某隧道塌方原因分析及处理方案

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1、某隧道塌方原因分析及处理方案某隧道塌方原因分析及处理方案陈仁东吴金刚(北京市市政工程设计研究总院，北京100082)摘要通过对塌方发生时各工作面状态及前期施工过程的追溯，指出应急抢险措施不当是导致塌方的直接原因，而一段时间以来各作业面纵向距离过长与质量缺陷是导致坍塌的根本原因，提出了以加强衬砌、周边围岩注浆、扩大拱脚及组合工法为技术要点的综合处理方案，并建议采用组合型钢形成多点斜撑的临时支撑布设方式。关键词塌方原因处理临时支撑30m范围发生坍塌。1概况坍塌段B线隧道埋深40～51m、A线隧道埋某隧道为双向四车道+连续停车带的分离深31～40m，两隧道毛洞间净距约35m，B线隧式公路一级隧

2、道，其中A线全长1,348m、B线道掌子面距进洞口373m，A线隧道掌子面距进全长1,395m。洞口330m，B线超前A线25m。本次塌方形成2隧道内轮廓采用三心圆拱顶曲墙断面，复地表约6,804m的沉陷区，并分别在B线、A线22合式衬砌结构，单孔结构内净宽12.273m，结隧道塌方段洞顶地表分别形成约589m与60m2构内净高8.85m，内轮廓面积87.6m，毛洞最的陷坑。沉陷区内共测得宽度3～17cm的裂缝大开挖跨径14.2m。25条，总长389.7m。该隧道为以钻爆法开挖为主的越岭岩质隧道，场地地形起伏较大，整体为构造低山剥蚀地貌。隧道场地附近无河流，地下水主要为基岩裂隙水，底板高

3、程以上未见地下水。区域内地层较复杂，其主要组成为变质长石石英砂岩、硬绿泥石石英千枚岩、变质泥岩，局部地段可见煤线出露。场地基岩裂隙较发育～发育，围岩完整性较差、自稳能力较低，综合判定围岩级别为Ⅳ～Ⅴ级。该隧道施工中多次发生塌方、初支喷射混凝土开裂与崩落、初支整体沉降或较大变形后侵入二衬施做空间等异常情况，其中以发生在图1-塌方段平面示意图2009年10月26日的塌方事故破坏最为严重、Fig.1sketchmapofthecollapsedtunnel影响范围最大。出现征兆及塌方后，立即启动了应急抢险预案。在地表沉陷区周边设置警戒线，派专人2塌方情况与应急处置职守；由于坍塌体影响范围内埋有

4、国防通讯光塌方首先发生在B线隧道，该段处于Ⅴ级缆及高压线杆，当即与军方及主管部门取得联围岩深埋段，采用三台阶法开挖。当日15时，系，布置了观测点；对地表裂缝采用水泥浆封B线隧道内初支两侧边墙及拱顶多处出现掉块填；紧急浇筑了临近塌方体的BK13+040～+050现象；至16时，BK13+050～+118段约68m范段的二衬拱墙结构；对临近塌方体的二衬段采围发生坍塌。随后，A线隧道与之相邻一侧的用临时竖撑、斜撑加固；在坍塌影响范围内洞边墙、拱顶出现贯通裂缝，继而出现掉块现象；内及地表增设监测点，加密监测频率，并随后当晚21时50分，A线隧道AK13+059～+089段对坍塌段地下空洞与基岩破

5、碎情况和相关地质.1.某隧道塌方原因分析及处理方案构造特征进行了物探。因征地问题与村民阻挠，方征兆的显现为人员撤出赢得了时间，否则后对地表陷坑采用混凝土回填的工作未得以及时果不堪设想。进行。图3-塌方发生时(10月26日)B线隧道作业面状态图2-地表塌坑状态Fig.3ConstructionstateoftheBlinetunnelwhenFig.2Photoofcollapseontheearth'ssurfacecollapseoccursonOctober26th2)一段时间以来台阶过长、二衬与掌子面距3塌方原因分析离过大是导致坍塌扩大的管理原因。通过对施工中几次出现的塌方及之前较

6、大自塌方发生向前追溯约两个月左右时间的程度与范围出现的初支变形、喷射混凝土开裂施工记录显示，对各工作面的纵向距离管理不与崩落等异常状况的综合分析，除地质条件的当，超出设计文件与相关规程要求的台阶过长、客观因素外，人为因素更是导致事故与质量缺二衬与掌子面距离过大早早地埋下了事故的隐陷的直接原因。患。这一赶工冒进的状态至10月16日达到顶1)抢救性措施不当是诱发塌方的直接原因。峰，二衬拱墙跟进位置距上台阶掌子面距离达B线隧道塌方发生当日各工作面位置为：到121m。掌子面上台阶开挖至BK13+118、中台阶至BK13+114、下台阶至BK13+106，二衬仰拱及回填施做至BK13+080(10

7、月21日完成BK096～+114跳段浇筑)，二衬拱墙衬砌施做至BK13+040(10月25日完成BK13+040～+050段二衬拱墙钢筋、模板台车就位)。塌方发生前的10月25日，BK13+071、+086、+104连续三个断面的监测数据反映拱顶沉降图4-塌方发生前(10月16日)B线隧道作业面状态及拱腰收敛均呈增大的变化趋势，其中Fig.4ConstructionstateoftheBlinetunnelbeforeBK13+08