新奧法在隧道坍塌處理中的應用

邵明

摘 要：論文主要介紹北京六環路臥龍崗隧道塌方處理的施工工藝，通過對坍塌體注漿加固來維持松散圍巖的穩定，使其擁有自穩能力是坍塌體開挖支護的要點之一。

關鍵詞：隧道；坍塌處理；工藝

1 工程概況

臥龍崗隧道為小凈距雙線隧道，進口位于豐臺區溝西村、出口位于門頭溝區臥龍崗村，隧道左洞全長420m，起止里程為K17+825～K18+245；右洞全長416m，起止里程為K17+825～K18+241。隧道最大埋深47m，隧道上下行分開，隧道最小凈距不小于12m。開挖面積160m2。隧道施工具有斷面大、小凈距、埋深淺、圍巖破碎、偏壓等特點和難點。

2 隧道坍塌情況及處理措施

2.1 隧道坍塌經過

2008年5月10日早7點，隧道出口現場施工人員發現右洞出洞口處套拱拱頂出現縱向裂縫兩條，套拱后面的初支與臨時支護連接處也出現裂縫，已做好的拱部初支有間斷的掉塊現象，并且掉塊現象逐漸加劇，同時在洞口上方山體地表出現裂縫，裂縫寬約2cm，變化速率大，隨后現場負責人及時將洞內作業人員撤離。8：30左右，隧道右洞洞頂山體向下滑動，洞口被覆蓋。當時已經做好的拱部初支（45m）及1部的初支（45m）受擠壓而破壞，3部破壞15m。

2.2 坍塌段處理

2.2.1 總體施工方案

根據現場情況，坍塌范圍較大，無法對坍塌體全部清理作為明洞施工，因此必須在坍塌段重新進行暗挖施工。由于坍塌體為松散體，其特點為結構松散、膠結性弱，穩定性差，并且由于山體滑坡造成坍塌體周邊圍巖的松弛，因此需對洞頂以上坍塌體及周邊圍巖進行注漿加固，使其形成穩定的整體。

2.3 主要工序施工方法

2.3.1 地表塌坑防范及防雨水處理措施

治坍先治水，出口右洞滑坡體頂部為消防通道（機耕道），地勢平緩，易積地表水。將滑坡體頂部地表便道陷坑回填恢復到原有地面高度，噴射25cm厚素混凝土封閉地表，噴混范圍為滑坡體頂部四周各外延5米，防止雨水侵入滑坡體內，造成二次滑坡。坍塌地段周邊做截水溝，形成多道排水防線，截水溝用100mm厚水泥砂漿抹面，排水引向原有沖溝內。

2.3.2 坍塌體清理及邊仰坡的加固

坍塌體（地表松散體）的清理采用機械由上至下，逐層進行開挖清理，每層清理的高度不大于2米，并及時進行邊、仰坡的防護施工。

第一層仰坡的防護施工根據地質詳勘情況，采取φ25預應力精扎螺紋鋼，錨固端錨入F3斷層4米，并施加100KN預應力。其余邊仰坡面掛網噴射混凝土封閉，打設3米長φ22砂漿錨桿，間距1.2×1.2m梅花型布置，鋼筋網采用φ8鋼筋網，網格間距150×150mm，臺階位置素噴C20混凝土封閉。

2.3.3 地表注漿加固

松散體清理及邊、仰坡防護施工完畢后進行圍巖加固處理。處理方式采用地表注漿的形式，地表注漿采用先成孔后安裝注漿管方法施工，采用潛孔鉆機豎直成孔（不允許采用水鉆作業），鉆孔前根據測量放線資料定出孔位和鉆孔深度，鉆孔圓順豎直，成孔大小為80～100mm。成孔后分節安裝注漿管，節與節之間采用焊接接長，注漿管采用φ50鋼管，鋼管一端作成尖錐形（不封閉），在距離鋼管頂部5以下部分注漿管每隔15cm交叉鉆8mm的泄漿孔，采用梅花型布置。注漿管頭露出地面20cm，注漿管安裝完后，對孔口處孔壁與鋼管之間的空隙采用混凝土或水泥砂漿封堵，防止漿液由孔口溢出，封堵深度不應少于100cm。注漿前，注漿機軟管與注漿鋼管采用閥門連接，保證注漿壓力。注漿采用M30水泥單液漿，水灰比為1：0.6。注漿壓力控制在0.5～1Mpa。壓注過程中需連續攪拌，壓漿應緩慢、均勻的進行，不能中斷。注漿前進行注漿試驗，確定各種參數，并作相應的調整。

2.3.4 洞門恢復施工

地表注漿加固完畢后，對開挖范圍內的坍塌體掌子面進行掛網噴砼封閉，并恢復初期支護。由暗洞終點里程處開始恢復初支，直至坍塌體掌子面。初支恢復后進行超前管棚施工，管棚采用φ80鋼管，間距25cm，長度10m，管內注M30水泥漿。在管棚以上的仰坡范圍，垂直仰坡打設φ50鋼管，間距1.2×1.2m梅花型布置，注漿加固圍巖。

2.3.5 暗挖施工

圍巖加固完畢，進行坍塌段的暗挖施工。根據現場情況，第5部初支已經全部破壞，第1部也受到不同程度的破壞，暗挖可采用全斷面開挖，預留核心土體。暗挖段的施工需加強初期支護的支護參數，格柵采用I20b型鋼，間距75cm，與未破壞的原初支進行連接，封閉成環。在型鋼連接處打設2根鎖腳錨桿，鎖腳錨桿分部在型鋼兩側，與型鋼焊接，采用φ50無縫鋼管，長3米；超前小導管采用φ50無縫鋼管，環向間距30cm，縱向間距75cm（即每榀打設），長3米。掛雙層φ6.5鋼筋網，網格間距150×150mm。型鋼內外層交錯布置縱向連接筋，采用φ22螺紋鋼，環向間距50cm。徑向打設φ25中空錨桿，長4米，間距1m×0.75m梅花型布置。

3 結論

對于隧道坍塌采用“穿過法”處理，利用注漿加固松散體或松弛體，使擁有自穩能力，通過預應力錨桿、垂直鉆孔維持洞頂山體穩定，在臥龍崗隧道出口的坍塌處理中得到了很有效的應用。后期的量測數據證明，隧道的位移、變形及圍巖壓力都在安全可靠的范圍內。由此證明，所采取的措施是合理的。此方法在新奧法施工原則的基礎上進行拓展，同樣利用了圍巖的自承能力這一理念進行施工。此項技術對施工管理要求較高，成功的實施也是施工單位的優勢及施工水平的體現。■

參考文獻

[1]中華人民共和國交通部.公路隧道施工技術規范[S]，1994.