浅谈某特长隧道塌方冒顶处理方案.pdf

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1、2012年01月童葡宙蒜商路桥·航运·交通浅谈某特长隧道塌方冒顶处理方案李文尧(福建省霞门市)摘要：本文结合某在建高速公路特长隧道发生的坍方冒顶，介绍其塌方原因及具体治理方案．供同行参考．关饕蜀：隧道：塌方冒项：处理方案l工程概况本隧道为双向六车道．全长6005m．是目前在建或已建的三车道隧道中最长的隧道之一。该隧道场区表层为薄层的残坡积土、坡积碎石，下覆基岩为侏罗系南园纽凝获熔岩及其风化层、局部凝灰熔岩中夹有薄层的砂质泥岩、粉砂岩。地质构造主要受区域性北东向长乐．诏安断裂带、北西向永安一晋江构选带、

2、东西向安溪一惠安构造芾的控制，隧道区主簧发育北东向和北西向的次一构造，以节理裂隙密集带为主，隧道区发育有22条构造破碎带或节理裂隙密集带。隧道进出口位于山坡．山坡坡度约10一15。，上覆薄层残坡积粘性土层，坡积碎石．现有边坡稳定．出口段洞身固岩主要为残秩砂质牯挂土、全凤化凝灰熔岩。厚度约为15m。2010年2月21日，该隧道左洞出口段ZKl3+500(离洞口115曲处顶部在正常爆破后，在开挖轮廓线的拱顶出现一个环向4m，纵向2m．深约15m的小塌洞．为防止塌洞进一步扩大．旆1=方立即采取打锚挂网喷射混

3、凝土等措施i生行丽防处理。在后续开挖掘进时，施工队作业时加密了步孔，减少了爆破药量。2月23目上午9时开挖爆破后，前日出现的塌洞继续扩大，形成环向6m，纵向5m，深约7m的塌洞，且没有稳定的迹象。直至2月23晚ll时．掌子面塌方体才相对稳定，施工方停止了施工作业，在掌子面向后30m拉起了警戒线。2月“晚因降大再．左洞原塌方部岩体受地袁水浸泡及冲洗牯聚力和岩体摩擦系数急剧臧小造成岩体下塌．致使坍洞扩大；形成环向lIm，纵向8m，深约12m的大型塌洞。上部覆盖山体表面也下沉．形成26m的通天塌方。2腺凼分

4、析该隧道造成的坍塌冒顶的腰园是多方面的．它既与岩体本身的强度和结构构造有关，又与承的作用和人为因素有关，因此它是在多种因素的综台作用上造成的坍塌。本隧道左洞的拱顶塌方处原是一破碎带。根据地勘报告，该处拱顶以上强风化凝灰熔岩覆盖层只有4-5m左右，强风化凝灰培岩上面壬妥以残坡袄土、菝积谇岳为主．施工牟位在爆酸上孜有注意控制爆破．才造成一开始的大的超挖现象。由于再受到雨水的浸泡作用而形成软弱带岩体，从而造成此段的地质条件极其恶劣．围岩的稳定性极差。上述几项软弱岩体的交汇开挖后，使得软弱岩体失去承载能力，岩

5、体内部的转囊力和破碎岩体之间的摩擦系数又极小，软弱岩体在无支撑力的情况下势必出现第三次塌落，致使塌洞扩大加高，上部覆盖下坠，造成26m的通天塌方。3治理方案的选择与确定3，l常见的淮理方案(1)明挖法：此法一般用于接近洞口的隧道的拱顶覆盖在10m内的隧道拱项坍塌．出现这中塌方时，可从地表开挖直至路基设计标高，改隧道暗洞为明洞或霞壁路堑．(2)明穿法：隧道塌区已离橱口较远，其拱顶覆盖超过I恤-．竭落高度已旅近地表或形成通天塌方，出现这种塌方可以从地表逐步向下处理，直至将塌方区的隧道拱顶恢复而向前继续推进

6、。0)暗穿法：隧道塌方情况和上述明穿法的塌方情况相同．但处理塌方时．是从塌落体的底部开始处理．直至塌落匡的拱顶恢复而继续向前推进，3．2处理方案的选择本隧道左洞塌方的里程桩号为ZKl3+500，底部中心点标高为115，699．地表塌方标高为141．77．塌落高度26m．竭落仄距离洞门115m，报明显。明控法和职穿法已经不可髓，且施工单位己对略穿法古氲1已有丰富的经验．最后经业主、设计单位、监理、施工单位代表共同讨论确定。该隧道塌方采用暗穿j軎施工处理方案(如下图)。处理分以下步骤啦豫蠕方处理纵秭面布置

7、围(1)详细勘探塌方空腔的高度和摸清塌方体的情况，在桩号为ZKl3+500处向塌方空腔上方打八三根【b108mm钢花管(钢管应深入到塌腔体内适当位置)．作为泵送混凝土和排水管作用．使地下水能顺畅排出蚓外．(2)在洞内塌方体表面喷一层2Dcm厚的C25早强混凝土并挂网将塌方体封闭，且根据具体情况在竭方体上设置平孔持水，以保持洞内塌方体稳定。(3)在塌方体表面打入650mm小导管，梅花形布设，间距为80x甚Dm，导管长为6m，注C30东泥浆以崮结塌方体。然后对塌腔部分进行象送C20混凝土回填，使洞内空隙回

8、填密实。“)对塌方体后方已施工好的有变形的初期支护进行加固．采用径向小导管注浆补强．小导管长6m、问距80)c80cm。若胡期支护变形(二村侵戳)大于5cm应采取运埽置换锅支挎．置换前先采用径自小导管注浆．待小导管注浆达到强度后方可进行置换，置换后，必须保证初支及二衬达到原设计厚度。(5)为加同补强塌方影响段围岩，在塌方影响段洞内旌作巾89×6mm长12m趣茹注浆铡托管以及650x5mm长6m超前小导管。其环向、鍪l向问距详见塌方段处理设计闰。当超前支护