大同市馬蹄山輸水隧洞5號支洞塌方處理

吳葉菲

（山西省水利建筑工程局有限公司，山西 太原 030006）

1 工程概況

大同市天陽盆地地下水置換工程馬蹄山輸水隧洞，起點位于陽高縣東小村鎮西營村南約1.0 km處的西營儲水池，終點位于天陽盆地西南部滴滴水村南的管線末端調節閥室，輸水隧洞總長13.63 km。其中5號支洞開挖斷面為“城門洞”型，洞長404.94 m，底寬4.0 m，高3.63 m，直墻段高2.3 m，設計縱坡11.104%，為土洞掘進。

塌方段樁號0+232.5—0+240段，塌方長度約8 m，塌方空腔沿設計開挖輪廓線頂部塌落高度約8 m，左、右兩側約4.5～6 m，按照現場塌腔斷面量測，塌方空腔體積約856 m3。見圖1。

圖1 塌方段立面示意圖

2 塌方原因與處理方案

2.1 工程地質

塌方段（樁號0+232.5—0+240），圍巖類別為Ⅴ類圍巖（土洞），圍巖性質為第四系上更新統洪積低液限粘土、低液限粉土夾砂層。塌方前掌子面土層為褐黃色，可塑狀，起拱以上為約1 m厚的松散中細砂層，砂層之上為低液限粉土，質地疏松。

該洞段處于地下水位以下，在施工過程中，樁號0+130處出現滲水，并隨著掘進里程增加而增大。

2.2 塌方原因分析

2.2.1 滲透水流的影響

在滲透水流作用下，砂層不斷地被水流沖蝕、淘蝕，洞頂上方形成空腔，并隨著沖蝕不斷擴大，空腔上方持續有較大土塊墜落，導致一次支護的鋼拱架被砸壞。

2.2.2 不良地質因素的影響

塌腔頂部的褐色低液限粘土中，分布3～15 mm寬的黃色條帶（不同顏色，說明不是褐色低液限粘土本體，而是上方的黃色土充填其中），其中沿洞軸向的“X”形土體節理，交角約20°，銳角平分線向洞軸線偏右約15°，塌落塊體可見細微擦痕。……