公路隧道塌方處理方法探究

周四方

（四川公路橋梁建設建設集團有限公司公路三分公司， 成都 610200）

0 引言

伴隨全局經(jīng)濟發(fā)展迅猛，國力逐漸壯大，國家政策一直在調(diào)控，開展多項符合國情的政策方針。各項隧道工程逐漸浮現(xiàn)，讓我們明白了建成高速公路地下通道、鐵路地下通道、城市地下通道和地下軌道都是國情發(fā)展的必經(jīng)之路。工程量逐漸變大，要求的技術也越來越復雜。但是也會出現(xiàn)很多不可預測的問題，我們現(xiàn)在拿公路地下通道舉例，公路隧道規(guī)模很大，施工者對于自身技術也非常自負、對地情預測不明、防護方法不當?shù)仍蛟斐伤淼捞鷨栴}非常多。由于坍塌時處理的方法不合適而發(fā)生的問題也占據(jù)了很大一部分，造就了很多不必要的人財傷亡。當務之急，就是如何在施工中避免坍塌。本篇文章就是告訴我們，在不同的案例中使用什么樣的方法。

1 薄殼法

薄殼法的施工原理來源于橋梁施工方法，選取固定比例的土石堆砌需要用到的形態(tài)，然后在經(jīng)過沉淀降溫后得到土石模型，土石模型上還需要一層混凝土，等待混凝土形態(tài)半干，可以對其進行雕刻形態(tài)后，在除去土石模型。是完全借鑒橋梁建筑原理，所以薄殼法也叫土石模法。

隧道發(fā)生塌方事故后，碴堆的高低與隧道開挖洞頂?shù)母叩突舅健Ｋ淼腊l(fā)生塌方事故后塌方內(nèi)部掉碴頻率快，對施工人員相對危險。隧道支撐點比較穩(wěn)定（隧道兩側墻），能支撐薄殼體自身重量和下落物塊的沖擊力。

杭州市南山路和路虎路風景區(qū)為緩解堵車情況，建立一九曜山隧道。雙向車道全長890m，寬9m，高7.08m，橫跨12.2m，隧道所用的圍巖泥質粉巖為主，中間混用砂巖、泥巖和石英砂巖。發(fā)生塌方，塌方量大約2000m3，塌腔高約12m，塌腔寬16.5m。設計開挖洞頂標準高度與碴體高度基本水平，塌方內(nèi)部掉碴頻率快，對施工人員相對危險。

先用鋼拱架支撐保護塌方后段隧道，防止塌方面積擴大。塌方渣堆與開挖邊線相近，用簡易的土石模型，長2000寬800高200的鋼筋籠鋪設在土石模上。發(fā)生塌方事故處理結束后需要襯砌施工，襯砌形態(tài)強度可以進行設計后，在進行回灌混凝土。

2 回填法

回填法―隧道發(fā)生塌方事故后用襯砌方法灌實后，在用開挖方法并且及時配合支護法完成回填法。

隧道塌方設計開挖洞頂標準高度高于塌方碴體，土模很難成型。隧道發(fā)生塌方事故后內(nèi)部掉碴頻率快，施工人員不能進入，施工現(xiàn)場危險性高。塌方內(nèi)部體積小，混凝土回填量均勻。寶鼎1號隧道進口端右線K10+240～K13+780段原設計為Ⅲ級圍巖，圍巖以中風化～微風化石英閃長巖夾輝綠巖巖脈為主，屬半堅硬巖，裂隙一般不發(fā)育，巖體以塊狀或巨塊狀為主，地下水貧乏，隧道滲水量隨季節(jié)變化，地下水以點滴狀滲出為主。

2017年7月1日K10+331拱頂圍巖發(fā)生坍塌。圍巖為石英閃長巖夾輝綠巖，受地質構造強烈影響，段內(nèi)巖體結構大部分破壞，節(jié)理裂隙極發(fā)育，巖體被切割成許多碎塊體，巖體結構呈散體狀，拱頂及掌子面有裂隙水呈線狀流出，對拱頂進行不停沖刷，使得拱頂圍巖穩(wěn)定性變差，隧道開挖后發(fā)生坍塌。K10+305～K10+331段落右側發(fā)生嚴重變形，噴射混凝土開裂、掉塊。段落右側發(fā)生嚴重變形，噴射混凝土開裂、掉塊。

