高原富水冰碛隧道洞内坍塌成因与处置技术研究——以拉林铁路米林隧道为例

陈天明

(中铁十九局集团有限公司，北京 100176)

0 引言

加快我国西南地区铁路建设，改善其交通运输条件与投资环境，是促进该地区繁荣与经济快速发展的重要举措。新建拉林铁路位于青藏高原，气候寒冷，沿线地质复杂。拉林铁路米林隧道是我国首条穿越冰碛层地质的隧道，复杂的富水冰碛地质给隧道施工带来了前所未有的挑战。能否解决隧道穿越高原富水冰碛地层的技术难题，既关系到拉林铁路的建设质量和能否按期建成通车，也关系到西南冰碛地区今后的隧道建设。冰碛地层广泛分布于欧洲、北美洲和中国西部的高原山地，其中现代冰川地貌约占全球陆地面积的11%，由第四纪古冰川塑造的地貌约占全球陆地面积的32%。随着全球在冰碛地区工程建设的逐步开展，对冰碛地层工程地质特性和工程处治措施的研究引发了国内外关注，并逐步成为研究热点。自20世纪50年代，国内许多专家、学者进行了相关的研究和探索，并取得了一定成果，可以归纳为以下8个方面： 1)冰碛土的力学性质[1-2]； 2)冰碛堆积体的成因和特征[3-4]； 3)冰碛地层隧道围岩的冻胀特性[5]； 4)冰碛土的抗剪强度特性[6-7]； 5)冰碛土的工程地质特性[8-9]； 6)寒区冰碛土的冻胀特性[10]； 7)地下水、地表水对冰碛地层的破坏作用及其对工程建设的影响[11-12]； 8)冰碛地层的工程处治措施[13-14]。

但从上述研究情况看，目前在高原冰碛地层的形成与地质特征、富水冰碛隧道洞内坍塌的成因与处治技术方面尚有待探索。在我国西部高原山地冰碛地层广泛分布以及当前国内推行“一带一路”建设和西部大开发战略的背景下，本文以新建拉林铁路米林隧道为例，对高原冰碛地层的形成与地质特征、富水冰碛隧道洞内坍塌成因及其处治技术进行探索，以期为解决我国西部地区富水冰碛地层铁路隧道建设中的技术难题提供借鉴。

1 工程概况

1.1 隧道概况

米林隧道位于念唐古拉山与喜马拉雅山之间的藏南谷地高山区，山高谷深，气候极端恶劣。区内山脉呈南北纵贯延展，谷岭相间，地势起伏跌宕，海拔在2 940～4 230 m。隧道纵断面标高在2 965～3 076 m，隧道最大埋深为1 200 m。隧道进、出口有乡村公路相通，交通较方便。

米林隧道是拉林铁路的重点控制工程，也是沿线地质条件最复杂的隧道。隧道起讫里程为D2K378+111～D2K389+671，全长11 560 m。LLZQ-12标施工斜井—出口段(D2K384+085～D2K389+671)长5 586 m，该段隧道线路纵坡为-6‰～-10.2‰的单面下坡，出口端481.389 m位于R1 600 m的左偏曲线上，其余位于直线上。

1.2 冰碛段水文地质情况

地质补勘揭示，D2K387+400～+510段洞身拱顶以上6～8 m及轨面以下约6 m范围内均为砾砂层，粗颗粒含量较少。洞身范围内局部夹细砂层透镜体，且由D2K387+503.4向D2K387+469开挖方向，细砂、粉土等细颗粒含量明显增多，圆砾土以上粗颗粒含量仅占20%～30%，其余为细砂及黏性土等充填。施工超前钻孔探明，该段地下水呈“股状”发育特征，掌子面出水量约20 m3/h，水量较大且较稳定、水质浑浊，细颗粒随地下水流失的现象较为明显。掌子面围岩由于受地下水的持续冲刷，稳定性较差。

