二望坡隧道坍塌施工处理技术

1、    二望坡隧道坍塌施工处理技术    陈贵安关键词：隧道 坍塌 施工 技术概述黎洛高速公路二望坡隧道位于黎平县中潮镇境内，为分离式长隧道，左线设计长2161米，右线长2153米。隧道主洞设计净宽10.25米，净高5米，隧道区属低山丘陵地貌，地形较简单，但由于工作区在地史上经历了多次构造变动，故地质构造较为复杂，隧道穿越两个断层带，且隧道地下水发育。该隧道正常掘进到yk20+377时（原设计为iii级围岩的支护形式），开挖揭示掌子面有两道裂隙往拱顶部位延伸，由于裂隙影响，岩石较软且破碎，其中含有泥质填充，岩块表面光滑，结合较差，自稳能力差，开挖后失去支

2、撑，左侧拱顶部位开始发生陆续掉块，经有关人员现场查看后，初步按iv级支护参数进行初喷封闭，并架立了钢支撑，但均未能阻止围岩的逐步变形发展，隧道拱部在在进行c20喷射混凝土喷浆的过程中发生坍塌，并向已支护的后方延伸、扩大，最终大规模坍塌，所幸承包人施工人员及时撤离，并未造成人员伤亡，但施工开挖台车及其它一些小型施工机械设备，均被坍方体掩埋。为保证施工质量及建成后的运营安全，必须进行有效处理。施工方案经综合分析坍塌情况，根据坍塌实际影响的程度不同，以及充分考虑坍塌区对于今后运营的影响等因素，决定对该位置进行分段治理，分为坍塌前影响段（yk20+354-yk20+366）、坍塌段（yk20+366-

3、yk20+378）、坍塌后影响段（yk20+378-yk20+383）分别进行处理。坍塌前影响段按受影响程度的不同，分为两段进行处理：1.1、yk20+354-yk20+361段受坍塌影响拱顶有裂纹，但施工相对安全，决定在该段架设i18工字钢临时支撑，纵距0.5m，要求与初支混凝土密贴，且基础应座落于稳固的基岩上，防止已施工段进一步发生塌方；同时在该段拱圈120º范围内打设42×4mm的径向注浆花管，纵距0.5m，环距1.0m，管长6米，注浆浆液采用水泥水玻璃双液浆，注浆参数如下：注浆压力0.51.0mpa，水泥浆水灰比w/c=1:1，水泥浆与水玻璃的体积比为1：0.5，水

4、泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水玻璃波美度为35，模数为2.4。施工时，当每孔注浆终压达到1.0mpa且注浆量达到设计量的95%以上时，即结束注浆，水灰比及水泥、水玻璃掺量可根据现场注浆效果进行适当调整。1.2、yk20+361-yk20+366段靠近坍腔口，受影响较大，决定进行扩挖后在v级围岩的支护参数基础上进行加强处理，喷射c30钢纤混凝土，i18工字钢按0.6m间距架设，施做25中空注锚杆长3.5m，按0.6m×1.2m梅花形布置，变形稳定后及时施做二次衬砌，二衬采用50cm厚 c30钢筋混凝土，双层配筋2520cm，以确保结构安全。1.3、施工同时采用30cm厚的c20喷射

5、混凝土封闭坍渣体掌子面，并在塌腔岩口区预留输送泵管，回填泵送m30水泥砂浆后再回填c25砼封闭坍腔岩口区。施工过程中应加强监控量测工作，尤其对坍方腔体部分的超前地质探测应加强，可根据探测结果适当调整本方案，做到有的放矢，同时要密切关注周边围岩及初期支护的变化情况，如有异常应及时采取应急措施处理。坍塌段施工方案（yk20+366yk20+378）由于坍腔体封堵影响，塌腔壁稳定性无法判断，在清理塌渣时可能导致塌腔壁进一步坍塌，施工风险较大，人员设备安全无法保障，经现场各方研究讨论，确定采用暗挖穿越。2.1、超前支护从yk20+363开始，拱圈120°范围内，采用51×8mm自进

