第44卷第2期 2 0 1 8 年 1 月
文章编号：1009-6825 (2018) 02-0177-02
西建筑
SHANXI ARCHITECTURE
山
Vol.44No.2Jan. 2018
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隧道浅埋段塌方处理
许越
(广东省交通规划设计研究院股份有限公司，广东广州510507)
摘要:为使隧道施工中塌方得到及时处理,对隧道塌方进行了分类和原因分析，并结合工程实例，从地表截水处理、洞内创造安 全施工条件、施工注意事项等方面，对某高速公路隧道塌方提出具体处理方法,对类似工程具有借鉴意义。关键词:高速公路，浅埋隧道，塌方处理
中图分类号:U458.3 〇
引言
隧道工程为隐蔽性工程，在施工的过程中会遇到各种不可预 测的情况。在洞口、洞身浅埋地段，地形、地质偏压段的开挖支护 过程中均存在风险，因此隧道工程发生塌方属于较普遍的一种现 象。但塌方一旦发生，会不同程度地对工程工期、成本等造成不 良影响，严重的塌方甚至会危害到隧道施工人员的生命安全。因 此工程相关人员需要做到对塌方的事前有效预防，倘若事发能及 时、妥当处理。
塌方原因
造成塌方有多种原因，对这些原因进行分类可分为自然原因 及人为原因两种。自然原因，即地质原因、偏压受力或地下水丰 富等，主要是地质的突变引起的。人为原因，一般为设计欠缺或 为施工不规范。
自然原因：由于地下工程围岩情况千变万化，在施工过程中， 有可能会突然出现局部地质突变、地质偏压的情况，譬如隧道穿 越断层破碎带、不整合接触带等情况;并且当隧道穿越富水段时， 由于围岩裂隙水突然变大，极易导致掌子面失稳;施工过程中由 于超前地质预报、监控量测不到位，在应对地质突变情况会出现 应对不及时的情况，譬如未及时加强支护、引水排水;此外开挖过 程中每循环进尺过大，施工偷工减料、初期支护不及时使得开挖 后围岩暴露时间过长也易形成塌方事故。
人为原因:设计参数不能满足安全要求，但如今隧道设计趋 于保守化，此部分影响较小;施工过程中的控制为人为因素中的 主要因素，各个施工队伍都有自己的管理模式和技术水平，往往 在某些环节上会有操作不规范的情况发生，这些不规范的施工也 易造成塌方事故的产生。
塌方的分类及一般处理措施
根据以往大量工程实例分析，洞内塌方规模一般分为中小型
文献标识码:A及大型塌方。
2.1中小型塌方
一般塌方量小于300 m3可认为是中小型塌方，对于中小型塌 方的处理，可利用围岩自稳能力形成的暂时稳定状态，边出渣边 采用喷锚支护加固未塌地层;然后在二衬外轮廓外施作钢架并纵 向连接并与喷锚支护连接，之后施作混凝土壳体，沿壳体外依次
设防水层、1 m厚护拱及缓冲层，确保安全后可通过塌方段落。
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2.2大型塌方
一般对于塌方量大于300 m3的可称之为大型塌方，大型塌方 需采取“注浆+管棚”整体加固方案进行处理。设置止浆墙，注浆 后施作长管棚，在长管棚超前支护下采用短进尺、分步施工。
如若塌方导致冒顶，则需先处理地表塌坑，在塌坑周围设截 水沟，根据地表稳定状态确定是否采取地表注浆，待洞内塌方处 理完成后对地表塌坑进行回填，一般用粘性土进行回填，回填后 比地表高出〇. 6 m ~ 1 m。
3工程概况3.1 工程简介
某高速公路隧道为双洞四车道分离式中隧道，其中洞口段为 小净距隧道，隧道岩性为全风化~微风化花岗岩为主，围岩级别 为IV级~ 丫级，隧道施工由小桩号向大桩号单向施工，截止至塌 方时，掌子面掘进至K3 + 0,该处围岩级别为IV级，±里深约10 m， 为浅埋隧道，出口端洞口右侧存在一大冲沟，出口端导向墙及长 管棚已经施作，洞顶截水坝未施作。
隧道掌子面开挖至K3 +0时，拱顶及拱腰出现塌方，塌方
3_2塌方情况
大型塌方。
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体主要以强~中风化花岗岩为主,塌方纵向长度4 m~5 m,宽度 约13 m,塌腔最高处约6 m ~7 m,现场估计塌方约400 m3,属于
Li Yanning
{The Fifth Subsidiary of CCCC Third Highway Engineering Co. , Ltd, Beijing 100000, China)Abstract ： In this article, based on the practical cases on site, analyzed the causes of the concrete crack in bridge expansion joint, and made the enforceable treatment schemes. Dealt with the concrete crack in bridge expansion joint according to the schemes, strictly controlled the process quality during the progress, and the implementation effect was quite good. Based on the causes of the crack and combined with the experience summary during the progress, the writer proposed the prevention suggestions of the concrete crack in expansion joint.Key words： bridge, concrete crack in expansion joint, concrete curing
收稿日期:2017-ll-06
作者简介:许越（19-),男，工程师
Analysis and prevention of the concrete crack in bridge expansion joint
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山西建筑
待通过塌方段后，之后K3 + 069 ~ K3 + 075段支护进行加强，
4塌方原因分析
隧道岩性主要为全~强风化花岗岩，局部夹中风化岩，在该处