洞内坍塌段位于D2K387+470～+486处，其埋深约为157 m。地下水类型为第四系孔隙潜水，主要为大气降水及地表水补给，水位位于拱顶以上约73.5 m处，地下水对混凝土结构无侵蚀性。

1.3 冰碛段预设计开挖支护方案

图1 冰碛层地表深孔钻探图(单位： m)

表1 帷幕及管棚注浆参数

根据现场地质判断，D2K387+469～+503.4段穿越的地层仍为冰碛层，由于施工时掌子面围岩尚能自稳，水量有所减少，故取消了该段原设计的帷幕注浆，其余开挖与衬砌方案仍执行原设计。

1.4 洞内坍塌情况

发生洞内坍塌时，全隧上、中台阶及线路右侧下台阶的开挖和初期支护工作均已完成，仅剩余线路D2K387+477～+485段约8 m范围内的左下台阶尚未开挖。2020年5月2日0时10分，在线路D2K387+485处进行左侧下台阶开挖时，发现该处初期支护已发生变形；至0时40分，D2K387+485处附近中台阶的初期支护钢架开始垮塌；至1时20分，拱部钢架开始垮塌；至1时45分，线路左侧边墙及拱部钢架垮塌至D2K387+477处。截至当日5时30分，虽然塌腔内仍有零星掉块，但总体已基本稳定，出现塌方的段落为D2K387+470～+486段。塌方范围主要发生在隧道拱部及左侧边墙，最大塌腔断面发生在D2K387+480处，目测拱部最大塌腔高度为8～10 m，线路左侧边墙处最大塌方深度为5～6 m，总塌方量约为500 m3。坍塌碴体主要以细颗粒土为主，塌方体表层被散落的漂石土所覆盖，塌腔最大横断面及地质分层如图2所示。

2 冰碛地层的形成及其特征

2.1 冰碛地层的形成及其地质特征

冰碛地层是在第四纪冰川消融过程中，由冰川迁移所挟带和搬运的未经其他外力(特别是未经冰融水)明显改造的碎屑物，如漂石、碎石、砂砾、粉土和黏土等，在毫无分选的条件下快速混杂沉积形成的一种特殊地层，又称冰川沉积物地层。它的宏观特征主要表现为无分选、无定向、无磨圆、无层理等。

图2 冰碛隧道塌腔最大横断面及地质分层示意图(单位： m)

2.2 冰碛堆积物与其他沉积物的区别

第四系沉积物作为岩石圈的组成部分，按其成因不同，可分为流水沉积物、湖泊与沼泽沉积物、冰川与冻土堆积物、风成堆积物、海洋沉积物、海陆交替带沉积物6类。常见地层沉积物具有共同的特点，即颗粒具有一定的分选性和磨圆度，堆积物具有成层现象等特征。与常见地层沉积物不同，冰碛堆积物具有以下特征：

1)通常均由碎屑物组成，颗粒间大小混杂，缺乏分选性，经常是巨大的石块和细微的泥质物的混合物；

2)颗粒绝大部分棱角明显，部分角砾表面具有磨光面或冰擦痕；

3)碎屑物无定向排列，扁平或长条状石块可呈直立状态，堆积物无成层现象；

4)堆积物中含有适应寒冷气候的生物化石，如寒冷型的植物孢子和花粉等；

5)电镜下观察，冰碛物中的石英砂粒形态不规则，棱角尖锐，表面具有碟形洼坑，坑内有贝壳状断口及平行阶坎。

这主要源于其由冰川和冰水搬运的特殊形成过程。

2.3 富水冰碛地层的工程力学特征

多年来，许多专家、学者通过大量水文地质试验、载荷试验、抗剪试验、渗透试验研究发现，冰碛地层不仅具有密实度较高、干密度大、承载力与抗剪强度高、沉陷变形小、透水性较强等一般粗粒土的特性，也有分选性差、大小颗粒混杂等不同特性。

