摘 要：隧道頂部覆蓋層薄，節(jié)理發(fā)育，圍巖破碎，地下水變化起伏大、支護(hù)不及時(shí)的高速公路隧道洞段出現(xiàn)塌方，對(duì)塌方段及塌方影響段的安全處治方式進(jìn)行分析研究，為公路隧道類似塌方事故提供借鑒，預(yù)防塌方事故發(fā)生。

　　關(guān)鍵詞：高速公路隧道;塌方段及塌方影響段;安全處治技術(shù)

　　1 高速公路隧道塌方情況概述

　　晉寧至紅塔區(qū)高速公路起點(diǎn)位于昆明市晉寧縣城西南李和村，終點(diǎn)位于玉溪市飛井村，全長(zhǎng)49.384km。該公路一標(biāo)段起點(diǎn)K0+000，止點(diǎn)K16+900，位于晉寧縣所轄昆陽(yáng)鎮(zhèn)境內(nèi)。

　　晉紅高速公路總承包Ⅰ標(biāo)段安企村1號(hào)隧道[1][2]為一座小凈距隧道，右幅隧道長(zhǎng)702m，隧道斷面為馬蹄形，寬15.37m，高9.9m，鋼筋混凝土襯砌60cm，縱坡2.0%，最大埋深70.68m，K1+275樁號(hào)塌方處隧道凈距20.73～23.00m。塌方段地下水埋深30m，巖體為棕紅色全風(fēng)化砂質(zhì)板巖，洞身段節(jié)理發(fā)育，巖體破碎，遇水軟化，開(kāi)挖時(shí)發(fā)生坍塌，樁號(hào)為K1+263～K1+300m，長(zhǎng)38m。見(jiàn)圖1。

　　2 塌方原因分析

　　2.1 地表降雨多、隧道圍巖賦水性變化大

　　塌方段圍巖為中風(fēng)化，地表為沖溝與隧道路線交匯處，殘積土層較厚，塌方前2天連續(xù)降雨，地表水下滲;坍塌前初期支護(hù)表面干燥，坍塌后初期支護(hù)表面潮濕，局部滴水。地表水下滲是造成本次塌方的因素之一，雨水滲入斷裂帶及裂隙后形成滑移面，巖石間內(nèi)力擠壓造成初期支護(hù)型鋼變形誘發(fā)塌方。

　　2.2 節(jié)理裂隙發(fā)育、巖石破碎，穩(wěn)定性差

　　根據(jù)塌方段地質(zhì)雷達(dá)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)[3]，該段巖性為中分化砂質(zhì)板巖，巖體較潮濕，節(jié)理較發(fā)育，完整性較差;K1+272～K1+284范圍為圍巖破碎帶，深部圍巖存在發(fā)育的構(gòu)造裂隙。巖石強(qiáng)風(fēng)化、巖體破碎是誘發(fā)塌方的主要原因。

　　2.3 施工人員對(duì)監(jiān)控資料分析淺，重視程度不足

　　施工人員對(duì)該高速公路隧道不良地質(zhì)段認(rèn)識(shí)程度不夠，對(duì)強(qiáng)風(fēng)化巖體破碎段及構(gòu)造裂隙發(fā)育段未及時(shí)進(jìn)行支護(hù)變更，加強(qiáng)初期支護(hù);對(duì)監(jiān)控測(cè)量資料分析重視程度不夠，認(rèn)識(shí)程度不足是本次塌方的間接原因。

　　3 塌方段處理技術(shù)

　　除了塌方段需要處治外，右幅K1+263～K1+275、K1+285～K1+335、左幅Z1K1+289～Z1K1+340段受塌方影響段也進(jìn)行了相應(yīng)處治。