6、式锚杆，l=6.0m，环向间距30cm，纵向排距为3.0m，角度1015°打设并进行注浆，共计六排，施做最后一排的桩号为yk20+375。从yk20+364开始，拱部120°范围内，采用42×4mm，l=6.0m，环向间距30cm，纵向排距3.0m，角度1015°打设并进行注浆，共计六排，最后一排点桩号为yk20+376。2.2、开挖方案采用中隔壁法向前掘进，尽量采用机械开挖，局部可采用弱爆破；开挖进尺0.5m。中隔壁支护参数：i18工字钢纵距0.5m（与初期支护工字钢对应），18cm厚的c20喷射混凝土，22药卷锚杆长3.0m，环距1.2m，纵距0.5

7、m；下台阶采用拉中槽，左右侧壁及左右侧仰拱底跳马口槽开挖。2.3、初期支护及时施做初期支护，参数如下：42×4mm的径向注浆管，长6.0m，纵距1.0m，环距1.0m，梅花形布置，打设角度45°，注浆控制参数参照已支护段第1.1条的注浆加固方案；双层6.5钢筋网20×20cm；i22b工字钢，间距0.5m，钢架锁脚锚杆均采用42×4mm斜向注浆花管（注浆后与钢架牢固焊接以保证钢架支撑的有效性）；30cm厚c30钢纤维喷射混凝土，喷射混凝土及钢架全环封闭。每2m打设并预埋一根Ø108×6热轧无缝钢管回填孔直通塌腔顶部。2.4、初期支护及

8、注浆加固体达到设计强度后，通过预留钢管向塌方空腔吹填炉渣或珍珠岩等轻质材料，填满整个空腔。2.5、变形稳定后及时施做二次衬砌，二衬采用60cm厚 c30钢筋混凝土，双层配筋2520cm。坍腔后影响段（yk20+378yk20+383）由于坍塌对于尚未开挖的段落亦存在一定程度影响，故仍需对该段进行处理，该段范围暂定5m，参照原设计v类围岩进行支护，即：42×4mm的超前小导管，长4.0m，纵距2.4m，环距0.4m，以10-15°外插角打入围岩；6.5钢筋网20×20cm；i18工字钢间距0.6m；24cm厚c20喷射混凝土，喷射混凝土及钢架应全环封闭；25中空注锚

9、杆长3.5m，按0.6m×1.2m梅花形布置。注意应及时施做二次衬砌及仰拱，二衬采用50cm厚 c25钢筋混凝土，配筋2225cm。施工中根据开挖揭露的围岩状况进一步确定支护参数，必要时初期支护喷射砼可采用c30钢纤维砼，二次衬砌可增加配筋及混凝土标号。在施工过程中，特别应注意以下事项：确保注浆质量；自进式锚杆应严格按照产品说明书及厂家技术员要求进行施工，自进式锚杆及超前小导管搭接长度不小于2m，确保超前支护的有效性；开挖采用机械开挖或弱爆破，严格控制开挖循环进尺，不可盲目大尺度开挖；在超前支护完成并达到强度前，严禁继续开挖进尺；要求及时有效的施做初期支护及二次衬砌，避免开挖面暴露时间过长；加强监控量测工作，以监控量测数据指导施工，如发现异常，立即采取相应的应急措施；洞顶空腔回填必须饱满；对可能存在的施工风险做好应急预案，并针对实际施工情况组织应急指挥小组，以确保施工的过程中的及时有效性。结束语经过近50天的紧张施工，二望坡隧道顺利穿越该坍塌段及坍塌影响段，未发生任何安全、质量事故，各项质量经检测单位检测合格，充分证明该方案的严密性和可行性。事实上，在该段坍方处理过程中，承包人一直遵循新奥法“短进尺、弱爆破，早封闭、强支护”的施工原则，是新奥法在隧道工程建设中的又一次合理运用和实践。在使用钢拱架、钢筋网片、喷砼