淺埋隧道塌方處治方法探析

周國猛

【摘要】本文就隧道淺埋塌方出現(xiàn)的原因和相應(yīng)的處治措施進(jìn)行了分析和研究，并根據(jù)實(shí)例分析和應(yīng)用對(duì)處治方法的實(shí)施情況進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

【關(guān)鍵詞】淺埋；隧道；塌方；原因；處治

1、實(shí)例分析淺埋隧道塌方出現(xiàn)的原因

隧道在開挖過程中出現(xiàn)塌方的原因主要來自多個(gè)方面，包括地質(zhì)因素、認(rèn)識(shí)因素、設(shè)計(jì)因素、施工因素等。首先在地質(zhì)因素的多變和不可預(yù)見是導(dǎo)致塌方的重要因素，由于施工地段的地質(zhì)條件復(fù)雜，在施工過程中遇到圍巖本身屬性不穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)松散以及斷層、節(jié)理裂隙發(fā)育帶等不良地質(zhì)條件均增加了塌方出現(xiàn)的可能性。其次認(rèn)識(shí)因素主要是指在施工人員及設(shè)計(jì)人員錯(cuò)誤的思想觀念，只為眼前利益而對(duì)于施工安全方面缺乏重視；第三是設(shè)計(jì)因素，在涉及隧道時(shí)由于前期受勘探設(shè)備和費(fèi)用的限制而沒有進(jìn)行全面而細(xì)致的勘探，不能準(zhǔn)確的分析地質(zhì)情況，最終導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害；第四是施工因素，所采用的施工方法與地質(zhì)條件不符或者違反了施工技術(shù)相關(guān)規(guī)范要求也會(huì)造成塌方。

本次探究實(shí)例隧道為雙向四車道單向行車分離式隧道，出口分左右兩個(gè)洞口，圍巖性質(zhì)屬強(qiáng)風(fēng)化、全風(fēng)化花崗巖閃長巖，結(jié)構(gòu)松散，呈現(xiàn)碎狀、裂狀，多為硬度較小的巖石，極易坍塌或出現(xiàn)冒頂?shù)葒?yán)重的災(zāi)害；還有殘坡積土且土體中夾雜較多的球狀中風(fēng)化花崗閃長巖以及大量的孤石，這些孤石呈現(xiàn)無需堆積，且孤石與孤石之間的空隙和空洞均較大，穩(wěn)定性較差。在開挖過程中出現(xiàn)了初支拱頂?shù)拇蠓认鲁翆?dǎo)致停工，由于手地下水的影響撐子面和拱腳部位的圍巖土體趨于飽和，必須將水排出，但是在排水過程中流水導(dǎo)致流泥現(xiàn)象，使得地表下沉，之后在對(duì)撐子面進(jìn)行封堵時(shí)拱頂出現(xiàn)了土體掉落，出現(xiàn)大面積土體坍塌，最終導(dǎo)致了冒頂塌陷。

2、處治方法及實(shí)施

隧道塌方處理通常要遵循“先加固、防擴(kuò)展、后處理”的原則，因此針對(duì)實(shí)例隧道塌方首先要進(jìn)行的就是加固，這也是處治塌方的重要步驟，故采用帷幕注漿和地表注漿的方式進(jìn)行加固，具體措施如下：

2.1帷幕注漿

帷幕注漿是指將按一定配比混合的漿液注入到不良地質(zhì)富水帶，漿液由軸向輻射狀布孔注入，隨后滲透并擴(kuò)散到土體的空隙中，并迅速凝固，從而使土體具有一定的強(qiáng)度，同時(shí)在不良地質(zhì)富水帶開挖輪廓線及底部形成堵水帷幕，將地下水流的通路切斷，并最終達(dá)到穩(wěn)固土體、切斷水流的目的。具體操作程序?yàn)槭紫仁且幌盗袦?zhǔn)備工作，然后根據(jù)實(shí)施注漿前的地質(zhì)勘探和參數(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行布孔和鉆孔，最后將注漿管甚至孔道將進(jìn)行注漿并檢查注漿效果。帷幕注漿是一個(gè)循環(huán)的過程，每個(gè)循環(huán)布孔相同，注漿鉆孔正面圖如圖1所示。根據(jù)具體情況設(shè)置孔的深度，選擇合適鉆頭成孔和套管的管長。注漿漿液由水泥漿和水玻璃按照10：3的比例進(jìn)行配比，根據(jù)施工現(xiàn)場的具體時(shí)間確定凝膠時(shí)間。注漿方式選擇全孔一次性壓入的方式，調(diào)整初始?jí)毫妥罱K注射壓力，如果在注漿過程中出現(xiàn)了冒漿或者串漿要將注漿順序改為由里向外和由上到下。注意在塌方注漿時(shí)要考慮到塌陷處的空襲較大、空洞過多的情況，常常會(huì)出現(xiàn)注漿無力、吃漿過大的現(xiàn)象，面對(duì)這種情況在注漿量達(dá)到一定程度后要暫停進(jìn)行換孔注漿。

2.2地表注漿

地表注漿液的配比與帷幕注漿液的配比相同，須嚴(yán)格選擇注漿液配比的材料，并攪拌均勻，注意要隨拌隨用。在注漿前首先要用清水將注漿孔沖洗干凈，控制合適的壓強(qiáng)，從孔底板用清水返壓沖洗，直到?jīng)_出來的水中不含任何泥土和雜質(zhì)，確保注漿孔的通常，以保證注漿的飽滿和密實(shí)。在注漿的過程中要選擇孔底返漿的注漿方式，控制合適的注漿壓強(qiáng)，直到新漿液溢出孔口才可以停止注漿，且在此過程中不能隨意抽拔注漿管及孔口，具體設(shè)備工作圖詳見圖2。

帷幕注漿和地表注漿能夠有效的增強(qiáng)隧道不良地質(zhì)的穩(wěn)定性，從而確保以后隧道開挖的可實(shí)施性。在完成對(duì)隧道的帷幕注漿和地表注漿后應(yīng)選用三臺(tái)階七步的方法，并結(jié)合超前小導(dǎo)管支護(hù)進(jìn)行后續(xù)的開挖，緊密銜接各項(xiàng)工序操作，是圍巖暴露的時(shí)間縮短，以防止圍巖失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生，與此同時(shí)嚴(yán)密監(jiān)測施工情況，加強(qiáng)圍巖支護(hù)結(jié)構(gòu)，確保隧道開鑿的順利和安全。

3、結(jié)語

本文以某淺埋隧道塌方為例進(jìn)行分析，造成淺埋隧道塌方的原因主要是圍巖屬性、地下水等不良地質(zhì)條件，以及降雨等自然環(huán)境因素等，針對(duì)塌方的處治方法主要是通過帷幕注漿和地表注漿來對(duì)圍巖進(jìn)行加固，在實(shí)施過程中要結(jié)合監(jiān)控量測數(shù)據(jù)和地質(zhì)報(bào)告，遵循嚴(yán)格的注漿原則，以確保處治方案的有效性，從而為后續(xù)隧道的開挖提供有力的保障。