浅埋隧道塌方处治方法探析

周国猛

【摘要】本文就隧道浅埋塌方出现的原因和相应的处治措施进行了分析和研究，并根据实例分析和应用对处治方法的实施情况进行了评价。

【关键词】浅埋；隧道；塌方；原因；处治

1、实例分析浅埋隧道塌方出现的原因

隧道在开挖过程中出现塌方的原因主要来自多个方面，包括地质因素、认识因素、设计因素、施工因素等。首先在地质因素的多变和不可预见是导致塌方的重要因素，由于施工地段的地质条件复杂，在施工过程中遇到围岩本身属性不稳定，结构松散以及断层、节理裂隙发育带等不良地质条件均增加了塌方出现的可能性。其次认识因素主要是指在施工人员及设计人员错误的思想观念，只为眼前利益而对于施工安全方面缺乏重视；第三是设计因素，在涉及隧道时由于前期受勘探设备和费用的限制而没有进行全面而细致的勘探，不能准确的分析地质情况，最终导致地质灾害；第四是施工因素，所采用的施工方法与地质条件不符或者违反了施工技术相关规范要求也会造成塌方。

本次探究实例隧道为双向四车道单向行车分离式隧道，出口分左右两个洞口，围岩性质属强风化、全风化花岗岩闪长岩，结构松散，呈现碎状、裂状，多为硬度较小的岩石，极易坍塌或出现冒顶等严重的灾害；还有残坡积土且土体中夹杂较多的球状中风化花岗闪长岩以及大量的孤石，这些孤石呈现无需堆积，且孤石与孤石之间的空隙和空洞均较大，稳定性较差。在开挖过程中出现了初支拱顶的大幅度下沉导致停工，由于手地下水的影响撑子面和拱脚部位的围岩土体趋于饱和，必须将水排出，但是在排水过程中流水导致流泥现象，使得地表下沉，之后在对撑子面进行封堵时拱顶出现了土体掉落，出现大面积土体坍塌，最终导致了冒顶塌陷。

2、处治方法及实施

隧道塌方处理通常要遵循“先加固、防扩展、后处理”的原则，因此针对实例隧道塌方首先要进行的就是加固，这也是处治塌方的重要步骤，故采用帷幕注浆和地表注浆的方式进行加固，具体措施如下：

2.1帷幕注浆

帷幕注浆是指将按一定配比混合的浆液注入到不良地質富水带，浆液由轴向辐射状布孔注入，随后渗透并扩散到土体的空隙中，并迅速凝固，从而使土体具有一定的强度，同时在不良地质富水带开挖轮廓线及底部形成堵水帷幕，将地下水流的通路切断，并最终达到稳固土体、切断水流的目的。具体操作程序为首先是一系列准备工作，然后根据实施注浆前的地质勘探和参数设计进行布孔和钻孔，最后将注浆管甚至孔道将进行注浆并检查注浆效果。帷幕注浆是一个循环的过程，每个循环布孔相同，注浆钻孔正面图如图1所示。根据具体情况设置孔的深度，选择合适钻头成孔和套管的管长。注浆浆液由水泥浆和水玻璃按照10：3的比例进行配比，根据施工现场的具体时间确定凝胶时间。注浆方式选择全孔一次性压入的方式，调整初始压力和最终注射压力，如果在注浆过程中出现了冒浆或者串浆要将注浆顺序改为由里向外和由上到下。注意在塌方注浆时要考虑到塌陷处的空袭较大、空洞过多的情况，常常会出现注浆无力、吃浆过大的现象，面对这种情况在注浆量达到一定程度后要暂停进行换孔注浆。

2.2地表注浆

地表注浆液的配比与帷幕注浆液的配比相同，须严格选择注浆液配比的材料，并搅拌均匀，注意要随拌随用。在注浆前首先要用清水将注浆孔冲洗干净，控制合适的压强，从孔底板用清水返压冲洗，直到冲出来的水中不含任何泥土和杂质，确保注浆孔的通常，以保证注浆的饱满和密实。在注浆的过程中要选择孔底返浆的注浆方式，控制合适的注浆压强，直到新浆液溢出孔口才可以停止注浆，且在此过程中不能随意抽拔注浆管及孔口，具体设备工作图详见图2。

帷幕注浆和地表注浆能够有效的增强隧道不良地质的稳定性，从而确保以后隧道开挖的可实施性。在完成对隧道的帷幕注浆和地表注浆后应选用三台阶七步的方法，并结合超前小导管支护进行后续的开挖，紧密衔接各项工序操作，是围岩暴露的时间缩短，以防止围岩失稳现象的发生，与此同时严密监测施工情况，加强围岩支护结构，确保隧道开凿的顺利和安全。

3、结语

本文以某浅埋隧道塌方为例进行分析，造成浅埋隧道塌方的原因主要是围岩属性、地下水等不良地质条件，以及降雨等自然环境因素等，针对塌方的处治方法主要是通过帷幕注浆和地表注浆来对围岩进行加固，在实施过程中要结合监控量测数据和地质报告，遵循严格的注浆原则，以确保处治方案的有效性，从而为后续隧道的开挖提供有力的保障。