吊公岭隧道K288+750～K288+775段塌方处理方案

蔡志兴（福建省第一公路工程公司）

吊公岭隧道K288+750～K288+775段塌方处理方案

蔡志兴
（福建省第一公路工程公司）

近年来随着城市建设进程的不断加快，公路工程建设得到如火如荼的发展，在这种形势下，隧道工程建设逐渐走入人们的视野中，成为一种常见的工程建设方式，因为受到地质情况等因素的影响，隧道工程建设过程中塌方情况的出现已不新鲜，其带来的巨大损失不得不引起人们的注意。本文研究的对象为省道304线尤溪西城至八字桥公路改建工程，该工程在施工过程中出现隧道塌方，塌方出现的主要原因是塌方段为花岗岩和粉砂岩断层接触带，地质条件差，通过在坍塌体的外表面码砌止浆沙袋墙、在空腔填满并且填筑砂浆混凝土等施工措施对本次隧道塌方进行有效处理。并对本次隧道塌方的经验和教训进行总结，以期对未来同类型的隧道塌方情况的处理提供一些借鉴和参考。

吊公岭；隧道；塌方；施工

在公路建设、市政道路等工程建设过程中，隧道修建方式在其中出现的频率越来越高，因为地质情况复杂、现场施工管理不规范等因素的影响，隧道施工过程中经常会出现一些塌方事故。隧道塌方主要是以为内在开挖过程中遇到围岩断裂、流砂等变化，同时未能及时采取相应的支护措施，或者施工质量差、不及时等原因使围岩不稳，最终出现隧道塌方。一般情况下遇到隧道塌方，会结合塌方原因和规模通过加固塌体、临时支撑等施工方法对其进行处理。塌方之后会造成隧道工作面停工多日的情况，施工人员闲置，不仅增加费用还危及到施工人员的安全，所以制定一个经济安全的隧道处理方案十分关键。本文以省道304线尤溪西城至八字桥公路改建工程为例，对隧道塌方处理方式展开进一步的分析与探讨。

1　工程情况

本人有幸负责省道304线尤溪西城至八字桥公路改建工程XCD4标的总体施工安排，该工程项目位于福建省三明市尤溪县境内，起讫桩号K286+900～K292+953.75，全长5.656km。二级路段设计速度40km/h，路基宽度8.5m。总工期为18个月，合同总造价为4099.4819万元。该项目里有一座隧道为吊公岭隧道，总长900m，起讫桩号为K288+115～K289+015，隧道净宽0.75+2× 3.5+0.75=8.5m，净高5.0m，侧向宽度0.25m。

当隧道施工施工至掌子面为K288+775时发生塌方，塌方纵向长约23m，塌方高度约为15～20m，坍塌渣体主要为土夹块石结构，无人员受伤。现就该塌方段的处理方案进行阐述。

2　塌方情况

2010年11月20日早5时，吊公岭隧道K288+752～K288+ 775段发生塌方，塌方纵向长约23m，塌方高度约为15～20m，坍塌渣体主要为土夹块石结构，无人员受伤。塌方段前方K288+ 706～K288+752段已施工Ⅳ级围岩初期支护发现1处开裂变形。本段原设计为Ⅱ级围岩，2010年10月15掌子面开挖至K288+ 706时，经现场勘察围岩为花岗岩和粉砂岩断层接触带，裂缝发育，围岩破碎，结构为碎镶嵌结构为主，地质条件差，该段原勘察围岩与实际围岩不符合，于2010年10月16日通过四方会议从桩号K288+706起开挖方法与支护类型按Ⅳ级围岩进行施工，待围岩稳定后，再进行现场勘察，以便及时对围岩支护类型进行动态调整。掌子面至K288+775时，现场勘察围岩较为破碎，地质条件较差，为了确保隧道施工安全，于2010年11月17日停止隧道掘进施工。

3　原因分析

塌方段为花岗岩和粉砂岩断层接触带，裂缝发育，围岩破碎，结构为碎镶嵌结构为主，并有断层泥，渗水严重，地质条件差。

4　地表观测

由于塌方段落隧道埋深较浅（80m），隧道顶为原省道304线车流量较大，对塌方段落地表布设观测桩，进行沉降及水平位移观测，若地表出现裂缝或是隧道冒顶马上上报以便及时处理。

