關于隧道施工中塌方和泥石流問題的處理探究

鄒大偉

【摘要】現(xiàn)階段，隨著國內高速公路項目的增加，隧道工程建設項目越來越多，在質和量方面也都得到空前的發(fā)展，但同時隧道施工過程中的安全問題也越來越突出。塌方和泥石流作為最常見、危害系數(shù)最高的隧道施工安全問題，已引起社會廣泛關注。本章以某繞城公路主線工程的 YK4+725-YK4+745段隧道在施工過程中遇到的塌方和泥石流問題為例，對其進行處理方法探討。

【關鍵詞】隧道施工；塌方；泥石流；防護處理；YK4+725-YK4+745段隧道

一、工程概況

該工程為交通部典型示范工程，隧道單洞凈空斷面積為64.02m2，凈高5m，本研究主要針對其中的YK4+725-YK4+745段隧道進行探討。并專門設立監(jiān)控兩側組負責超前預報隧道工程所具有的地質情況，及對隧道工程的圍巖穩(wěn)定情況進行適時監(jiān)控。YK4+725-YK4+745段隧道的地質特點為：圍巖結構復雜，包括碎石土、全風化泥質砂巖、強風化石英粉砂質板巖等。隧道部分路段存在工程地質差、有坍塌危機的F1斷層破碎帶，預測出水量大約為20m2/h；同時，該隧道還有部分路段發(fā)育著巖石破碎以裂隙為主的F2斷層帶；部分巖體破碎嚴重，隧道施工斷面有滴水現(xiàn)象，甚至局部可能存在漏水隱患。

二、YK4+725-YK4+745段隧道坍塌處理

在該段隧道施工YK4+592開挖洞身臺階時，出于多種復雜原因導致該隧道一施工初期支護段YK4+725-YK4+745段突然發(fā)生坍塌。坍塌發(fā)生以后，在距離塌空超過2m的地段上組織施工隊開挖截水溝進行排水，同時，在距離坍坑左側山腰大約15m的地段上組織施工隊開挖一條大約50m的截水溝，以實現(xiàn)成功截斷地表水的目的。為了防止雨水過多流入塌坑對其造成侵害，將適量防雨棚搭建在塌陷坑之上。保證塌陷坑四周構建必要的安全防護設施，以免導致相關非施工人員誤入塌陷坑而造成不必要的傷亡。采取措施排除洞內積水。通過地質雷達和監(jiān)控量測技術檢測坍塌方位前后端及地表變化情況，對塌方的詳細地址和圍巖變化數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)收集和分析。

針對上述坍塌情況，可以采取以下幾方面的技術措施進行防護和處理：第一步，對塌孔進行及時回填。塌孔碎石土回填方法分為人工配合對稱分層回填、機械回填兩種，同時應注意對塌孔的回填高度不應脫離于原山坡坡面。第二步，對地表進行適度注漿加固?；靥钏滓院螅罁?jù)地表滑動面情況，在YK4+725-YK4+745 洞身的拱頂50cm—5m的范圍內按與水平面呈現(xiàn)600傾角度為地表進行注漿加固，注漿孔和結構布置分別為Ф108x6注漿孔按照2m間距呈梅花形結構。第三步，加固隧道內坍塌體的塌方二端。在坍塌體二端采取適度的處理里程對原支護進行臨時加強處理，標準化的處理里程主要為：在上臺階上采取 YK4+720-YK4+725，在全斷面上采取YK4+745-YK4+765，同時，以I18工字鋼拱架為坍塌體二端臨時支撐，采用間距60cm的小導管鎖腳，在工字鋼拱架和原初支間有縫隙處插入鋼板。此外，同樣是在這一范圍內，對梅花形布設徑向Ф42x4的小導管進行注漿加固，小導管數(shù)據(jù)標準為：環(huán)向間距1m，縱向間距1.2m，長度3.5m，小導管進行拆除時間為在塌方處理完畢之后，在二襯進行施工之前。向前施工盡量接近塌方段的二襯。第四步：回填YK4+745處塌孔進行加固。結束地表注漿以后，選取隧道塌方坡面上的適當位置，打造出一個小型工作平臺，以拱部1200傾角為范圍，從塌孔空口 2m（YK4+747）打入30根長8m、環(huán)向間距45cm的Ф76x4 管棚，并進行水泥漿灌注，注漿過程中要根據(jù)管棚進行每6m一循環(huán)，共同組成4個循環(huán)。第五步，塌孔段施工。根據(jù)第四步進行孔口回填加固，確保注漿到達一定強度之后，開始循序漸進的進行塌方清除施工作業(yè)。同時，將工具標準進行變更，支護采用間距為60cm的I18工字鋼；鎖腳變更為Ф42×4 注漿小導管；鋼筋網(wǎng)采用網(wǎng)格尺寸為 20×20cm的雙層Ф8 鋼筋；厚 24cm的C25 噴射砼；以450傾角為范圍，將YK4+741-YK4+747 分別打入30根長5m、環(huán)形間距為45cm的Ф42×4 注漿小導管；同時在該段以3m為一環(huán)施工標準實行30根長5m、環(huán)形間距為45cm的Ф42×4 超前注漿小導管，該段施工預留量為大約15cm。

YK4+725-YK4+745段隧道坍塌相關處理注意事項：在處理施工之前必須重視對塌方范圍內地表水的引排，并通過檢測組對塌方處周邊地表以及洞內的相關沉降變化進行檢測和分析，以獲得積極有效、準確的數(shù)據(jù)。在對塌孔進行回填的過程中，需要依據(jù)現(xiàn)象實際情況對洞內二襯進行及時向前推進，使其盡可能靠近管棚施工工作面。同時，在對管棚及小導管進行注漿時，要堅持適度原則，確保不能超過一定的強度，如此方能進行下一步施工工序。在對塌方進行清除作業(yè)時，應該依據(jù)現(xiàn)場實際情況分臺階進行，以充分保證“短進尺、勤量測、弱爆炸”的施工原則。此外，在進行爆破作業(yè)時，更應該注意用藥量的控制。

三、處理結果

依據(jù)上述方法對YK4+725-YK4+745段隧道進行處理以后，斷面拱頂沉降開始穩(wěn)定，并且坍塌周邊收斂位移、地表沉降開始穩(wěn)定（如表1所示），同時，內力量測也基本穩(wěn)定。

由此可見，這次施工處理是成功的。

四、結語

現(xiàn)階段，在隧道施工過程中，可能會出現(xiàn)因地質勘測技術低的問題造成對地質資料掌握不全，在施工時前方地質情況與設計不符的問題。因此在施工中應加強地質情況監(jiān)控測量，以便有針對性的采取處理措施。對隧道施工過程中出現(xiàn)的坍塌、泥石流等突發(fā)情況，要及時根據(jù)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)做出正確的判斷，并采取合理的處理措施。具體表現(xiàn)為：為了穩(wěn)定圍巖和坍塌方體的穩(wěn)定，適量采取小導管注漿、噴射砼等措施，然后再對溢出的水流進行合理處置，注重支護，對坍方體開挖進尺長度為一榀鋼支撐的間距，同時，保證邊開挖邊支護，以充分保護施工人員的生命和財產(chǎn)安全。

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