王朝晖1 赵占营2
浙江省交通工程建设集团有限公司二分公司 浙江杭州 310051
摘要：隧道工程已经成为铁路、公路和水利水电等大型项目中的重要工程。不良的工程地质和水文地质以及由此而引发的塌方是隧道施工过程中不可回避的问题。隧道塌方的种类繁多，有冒顶塌方、滑坡塌方、围岩失稳塌方，空腔塌方等。杭金衢高速公路拓宽工程新岭隧道在施工过程中遭遇了冒顶塌方，文章以新岭隧道塌方为例，介绍隧道塌方处理方案
关键词：新岭隧道；塌方；处理方案；探析
一、工程简介
新岭隧道新建右洞桩号为AYK46+606～AYK48+065，长1459m，其中杭州端明洞段桩号为AYK46+606～AYK46+680，长74m。项目施工的新岭隧道杭州端右洞进口段施工处存在小煤窑采空区。早在上世纪五六十年代当地群众自发进行煤炭开采，在开采过程中无秩序可循，他们逐煤开采，有露天方式、巷道等方式，无规划、无支护措施和管理措施。在新建隧道附近大多为巷道采煤，在上世纪八九十年代遭遇塌方，被迫停止采煤，在既有隧道修建前已遭废弃，目前隧道进洞口邻近范围无新采煤行为。
二、冒顶情况
2014年8月11日，隧道开挖过程中YK46+730处遇到原采空区探洞，在穿过探洞时，由于洞内填充物自稳能力较差，造成塌方，塌方方量约250方，塌腔最高处距拱顶约10m，横向宽度约6m，纵向长度约6m，塌落体主要由泥夹杂碎块石组成，含水量大。8月15日中午，由于探洞塌方后未形成有效稳定拱，造成上覆土层进一步坍塌，冲垮反压回填体，并形成直达地表的洞顶塌陷，造成地表塌陷，当时地表塌坑纵向长度约10m，横向约7m，深6m，洞内塌方体以流塑状土为主，约1200方。2014年8月15日下午指挥部、设计、监理、项目部、新建隧道监控单位五方代表一起对杭州端右洞塌方情况进行了现场踏勘。
三、原因分析
塌方发生后建设各方共同踏勘现场，分析有一下几方原因：
1）开挖过程中遇到原采空区探洞，探洞内填充物自稳能力较差，均为流塑状泥土，不稳定，自重力较大，极易塌方；而且对该探洞仅作封闭处理，未进一步加固。
2）YK46+730桩号洞顶高度仅有20m左右，该处围岩为松散积土，含水量较大，近期雨季频繁，地表水下渗，土质比较松散，一定程度上影响了土体的稳定性。
3）施工人员主观上轻视，未严格按照设计要求进行施工，掌子面预留核心土较少，洞顶压力较大，造成冒顶。
4）该处地质结构复杂，施工前未做详细的地质勘察。
四、处理方案
根据目前采空区现状，从地表注浆、施工方法和基底处理三方面对施工图方案进行动态调整。
4.1、洞顶处理
顶部塌穴周边设置临时截水沟并采用彩条布覆盖，对地表塌穴采取泡沫砼加钢筋网片回填封闭，塌腔壁采用喷射砼临时封闭。
4.2、影响段处理
1、洞内利用透水性较好的宕渣进行反压回填，回填至距拱顶2.5m标高，回填长度不小于15m，在YK46+723往里设置C20砼挡墙，墙宽2m，墙与掌子面空隙采用M10水泥砂浆充填。
2、AYK46+728～AYK46+713定为影响段（15m），采用临时拱架进行加固，拱架采用22a工字钢，间距75cm，临时支撑工字钢采用Φ22纵向钢筋连接，环向间距75cm，工字钢与初期支护层应紧贴；AYK46+728～AYK46+718段初支拱部120°范围增加系统小导管（共13排），小导管采用φ42×4mm钢管，长4.0m，纵横间距0.75×1.0m，呈梅花形布置，施工时与原系统锚杆错开布置。
3、为确保安全、及时通过塌方区，打设3排Ф76×9mm自进式超前大管棚，第1排位于AYK46+720.5，第2排位于AYK46+722.75，第3排位于AYK46+727.25，具体位置根据拱架位置适当调整。环向打设范围为塌腔两边各延伸2m，管棚打设角度15°（施工时尽量缩小外插角度）。管棚长度：第1排长25m，环向间距40cm；第2排长25m，环向间距20cm；第3排长20m，环向间距20cm。
4.3、塌方段处理
1、AYK46+728～AYK46+738段定为塌方段（10m），塌方段采用S5JQA衬砌，并设置超前小导管，小导管采用Ф42×4mm热轧无缝钢管，长5.0m，环向间距40cm，纵向间距2.0m；塌方段初支拱部120°范围系统锚杆采用系统小导管代替，小导管采用φ42×4mm钢管，长6.0m，打设角度60°，环向间距80cm，纵向间距1.0m，与超前小导管错开布置；二衬配筋加强。
2、塌方段施工工法采用预留核心土法施工，循环进尺长度不大于50cm，初期支护必须紧跟掌子面，及时施做仰拱封闭成环，全断面初期支护完成后尽快施做二次衬砌。
4.4、过渡段处理
AYK46+738～AYK46+748段定为塌方过渡段（10m），支护参数按S5JQA衬砌。
五、其他
1、尽快施工AYK46+680至塌方影响段的仰拱及二衬，采用由外向内逐段推进的方式进行。
2、加强与监控单位的联系，特别是在处理过程中及时掌握地质超前预报、地表观测和洞内监控的相关情况。
六、安全措施
6.1对施工人员和技术人员进行重新交底培训，提高参建人员的安全、质量意识。
6.2塌方地段设置隔离区，在对其未完成处理好之前严格控制非施工人员进入，防止事故发生。
6.3施工前要确保水的控制，“先排水、后施工”；而且对于地质不明段落施工钱要先探明地质情况，对地表冲沟、滑塌、洞穴等不良地质情况进行统计，并按照桩号登记在册，及时处理。
6.4洞内设置逃生管道，确保施工人员生命财产安全。
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第一作者简介：
王朝晖（1966—），女，山东省济南人，2010年12月起任高级工程师，主要从事公路桥梁工程施工管理工作。
论文作者:王朝晖1,赵占营2
论文发表刊物:《基层建设》2015年5期供稿
论文发表时间:2015/10/9
标签：隧道论文; 间距论文; 地表论文; 导管论文; 断面论文; 采空区论文; 杭州论文; 《基层建设》2015年5期供稿论文;