加固拱脚的小导管（图3⑤）。

（3）上导坑处理结束稳定之后开挖预留核心土。

5 施工注意事项

（1）严格按设计图纸步骤施工，上一工序未施工完不得进入下一道工序的施工；

（2）施工前施工技术人员对施工班组进行了详细的技术交底，现场施工负责人现场指挥，并设有安全防护及专人进行安全观测，如有异常情况及时进行应对处理；

（3）塌方段采用人力风镐开挖，严禁放炮，以减少对围岩的扰动；

（4）严格开挖纵向距离不得超过55cm（支护一榀拱架）；

（5）按设计要求施作拱墙脚注浆加固，并加大预留变形量，以防止侵限；

（6）做好监控测量工作，如有异常立即停止施工，确定无安全隐患后再进行施工。

6 结语

隧道施工不能完全依赖于图纸，更不能依赖于施工经验，要尊重科学。要重视地质工作的重要性，要配备相应的地质围岩检测设备，做出全面的、有效的超前地质预报，这是隧道施工的根本措施。

参考文献：

[1]《公路隧道施工技术规范》JTJ042-94，人民交通出版社.

[2] 吴焕通等编.隧道施工及组织管理指南[M].人民交通出版社.

摘 要：峡口隧道塌方是交通工程建设的多发事故，往往会导致重大财产和人员损失.本文介绍毕都高速T7合同段峡口隧道右线掌子面YK14+273-281处塌方处理。

关键词：隧道；塌方；处理

1 工程地质情况

峡口隧道右线隧址山体位于碎屑岩、碳酸岩分布区，组成山体的岩层为三迭系中统巴东组第二段（T2b2）和第三段（T2b3）岩层。隧址在地质构造上位于濯河坝-大集场紧束向斜的核部，黔江正断层的下盘。八面山隆起与阿蓬江凹陷的边缘地带。岩层单斜，整合接触，岩层倾角有从地表往深部变陡的特点。岩层产状：72-106°∠18-47°，隧道轴线方位角10°，与岩层走向间最小夹角为6°。

YK14+273-YK14+281段为Ⅴ级围岩，为较完整的软岩与硬岩共存的过渡段，层状、块状结构，局部碎石状结构，且不均匀。YK14+280原地面标高为566.7m，隧道埋深62m。

2 峡口隧道右线掌子面塌方情况

2013年8月17日晚，峡口隧道右线YK14+273-YK14+274.5上导坑开挖后掌子面围岩为泥质粉砂岩，其中夹有薄层泥灰岩，软岩、硬岩共存，围岩破碎，层状、块碎石结构节理发育，拱部及右侧有裂隙水渗出，开挖过后拱部不断发生掉块，掌子面向外垮塌（图1），整个临空面高度为2-3m。在作业人员对掌子面进行初喷过程中，由于围岩状况差，且有裂隙水，围岩自稳能力极差，拱顶及掌子面坍塌继续扩大，随即施工人员、机械开始撤离。塌方趋于稳定后，作业人员再次初喷后开始施工，在钢拱架安装完成后，已封闭的掌子面再次垮塌，且施工好的初期支护以上拱顶也产生塌方，致使已完成的初期支护环向开裂，刚安装好的工字钢严重变形，拱顶有一巨大石块掉落，施工台车及机具等被掩埋。8月19日上午，塌方导致掌子面距初支距离8m，空腔高度为7-8m，且垮塌仍在继续，至22日趋于稳定。

3 塌方原因分析

从地质纵断面图及施工现场来看，该段为泥岩至泥灰岩变化段，围岩层间结合力差；从平面图看该区域为低洼汇水区，围岩整体性较差，破碎，不完整，经过整个雨季加之地下水的作用，开挖后极易造成岩体软化、失稳，导致塌方。

4 塌方处理

从该段地质情况、塌方的规模，要在较短的时间内加固塌腔使之处于稳定而形成一个安全的施工操作空间比较困难，处理时分两步，一是已初期支护段（小导管注浆加固）；其二形成一个稳定可靠的施工空间（注浆加固+泵送混凝土），使初期支护能顺利通过塌方段，具体实施如下：

4.1 针对于YK14+263-YK14+273段初期支护的加固（图2）：

（1）由于掌子面塌方造成YK14+263-273段已完成的初期支护开裂，采取拱部环向加设 42小导管注浆，小导管间距1.0×1.0m，每根长3.5m，每环19根，共10环；并且采用水泥水玻璃双液注浆，注浆参数：水泥浆水灰比1：1，水泥浆水玻璃体积比1：0.8；水玻璃浓度35波美度，模数2.4，注浆压力0.5-1.0Mpa，终压2.0Mpa。

