慈母山1号隧道塌方原因与处理方案分析

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1、公路交通技术2010年6月第3期TechnologyofHighwayandTransportJun．2010No．3慈母山1号隧道塌方原因与处理方案分析赵晓彬，陈林术，胡建，杨乾伟(重庆市第一市政工程有限责任公司，重庆400015)摘要：重庆市慈母山1号隧道由于其复杂的地质条件，施工中发生多次较大规模的塌方。对煤层采空区的塌方和断层破碎带的塌方，分别进行方案比选，并分别采取塌方段周边注浆加斜向管棚支护及小钢管多轮循环注浆的方案进行处理，使隧道塌方得到有效控制。关键词：隧道；断层破碎带；煤层采空区；塌方；处理方案文章编号：1009—6477(2010)0

2、3—0112—04中图分类号：U458．3文献标识码：BAnalysisofCausesandDisposalPlanforLandslideofNo．1TunnelinCimuMountainZHAOXiaobin，CHENLinshu，HUJian，YANGQianwei子面为三叠系须家河五段煤层和碳质页岩夹层破碎1工程概况带，纵向长约5m，煤层和碳质页岩互相出现。煤慈母山1号隧道为双向6车道分离式隧道，是层每层厚约40am，碳质页岩岩层呈粘土状。重庆市在建公路隧道地质结构最为复杂的隧道之2)断层破碎带塌方地质情况：由于左右线里一。隧道穿越区上方存在

3、煤层采空区，隧道沿线跨程相近，根据现场塌方体岩性判断，左右线塌方掌越南温泉背斜发育核部的凉水井断层、黄山断层。子面应处于同一断层破碎带，位于凉水井断层、黄山断层。该段岩质较软、裂隙发育、岩体破碎，围2隧道塌方情况岩稳定性较差。2．1煤层采空区塌方3)施工前设计阶段的地质勘察只能从宏观上2009年7月6El，在施工至YK+626里程分析整个隧道的基本地质情况，对垂直埋深较大的时，掌子面出现顺层岩体塌方，拱顶围岩持续垮洞段无法勘察，造成设计、施工单位无法有针对性塌。至2009年7月7日，塌方量约为500m。，垮地采取必要的超前加固措施和改变开挖方法，这是塌断

4、面长约4m，高约8m，宽约14m。引起塌方的主要原因。2．2断层破碎带塌方2009年9月6日，慈母山1号隧道B标段右4塌方处理方案选择线施工至YK+455里程时，掌子面拱顶右上部出4．1煤层采空区塌方处理方案现塌方，围岩持续垮塌，塌方量500m。垮塌断2009年7月6日煤层塌方出现后，经设计、面长约4m，高约8nl，宽约14m。2009年9月地勘、监理、施工、监控等参建单位及业主讨论分22日，慈母山l号隧道B标段左线施工至ZK1+析，并结合专家意见，形成了3种处理方案。对3500里程时，掌子面再次发生大塌方，塌方量约种施工方案进行了比较、论证，见表1。5

5、00m3，情况与9月6日右线塌方相似。从表1中可看出，在费用方面，方案2隧道塌方段扩挖部分的支护与回填使费用大大增加，方案3塌方原因分析3隧道断面内塌方段全注浆费用也较多，方案1隧1)煤层采空区塌方地质情况：围岩整体较破道断面内塌方段周边注浆+斜向管棚支护方案最碎，中部见2条贯通至拱顶的竖向裂隙，裂面较光经济。在安全性方面，方案2风险性最大，安全性滑，少许泥质填充，2组裂隙间距1111，下部可见差。在施工难度方面，方案3施工难度最大。在工煤层横穿掌子面。通过打超前探孑L，探测到前方掌期方面，方案1工期最短。因此，综合考虑安全收稿日期：2010—04—02

6、作者简介：赵晓彬(1962一)，男，江苏省扬州市人，本科，高工2010年第3期赵晓彬，等：慈母山1号隧道塌方原因与处理方案分析113表13种处置方案比较表23种处置方案比较性、造价、工期及施工难度等因素，各方一致同意2009年9月6日和2009年9月22日塌方先采用方案1，见图1，图2。后出现后，经设计、地勘、监理、施工、监控等4．2断层破碎带塌方处理方案参建单位及业主讨论分析，并结合专家意见，形成了3种处理方案。对3种施工方案进行了比较、论证，见表2。从表2中可看出，方案1施工难度适中，工期适中，安全陛适中，费用最少。方案2虽然工期适中、费用较少，但施

7、工难度最大、安全性差。方案3虽然安全性好，但施工难度较大、工期长、费用高。因此，综合考虑安全性、造价、工期及施工难度等因素，各方一致同意采用第1种方案，见图3。图1方案1断面单位：mm图3ZK1+500塌方段复合衬砌断面5施工方案5．1煤层采空区塌方施工方案1)掌子面前进方向在180。范围内采用(／)42mm小导管注浆固结塌腔体，即在掌子面拱顶3．0图2方案1纵断面m范围内注入双液浆(水玻璃和水泥浆液)，形成第114公路交通技术2010血1层保护壳。超前小导管L=6．0ITI，环间向距30mill小钢管注浆固结塌腔体，即在掌子面拱顶4．0ClTI，倾角1

8、0。～20。，每1．21TI1环。m，净空1m，共5nq范围内注入水泥液浆，固结