1)卵石土层(密实)，潮湿、饱和，卵石粒径在60～200 mm，颗粒质量占总质量的50%～60%，卵石石质成分以弱风化片麻岩为主，空隙以坡积的细角砾及粉土充填，其厚度为5～36 m，部分稍厚，属Ⅳ级软石，为B组填料，天然密度为2.4 g/cm3，内摩擦角为54°，基底摩擦因数为0.5，钻孔灌注桩极限摩阻力为200 kPa，基本承载力为450 kPa。

2)漂石土层(密实)，黄褐、灰褐色，潮湿、饱和，块石石质成分以花岗片麻岩为主，空隙以中砂、细角砾充填，属Ⅳ级软石，为B组填料，天然密度为2.3 g/cm3，内摩擦角为51°，基底摩擦因数为0.55，钻孔灌注桩极限摩阻力为200 kPa，基本承载力为450 kPa。

郑宗溪等[15]在对川藏线拉林铁路隧道穿越的富水冰碛层试样进行大型三轴剪切试验研究后发现，拉林段富水冰碛地层土壤为级配不良土。其试验表明： 随着相对密实度的增加，冰碛层的抗剪峰值强度呈先增加后平稳的变化趋势，黏聚力总体呈逐渐增大趋势；随着含水率的增加，冰碛层的抗剪峰值强度、黏聚力、内摩擦角均呈现先增大后减小的变化趋势；饱和含水率下的黏聚力为天然含水状态下的23%，颗粒间的黏聚强度对抗剪峰值强度有明显影响。因此，在施工中应特别注意冰碛层的含水率。

同时，实践表明，地下水对冰碛地层具有浸泡软化和迁移破坏作用。由于冰碛地层多为级配不良的卵石、漂石及细砂、粉土层，具有半胶结(泥质胶结)及超固结特性，在干燥状态下，承载力可达500 kPa以上，远大于一般的卵石、漂石及细砂、粉土层。但在水的浸泡和扰动作用下，结构会迅速遭到破坏，呈现散粒状或泥状，冰碛层的承载力和稳定性会迅速降低。在地下水流作用下，冰碛地层中细小颗粒受水流冲刷会发生迁移，在水流经过区域形成松动的架空漂卵石结构，在水流外露区域形成细粒土汇聚地层，而细粒土含量的不同又会引起土体结构的变化，从而导致水流外露区围岩抗剪强度降低。蒋德旺等[7]的研究表明，当冰碛地层中细颗粒(2 mm以下)含量有一定程度的增加时，土体抗剪强度会有所增大，但当细颗粒含量达到23.6%后，土体抗剪强度会随着细颗粒含量的增加而明显降低，容易发生剪切破坏。

此外，严健等[5]对隧道冰碛地层围岩冻胀力的现场原位测试表明： 寒区隧道洞口段冰碛地层作为高原常见的季节性冻土，受低温影响显著； 低温持续22 h时，冻融圈厚度达2 m左右，原位测定的冻胀压力为40～240 kPa； 不同位置的冻胀力水平不同，其中，拱脚处最小，仰拱处最大。王明年等[9]对冰碛层围岩的稳定性及亚分级的研究表明，冰碛层围岩的抗剪强度随其含石量的增大而增大；当含石量小于30%时，增速较缓；当含石量大于30%时，增速逐渐变大。

3 富水冰碛隧道洞内坍塌成因分析

3.1 地质原因

根据上述冰碛地层的特点及工程力学特征，经综合分析，由地质问题导致隧道洞内坍塌的原因主要有以下几个方面：

1)坍塌段属于富水冰碛地层，围岩中细砂、粉土等细颗粒含量较高，在30%以上，在地下水的冲刷、迁移作用下，容易在围岩中地下水流经区形成松动的架空漂卵石结构，在地下水出露区形成细颗粒汇聚，引起冰碛地层土体结构发生变化，导致地下水出露区抗剪强度显著下降。