（2）注浆前先进行注浆现场试验，注浆参数通过现场试验按实际情况确定。

4.2 塌方段的加固

（1）利用塌方洞渣及洞外弃渣进行分层反压回填封闭掌子面，回填面采用10cm厚C20喷射混凝土封闭；

（2）自YK14+273塌方处开始施作？椎42超前小导管，每根长6m，纵环向间距1.0*0.4m，小导管从工字钢腹板中穿过，采用双液注浆（注浆参数同上）。

（3）注浆结束支护过程中，预埋一节输送泵管道，预留长度要大于拱顶塌方体高度，以利于输送泵向塌腔内回填泵送C20混凝土；同时预埋两根长8m直径为10cm的钢管，泵送砼的高度为4m，背后空腔采用预留管道吹砂法进行填充密实。

4.3 塌方段开挖及支护

塌方段从拱顶、掌子面挤出土方量大约800m3 ，经过对塌方体周围的支护部分注浆加固，可以采用分部法开挖支护。

（1）注浆结束塌方体稳定之后，利用已支护好段初期支护作掩体，用挖掘机挖出上导坑一半的土体（如下图3）。开挖遇到注浆凝固的地方采用风镐开挖，严禁放炮，以减少对围岩的扰动。纵向开挖距离55cm，采用S5c支护类型（工字钢间距50cm）。支护好工字钢之后立即进行超前小导管注浆支护（图3），因为支护好的工字钢立于塌方体上，需要稳定拱脚（图3②），小导管夹住工字钢垂直工字钢拱肋，并且注浆加固。

（2）上导坑上半部分支护到未塌方掌子面时，回头先后开挖上导坑下半部分（图3中③、④，注意先支护好③再开挖④），同时预留核心土（图3⑥），相应的做好③、④部分支护的超前小导管和加固拱脚的小导管（图3⑤）。

（3）上导坑处理结束稳定之后开挖预留核心土。

5 施工注意事项

（1）严格按设计图纸步骤施工，上一工序未施工完不得进入下一道工序的施工；

（2）施工前施工技术人员对施工班组进行了详细的技术交底，现场施工负责人现场指挥，并设有安全防护及专人进行安全观测，如有异常情况及时进行应对处理；

（3）塌方段采用人力风镐开挖，严禁放炮，以减少对围岩的扰动；

（4）严格开挖纵向距离不得超过55cm（支护一榀拱架）；

（5）按设计要求施作拱墙脚注浆加固，并加大预留变形量，以防止侵限；

（6）做好监控测量工作，如有异常立即停止施工，确定无安全隐患后再进行施工。

6 结语

隧道施工不能完全依赖于图纸，更不能依赖于施工经验，要尊重科学。要重视地质工作的重要性，要配备相应的地质围岩检测设备，做出全面的、有效的超前地质预报，这是隧道施工的根本措施。

参考文献：

[1]《公路隧道施工技术规范》JTJ042-94，人民交通出版社.

[2] 吴焕通等编.隧道施工及组织管理指南[M].人民交通出版社.

摘 要：峡口隧道塌方是交通工程建设的多发事故，往往会导致重大财产和人员损失.本文介绍毕都高速T7合同段峡口隧道右线掌子面YK14+273-281处塌方处理。

关键词：隧道；塌方；处理

1 工程地质情况

峡口隧道右线隧址山体位于碎屑岩、碳酸岩分布区，组成山体的岩层为三迭系中统巴东组第二段（T2b2）和第三段（T2b3）岩层。隧址在地质构造上位于濯河坝-大集场紧束向斜的核部，黔江正断层的下盘。八面山隆起与阿蓬江凹陷的边缘地带。岩层单斜，整合接触，岩层倾角有从地表往深部变陡的特点。岩层产状：72-106°∠18-47°，隧道轴线方位角10°，与岩层走向间最小夹角为6°。

YK14+273-YK14+281段为Ⅴ级围岩，为较完整的软岩与硬岩共存的过渡段，层状、块状结构，局部碎石状结构，且不均匀。YK14+280原地面标高为566.7m，隧道埋深62m。

2 峡口隧道右线掌子面塌方情况

2013年8月17日晚，峡口隧道右线YK14+273-YK14+274.5上导坑开挖后掌子面围岩为泥质粉砂岩，其中夹有薄层泥灰岩，软岩、硬岩共存，围岩破碎，层状、块碎石结构节理发育，拱部及右侧有裂隙水渗出，开挖过后拱部不断发生掉块，掌子面向外垮塌（图1），整个临空面高度为2-3m。在作业人员对掌子面进行初喷过程中，由于围岩状况差，且有裂隙水，围岩自稳能力极差，拱顶及掌子面坍塌继续扩大，随即施工人员、机械开始撤离。塌方趋于稳定后，作业人员再次初喷后开始施工，在钢拱架安装完成后，已封闭的掌子面再次垮塌，且施工好的初期支护以上拱顶也产生塌方，致使已完成的初期支护环向开裂，刚安装好的工字钢严重变形，拱顶有一巨大石块掉落，施工台车及机具等被掩埋。8月19日上午，塌方导致掌子面距初支距离8m，空腔高度为7-8m，且垮塌仍在继续，至22日趋于稳定。

