浅谈某隧道塌方处治及防治技术.pdf

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1、2016年第5期广东公路交通GuangdongHighwayCommunications总第146期文章编号：1671—7619(2016)05—0052一04浅谈某隧道塌方处治及防治技术柴振超(广东省公路建设有限公司，广州510623)摘要：在隧道施工过程中，塌方是较为常见的事故之一。依托某隧道工程，通过对其塌方情况的调查和塌方原因的分析，采取了及时有效的应急措施，研究制定合理的处治方案，在取得成效的基础上提出了有针对性的塌方预防措施。该塌方的处理经验可为类似隧道T程提供借鉴和参考。关键词：隧道；

2、塌方；处治；防治中图分类号：U457．2文献标识码：BO概述隧道工程建设过程中，往往会遇到各种各样复杂的地质条件，如溶洞、断层、地质夹层、煤系及富水地层等，隧道施工也因此极易发生塌方。隧道一旦出现塌方，将给人们的生命和财产安全造成严重威胁。塌方在隧道施工中比较常见，也是较为典型的事故之一。针对隧道塌方的问题，国内外学者已取得了一些重要成果。王毅才⋯根据隧道塌方机制以及速度的快慢，将塌方分为蠕变型塌方和崩塌型塌方。关宝树m1根据塌方机理的不同，对隧道塌方分为危岩滑动型、松散介质垮落型、软岩蠕变型和硬岩

3、岩爆型。张悼元等”I按岩体的破坏形式和作用机理，将围岩塌方划分为重力坍塌型、碎裂松动型、张裂塌落型、弯折内鼓型以及剪切滑移型。孙萍14，采用离散单元法对隧道的塌方过程进行了二维数值仿真模拟，得出了隧道顶部和侧壁块体的塌落距离、塌落轨迹及隧道塌方量。本文针对江罗高速公路某隧道施工中塌方事故，研究分析隧道塌方原因与其演化过程，并提出具有针对性的塌方预防措施，为类似隧道塌方施工处理提供建议与参考。1工程概况1．1工程简介某隧道为中隧道，左、右线分离布设。左线隧道起讫桩号为ZK65+161．5～ZK65+9

4、55，长度为793．5m；右线隧道起讫桩号为YK65+166．5～YK66+001．5，长度为835m。隧道两端洞口均采用削竹式洞门。隧道进出口段各有一段小净距，左线小净距隧道设计里程范围为ZK65+161．5一ZK65+375．5以及ZK65+724一ZK65+955，长445m；右线小净距隧道设计里程范围为YK65+166．5～YK65+387．5及YK65+713．5～YK66+001．5，长509m。中间岩柱厚度范围在18．2m～25．6m之间，其余为正常间距。采用单端掘进，从出口端进洞，隧

5、道洞身衬砌按照新奥法原理采用复合式衬砌。初期支护采用锚喷支护，二次衬砌为模筑混凝土衬砌，衬砌采用曲墙式衬砌。1．2隧道塌方情况左洞ZK65+535～ZK65+533段Ⅱ级围岩下台阶施工时，拱顶及侧壁发生塌方，塌方最终发展范围：ZK65+530～ZK65+560。作者简介：柴振超(1979．10一)，男，本科，路桥工程师，从事高速公路建、运营管理工作：E—mail：46284870@qq．corn·52·2016年第5期柴振超：浅谈某隧道塌方处治及防治技术总第146期2隧道塌方演化过程图2给出了隧道围

6、岩破坏与塌方的演化过程。(1)塌方初始情况(2)坍塌面发甓至拱顶位置(3)拱：

7、贞及侧壁塌落较大(4)坍塌体高度接近隧道开挖线图2隧道塌方演化过程(1)起初，隧道左侧壁出现少许掉块塌方，塌方位置的初喷面出现开裂剥落，随后塌方面积进一步扩大，整个左侧壁出现掉块。(2)随着时间的推移，围岩破坏速率加快，隧道塌方位置扩展至拱顶，塌方纵向长度约10m。(3)随后塌方位置向拱顶右侧发展，隧道右侧塌方位置超过拱顶约3m，纵向长度约12m，拱顶最大深度约4m。(4)隧道右侧拱顶及侧壁塌方位置塌落进一步增大，塌方位

8、置基本贯通整个隧道断面，纵向位置继续往大里程方向发展。隧道塌方并没有出现稳定的迹象，最后坍塌体高度超过了隧道开挖线。3隧道塌方原因分析3．1地质条件根据现场塌坍岩体的岩样分析，隧道塌方位置下部为强风化变质砂岩，上部为弱风化花岗岩，围岩局部下伏中风化花岗岩，裂隙发育，岩体呈块碎状镶嵌结构。变质砂质层中部厚两端较薄，成透镜体状态，围岩自稳性差，易冲蚀滑塌。经现场实地考察发现，拱顶左侧有两条较大垂直交叉岩脉，岩脉岩性为变质砂岩，含矿物质较多，形成不稳定地质三角坑。同时接触岩脉处为强风化花岗岩，呈粉碎状、岩

9、间夹有乳白色的粘土矿物。3．2地下水隧道塌方处围岩局部节理发育且存在裂隙水，水流呈小股状流出，随着裂隙水不断渗出，水流冲刷岩体中的填充物，破坏岩体本身的结构特征，进一步削弱了岩体自身的强度，也是造成隧道塌方的间接原因之一。3．3隧道施工方法的选择塌方处为II级围岩，而施工方法为上下台阶法，当施工到上台阶时对围岩扰动一次，而此处上部为花岗岩，其用药量较大，施工爆破的扰动对下部围岩的结构破坏较大，此处支护结构为喷射素混凝土支护，支护结构较弱，当下台阶施工到此处时，下部失稳