　　本工程隧道洞身段原支護(hù)方案按照新奧法原理[4，5]設(shè)計(jì)，采用初期支護(hù)與二次襯砌相結(jié)合的復(fù)合式襯砌，即以錨桿、濕噴混凝土、型鋼拱架等為初期支護(hù)，模筑混凝土為二次襯砌。超前輔助工程措施為管棚(節(jié)長(zhǎng)5～6m，φ108×6熱軋無(wú)縫鋼管，環(huán)向間距40cm，設(shè)置于頂拱襯砌部位120°范圍)、超前小導(dǎo)管支護(hù)(節(jié)長(zhǎng)3.5m，φ42×4熱軋無(wú)縫鋼管，環(huán)向間距25～50cm，設(shè)置于頂拱襯砌部位120°范圍)。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)復(fù)核計(jì)算、塌方段處置方案的支護(hù)參數(shù)調(diào)整如下：

　　隧道右幅塌方段圍巖級(jí)別Ⅴ級(jí)，初期支護(hù)型式為I22b鋼拱架，間距60cm;29cm厚噴射C25混凝土，φ8單層鋼筋網(wǎng)片15×15cm;Φ22砂漿錨桿L=350cm，間距100×60cm;縱向每3m施作一循環(huán)φ42×4、L=450cm超前注漿導(dǎo)管，環(huán)向間距25cm。

　　塌方段影響段段圍巖級(jí)別Ⅳ2級(jí)，初期支護(hù)為I18鋼拱架，間距100cm;25cm厚噴射C25混凝土，φ8雙層鋼筋網(wǎng)片20×20cm;Φ22砂漿錨桿L=350cm，間距100×100cm;Φ42×4注漿小導(dǎo)管L=450cm;縱向每3m施作一循環(huán)φ42×4、L=450cm超前注漿導(dǎo)管，環(huán)向間距50cm。

　　3.1 施工方法

　　首先從洞外拉渣對(duì)K1+263～K1+275段進(jìn)行施工操作平臺(tái)的填筑與平整，平整后對(duì)外露表面掛網(wǎng)(φ8鋼筋網(wǎng)片20×20cm)噴20cm厚C25混凝土;并對(duì)堆渣采用小導(dǎo)管(L=450cm，φ42×4、L=450cm，間距100×100cm，布置兩排，梅花形布置)進(jìn)行徑向注漿加固，注漿材料采用水泥、水玻璃雙液漿，待初期支護(hù)變形穩(wěn)定后，盡早施工二次襯砌，再對(duì)塌方段的渣料進(jìn)行平整封閉，塌方段安全施工操作平臺(tái)[7]，見(jiàn)圖2。

　　3.1.1 塌方影響段初期支護(hù)加固處理

　　首先對(duì)K1+263～K1+275初期支護(hù)進(jìn)行加固處理：先增加徑向背拱，背拱采用I18工字鋼，間距100cm;其次背拱單元接口處采用2根注漿小導(dǎo)管鎖腳;最后采用Φ42×4注漿小導(dǎo)管，L=450cm@50×50cm對(duì)頂拱180°范圍內(nèi)進(jìn)行注漿加固，漿液采用1：1水泥漿，注漿壓力0.5～1.0MPa，終壓3.0MPa。

　　3.1.2 塌穴坍渣料厚度探測(cè)及清除處理

　　在K1+275m樁號(hào)拱頂采用手風(fēng)鉆鉆孔，鉆孔上傾角不小于45°，鉆孔深度6.0m，根據(jù)鉆桿鉆進(jìn)情況，判斷塌穴坍渣厚度。如坍渣厚度小于3m，對(duì)坍穴進(jìn)行注漿或泵送M20水泥砂漿回填;如厚度大于3m，進(jìn)行上導(dǎo)洞開(kāi)挖支護(hù)施工。

　　3.1.3 塌方段超前支護(hù)

　　塌方段超前支護(hù)采用φ108×6管棚，環(huán)向間距40cm，角度小于15°，在K1+275m塌方前緣位置采用JL-6000型鉆機(jī)鉆孔施工，管棚施工前架設(shè)3榀I22b工字鋼拱架用于管棚鎖定。工字鋼底部采用混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)，并采用型鋼進(jìn)行支墊，背拱單元接口處采用2根Φ42×4，L=450cm注漿小導(dǎo)管鎖腳。

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