5　初支段处理（K288+706～K288+752）

对K288+706-K288+752段架立临时钢支撑按规范要求进行监控观测，观察初支是否收敛，以保证施工人员处理坍塌段落的安全，对开裂变形段落进行打设5m长φ50×5径向小导管并注浆加固围岩，小导管纵环向间距1m×1m，及时跟进该段二衬。

6　塌方段处理（K288+752～K288+775）方案

（1）在坍塌体的外表面码砌止浆沙袋墙，要求保证可以承受泵送往塌腔内的砂浆压力，然后往塌腔内预先布好2～3根泵送钢管，泵送砂浆填满塌腔。泵送砂浆分两次进行，第一次泵送填高1m后，等砂浆强度达到规范要求后进行第二次泵送，第二次泵送直至将塌腔填充满。

（2）在空腔填满并且填筑砂浆混凝土达到强度后方可继续掘进，在掘进前做好施工辅助措施，采用上台阶预留核心土开挖方式，施工进尺度为50cm，按规范要求加强监控量测。

（3）初期支护采用C25喷射混凝土、钢筋网（φ6.20×20cm）和I20b工字钢，纵向间距60cm，每榀之间采用纵向联接筋连接，纵向联接环向间距为80cm，并设置临时仰拱及时封闭成环。具体详见设计图纸。

（4）施工辅助措施采用纵、径向小导管并注浆。具体详见设计图纸。

①小导管设计参数：

a.钢管采用外径50mm，壁厚5mm的无缝钢管，钢管长为5m。

b.钢管梅花型布置，钢管环向间距为50cm，纵向间距为2.8m。

c.外插角：15°。

②小导管注浆材料、压力及配合比：为了保证水泥浆液在土体中一定范围内扩散，注浆材料采用C30细粒水泥浆，注浆压力为2.0MPa。施工时注浆量根据现场试验进行调整。

④径向小导管注浆顺序：注浆时先拱墙，后拱部，并采取隔孔注浆方式。

④小导管注浆结束标准

a.注浆压力逐步升高，达到设计终压并继续注浆15min以上。

b.进浆量一般为20～30L/min以下，实际注浆量由现场确定。

7　塌方处理效果

从开始施工一直到施工完成为期18个月，304线尤溪西城至八字桥公路改建工程通过采取以上隧道塌方处理方案，对塌方体展开了二次开挖和初期支护。一直到塌方段混凝土二次衬砌完成以后，始终未发现初期喷射混凝土存在明显的沉降变异，由此可以证明，在施工过程中所采取的处理措施是稳定的、安全的。

8　经验与体会

①省道304线尤溪西城至八字桥公路改建工程隧道塌方除了地质方面的原因之外，也存在施工工艺不当及地质勘测不到位等原因。②在塌方处理过程中应坚持安全第一、方案适用、经济性和快捷性四项原则，对处理过程的合理性进行保证。④隧道工程施工会受到地下水发育、地质构造变化等原因的影响，因此塌方频率比较高，一旦出现隧道塌方会造成工作面全面停工，不仅增加费用，还会危及到施工人员的人身安全，所以选择经济合理的塌方处理方案尤为重要。

9　总结

综上所述，根据该方案的施工要领，我们组织经验丰富的施工队进行施工，目前已顺利完成该塌方段的处理，在紧后工序二衬施工完成后，该塌方段的处理即完成。按照以上施工方案进行实施之后，在最短时间之内将隧道塌方段的处理工作做好，由此可见，针对施工现场实际情况展开深入细致的调查与分析，在此基础上选择一种合理的塌方处理方案是对塌方处理成功的一种重要保障。本文结合省道304线尤溪西城至八字桥公路改建工程隧道塌方案例，对出现隧道塌方的原因进行了分析，并提出了适合本工程实际塌方情况的塌方处理方案，最后对塌方处理的经验与体会进行深入阐述，希望本文的研究可以为隧道工程建设相关人员的工作提供一些启发。

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U455.49

A

1673-0038（2015）06-0170-02

2015-1-23

蔡志兴（1975-），男，工程师，大学本科，主要从事公路工程施工管理工作。