对连拱隧道进洞口复杂坍塌处理实例

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1、连拱隧道进洞口复杂坍塌处理实例程继顺左志强鲍萌彭爱红（江西省公路桥梁工程局江西南昌330009）摘要：隧道施工过程中经常会遇到坍塌和坍方的情况，坍塌又有洞内和洞外之分，现就武吉高速公路一连拱隧道的洞口坍塌进行了具体成因分析，同时对出现的坍塌情况提出了解决方案。最后采取了该方案对坍塌进行了成功的处理，为类似的坍塌提供了参考。关键词：隧道工程；连拱隧道；进洞口大型坍塌；成因分析；解决方案0前言连拱隧道施工较一般分离式的隧道，无论从施工工艺、施工工序、还是其他情况都要复杂，遇到的问题也比较多，处理起来自然也就比较棘手。隧道施工中经常遇到坍塌或塌方等复杂现象，而且也费时、费工、

2、费成本，因此采取正确、简洁、经济的处理方案显得犹为重要。本文主要根据某一工程实际中连拱隧道进洞口复杂坍塌的实例，对该复杂坍塌进行了原因分析，并提出了一种简洁、适用、经济的处理方案。1工程背景简介某隧道为连拱四4车道高速公路隧道，里程桩号为K163＋360～K163＋572，全长为212m，最大埋深约50m，隧道进口采用削竹式洞门；出口采用端墙洞门形式。构造上位于蒙山背斜的北翼，地层单向南倾，产状1900－2100＜350－550。综合地质勘察结果并结合区域地质推测认为，该隧道出口发育一正断层，隧道区表层多为残坡积覆盖，基岩零星出露，出露地层为三叠系下统大冶组灰岩及三叠系

3、中统杨家群的砂页岩。三叠系下统大冶组上部薄－中厚层灰岩、泥质灰岩、局部夹页岩：分布于隧道进口至K163＋433段，青灰－灰黑色，微晶～细晶结构，薄－中厚层状结构，局部泥质含量较高，弱－微风化，裂隙较发育，部分裂隙被方解石脉填充，脉宽一般2mm-5mm，岩体较完整，岩芯以柱状为主，局部呈块状。推荐承载力〔σ0〕＝1000－2000kPa。三叠系中统杨家群黄绿色、紫红色页岩、粉砂岩夹钙质页岩：该地层分布于隧道K163＋433至出口段，自上而下可分τi＝30KPa－80KPa为全－强分化层及弱风化层。隧道围岩分级及力学性质：根据隧道围岩分级标准《公路隧道设计规范》（JTGD7

4、0－2004）的有关规定，综合参考钻探、岩土测试资料和区域资料，本隧道可分为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ三级。具体分级分段情况及围岩性质见表1.表1隧道围岩级别分段划分一览表里程桩号围岩级别长度工程地质条件水文地质K163+360∽K163+396V36围岩为第四系残坡积，亚粘土为主，含少量碎石，钻探揭露基岩面附近具相当厚度（10.25m）的流塑一软塑状亚粘土，纵波速度0.95-1.35km/s。稳定性极差，成洞困难。主要为松散层空隙水，雨季渗水K163+396∽K163+421Ⅳ25弱风化灰岩，岩溶、裂隙发育，围岩稳定性差雨季顺岩、土界面小规模渗水K163+421∽K163+500Ⅲ7

5、9弱一微风化灰岩夹而岩，薄-中厚层状，局部岩芯见溶蚀痕迹，裂隙较发育，部分裂隙被方解石脉充填，脉宽一般2mm-3mm，纵波速度4.2km/s-4.7km/s。围岩稳定性总体较好。雨季顺溶蚀裂隙渗水。K163+500∽K163+552Ⅳ52弱风化泥质粉砂岩、砂质页岩，裂隙较发育，围岩稳定性差雨季顺裂隙渗水K163+552∽K163+572Ⅴ20强风化砂岩、砂质页岩，岩性软弱，纵波速度.85km/s-1.15km/s，成洞条件很差。裂隙水，雨季轻微渗水。该隧道区主要的不良地质现象是岩溶。综合分析本次地质调绘、钻探勘探及物探成果表明，隧道进口段发育一较大规模岩溶管道，该管道大

6、致呈近东西向展布，经隧道右侧约200处的一岩溶洼地（落水洞）大角度相交于隧道K163+353附近，最后于路线左侧约150m处的山脚下出露成泉。物探显示其与隧道相交段（进口附近）波组能量强度变化较大，解释为岩溶、裂隙强烈发育区。鉴于该管道局部位置可能与隧道设计标高相差较小，对隧道工程有一定影响，易引起路基塌陷。2连拱隧道复杂坍塌出现及成因分析2.1连拱隧道复杂坍塌出现介绍根据该连拱隧道的地形地貌、工程地质条件、水文地质条件以及现场的实际情况，同时根据施工组织设计，中导洞的施工采用进、出洞口同时进行，实际施工时中导洞虽然遇到了一些小溶洞和小坍方，但施工还是较顺利，只是在进洞

7、口处出现了一个较大的溶洞，和30m左右的地基软弱夹层，具体桩号为K163＋355～K163＋385，采用了打钢管桩压浆进行处理。根据以往经验隧道在岩溶区施工时，为有效地防止或降低在施工过程中发生突水涌泥现象，应进行隧道超前地质预报预测工作。在隧道开挖前，首先采用超前平行导洞进行超前地质勘测，而该隧道为连拱隧道，因此连拱隧道的中导洞就提供这一功能。在施工时也收集和获取了这一宝贵资料，同时与前面提到的设计勘察资料也吻合，因此更提示在施工时应特别注意主洞进洞口的施工。根据这一现状和提示，施工时主洞的掘进从出洞口开始，当施工到离进洞口还有30m时