吊公嶺隧道K288+750～K288+775段塌方處理方案

蔡志興（福建省第一公路工程公司）

吊公嶺隧道K288+750～K288+775段塌方處理方案

蔡志興
（福建省第一公路工程公司）

近年來隨著城市建設進程的不斷加快，公路工程建設得到如火如荼的發(fā)展，在這種形勢下，隧道工程建設逐漸走入人們的視野中，成為一種常見的工程建設方式，因為受到地質情況等因素的影響，隧道工程建設過程中塌方情況的出現(xiàn)已不新鮮，其帶來的巨大損失不得不引起人們的注意。本文研究的對象為省道304線尤溪西城至八字橋公路改建工程，該工程在施工過程中出現(xiàn)隧道塌方，塌方出現(xiàn)的主要原因是塌方段為花崗巖和粉砂巖斷層接觸帶，地質條件差，通過在坍塌體的外表面碼砌止?jié){沙袋墻、在空腔填滿并且填筑砂漿混凝土等施工措施對本次隧道塌方進行有效處理。并對本次隧道塌方的經(jīng)驗和教訓進行總結，以期對未來同類型的隧道塌方情況的處理提供一些借鑒和參考。

吊公嶺；隧道；塌方；施工

在公路建設、市政道路等工程建設過程中，隧道修建方式在其中出現(xiàn)的頻率越來越高，因為地質情況復雜、現(xiàn)場施工管理不規(guī)范等因素的影響，隧道施工過程中經(jīng)常會出現(xiàn)一些塌方事故。隧道塌方主要是以為內在開挖過程中遇到圍巖斷裂、流砂等變化，同時未能及時采取相應的支護措施，或者施工質量差、不及時等原因使圍巖不穩(wěn)，最終出現(xiàn)隧道塌方。一般情況下遇到隧道塌方，會結合塌方原因和規(guī)模通過加固塌體、臨時支撐等施工方法對其進行處理。塌方之后會造成隧道工作面停工多日的情況，施工人員閑置，不僅增加費用還危及到施工人員的安全，所以制定一個經(jīng)濟安全的隧道處理方案十分關鍵。本文以省道304線尤溪西城至八字橋公路改建工程為例，對隧道塌方處理方式展開進一步的分析與探討。

1　工程情況

本人有幸負責省道304線尤溪西城至八字橋公路改建工程XCD4標的總體施工安排，該工程項目位于福建省三明市尤溪縣境內，起訖樁號K286+900～K292+953.75，全長5.656km。二級路段設計速度40km/h，路基寬度8.5m?？偣て跒?8個月，合同總造價為4099.4819萬元。該項目里有一座隧道為吊公嶺隧道，總長900m，起訖樁號為K288+115～K289+015，隧道凈寬0.75+2× 3.5+0.75=8.5m，凈高5.0m，側向寬度0.25m。

當隧道施工施工至掌子面為K288+775時發(fā)生塌方，塌方縱向長約23m，塌方高度約為15～20m，坍塌渣體主要為土夾塊石結構，無人員受傷?，F(xiàn)就該塌方段的處理方案進行闡述。

2　塌方情況

2010年11月20日早5時，吊公嶺隧道K288+752～K288+ 775段發(fā)生塌方，塌方縱向長約23m，塌方高度約為15～20m，坍塌渣體主要為土夾塊石結構，無人員受傷。塌方段前方K288+ 706～K288+752段已施工Ⅳ級圍巖初期支護發(fā)現(xiàn)1處開裂變形。本段原設計為Ⅱ級圍巖，2010年10月15掌子面開挖至K288+ 706時，經(jīng)現(xiàn)場勘察圍巖為花崗巖和粉砂巖斷層接觸帶，裂縫發(fā)育，圍巖破碎，結構為碎鑲嵌結構為主，地質條件差，該段原勘察圍巖與實際圍巖不符合，于2010年10月16日通過四方會議從樁號K288+706起開挖方法與支護類型按Ⅳ級圍巖進行施工，待圍巖穩(wěn)定后，再進行現(xiàn)場勘察，以便及時對圍巖支護類型進行動態(tài)調整。掌子面至K288+775時，現(xiàn)場勘察圍巖較為破碎，地質條件較差，為了確保隧道施工安全，于2010年11月17日停止隧道掘進施工。

3　原因分析

塌方段為花崗巖和粉砂巖斷層接觸帶，裂縫發(fā)育，圍巖破碎，結構為碎鑲嵌結構為主，并有斷層泥，滲水嚴重，地質條件差。

4　地表觀測

由于塌方段落隧道埋深較淺（80m），隧道頂為原省道304線車流量較大，對塌方段落地表布設觀測樁，進行沉降及水平位移觀測，若地表出現(xiàn)裂縫或是隧道冒頂馬上上報以便及時處理。