回填法技術措施：為確保施工安全和質量。經(jīng)業(yè)主、設計、監(jiān)理、施工四方現(xiàn)場勘察，會審決定：對塌方體采用10cm厚C20噴射混凝土進行封閉，并采用φ 42小導管進行注漿加固，保證塌方體的穩(wěn)定性，避免二次坍塌。對掌子面后方K10+305～K10+331段采用臨時護拱，臨時護拱采用I18臨時鋼架，間距0.8m，兩側各打設2根φ42鎖腳錨管。同時對K10+305～K10+331段上半斷面采用φ42徑向注漿進行徑向注漿加固，小導管長度3.5m，間距1m*1m，按梅花形布置。

掌子面前方20m段圍巖級別由原設計的Ⅲ級圍巖變更為Ⅴ級圍巖，襯砌采用Ⅴ淺型襯砌；超前支護采用φ89中管棚+φ42超前小導管支護，中管棚長度9m，設置3環(huán)，縱向間距6m，環(huán)向間距0.3m；小導管4.6m，縱向間距1.2m，環(huán)向間距0.3m；系統(tǒng)錨桿采用φ42注漿錨管代替φ22藥卷錨桿。掌子面前方施工采用臺階法預留核心土開挖，循環(huán)進尺不得大于1榀鋼架間距，后續(xù)施工過程可根據(jù)圍巖情況對掌子面進行封閉處理。在掌子面增設一30m長φ108超前取芯鉆孔，探明前方圍巖情況。施工過程中應加強監(jiān)控量測工作，發(fā)現(xiàn)異常立即上報各參建單位。在掌子面后方加固措施未施作完成前，掌子面不得施工作業(yè)。未避免左右洞施工干擾，左右洞掌子面錯開20m。嚴格按照“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、早封閉、勤量測”原則施工。

3 注漿法

注入泥漿的方法-地下通道坍塌之后在碎物里加洋灰和泡化堿溶液或者是含有洋灰成分的漿液，加入這些液體后，能和坍塌后的碎碴結合成新的完整的物體，非常堅固以便以后對其進行挖掘。

3.1 使用條件

地下通道坍塌以后，坍塌后的碴體過多，塌方的太高，遠超過隧道的最高點。隧道坍塌后，沒辦法進入里面，也沒有辦法對其回填。

3.2 工程實例

青海省河卡山工程，地質情況十分復雜，坍塌后的雜質特別多，并且碴體堆起的高度，超過了隧道標準的高度。不讓外界人或者物體進入到塌方范圍內(nèi)，以便注漿以后仍然保持原樣。使用長管繃法在塌方處加入泡化堿溶液，所有或者分段凝固。換成小導管再次凝固。等凝固的強度達到標準的要求，分臺階重新開挖。從坍塌的地方開始挖掘，并且向兩手邊延伸；凝固高度并且回填。

4 支護法

理論方法：坍塌以后塌方地方保持完好可以迅速支護可以過去塌方這一段。使用條件為發(fā)生塌方情況較好，發(fā)生塌方規(guī)模、體積小。湖北省北海路的工程，道寬7.5m，高6.35米，長10.5米。該隧道穿越的地質層和地質構造如下：第四系殘坡積成固形和白堊系下統(tǒng)五組（K1W）屬于河湖相馬固的碎巖，淺紅——紫紅色泥質粉砂巖、粉砂巖為主夾粉砂泥質巖，厚度大約超過500m，為區(qū)內(nèi)的基巖地層。巖層傾向東南（100-130度），傾角5度至8度，屬于緩傾單斜構造，巖層傾向于隧道地板基本水平，塌方量約為270平方米。附近10km內(nèi)沒有大范圍斷層。隧道塌方高度4m，寬約6m，塌方量約270m3。支護法技術措施：要做的第一步是對塌方的地方加入鋼纖維混凝土，穩(wěn)定塌腔并對其封閉。第二步在那個地方安上鋼材料的拱架和腳錨桿并且在拱架的背面散布鋼筋網(wǎng)。第三部在拱架上噴撒砼。第四步在之前留的孔灌注同樣的砼。

5 結語

隧道施工，尤其是大斷面隧道施工，必須要將施工原理盡可能的了解，避免出現(xiàn)塌方的事故，隧道塌方會對人們生命財產(chǎn)造成不可估量的危害，因此應超前地質預報工作和預防塌方是施工中最重要的工作。根據(jù)實際情況及時選取最合適的解決措施，以便有效控制塌方。施工過程中保證質量，保證安全，為交通事業(yè)的發(fā)展而竭心盡力。公路隧道塌方處理方式的有效應用，不僅可以為現(xiàn)場施工人員提供安全的施工環(huán)境，同時還有利于工程項目建設施工工作開展，要不斷的加強研究力度，在實踐中總結經(jīng)驗，從而創(chuàng)造出更多的有效處理方式，促進公路工程項目建設施工水平提升。

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