朱家垭隧道大塌方处理方案

公路隧道　２００８年第４期（总第６４期）　朱家垭隧道大塌方处理方案　樊见维　潘军民　（陕西高速公路工程咨询有限公司）　摘　要　本文就朱家垭隧道大塌方发生的原因做分析，并详细介绍了加固及穿越坍塌段开挖和支护的处理方案，　对隧道施工中如何有效防止塌方及塌方处理提供参考。　关键词　朱家垭隧道大塌方处理　１　工程概况　朱家垭隧道位于ＧＺ４Ｏ西（安）～汉（中）高速公　路佛坪县与洋县交界处，长约３６ｏ９ｍ，双洞单向交　通，两洞净距约３５ｍ。隧道穿越区属低中山地貌，山　势陡峻，山脊呈长梁状，地表植被茂盛，鸡爪冲沟发　育，切割较深，隧址区地层主要为志留系梅子垭岩组　差，渗透不畅。　２坍塌概况　２００４年８月８日４ｈ许，ＬＫＩ５５＋８１６～８１９段　施作初期支护时，ＬＫＩ５５＋８１２～８１９段突然坍塌，　坍塌高度约３ｍ左右，宽度１０ｍ左右，顶面基本水　平，坍塌体积２Ｏ０余方。塌腔内仍处在不稳定状态，　继续产生坍塌。至８月９日坍塌段后延至ＬＫＩ５５＋　上岩段二云石英片岩和绢云母石英片岩。隧址区泉　水出露众多，出露点高程变化大，泉流量１０￣３０ｍ３／ｄ，　地下水埋深２．５～４１．９ｍ，主要由大气降水补给。由　于风化裂隙中多被岩屑、泥质充填，基岩富水性较　８１０，高度１０ｍ余，坍塌堆积体已达拱顶，塌方体约　２０００ｍ。。塌方情况详见图Ｉ所示。　观坍塌轮廓　横断示意图　纵断示意图　图１塌方示意图　３塌方原因分析　３．１地质方面的原因　施工单位为追求开挖进尺，忽视施工安全。前　期施工过程中已经出现了几次局部小的坍塌，开挖　轮廓线不圆顺，超挖严重，未能及时采取有效加固措　施和改变开挖方法。没有按照新奥法施工原则加强　对围岩的监控量测，做到动态管理“岩变我变”，及时　朱家垭隧道围岩主要为二云石英片岩和绢云母　石英片岩，节理发育，渗水严重，岩石暴露后风化迅　速，强度降低快，是形成坍塌的客观原因。　３．２设计施工方面的原因　调整支护参数和开挖方法。综合上述，是造成坍塌　的人为因素。　设计单位根据地质钻探判定该段为ＩＶ类围　岩，没有充分认识到围岩风化及地下水的影响，设计　初期支护参数较弱，不能抵抗围岩的变形。　・　４加固方案　在对塌方段进行处理之前，为防止塌方继续向　２８・　公路隧道　表１双液注浆参数　２００８年第４期（总第６４期）　水泥浆　水玻璃浆　模数　２．４　水泥浆与水玻　磷酸氢二钠掺量　注浆终压　稳压时间　水灰比　浓度（。）　１：１　３５　璃浆体积比　１：Ｏ．５　（水泥重量％）　２．０　（ＭＰａ）　１．５～２．Ｏ　（ｍｉｎ）　２０　５．３泵送混凝土回填拱顶塌腔　５．４分步开挖通过塌方区　为了稳定围岩，抑制塌方发展，需对塌腔回填密　当塌体面封堵，塌方堆积固结和塌腔回填均已　有效做完后，采用双侧壁导坑法进行施工（开挖顺序　实。但由于坍方处仍有少量掉块落石，为确保施工　人员安全，采用泵送Ｃ２５混凝土进行塌腔回填。　见图４），并辅以超前小导管注浆。　图４侧壁导坑开挖顺序　小导管采用６９５０，长４．Ｏｍ热扎无缝钢管，布设　设１榀），０８双层钢筋网（网格２０ｃｍ×２０ｃｍ）喷射　在拱部开挖轮廓线１５０。范围外（即２、３步开挖），环　Ｃ２５混凝土组成。　向间距３０ｃｍ，尾端在初期支护的钢拱架上，注浆参　数同表１。　６建议　第一环超前注浆小导管施作后，用人工或小型　朱家垭隧道左线塌方经过一个多月的努力顺利　机械分上下两台阶开挖侧壁导坑，视情况辅以小爆　通过。通过这次塌方治理，总结经验教训，提出以下　破。①边开挖边喷射混凝土进行封闭，侧壁导坑外　几点建议：　与内侧分别用Ｉ：　Ｉ２ｏｂ钢拱和喷混凝土作初期支护。　（１）ＪＪＩＪ强对围岩的观测，利用超前地质预报，围　拱部弧形导坑采用②、③两步错开０．５ｍ分步开挖，　岩收敛观测等手段做到提前预防，动态管理。　拱部开挖滞后于侧壁导坑５ｍ。在拱部初期支护成　（２）施工中尽快完成初期支护，封闭围岩避免外　环后，凿除喷射混凝土，气割拆除侧壁导坑内侧壁钢　界环境对降低围岩支承力的影响。　拱，开挖核心土④。第一次开挖长度为０．７ｍ，以后　（３）塌方处理前首先应封闭围岩尽量减小塌方　每次开挖０．５ｍ，开挖后立即喷混凝土封闭，迅速架　范围，其次对塌体进行注浆同结，塌腔内尽量充填密　立初期支护的钢架，并进行周壁注浆加固围岩。初　实。　期支护由环向间距６０ｃｍ，纵向间距５０ｃｍ，长　（４）对塌体开挖时应本着“少扰动，短进尺，强支　４．Ｏｍ６ｐ５０热扎无缝周壁注浆钢管（注浆参数与超前　护”的施工原则进行，稳扎稳打。　小导管的相同），Ｉ２５ｂ钢架（沿隧道纵向每隔５０ｃｍ　・　３Ｏ・