3 塌方原因分析

从地质纵断面图及施工现场来看，该段为泥岩至泥灰岩变化段，围岩层间结合力差；从平面图看该区域为低洼汇水区，围岩整体性较差，破碎，不完整，经过整个雨季加之地下水的作用，开挖后极易造成岩体软化、失稳，导致塌方。

4 塌方处理

从该段地质情况、塌方的规模，要在较短的时间内加固塌腔使之处于稳定而形成一个安全的施工操作空间比较困难，处理时分两步，一是已初期支护段（小导管注浆加固）；其二形成一个稳定可靠的施工空间（注浆加固+泵送混凝土），使初期支护能顺利通过塌方段，具体实施如下：

4.1 针对于YK14+263-YK14+273段初期支护的加固（图2）：

（1）由于掌子面塌方造成YK14+263-273段已完成的初期支护开裂，采取拱部环向加设 42小导管注浆，小导管间距1.0×1.0m，每根长3.5m，每环19根，共10环；并且采用水泥水玻璃双液注浆，注浆参数：水泥浆水灰比1：1，水泥浆水玻璃体积比1：0.8；水玻璃浓度35波美度，模数2.4，注浆压力0.5-1.0Mpa，终压2.0Mpa。

（2）注浆前先进行注浆现场试验，注浆参数通过现场试验按实际情况确定。

4.2 塌方段的加固

（1）利用塌方洞渣及洞外弃渣进行分层反压回填封闭掌子面，回填面采用10cm厚C20喷射混凝土封闭；

（2）自YK14+273塌方处开始施作？椎42超前小导管，每根长6m，纵环向间距1.0*0.4m，小导管从工字钢腹板中穿过，采用双液注浆（注浆参数同上）。

（3）注浆结束支护过程中，预埋一节输送泵管道，预留长度要大于拱顶塌方体高度，以利于输送泵向塌腔内回填泵送C20混凝土；同时预埋两根长8m直径为10cm的钢管，泵送砼的高度为4m，背后空腔采用预留管道吹砂法进行填充密实。

4.3 塌方段开挖及支护

塌方段从拱顶、掌子面挤出土方量大约800m3 ，经过对塌方体周围的支护部分注浆加固，可以采用分部法开挖支护。

（1）注浆结束塌方体稳定之后，利用已支护好段初期支护作掩体，用挖掘机挖出上导坑一半的土体（如下图3）。开挖遇到注浆凝固的地方采用风镐开挖，严禁放炮，以减少对围岩的扰动。纵向开挖距离55cm，采用S5c支护类型（工字钢间距50cm）。支护好工字钢之后立即进行超前小导管注浆支护（图3），因为支护好的工字钢立于塌方体上，需要稳定拱脚（图3②），小导管夹住工字钢垂直工字钢拱肋，并且注浆加固。

（2）上导坑上半部分支护到未塌方掌子面时，回头先后开挖上导坑下半部分（图3中③、④，注意先支护好③再开挖④），同时预留核心土（图3⑥），相应的做好③、④部分支护的超前小导管和加固拱脚的小导管（图3⑤）。

（3）上导坑处理结束稳定之后开挖预留核心土。

5 施工注意事项

（1）严格按设计图纸步骤施工，上一工序未施工完不得进入下一道工序的施工；

（2）施工前施工技术人员对施工班组进行了详细的技术交底，现场施工负责人现场指挥，并设有安全防护及专人进行安全观测，如有异常情况及时进行应对处理；

（3）塌方段采用人力风镐开挖，严禁放炮，以减少对围岩的扰动；

（4）严格开挖纵向距离不得超过55cm（支护一榀拱架）；

（5）按设计要求施作拱墙脚注浆加固，并加大预留变形量，以防止侵限；

（6）做好监控测量工作，如有异常立即停止施工，确定无安全隐患后再进行施工。

6 结语

隧道施工不能完全依赖于图纸，更不能依赖于施工经验，要尊重科学。要重视地质工作的重要性，要配备相应的地质围岩检测设备，做出全面的、有效的超前地质预报，这是隧道施工的根本措施。

参考文献：

[1]《公路隧道施工技术规范》JTJ042-94，人民交通出版社.

[2] 吴焕通等编.隧道施工及组织管理指南[M].人民交通出版社.