2)坍塌段地下水较为发育，水量较大，不但对冰碛地层起到了侵蚀、软化作用，而且为冰碛地层中细砂、粉土等细颗粒的迁移创造了条件，最终导致在远离掌子面的围岩中形成松散的架空漂卵石结构，围岩自稳性下降，在地下水出露区形成细颗粒汇集和拥堵，造成掌子面水压增加和土体结构发生变化，围岩抗剪强度显著下降。地下水对细砂、粉土的迁移，也是外露地下水出现水质浑浊的原因。

3)坍塌段开挖时，全隧右侧、拱顶和左侧上中台阶均已贯通，并完成初期支护封闭，仅剩余8 m范围内左下台阶尚未开挖，全隧绝大部分的衬砌封闭造成了外泄地下水的汇聚，导致开挖面水量和水压增加，进一步加速了开挖面的坍塌。

4)在坍塌段富水冰碛地层中，局部夹细砂层透镜体，且随着D2K387+503.4向D2K387+469开挖方向细砂、粉土等细颗粒含量明显增多，土体中含石量的减少显著降低了冰碛围岩的抗剪强度和自稳性，加剧了地下水对冰碛地层的软化和迁移破坏。

由上述分析可知，地质因素是造成此次隧道洞内坍塌的主要原因。

3.2 施工原因

经现场勘察，结合对隧道坍塌段地质因素的综合分析，造成此次洞内坍塌的施工因素主要有以下几个方面：

1)在坍塌段富水冰碛围岩土体结构受地下水迁移破坏及隧道围岩自稳性和抗剪强度显著下降时，施工方因对富水冰碛围岩的工程地质特性认识不足，没有及时改变开挖方式或调整爆破药量，开挖时对围岩扰动过大，诱发了此次洞内坍塌。

2)现场施工时，开挖、支护欠规范，超前支护与系统支护未达到预期效果，以致在溜坍发生后，大块漂石的掉落及其牵引作用造成了洞内系统性初期支护失稳，从而导致了垮塌范围的扩大。

3)施工方对富水冰碛地层工程地质特性认识不足，在隧道富水冰碛围岩受地下水迁移破坏和水量、水压增加等因素影响导致围岩稳定性显著下降时，缺乏相应的警觉和应对坍塌的工程技术措施。

3.3 设计原因

根据施工开挖揭示的地质情况，虽然在当前的围岩状态下掌子面尚能自稳，但是隧道穿越的D2K387+469～+503.4段仍为富水冰碛地层。冰碛地层在开挖暴露后，随着地下水的流失、冲刷和洞内温度的升高，围岩的胶结力和抗剪强度会迅速降低，在地下水对冰碛地层中细颗粒的冲刷和迁移作用下，隧道冰碛围岩的稳定性也会随之下降。如果该段仍能执行原设计的帷幕注浆加固措施，虽然工程成本会有所增加，但是可以阻止此次坍塌的发生。因此，取消该段地层原设计的帷幕注浆加固措施，也是引发此次坍塌的原因之一。

4 富水冰碛隧道洞内坍塌处治措施

4.1 处治思路

坍塌稳定后，经建设、勘察设计、施工与监理单位4方现场踏勘，结合隧道洞内坍塌与所处富水冰碛地层实际情况，经会议商定，拟采取以下措施对坍塌段进行加固和处治：

1)为提高坍塌段回填碴体与周边围岩因地下水迁移形成架空漂卵石结构的土体强度和稳定性，对塌腔内回填的松散碴体和地下水迁移产生的架空结构采用超前帷幕注浆加固，以填充回填碴体和架空结构间的空隙。