并没有发现明显的断层，不存在地质偏压现象，但节理裂隙比较发 育。由出口端至坍塌段地表调查发现，出口端截水坝由于征地拆 迁原因并未施作,受近期强降雨的影响，冲沟极易汇水形成洪水冲 刷洞口及洞身浅埋段，导致该处地下水十分丰富，洞内调查也发现 初支裂缝段存在滴渗水现象，由于受丰富的地下水影响，节理裂隙 填充物在地下水的作用下失去粘聚力，开挖后来不及支护便造成 塌方现象。
在表1支护参数的基础上，拱、墙设4>25中空注浆锚杆，长度 3. 5 m,间距 100 cm x60 cm。
待塌方段二次衬砌达到设计强度后，再对塌腔内吹填水泥混 合料，使其起到缓冲层的作用。
5_ 5施工注意事项
为确保施工安全，要求施工人员禁止进人塌腔中，施工人员
5塌方处理方案
5.1 地表截水处理
首先对于地表原设计截水坝需要尽快进行施工，本段时间为 雨季，若不及时切断冲沟与隧道的联系，极易在后续施工过程中
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必须在确保安全的前提下进行施工。在后续开挖施工过程中，控
制每循环进尺为1榀~2榀钢架间距。
预防塌方措施建议
隧道工程在施工过程中塌方是无法避免的，但要求在施工前 做好风险评估，以采取隧道施工全过程风险分析、评价及规避。 过程中通过监控量测、超前预报等手段充分了解围岩特性以及衬 砲的稳定性，以反馈施工，确保安全。同时施工单位应针对高风 险点制定好紧急预案，可在塌方发生时做好充分的准备。在此对 一般公路隧道塌方风险控制给出如下建议：
1) 2)
洞口边仰坡刷坡前应先修建坡顶的截水沟,并且洞口边坡 为了探明隧道可能存在的断层破碎带、突然涌水等不良地
和仰坡的排水系统应在雨季之前完成；
质现象，加强隧道施工地质工作，作好超前地质预报及超前探水 工作，提前掌握掌子面前方的地质及水文情况，及时采用应对措 施，保证施工安全应在隧道施工过程中进行超前地质预报工作；
3)
为了减少隧道在开挖时对围岩扰动，必须采取“短进尺、弱
爆破，多循环，初期支护紧跟掌子面”的原则进行施工，初期支护 应紧跟掌子面，环环相扣，开挖后应立即对围岩进行喷混凝土、立 钢架（钢筋网）、打铺杆，然后复喷至设计厚度;靠近洞口浅埋地段 以及洞身埋深较浅地段应采用人工开挖；
4)
在施工过程中需加强监测工作，当发现异常时应及时加强
支护以确保安全。成立专门的监控量测队伍机构，及时掌握围岩 情况及支护的应力、应变状态，从而及时调整衬砌参数，制定合理 的施工措施和支护参数，以确保施工安全，还能起到节约工程费 用的作用。
5.2
发生塌方事故。
洞内创造安全施工条件
洞内对塌方段进行拉碴反压回填以稳定塌方体，之后喷射
C25混凝土封闭掌子面。为确保洞内加固过程中工人的安全，对 已经施工的初期支护从塌方处开始往进口方向用I 20a工字钢进 行临时加固,形成一个较安全的操作段落，加固长度5 m,钢架间 距1 m。临时钢拱架间采用4»22钢筋纵向连接，纵向连接筋环向 间距1 m。
本措施是为了确保在处理塌方过程中施工人员的安全，在此 基础上需要对初期支护进行沉降观测，如若初期支护变形较大但 并未侵限，还需对其进行径向小导管注浆加固处理;若初支侵限,
5.3塌方段临时支护方案
则需在塌方段处理完成后对初支进行换拱处理。
对塌方段落采用0长管棚进行超前支护，形成一个安全护
拱。长管棚布设方式为环向拱顶120°范围，环向间距30 cm,管棚 长度18 m(共设置49根）。长管棚一端穿过已施工完成的钢架, 且在此端下另增设两榀I 20a工字钢与前面已施作的6榀工字钢
5.4塌方段永久支护方案
长管棚施作完成后在其上、下均设置一层4»8钢筋网，间距 15 cmxl5 cm,采用C25喷射混凝土，厚度40 cm,预留3根小108 钢管，以备对塌腔进行回填。
塌方段即K3 + 0 ~ K3 + 069支护加强，具体参数见表1，由 于上部为空腔，拱部不再设置025中空注浆锚杆。
表
围岩级别
连成一个整体。
7结语
隧道工程参建各方应积极认真的落实隧道工程的各项要
求，加强围岩监测工作，贯彻“短进尺、弱爆破、多循环”施工理 念，便能将塌方的概率降至最低。并且做好紧急处理预案，即 使发生塌方，也能及时地进行处理，在塌方发生后能将损失最
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支护参数表
二次衬挪厚度/cm预留变
C30钢筋混凝土形量/cm
钢架型号
间距
小化。
参考文献：
[1 ]
$6@20 x20122650I20a60IV[2]
[3] 待塌方段初支完成并达到设计强度后，对塌腔进行泵送C30
[4] 混凝土进行回填，形成一个护拱，栗送混凝土厚度不得小于1 m。
初期支护
喷混凝土/cm钢筋网/cm
JTG D70—2004,公路隧道设计规范[S ].JTG/T D70—2010,公路隧道设计细则[S] •JTG F60—2009,公路隧道施工技术规范[S].JTG/T F60—2009,公路隧道施工技术细则[S].
Xu Yue
(Guangdong Province Communications Planning & Design Institute Co. , Ltd, Guangzhou 510507, China)Abstract: In order to make the tunnel collapse timely treatment, the classification and cause analysis of tunnel collapse are carried out, combining with engineering examples, starting from aspects of surface cut-off treatment, creating safe construction conditions in the hole and construction matters, the concrete treatment method for the collapse of a highway tunnel is proposed, it can be used for reference.Key words： highway, shallow tunnel, collapse treatment measures
Collapse treatment measures for shallow tunnel