隧道塌方的常規處理流程及建議

孫曉陽

【摘 要】發生隧道塌方后，應根據具體情況及時進行合理的處理，防止塌方的不良影響擴大。

【關鍵詞】隧道；塌方；處理

引言

近年來，我國的基礎設施建設仍處于較高的增長態勢，各種隧道工程快速增多。大量的隧道工程建設表明，由于各種原因，導致隧道建設中偶爾發生塌方事故。及時合理的處理塌方，以防止事態進一步擴大，顯的尤為重要。以某隧道的塌方處理為例，說明塌方處理的主要過程。

一、某隧道塌方段的地形地質概況

塌方附近的隧道埋深為15～40m，地表坡面分布廢棄的危窯，隧道下穿山村混凝土村道一條。

塌方段表層為黏質黃土，厚度約2～6m；黃土以下為泥灰巖，灰黃色及褐紅色，巖質較軟，局部夾石灰巖，弱風化，鐵質含量較高，呈褐紅色，受水影響時局部泥灰巖呈可塑狀，厚度約10～20m。

二、隧道塌方段的概況

（一）洞內情況

塌方后洞內塌體基本充滿掌子面，塌體主要為泥灰巖、石灰巖、石膏礦，塌方物呈碎塊狀，直徑大部分約為5～20cm。塌方2～3日后塌體底部出現流水，4日后未見明顯流水。

（二）洞外情況

1.塌陷區概況

塌方處洞頂為山體坡面，村莊在塌陷區影響范圍外依山勢而建，村內混凝土干道從山腰貫穿村莊，勘察時可見中線處混凝土路面塌陷嚴重。

2.地表裂縫

塌陷區近似呈圓形，沿塌陷區邊界裂縫基本貫通，邊界周邊牽拉擠壓裂隙較多。

3.地表處陷坑

塌陷區中部有一陷坑，距離混凝土路面較近，橫向約8m，縱向長約10m長，坑深約2m。

三、塌方段的施工及支護情況

截止塌方時，上導掌子面里程、仰拱澆筑里程及二襯澆筑里程均滿足步距要求。施工支護按設計圖的“隧道拱墻設置I16型鋼鋼架，鋼架間距1榀/1m；二襯采用35cm厚仰拱采用40cm厚的C35鋼筋砼。 拱部設置超前小導管，需放炮時小炮短進尺掘進，同時加強地表及洞內觀察觀測，以策安全”進行施工。

四、塌方后應盡快開展的工作

（一）警戒及指引

做好洞頂安全圍護警戒及指引工作，禁止無關人員等進入。

（二）臨時遮擋及排水措施

做好洞頂裂縫及陷坑的臨時遮擋，同時在塌陷區附近挖排水溝以防外圍明水流入塌陷區。

（三）地表下沉觀測

裂縫外20m范圍內設立地表觀測點，具體按相關規程辦理。

（四）裂縫觀測

繪制裂縫平面圖，并對每次結果進行對比分析，結果及時分析及上報。

（五）地表坡面的穩定性評估

根據監控量測資料等對坡面的整體穩定性進行分析和評價，必要時加設鉆探措施進行補充評價。

五、洞內塌方影響段的緊急加固及后期處理

（一）臨時鎖口加固

塌方后，確保安全的情況下盡快開展洞內影響段的鎖口工作，洞內二襯至塌體坡腳附近，施做鋼架支護體系，鋼架及連接筋可適當加密。

根據洞內初期支護變形、開裂情況，必要時繼續施做鋼架支護體系至塌口約3m附近。

（二）封閉塌體

塌方基本穩定后，采取回填棄砟反壓形成上部工作平臺，平臺坡腳塌體腳部采用砂袋碼砌封堵，上部噴混凝土封閉，防止塌體外涌而引起再次塌方。

（三）拱部注漿

二襯端頭至塌口附近施做徑向注漿固結地層。漿液采用1：1水泥漿，注漿要求小壓力、間歇性注漿。

（四）后期永久處理

洞內塌方處理完成后，對影響段初支進行拆換處理。結合洞內外情況予以加強二次襯砌厚度，確保后期運營安全。

六、從地表對塌坑內的塌體進行注漿處理及后期回填處理塌坑

鑒于地表塌陷區情況復雜，為最大限度確保整體地層的穩定性，在確保安全的情況下從地表噴漿加固陷坑內的塌體及其周邊地層。

（一）洞內開挖前對塌體的注漿處理

洞內大管棚壓漿施做完畢至少24小時后，對地表塌陷坑噴灑水泥漿液處理，漿液在坑底噴灑相對均勻；噴漿共計三次，間隔時間不小于15～24小時，每次的漿液配比應適當調整，漿液量根據預測的塌體方量進行計算。

