新岭隧道冒顶塌方处理探析.doc

新岭隧道冒顶塌方处理探析王朝晖1赵占营2浙江省交通工程建设集团有限公司二分公司浙江杭州310051摘要：隧道工程己经成为铁路、公路和水利水电等大型项目中的重要工程 不良的工程地质和水文地质以及由此而引发的塌方是隧道施工过程中不可回避 的问题隧道塌方的种类繁多，有冒顶塌方、滑坡塌方、围岩失稳塌方，空腔塌 方等杭金衢高速公路拓宽工程新岭隧道在施工过程中遭遇了冒顶塌方，文章以 新岭隧道塌方为例，介绍隧道塌方处理方案关键词：新岭隧道；塌方；处理方案；探析一、 工程简介新岭隧道新建右洞桩号为AYK46+606〜AYK48+065,长1459m,其中杭州端 明洞段桩号为AYK46+606〜AYK46+680,长74m项目施工的新岭隧道杭州端右 洞进口段施工处存在小煤窑采空区早在上世纪五六十年代当地群众自发进行煤 炭开采，在开采过程中无秩序可循，他们逐煤开采，有露天方式、巷道等方式, 无规划、无支护措施和管理措施在新建隧道附近大多为巷道釆煤，在上世纪八 九十年代遭遇塌方，被迫停止采煤，在既有隧道修建前已遭废弃，目前隧道进洞 口邻近范围无新采煤行为二、 冒顶情况2014年8月11日，隧道开挖过程中YK46+730处遇到原采空区探洞，在穿 过探洞时，由于洞内填充物自稳能力较差，造成塌方，塌方方量约250方，塌腔 最高处距拱顶约10m,横向宽度约6m,纵向长度约6m,塌落体主要由泥夹杂 碎块石组成，含水量大。

8月15日中午，由于探洞塌方后未形成有效稳定拱， 造成上覆土层进一步坍塌，冲垮反压回填体，并形成直达地表的洞顶塌陷，造成 地表塌陷，当时地表塌坑纵向长度约10m,横向约7m,深6m,洞内塌方体以 流塑状土为主，约1200方2014年8月15日下午指挥部、设计、监理、项目 部、新建隧道监控单位五方代表一起对杭州端右洞塌方情况进行了现场踏勘三、 原因分析塌方发生后建设各方共同踏勘现场，分析有一下几方原因：1） 开挖过程中遇到原采空区探洞，探洞内填充物自稳能力较差，均为流塑 状泥土，不稳定，自重力较大，极易塌方；而且对该探洞仅作封闭处理，未进一 步加固2） YK46+730桩号洞顶高度仅有20m左右，该处围岩为松散积土，含水量 较大，近期雨季频繁，地表水下渗，土质比较松散，一定程度上影响了土体的稳 定性3） 施工人员主观上轻视，未严格按照设计要求进行施工，掌子面预留核心 土较少，洞顶压力较大，造成冒顶4） 该处地质结构复杂，施工前未做详细的地质勘察四、 处理方案根据目前采空区现状，从地表注浆、施工方法和基底处理三方面对施工图方 案进行动态调整4.1、 洞顶处理顶部塌穴周边设置临时截水沟并采用彩条布覆盖，对地表塌穴采取泡沫碗加钢筋网片冋填封闭，塌腔壁采用喷射絵临吋封闭。

4.2、 影响段处理1、 洞内利用透水性较好的宕渣进行反压冋填，回填至距拱顶2.5m标高，回 填长度不小于15m,在YK46+723往里设置C20彳仝挡墙，墙宽2m,墙与掌子面 空隙采用水泥砂浆充填2、 AYK46+728〜AYK46+713定为影响段（15m）,采用临吋拱架进行加固，拱架采用22a工字钢，间距75cm,临时支撑工字钢采用Φ22纵向钢筋连接, 环向间距75cm,工字钢与初期支护层应紧贴；AYK46+728〜AYK46+718段初支拱 部120°范围增加系统小导管（共13排），小导管采用φ42×4mm钢 管，长4.0m,纵横间距0.75×1.0m,呈梅花形布置，施工吋与原系统锚杆 错开布置3、为确保安全、及吋通过塌方区，打设3排①76×9rnrn自进式超前大 管棚，第1排位于AYK46+720.5,第2排位于AYK46+722.75,第3排位于AYK46+727.25,具体位置根据拱架位置适当调整环向打设范围为塌腔两边各延 伸2m,管棚打设角度15°（施工吋尽量缩小外插角度）管棚长度：第1排 长25m,环向间距40cm；第2排长25m,环向间距20cm；第3排长20m,环 向间距20cmo4.3、 塌方段处理1> AYK46+728〜AYK46+738段定为塌方段（10m）,塌方段采用S5JQA衬砌， 并设置超前小导管，小导管采用①42×4mm热轧无缝钢管，长5.0m,环向 间距40cm,纵向间距2.0m；塌方段初支拱部120°范围系统锚杆采用系统小 导管代替，小导管采用φ42×4mm钢管，长6.0m,打设角度60°, 环向间距80cm,纵向间距1.0m,与超前小导管错开布置；二衬配筋加强。

