淺談隧道坍塌處理步驟及方法

喬燕燕　高俊峰

摘 要：本文結(jié)合多年工作經(jīng)驗，針對隧道一般坍塌事故處理處理步驟及方法作出了簡要闡述，為今后的隧道施工提供有益經(jīng)驗。

隧道坍方是隧道施工中，洞頂兩側(cè)部分巖石（或巖體）由于重力作用向下崩落的一種不良地質(zhì)現(xiàn)象。完全避免坍方，在目前施工條件和掘進(jìn)水平下是很難做到的。

1 防止坍塌擴(kuò)大范圍

坍方發(fā)生后，首先應(yīng)防止坍方繼續(xù)擴(kuò)大：

（1）在坍方范圍頂部、側(cè)壁上的危石及大裂縫，應(yīng)先行清除或錨固；

（2）對坍方范圍前后原有的支護(hù)進(jìn)行加固，以防止坍方擴(kuò)大；

（3）在坍方范圍內(nèi)架設(shè)支撐或噴射混凝土，必要時加設(shè)錨桿；

（4）加快襯砌。對坍方兩端應(yīng)盡快做好局部襯砌，以保證坍方不再擴(kuò)大。

2 處理坍塌措施

（1）如坍塌體積較小，且坍塌范圍內(nèi)進(jìn)行了噴錨，或已架設(shè)好較為牢固的構(gòu)件支撐，可由兩端或一端先上后下的逐漸清除坍渣，隨挖隨噴射混凝土，隨架設(shè)臨時支撐支頂；

（2）如坍塌體積較大，或地表已經(jīng)下沉，或因坍塌體堵塞，無法進(jìn)入坍方范圍進(jìn)行支護(hù)時，則可注漿加固坍體，然后用“穿”的辦法在坍體內(nèi)進(jìn)行開挖、襯砌；

（3）處理坍塌的同時，應(yīng)加強排水，即“治坍先治水”。

3 處理坍塌方常用支護(hù)形式

3.1 噴錨處理

采用噴錨處理較大型坍方，較之采用架設(shè)支撐，更加安全快速，且省工省料。

（1）由外向內(nèi)、由上而下，逐段隨清坍渣隨向巖壁先噴射一薄層砂漿，然后再噴射混凝土。混凝土宜分層厚5cm左右；

（2）噴射1～2層混凝土后，可隨即加設(shè)錨桿在噴射混凝土上；

（3）坍渣清除后，隨即做好襯砌。

3.2 構(gòu)件支撐處理

（1）在坍體不太高、坍穴略呈錐形、坍壁不太松散的情況下，使用人字架支撐（如下圖所示）。

（2）當(dāng)坍體較高，但坍體兩側(cè)壁形狀比較整齊，且側(cè)向不大時，可按垂直于隧道中線的方向架設(shè)橫向排架?，F(xiàn)將坍體頂?shù)氖瞧?，鋪上橫梁，再在其上架設(shè)排架。排架間距根據(jù)坍穴圍巖情況而定，一般為1～2m左右。須注意在排架間用剪刀撐撐穩(wěn)，下部橫梁要隨坍渣的清除隨時倒換撐穩(wěn)（如下圖所示）。

（3）當(dāng)坍塌方較大，且圍巖壓力也較大時，宜在坍方范圍內(nèi)全部用縱向棚架支撐?，F(xiàn)將坍渣頂部適當(dāng)扒平，沿隧道中線方向平行設(shè)置縱地梁數(shù)根（地梁下預(yù)鋪橫梁），于縱地梁上按照導(dǎo)坑支撐的形式以1m左右的間距架設(shè)箱形棚架。以后逐層向上架設(shè)至坍方頂部，用填塞木塞緊。隨著坍渣的清除，加設(shè)立柱，并以縱撐撐好（如下圖所示）。

（4）當(dāng)坍塌方直至地表而深度不大時（小于10m），可設(shè)置井箍。由地面向下逐步清除坍渣，隨即架箍架支撐。箍架的形式可為多邊形、矩形或方形，視坍穴的形狀而定，架距不大于1m。

當(dāng)坍方較深時，則可先將井口至坍渣頂面一段箍好，不進(jìn)行清理坍渣，而在洞內(nèi)采用穿過坍方的施工方法。

如坍井較大，宜采用噴錨支護(hù)井壁的方法。

（5）當(dāng)坍塌穴成斜孔時，處理方法根據(jù)斜度而定，傾角小于等于30°，可按斜井的施工方法進(jìn)行出渣及支撐；傾角大于35°時，運用井箍支撐及由上而下地清渣。

4 襯砌措施與回填方法

4.1 襯砌施工

（1）隨著坍渣的逐漸清除，襯砌逐段推時，快速成環(huán)。最好由坍體的兩端對向施工，隨即回填密實。在坍穴最高處或兩端襯砌接頭處應(yīng)預(yù)留回填及進(jìn)出料孔。

（2）如坍塌范圍的圍巖不夠穩(wěn)定，在處理坍塌方中有繼續(xù)坍塌的可能時，可在坍方范圍內(nèi)選擇適當(dāng)?shù)奈恢米鎏w護(hù)拱，以掩護(hù)施工操作。護(hù)拱上應(yīng)以碎石鋪填2m厚左右作為緩沖層（如下圖所示）。

（3）如坍體未進(jìn)行預(yù)先注漿加固，而采用“穿過”的施工法時，拱角處的襯砌圬工應(yīng)加寬灌抵開挖輪廓壁（開挖輪廓不過大時），以便保證拱腳穩(wěn)固。

4.2 坍塌回填

（1）坍塌清除坍渣后，則拱背應(yīng)先以漿砌片石回填2～3m厚，其上再用干砌片石回填，回填高度應(yīng)盡量填滿坍塌范圍，坍體內(nèi)木支撐應(yīng)盡量拆除；

（2）在坍塌體的護(hù)拱與拱圈間應(yīng)全部回填密實，坍體護(hù)拱以上回填厚度可根據(jù)具體情況而定，但不應(yīng)小于2m；

（3）如坍塌范圍高大，在坍塌穴內(nèi)進(jìn)行回填操作不便時，可選擇適當(dāng)位置另行開鑿專供回填用的坑道；

（4）如坍塌方直達(dá)地表，除按規(guī)定做好拱部回填外，另用一般土回填夯實至距地表1～2m，再用粘土回填至略高于地表并向四周傾斜，周圍做好排水溝。

5 結(jié)束語

隧道施工應(yīng)加強地質(zhì)超前預(yù)報，提前預(yù)測易坍塌段落，并加強施作超前支護(hù)，發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)情況及時制定合理有效處理措施，加強現(xiàn)場控制，確保隧道坍塌處理施工安全，以達(dá)到處理效果。