（二）塌方段襯砌施做完成后的塌坑處理

洞內塌方段最后一板二襯澆筑完畢至少7天后，地表陷坑內夯填三七灰土。地表陷坑夯填完后整平塌陷區附近場地，并疏通水路，確保附近地表排水通暢；并恢復混凝土道路。

七、洞內塌方處理

施做完成洞內塌方影響段的加固、大管棚及地表塌體噴漿加固后可開展洞內塌方處理。

（一）塌體塌腔探測

采用超前鉆機對塌體前方、拱頂附近及拱腰附近實施超前鉆，對塌體情況進行探測。

（二）拱部大管棚加固

拱部設φ108超前管棚注漿加固塌方體，管棚長度根據探測情況確定。漿液按水玻璃水泥漿雙液漿液，注漿后快速在拱頂形成護殼，以有利于從地表對塌體的噴漿加固。

（三）開挖掘進

地表塌體注漿結束24小時后，可在洞內開挖掘進，開挖前拱部施做超前小導管，初支全環采用I20a型鋼鋼架，二襯及仰拱均采用C35鋼筋混凝土。

（四）監控量測

為控制沉降及收斂，鋼架間采用型鋼連接，拱部不設錨桿，但邊墻部位錨桿適當加長至6m，且錨桿環縱向間距不應過小。

（五）施工中注意事項

施工初支過程中，做好可能存在塌腔的探測工作及監控量測工作，以策安全。

八、地表裂縫的永久處理

（一）危窯窯頂及附近的裂縫

采用三七灰土塞填密實，灰土高出地面30cm。

（二）危窯基礎或墻腳附近、穩固地面（包括院落）及坡面處的主要裂縫

對裂縫進行有序灌漿處理，灌漿結束后采用三七灰土夯填密實，夯填土高出地面30cm。路面裂縫灌漿后水泥砂漿填縫密實。

（三）其他部位的裂縫

3mm以上的裂縫進行灌漿， 3mm及以下的裂縫夯填灰土高出地面30cm。

（四）裂縫灌漿

根據裂縫的走向及平面位置，綜合確定注漿管間距、注漿方量、漿液類型及灌漿間隔時間。

1.灌漿開始時間

地表塌陷坑內噴漿完成4小時后。

2. 漿液類型的選擇

縫寬1cm以上的裂縫灌漿時采用水泥粘土漿（水灰比1：1，粘土占水泥質量5%）；縫寬3～10mm的裂縫，漿液采用1：1水泥漿液。

3.灌漿順序

裂縫灌漿先低處后高處。由裂縫兩頭向中間，并間隔跳根灌漿。

4.注意事項

灌漿期間注意觀察，嚴禁漿液漫流。灌漿結束后形成書面資料，包含全部灌漿孔平面示意圖、每孔每次灌漿量及漿液種類等內容。

九、監控量測及觀察

（一）洞內監控量測

洞內未施做二襯地段，量測斷面按5m一個，量測要求按設計文件及規程。

（二）洞外監控量測

1.量測對象

進行裂縫及其向兩側延伸一定范圍內的裂縫繼續觀測。

2.量測內容

主裂縫裂縫寬度及沉降觀測。

3.觀測點設置注意事項

確保裂縫主要部位有觀測點即可，每個觀測基點必須有備用基點。

4.觀察工作

塌陷區范圍內重點關注坡面。

5.資料

資料內容包含文字記錄及影像資料。

十、結束語

塌方發生后，及時穩妥的處理防塌很關鍵；但塌方的預防更為重要， 施工步距的控制、常規監控量測的到位及采取合理的超前地質預報手段是施工中預防塌方的重要環節。

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