2、塌方段施工工法采用预留核心土法施工，循环进尺长度不大于50cm,初 期支护必须紧跟掌子面，及时施做仰拱封闭成环，全断面初期支护完成后尽快施 做二次衬砌4.4、 过渡段处理AYK46+738〜AYK46+748段定为塌方过渡段（10m）,支护参数按S5JQA衬砌五、 其他1、 尽快施工AYK46+680至塌方影响段的仰拱及二衬，采用由外向内逐段推 进的方式进行2、 加强与监控单位的联系，特别是在处理过程中及时掌握地质超前预报、 地表观测和洞内监控的相关情况六、 安全措施6.1对施工人员和技术人员进行重新交底培训，提高参建人员的安全、质量 意识6.2塌方地段设置隔离区，在对其未完成处理好之前严格控制非施工人员进 入，防止事故发生6.3施工前要确保水的控制，“先排水、后施工”；而且对于地质不明段落施 工钱要先探明地质情况，对地表冲沟、滑塌、洞穴等不良地质情况进行统计，并 按照桩号登记在册，及吋处理6.4洞内设置逃生管道，确保施工人员生命财产安全参考文献：⑴重庆交通科研设计院公路隧道设计规范[M]•人民交通出版社北京2004； 1~9⑵铁道第二勘察设计院铁路隧道设计规范[M].中国铁道出版社北京2005.6； 1^11[3] 唐国荣•刘招伟•李建华城市富水砂卵石地层大断面隧道浅埋暗挖工法研 究卩]・铁道部工程设计鉴定中心.中铁隧道集团，2010.8[4] 管鸿浩•大断面隧道设计施工有关问题探讨[J].铁道第四勘察设计院城建院, 武汉，2005[5侏广仪•何晓华•片花山南面隧道设计与施工⑹.湖北省公路学会第七届优 秀论文集，1998.11[6] 周晓陵•鲁治•顶卫中•大断面老山隧道洞身开挖施工工艺分析[J].南京吋公 路建设处，2007.3[7] 张连成•黄俊•光福公路隧道塌方原因分析及治理卩]・湖中交公路规划设计 院，北京，2007.4[8] 齐占国•老黄土隧道施工技术研究[D]•同济人学，2007.3⑼周霄•城市景区大跨隧道施工方案选择与确定[J] •杭州天恒投资建设管理有 限公司，杭州，2011.9[10]ROX D, HAGEDORN H.Extreme deformation and damage during thecon struct! on of large tunn els[J].Tu nnelling and Un dergrou nd Space Tech no logy, 1999, 14 (1)； 20-29[llJMelis, M； Medi na, L； Rodriguez, JM.Prediction a nd an alysis of subside nee induce by shield tunnelling in the Madrid Metro extension, CANADIAN GEOTECHNICAL JOURNAL, 2002, (39), 1273-1287[12] Ukibe, M.； Chen, Y.E.； Matsuhata, H.； Yamamoto, K.； Ohkubo，M.；Young, Betty； Cabrera, Blas； Miller, Aaron； Cross-sectional TEM analysis of fault and slip structures produced during etching processes for large-scale superconducting-tunnel-junction array detectorst AIP Conferenee Proceedings -American Institute of Physics, 2009, 2 (1) 410-419[13] 高兴隆•软弱围岩大断面小净距施工技术[J].山西建筑，2012, 38 (2) 182T83[14] 徐强•李嘉车站大断面小净距隧道进洞施工技术[J].现代隧道技术，2011,(6)[15] 钟祖良•刘新荣•双侧壁小净距隧道施工方法[D]•重庆人学，2011.7[16] 田国宾•小净距隧道施工方法研究[D].西安科技大学，2009.6[17] 王云辉，浅谈隧道辅助施工技术[J],应用科技，2011第一作者简介：王朝晖(1966—),女，山东省济南人，2010年12月起任高级工程师，主 要从事公路桥梁工程施工管理工作。