浅谈隧道塌方处理方案

摘要：在围岩不好的情况下隧道塌方是经常遇到的工程事故，正确适时的处理时关键。文章结合工程实例，介绍隧道塌方处理方案＼与时机，并重点论述隧道塌方不同时间不同情况的处理方法。

关键词：塌方 径向注浆 塌方处理方案

中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）06-0055-01

1 工程概况

天池坪隧道洞身通过的地层主要为第四系地层洪积、坡积粗角（圆）砾土、碎石土、三叠系砂岩、板岩、灰岩及三者互层为主。该隧道所过地段未发育有断层。隧道地下水类型主要为松散层孔隙潜水、基岩裂隙水、灰岩岩溶水等。预测隧道正常涌水量为14799m3/d，最大总涌水量为44397m3/d。地下水无侵蚀性。

地层岩性主要为三叠系下统板岩、石灰岩互层，以板岩为主。构造节理、裂隙发育，为Ⅲ级～Ⅳ级围岩。邓桥沟斜井进入正洞后向重庆方向施工1760m，向兰州方向施工1379m，邓桥沟斜井（与正洞相交里程DK290+703，平面交角为74°）为天池坪隧道正洞由内向外开挖的临时辅助施工坑道之一。邓桥沟斜井进入正洞的开工日期为：2010年7月12日，竣工日期为：2010年7月22日。邓桥沟斜井调入正洞施工，是天池坪隧道三个斜井调入正洞中施工进度最快的，为天池坪隧道下一步的主动施工创造了良好的条件。

2 塌方概况

2012年9月5日当邓桥斜井兰州方向掌子面施工至DK289+504处掌子面左边发生垮塌，当天塌方量就达到15.6m3，现场采用两台阶法施工，下导拱架出现不同程度的变形开裂，部份已侵入二衬界限，存在严重的安全及质量隐患。

3 方案措施

左侧围岩相对松散，自稳能力差造成拱顶左侧垮塌。提出几种处理方案

方案一：进行径向注浆工法。

方案二：封堵掌子面，对空腔部分回填混凝土。

方案三：对垮塌部位进行初支加固。

4 方案选取及处理意见

4.1 方案选取

针对以上方案结合现场实际情况做出以下处理，对空腔及围岩不稳部位进行初喷加固，初喷采取原配合比的基础上钢钎维等，进一步加固围岩稳定性，与此同时带班人员在掌子面观察围岩变化情况防止意外安全事故，立钢架力争把掌子面早日封堵上，因为现场采取二步开挖所以围岩在空气内加长造成拱顶左侧围岩失稳再次塌方，塌腔再次扩大，砸坏量榀拱架，在经过48个小时处理过程中由于围岩稳定性非常差不得不采取改变开挖方法使掌子面尽快封堵住防止塌方面积扩大。采取三台阶七步开挖法，使掌子面封堵速度加快，与此同时围岩不够稳定塌腔不断再扩大，掌子面封堵完采取方案二回填混凝土，在回填过程当中混凝土输送管被塌下来的虚渣堵死无法回填这一方案失败，不得不采取方案一径向注浆。

4.2 处理意见

为防止空洞继续发展，保证作业人员的安全，对塌腔部位打入长度为L=4.0米小导管进行注浆，小导管的间距为1.0X1.0m（纵X环），梅花形布置，以增强围岩的整体性。浆液采用1：1：0.5双液水玻璃浆，注浆压力：0.8～1.2MPa。

4.2.1 技术要求

（1）钻孔

1.钻孔时台车大臂必须顶紧在塌方位置上，以防止过大颤动而影响施钻精度。

2.钻机开孔时钻速宜低，钻深20cm后转入正常钻速。

3.钻孔深度达到设计要求后，凿岩机后退带出钻杆，人工用卡或大扳手卡紧前杆，凿岩机反转，松开连接套卸下钻杆，按同样方法依次拆卸钻杆退出孔外。

4.注浆孔角度参数：

仰角、俯角、左偏角、右偏角均控制在最小3°、最大26°内。

5.开孔孔径及深度：注浆孔用φ100钻头开孔，孔内放置长3～6m的φ86钢管（或橡胶止浆塞管）做孔口管，掏孔清碴时用φ76钻头，注浆段长度为20m一环。

（2）注浆作业

1.配合比控制：水灰比（W/C）为0.8；水玻璃稀释浓度为25～35Bé；双液体积比（C/S）为1：0.5～0.7。

2.凝胶与凝结时间控制：为满足浆液扩散半径的要求，采用凝结时间为：一般地段3分钟，富水地段1～2分钟。

3.注浆：连接注浆管路，用注浆泵先压水检查管路是否漏水，设备状态是否正常，然后再做压水试验，以冲洗岩石裂隙，扩大浆液通路，增加浆液冲塞的密实性，核实岩石的渗透性。

（4）注浆注意事项

1.加固范围在置换范围以外1m以上（线路方向），以保证置换拱架时拱架拱脚处围岩的稳定，不出现掉块坍塌现象发生。

2.注浆时观察拱架和支撑是否变形，如果变形，马上停止注浆、并采用临时支撑后方可继续注浆。

3.注浆顺序为从边墙到拱部，从外向内（或从内向外）的顺序进行。

4.注意注浆的速度，根据注浆速度及时调整配合比。

再注浆之后防止在开挖下导和仰拱时发生塌方在塌方段前后10米范围内套拱，进一步加固。套拱技术就是在原有初支上在再立钢架，熟称双层拱架。

5总结

处治中首先要全面调查研究塌方产生的原因， 以便有针对性地采取相应方案， 而且， 在分析塌方原因的时候， 曾经出现过的诸如涌水、突泥等事故通常也是塌方产生的诱发因素。值得一提的是， 施工过程中出现的各种异常地质现象往往是塌方发生的征兆。

施工时要随时关注围岩易失稳、软弱带、断层地段，在其位置作出明确的标识，根据实际的情况要作出采用合理的开挖的方法和合理的支护方法。塌方发生后，要及时的分析事故发生的原因，不仅要及时的抢救施工人员和机械设备，还要采取有效的措施来控制塌方。

参考文献：

[1]关宝树.隧道工程施工要点集[M].北京：人民交通出版社，2003.

[2]TB10204-2002，铁路隧道施工技术规范[S] .

[3]TZ204-2008，铁路隧道施工技术指南[S]