2)为保证坍塌段施工安全和洞身围岩稳定，针对坍塌体稳定性差、上方塌腔围岩不稳定、施工安全风险大等因素，反压回填塌腔碴体时，在洞身拱顶上部浇筑混凝土护拱，并结合王明年等[9]的实践经验，对坍塌段采用三台阶分步开挖法掘进，以确保施工安全。

3)为防止塌腔大块漂石掉落，对混凝土护拱、拱架产生冲击和破坏，对护拱上方塌腔采用吹砂回填，以保护护拱和拱架。

4)为防止在封闭后的塌腔中形成水囊，对隧道围岩和护拱造成长期侵蚀，吹砂结束后，在吹砂管底部连接排水盲管，并接入侧沟，以疏干塌腔内积水。

5)为防止坍塌段及两端围岩在地下水迁移作用下形成架空漂卵石结构积水，以致冬季发生冻胀，针对高原气候寒冷、冬季漫长和冰碛地层常年富水等特点，对隧道塌腔及两端一定长度范围内采用径向注浆充填、加固措施，消除冻胀病害。

6)根据坍塌段富水冰碛地层所属亚分级为Ⅴ2亚级围岩，结合王明年等[9]的研究成果，对坍塌段采用“帷幕注浆+管棚+小导管”超前加固和Vd型复合衬砌支护措施。

4.2 处治方案

在对富水冰碛地层隧道塌腔进行处理时，严格遵循“稳固塌体、填充塌腔、加强监测、谨慎通过”的处置原则进行施工，以确保施工人员的安全，避免发生安全事故。在处理阶段，通过建设、勘察设计、施工与监理单位4方对富水冰碛地层地质与隧道洞内塌陷状况的现场踏勘、分析，综合上述处治思路后，确定采用“塌腔及两端回填反压+灌注塌腔混凝土护拱+两端稳定段径向注浆与套拱加固+侧重左侧壁周边超前帷幕注浆+超前小导管+大管棚+三台阶法开挖支护+吹砂回填注浆加固”的塌方综合处治方案，如图3所示。采用上述方案处理坍塌段，于2020年5月4日开始施工，6月23日基本结束，施工工期约为50 d。

图3 冰碛隧道塌方段处理方案示意图

4.3 处治措施

4.3.1 回填反压

选用硬质岩洞碴对隧道D2K387+470～+486段塌腔及与其紧邻的斜井端D2K387+461～+470段、出口端D2K387+486～+494段进行分层回填反压，层高按1 m控制，对线路左侧塌腔尽量回填充满，隧道拱部塌腔回填至拱顶以上50 cm，并尽量填高。将斜井端D2K387+461～+470段、出口端D2K387+486～+494段反压回填至距拱顶4 m处，分别施作成8～10 m的作业平台，并在远离塌腔端各施作1个长22～25 m的工作坡道(坡度以不大于15°为宜)，顶面宽度不小于3 m，以便于机械作业。

4.3.2 灌注塌腔混凝土护拱

待隧道塌腔洞碴回填到位后，在隧道拱顶上方沿塌腔纵向中心线按2.0 m间距预埋1排φ108 mm×6 mm、长6 m的吹砂用钢管。在塌腔两端D2K387+470与D2K387+486处各施作1道1.0 m厚的C20混凝土止浆墙，对塌腔进行封闭，并在每端预埋3根φ42 mm的排气管。从两端预留口同时向塌腔内泵送C20自流混凝土，形成厚度不小于3 m的混凝土护拱。塌腔内混凝土护拱分2层进行灌注，间隔时间约8 h。

4.3.3 两端稳定段加固

对D2K387+434.6～+470与D2K387+486～+494段采用φ42 mm钢花管径向注浆，长度3.5 m，间距1.0 m×1.0 m梅花形布置。注浆采用水泥-水玻璃双液浆，水泥浆与水玻璃体积比为1∶0.8，水泥浆水灰质量比为1∶1。依据塌方情况，注浆顺序先左后右，径向注浆钢花管尽量与初期支护钢架焊接，加强锁脚。对斜井端D2K387+461.6～+467左侧边墙变形段空腔采用砂浆充填，然后进行拱架拆换；在D2K387+467～+470与D2K387+486～+490段靠近封闭面处各安装5榀和2榀套拱加固。