5　初支段處理（K288+706～K288+752）

對K288+706-K288+752段架立臨時鋼支撐按規(guī)范要求進行監(jiān)控觀測，觀察初支是否收斂，以保證施工人員處理坍塌段落的安全，對開裂變形段落進行打設5m長φ50×5徑向小導管并注漿加固圍巖，小導管縱環(huán)向間距1m×1m，及時跟進該段二襯。

6　塌方段處理（K288+752～K288+775）方案

（1）在坍塌體的外表面碼砌止?jié){沙袋墻，要求保證可以承受泵送往塌腔內的砂漿壓力，然后往塌腔內預先布好2～3根泵送鋼管，泵送砂漿填滿塌腔。泵送砂漿分兩次進行，第一次泵送填高1m后，等砂漿強度達到規(guī)范要求后進行第二次泵送，第二次泵送直至將塌腔填充滿。

（2）在空腔填滿并且填筑砂漿混凝土達到強度后方可繼續(xù)掘進，在掘進前做好施工輔助措施，采用上臺階預留核心土開挖方式，施工進尺度為50cm，按規(guī)范要求加強監(jiān)控量測。

（3）初期支護采用C25噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)（φ6.20×20cm）和I20b工字鋼，縱向間距60cm，每榀之間采用縱向聯(lián)接筋連接，縱向聯(lián)接環(huán)向間距為80cm，并設置臨時仰拱及時封閉成環(huán)。具體詳見設計圖紙。

（4）施工輔助措施采用縱、徑向小導管并注漿。具體詳見設計圖紙。

①小導管設計參數(shù)：

a.鋼管采用外徑50mm，壁厚5mm的無縫鋼管，鋼管長為5m。

b.鋼管梅花型布置，鋼管環(huán)向間距為50cm，縱向間距為2.8m。

c.外插角：15°。

②小導管注漿材料、壓力及配合比：為了保證水泥漿液在土體中一定范圍內擴散，注漿材料采用C30細粒水泥漿，注漿壓力為2.0MPa。施工時注漿量根據(jù)現(xiàn)場試驗進行調整。

④徑向小導管注漿順序：注漿時先拱墻，后拱部，并采取隔孔注漿方式。

④小導管注漿結束標準

a.注漿壓力逐步升高，達到設計終壓并繼續(xù)注漿15min以上。

b.進漿量一般為20～30L/min以下，實際注漿量由現(xiàn)場確定。

7　塌方處理效果

從開始施工一直到施工完成為期18個月，304線尤溪西城至八字橋公路改建工程通過采取以上隧道塌方處理方案，對塌方體展開了二次開挖和初期支護。一直到塌方段混凝土二次襯砌完成以后，始終未發(fā)現(xiàn)初期噴射混凝土存在明顯的沉降變異，由此可以證明，在施工過程中所采取的處理措施是穩(wěn)定的、安全的。

8　經(jīng)驗與體會

①省道304線尤溪西城至八字橋公路改建工程隧道塌方除了地質方面的原因之外，也存在施工工藝不當及地質勘測不到位等原因。②在塌方處理過程中應堅持安全第一、方案適用、經(jīng)濟性和快捷性四項原則，對處理過程的合理性進行保證。④隧道工程施工會受到地下水發(fā)育、地質構造變化等原因的影響，因此塌方頻率比較高，一旦出現(xiàn)隧道塌方會造成工作面全面停工，不僅增加費用，還會危及到施工人員的人身安全，所以選擇經(jīng)濟合理的塌方處理方案尤為重要。

9　總結

綜上所述，根據(jù)該方案的施工要領，我們組織經(jīng)驗豐富的施工隊進行施工，目前已順利完成該塌方段的處理，在緊后工序二襯施工完成后，該塌方段的處理即完成。按照以上施工方案進行實施之后，在最短時間之內將隧道塌方段的處理工作做好，由此可見，針對施工現(xiàn)場實際情況展開深入細致的調查與分析，在此基礎上選擇一種合理的塌方處理方案是對塌方處理成功的一種重要保障。本文結合省道304線尤溪西城至八字橋公路改建工程隧道塌方案例，對出現(xiàn)隧道塌方的原因進行了分析，并提出了適合本工程實際塌方情況的塌方處理方案，最后對塌方處理的經(jīng)驗與體會進行深入闡述，希望本文的研究可以為隧道工程建設相關人員的工作提供一些啟發(fā)。

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U455.49

A

1673-0038（2015）06-0170-02

2015-1-23

蔡志興（1975-），男，工程師，大學本科，主要從事公路工程施工管理工作。