公路隧道局部塌方處理技術(shù)

葛海燕

(中鐵四局集團(tuán)第七工程分公司，安徽合肥 230023)

1 情況介紹

福建省莆永高速公路仙游—永春段項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)位于福建省泉州境，項(xiàng)目全長(zhǎng)36.786 km，采用四車(chē)道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)行車(chē)速度80 km/h，其中嶺庵山隧道全長(zhǎng)3 004.5 m，為分離式隧道，特長(zhǎng)隧道。2013年2月16日嶺庵山隧道進(jìn)口右洞掌子面爆破，爆破后掌子面里程為YK103+920，爆破后發(fā)現(xiàn)在掌子面處有大股水流出的聲音，一個(gè)小時(shí)后洞內(nèi)積水約30 cm，現(xiàn)場(chǎng)隨即組織力量進(jìn)行抽水處理，由于出水量較大，地下水呈股狀流出，在組織排水的過(guò)程中，洞內(nèi)積水越來(lái)越深，掌子面積水最深時(shí)達(dá)到3 m左右，由于積水嚴(yán)重，無(wú)法對(duì)掌子面部位進(jìn)行支護(hù)及監(jiān)控量測(cè)。

2 產(chǎn)生塌方的原因分析

嶺庵山隧道進(jìn)口右洞YK103+916～YK103+928段，原設(shè)計(jì)為Ⅱ級(jí)圍巖，在隧道開(kāi)挖后發(fā)現(xiàn)塌方體為軟質(zhì)巖，泥化，圍巖強(qiáng)度較低，節(jié)理裂隙發(fā)育，多處節(jié)理相互交錯(cuò)，巖體較破碎，拱部及邊墻穩(wěn)定性差，滑動(dòng)面發(fā)育，掌子面處突水，從而導(dǎo)致此段拱頂產(chǎn)生塌方。

3 塌方的處理方案選擇及處理

1)方案選擇。

方案1:采用洞身管棚施工技術(shù)，施工20 m長(zhǎng)洞內(nèi)管棚通過(guò)塌方體。該方案可行，施工難度較大，施工成本高，施工周期長(zhǎng)(所需要的人員、機(jī)械設(shè)備、材料等均需要重新進(jìn)場(chǎng))。

方案2:采用塌方體拱頂泵送混凝土技術(shù)配合超前支護(hù)通過(guò)塌方體。該方案操作方便，施工難度較小，施工成本低，施工周期較短(所需要的人員、機(jī)械設(shè)備、材料等均可利用現(xiàn)場(chǎng)已有資源)。故選擇方案2處理該段塌方。

2)塌方段處理方案。

總體處理方案:塌腔段回填洞渣并施工土模，洞頂塌腔內(nèi)泵送混凝土回填，鋪設(shè)緩沖砂層，后對(duì)YK103+916～YK103+928段(塌方段)采用ZDK-1(b)型復(fù)合支護(hù)(初支采用C25噴射混凝土，厚度為30 cm，采用Ⅰ22b型鋼支護(hù)，縱向間距為0.3 m，二襯采用C30防水混凝土，厚度為55 cm)。施工示意圖見(jiàn)圖1。

具體處理措施如下:

a.塌腔回填，施作土模:對(duì)坍塌段洞身空間內(nèi)采用土石混合回填反壓，回填空腔至距洞頂1 m～2 m處形成平臺(tái)，以作為土模，平臺(tái)至洞頂?shù)? m～2 m機(jī)械無(wú)法作業(yè)部位采用人工砂袋回填，對(duì)砂袋采用小導(dǎo)管注漿固結(jié)處理，外側(cè)采用C20噴混凝土封閉，厚度20 cm，以作為止?jié){墻。

b.預(yù)埋灌注混凝土導(dǎo)管(直徑125 mm)、吹砂做緩沖層管(直徑50 mm)、觀(guān)察管(直徑125 mm)、出氣管(直徑50 mm)，施工完后打眼排水(且能檢查灌注混凝土厚度)。

圖1 嶺庵山隧道塌方處理立面及縱斷面布置圖（比例：1：100）

c.洞頂塌腔泵送混凝土回填:拱部塌腔處采用泵送C25防水混凝土回填，混凝土應(yīng)填至拱頂上5 m高位置;泵送混凝土回填應(yīng)分層進(jìn)行，第一層應(yīng)泵送至洞頂1 m處，待3 d后混凝土達(dá)到80%強(qiáng)度后，再泵送第二層混凝土至洞頂3 m處，待3 d后其達(dá)到80%強(qiáng)度后，最后泵送混凝土至洞頂5 m處;泵送混凝土前應(yīng)預(yù)留好泵送混凝土管。

d.鋪設(shè)緩沖砂層:回填混凝土結(jié)束3 d后，待混凝土凝固至一定強(qiáng)度后，混凝土面上應(yīng)設(shè)置一層緩沖層，采用灌砂，厚度不小于2 m。

e.塌方段開(kāi)挖支護(hù):塌方段采用CD法開(kāi)挖，左右側(cè)交錯(cuò)進(jìn)行，每循環(huán)進(jìn)尺控制在0.6 m左右，嚴(yán)格按采用ZDK-1(b)型復(fù)合支護(hù)施工，工字鋼間距變更為0.3 m一榀，超前支護(hù)采用F2-3超前小導(dǎo)管注漿加固(6 m長(zhǎng)小導(dǎo)管注漿，小導(dǎo)管注漿縱向間距為90 cm，環(huán)向間距為50 cm)。

f.YK103+916～YK103+920為已開(kāi)挖段落，在開(kāi)挖塌方段前按照Z(yǔ)DK-1(b)型支護(hù)方式對(duì)該段進(jìn)行支護(hù)。

4 采取的措施

在塌方段YK103+916～YK103+928的初期支護(hù)全部閉合且仰拱完成后才往前掘進(jìn)開(kāi)挖，經(jīng)過(guò)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)顯示，該段支護(hù)變形穩(wěn)定。在繼續(xù)開(kāi)挖前做好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)資料及時(shí)調(diào)整開(kāi)挖方式及爆破參數(shù)，并交底至現(xiàn)場(chǎng)管理及作業(yè)人員，確保施工安全。

5 結(jié)語(yǔ)

采用該方案處理塌方，結(jié)合了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，操作方便，施工難度較小，降低了施工成本，從2013年2月18日開(kāi)始處理，至2013年3月5日施工完成，施工周期時(shí)間短，有效快速的通過(guò)了塌方體，通過(guò)對(duì)塌方體段的監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，開(kāi)挖支護(hù)完成后塌方體段圍巖穩(wěn)定，可繼續(xù)進(jìn)行下道工序施工，為后續(xù)施工節(jié)約了時(shí)間，該隧道作為莆永高速全線(xiàn)第一座貫通的特長(zhǎng)隧道，得到了各方的認(rèn)同。

［1］成國(guó)文.某隧道塌方原因分析及處置方法［J］.山西建筑，2012，38(23):169-170.