4.3.4 帷幕注浆

开挖前，首先在线路左侧施作局部超前帷幕注浆,侧重于加固线路左侧混凝土护拱以下滑塌形成的松散体及左侧拱圈外围岩，注浆段长度为16 m，注浆加固范围为开挖轮廓线外5 m、隧底以下2 m； 其次对中部及线路右侧上台阶处拱圈进行帷幕注浆加固，注浆孔位布置及加固范围如图4和图5所示。

图4 塌方段局部超前帷幕注浆布孔示意图(单位： m)

具体施工步骤如下。

①区加固： 出口端上台阶右侧共布设注浆孔6排16孔，通过调整外插角实现中、下台阶的加固，开孔间距为50 cm。

②区加固： 出口端钻注一体机后退一定距离，于平台上斜向施作中、下台阶补强注浆孔，补强孔的孔数、位置及角度根据现场情况确定。

③区加固： 斜井端于封闭面施作上、中台阶补强孔，注浆加固斜井端在帷幕注浆时预留的5 m安全区，顶部孔水平设置，下部孔根据现场情况按20°～30°布孔。

④区加固： 出口端拱部设2列共2个注浆孔(上部区域视具体情况施作)，间距1 m；注浆孔水平布置，保证开挖时掌子面的稳定。

⑤区加固： 出口端左侧自拱顶向下沿开挖轮廓线按1.0 m间距布设注浆孔5个(视具体情况施作)，外插角按3°～5°控制。

(a) 纵断面图

(b) 俯视图

帷幕注浆采用后退式注浆方式，施工顺序按照“先外后内、先下后上”的原则进行，注浆压力控制在1～2 MPa，终孔压力不超过2 MPa；帷幕注浆采用上述的水泥-水玻璃双液浆。帷幕注浆后钻孔验证注浆效果，达到要求后方可进行开挖。

4.3.5 管棚施工

在出口端D2K387+490处拱部180°范围内施作φ108 mm超前大管棚，钢管环向间距0.3 m，外插角15°，单根长22 m。管棚注浆采用单液浆。

4.3.6 开挖支护

帷幕注浆完成后，在护拱和管棚掩护下对洞内加固后的坍塌土体采用三台阶法开挖，初期支护时拱顶位置按设计预留变形量8～10 cm，左、右拱腰钢架按预留变形量10～12 cm。上台阶开挖循环长度为50 cm，下台阶开挖循环长度为150 cm，台阶高度按图4设置，采用人工配合风镐进行开挖，严禁爆破开挖。

在开挖时，对D2K387+470～+486段拱墙施作φ42 mm超前小导管进行支护；对D2K387+461.5～+470段中、下台阶施作超前小导管进行支护。超前小导管环向间距均为0.2 m，单根长3.0 m，纵向间距1.5 m，注浆采用上述的水泥-水玻璃双液浆。

对塌方的D2K387+470～+486段加强支护采用全环I20b型钢钢架，间距0.5 m，每榀钢架上、中、下台阶锁脚均采用2根5 m长φ42 mm钢花管，每2榀施作6 m长φ76 mm锁脚锚管，及时注浆。D2K387+470～+486段取消系统锚杆，全环设置φ42 mm径向钢花管注浆加固围岩及堵水，单根长5 m，左侧边墙及拱顶范围内间距为0.8 m(纵向)×0.6 m(环向)，右侧边墙范围内间距为0.8 m×0.8 m，交错布置。注浆采用上述的水泥-水玻璃双液浆。开挖后应立即初喷混凝土，及时架设钢架，施作锁脚锚管，确保钢架与初喷混凝土间紧贴，钢架与围岩间形成整体支护体系，共同受力。开挖后，对基底承载力进行检测，如承载力小于200 kPa，应及时采取加固措施。

