隧道围岩坍塌原因分析及有效的综合处理技术

《隧道围岩坍塌原因分析及有效的综合处理技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、隧道围岩坍塌原因分析及有效的综合处理技术陈祖祥CHENZu-xiang（中铁二十五局集团第四工程有限公司，柳州545007）（The4thEngineeringCo.，Ltd.ofChinaRailentofrailoreandmoretunnelscrosstheareasenonoftunneloverbreakisgraduallyincreasing，easurestotrytoavoidthetunneloverbreak，atthesametime，italsoimprovestheresponsecapacityofmanagemen

2、ttechnologiesandmeasuresafterthetunneloverbreaktomakeallaspectsofinfluencecausedbytheaccidenthashappenedincreasetotheloakestheeffectivetreatmentmeasuresoftunneloverbreaktodiscusstheseprovetogether..jyqkanagement；qualitycontrol中图分类号：U457文献标识码：A：1006-4311（2015）18-0107-03简介：陈祖祥（1

3、972-），男，广西柳州人，毕业于中南大学土木工程专业，研究方向为道路与桥隧工程。0引言隧道工程出现塌方情况后，迫于工期、成本等方面的压力，常常在原因未调查清楚、防护措施不到位的情况下冒然处理希望快速通过塌方区，这样处理会给施工带来极大的安全风险甚至会引发二次塌方。本文从原因分析、支护方案和监控量测等多方面综合系统地介绍了隧道塌方处理方案，采用该方案能够减少事故发生，节省成本，确保施工顺利进行。1工程概况仁丽钱铁路新关坡隧道全长2060m，中心里程为D1K152+930，起止里程为D1K151+900～D1K153+960，洞内线路设计坡度沿线路前

4、进方向均为上坡，坡度为10.3‰。其余地段位于直线上。全隧Ⅳ级围岩1140m，占55.3%，Ⅴ级围岩920m，占44.7%。隧道所经处属溶蚀、剥蚀低中山地貌，地面高程2310～2510m，相对高差200余米，自然横坡20～50°。隧道洞身段多为基岩裸露，植被较差，仅生长杂草及灌木。隧道最大埋深约120m。2隧道坍塌段地质情况隧道D1K152+250～D1K152+530段围岩为三叠系中统北衙组中段灰岩、白云质灰岩。岩体呈灰、肉红色夹褐黄色，隐晶质结构，中厚～巨厚层状，节理裂隙发育，溶蚀严重，发育大量溶孔、溶隙，钻探揭示岩心多呈蜂窝状、半柱状，为弱风

5、化，受断层影响，岩体破碎，属Ⅳ或Ⅴ级次坚石。本隧道于2009年5月21日上午9：50左右，进口掘进端正在进行掌子面（D1K152+402）出碴时，现场施工专职安全员在巡视时，发现围岩D1K152+383里程处已初支尚未二衬浇筑段初支发生明显变形，拱部以上产生多条横向裂缝，情况危急。如是立即通知现场施工人员，及时将人员及机具撤离至安全地带。上午11：23在D1K152+379～+391段围岩出现大面积塌方，并在随后2h的时间内，出现数次局部塌落，于13：30左右，塌方体趋于稳定。塌方体稳定后，项目部组织人员对塌方情况进行调查，发现塌方造成13榀工字钢

6、钢拱架彻底报废。洞口端小里程方向8榀工字钢钢拱架变形严重，侵入隧道限界。塌落的岩体约500m3，岩体呈褐灰色，节理极发育，岩体破碎，完整性差，夹少许白云质灰岩或灰岩质碎石、角砾，伴有地下水渗出，围岩类别属Ⅴ类。（图1）3塌方原因分析及调查塌方发生后，项目部会同设计、业主、监理对塌方原因进行了调查及分析，以便采取针对性的施工处理措施。经过现场勘察及综合判断，得出塌方产生的原因主要是如下三个方面。3.1地质条件差及时逢雨季从塌方及原掌子面揭示的地质情况表明，此段围岩破碎，节理发育，风化严重，围岩岩体含水量大。塌方处隧道段埋深约16m，为浅埋段。此段上方

7、地表为季节性冲沟，通常无流水，但塌方时为当地的雨季，连接几日为大暴雨，地表水丰富，且集于冲沟形成溪流，地表水及溪水通过地表裂隙、孔洞渗入围岩。地下水对围岩的浸泡、溶蚀、软化等作用，降低围岩强度，破坏了围岩稳定性，形成导致隧道塌坍的不良地质现象。3.2地质勘察不足，设计考虑不周全因地质勘察点布置稀疏，从而无法保证地质勘察资料详尽准确。原地质勘察资料表明，此段隧道围岩为Ⅳ级围岩，但实际情况是围岩破碎，节理发育，严重风化，参照围岩分类表，应划分为Ⅴ级，施工期间雨水丰富，地表水大量渗入围岩，更是应该按Ⅴ级围岩进行施工及支护参数的设计。设计支护参数按Ⅳ级围岩

8、考虑，故降低了隧道设计的安全性，增加了施工时发生塌方事故的可能性。3.3隧道开挖方法与支护措施不当施工人员经验不足，不能全