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)的處治措施進行了分析和研究，并根據(jù)實例分析和應(yīng)用對處治方法的實施情況進行了評價。

【關(guān)鍵詞】淺埋；隧道；塌方；原因；處治

1、實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方面，包括地質(zhì)因素、認識因素、設(shè)計因素、施工因素等。首先在地質(zhì)因素的多變和不可預(yù)見是導致塌方的重要因素，由于施工地段的地質(zhì)條件復雜，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。其次認識因素主要是指在施工人員及設(shè)計人員錯誤的思想觀念，只為眼前利益而對于施工安全方面缺乏重視；第三是設(shè)計因素，在涉及隧道時由于前期受勘探設(shè)備和費用的限制而沒有進行全面而細致的勘探，不能準確的分析地質(zhì)情況，最終導致地質(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)范要求也會造成塌方。

本次探究實例隧道為雙向四車道單向行車分離式隧道，出口分左右兩個洞口，圍巖性質(zhì)屬強風化、全風化花崗巖閃長巖，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)葒乐氐臑?zāi)害；還有殘坡積土且土體中夾雜較多的球狀中風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е峦９?，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致流泥現(xiàn)象，使得地表下沉，之后在對撐子面進行封堵時拱頂出現(xiàn)了土體掉落，出現(xiàn)大面積土體坍塌，最終導致了冒頂塌陷。

2、處治方法及實施

隧道塌方處理通常要遵循“先加固、防擴展、后處理”的原則，因此針對實例隧道塌方首先要進行的就是加固，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，隨后滲透并擴散到土體的空隙中，并迅速凝固，從而使土體具有一定的強度，同時在不良地質(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，并最終達到穩(wěn)固土體、切斷水流的目的。具體操作程序為首先是一系列準備工作，然后根據(jù)實施注漿前的地質(zhì)勘探和參數(shù)設(shè)計進行布孔和鉆孔，最后將注漿管甚至孔道將進行注漿并檢查注漿效果。帷幕注漿是一個循環(huán)的過程，每個循環(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的比例進行配比，根據(jù)施工現(xiàn)場的具體時間確定凝膠時間。注漿方式選擇全孔一次性壓入的方式，調(diào)整初始壓力和最終注射壓力，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。注意在塌方注漿時要考慮到塌陷處的空襲較大、空洞過多的情況，常常會出現(xiàn)注漿無力、吃漿過大的現(xiàn)象，面對這種情況在注漿量達到一定程度后要暫停進行換孔注漿。

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，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。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，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施性。在完成對隧道的帷幕注漿和地表注漿后應(yīng)選用三臺階七步的方法，并結(jié)合超前小導管支護進行后續(xù)的開挖，緊密銜接各項工序操作，是圍巖暴露的時間縮短，以防止圍巖失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生，與此同時嚴密監(jiān)測施工情況，加強圍巖支護結(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，針對塌方的處治方法主要是通過帷幕注漿和地表注漿來對圍巖進行加固，在實施過程中要結(jié)合監(jiān)控量測數(shù)據(jù)和地質(zhì)報告，遵循嚴格的注漿原則，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。