4.3.7 吹砂回填

在初期支护完成后，在拱顶和两侧拱腰位置设置变形监测点，对隧道初期支护变形进行观测。施工期间在7个断面设置监测点，监测变形情况如表2所示。除个别断面拱架变形较大侵出设计初期支护面，须换拱后二次浇筑混凝土衬砌处理外，其余断面初期支护变形侵出设计初期支护面均小于5 cm，在规范允许范围内。

表2 塌方段断面监控量测沉降与收敛值

待隧道初期支护变形稳定及处理结束后，对D2K387+470～+486段混凝土护拱上部塌腔采用中砂吹填，厚度不小于2 m，形成缓冲层，防止拱顶掉落石块对护拱及拱架造成过大冲击，并注水泥浆对砂层予以加固，防止富水地层中砂土流失。塌腔吹填完成后，于吹砂孔底面设置3根φ80 mm排水盲管，并接入侧沟。

4.3.8 二次衬砌

初期支护完成后，沿隧道拱墙铺设防水板。二次衬砌采用C35混凝土浇筑，厚度0.45 m，抗渗等级为P8。因坍塌段地质软弱，将D2K387+434.6～+500段的二次衬砌环向主筋由原来的单层φ20@200 mm调整为2φ22@150 mm，纵向分布钢筋按原设计φ14@250 mm布置。二次衬砌完成后，对洞身受冬季低温冻胀影响进行观测，断面尺寸基本稳定，没有明显变化。隧道塌方段处理后的支护与衬砌情况如图6所示。

图6 塌方段Ⅰ区处理后隧道横断面图(单位： m)

5 结论与建议

本文以新建拉林铁路米林隧道为例，对高原富水冰碛地层的工程地质特性和隧道施工洞内坍塌的成因与处治技术进行了深入探索，主要结论与建议如下。

1)高原富水冰碛地层具有以下工程地质特性： ①颗粒棱角明显、大小无分选、排列无定向，土体级配不良，地层无层理、透水性较好、低温易冻胀； ②富水冰碛围岩的抗剪强度随着围岩含石量和密实度的增加而增大，随着围岩细颗粒含量和含水率的增加而减小；③地下水对冰碛地层围岩有浸泡软化和迁移破坏作用，地下水的冲刷在冰碛地层中将形成架空漂卵石结构区和细颗粒汇集区，严重破坏围岩结构，降低围岩抗剪强度和稳定性。

2)高原富水冰碛地层隧道施工洞内坍塌的处治措施，主要包括以下几个方面： ①及时回填反压和设置合适厚度的塌腔护拱，防止塌腔扩大和保证后期开挖安全； ②做好塌腔内回填冰碛碴体的注浆加固和冰碛围岩在地下水冲刷后形成的架空区域的注浆加固； ③吹砂回填设置缓冲层，防止冰碛围岩中大块漂石掉落对隧道护拱和拱架产生冲击和破坏； ④处理好富水冰碛层坍塌段和塌腔内的地下水，设置塌腔排水系统，对富水周边围岩注浆加固，减少地下水对围岩的浸蚀和冻胀病害； ⑤按照富水冰碛地层的围岩分级，采取相应的开挖方式和支护结构，保证工程质量和施工安全。

3)在高原地区进行富水冰碛地层隧道施工时，应注意： ①须重点掌握隧道冰碛围岩的地质特征和水文状况，施工前要判断设计方案是否满足施工安全要求，判断开挖方式可能给富水冰碛围岩带来的扰动，并制定防坍塌的相应安全、技术措施； ②要缩短开挖步距与暴露时间，加强围岩变形和水量、水压监测，根据现场围岩和水量、水压情况，及时调整开挖方式或爆破药量，及时变更支护与加固方案，防止出现洞内坍塌。