二望坡隧道坍塌施工處理技術

1、    二望坡隧道坍塌施工處理技術    陳貴安關鍵詞：隧道 坍塌 施工 技術概述黎洛高速公路二望坡隧道位于黎平縣中潮鎮(zhèn)境內(nèi)，為分離式長隧道，左線設計長2161米，右線長2153米。隧道主洞設計凈寬10.25米，凈高5米，隧道區(qū)屬低山丘陵地貌，地形較簡單，但由于工作區(qū)在地史上經(jīng)歷了多次構(gòu)造變動，故地質(zhì)構(gòu)造較為復雜，隧道穿越兩個斷層帶，且隧道地下水發(fā)育。該隧道正常掘進到y(tǒng)k20+377時（原設計為iii級圍巖的支護形式），開挖揭示掌子面有兩道裂隙往拱頂部位延伸，由于裂隙影響，巖石較軟且破碎，其中含有泥質(zhì)填充，巖塊表面光滑，結(jié)合較差，自穩(wěn)能力差，開挖后失去支

2、撐，左側(cè)拱頂部位開始發(fā)生陸續(xù)掉塊，經(jīng)有關人員現(xiàn)場查看后，初步按iv級支護參數(shù)進行初噴封閉，并架立了鋼支撐，但均未能阻止圍巖的逐步變形發(fā)展，隧道拱部在在進行c20噴射混凝土噴漿的過程中發(fā)生坍塌，并向已支護的后方延伸、擴大，最終大規(guī)模坍塌，所幸承包人施工人員及時撤離，并未造成人員傷亡，但施工開挖臺車及其它一些小型施工機械設備，均被坍方體掩埋。為保證施工質(zhì)量及建成后的運營安全，必須進行有效處理。施工方案經(jīng)綜合分析坍塌情況，根據(jù)坍塌實際影響的程度不同，以及充分考慮坍塌區(qū)對于今后運營的影響等因素，決定對該位置進行分段治理，分為坍塌前影響段（yk20+354-yk20+366）、坍塌段（yk20+366-

3、yk20+378）、坍塌后影響段（yk20+378-yk20+383）分別進行處理。坍塌前影響段按受影響程度的不同，分為兩段進行處理：1.1、yk20+354-yk20+361段受坍塌影響拱頂有裂紋，但施工相對安全，決定在該段架設i18工字鋼臨時支撐，縱距0.5m，要求與初支混凝土密貼，且基礎應座落于穩(wěn)固的基巖上，防止已施工段進一步發(fā)生塌方；同時在該段拱圈120º范圍內(nèi)打設42×4mm的徑向注漿花管，縱距0.5m，環(huán)距1.0m，管長6米，注漿漿液采用水泥水玻璃雙液漿，注漿參數(shù)如下：注漿壓力0.51.0mpa，水泥漿水灰比w/c=1:1，水泥漿與水玻璃的體積比為1：0.5，水

4、泥采用42.5級普通硅酸鹽水泥，水玻璃波美度為35，模數(shù)為2.4。施工時，當每孔注漿終壓達到1.0mpa且注漿量達到設計量的95%以上時，即結(jié)束注漿，水灰比及水泥、水玻璃摻量可根據(jù)現(xiàn)場注漿效果進行適當調(diào)整。1.2、yk20+361-yk20+366段靠近坍腔口，受影響較大，決定進行擴挖后在v級圍巖的支護參數(shù)基礎上進行加強處理，噴射c30鋼纖混凝土，i18工字鋼按0.6m間距架設，施做25中空注錨桿長3.5m，按0.6m×1.2m梅花形布置，變形穩(wěn)定后及時施做二次襯砌，二襯采用50cm厚 c30鋼筋混凝土，雙層配筋2520cm，以確保結(jié)構(gòu)安全。1.3、施工同時采用30cm厚的c20噴射

5、混凝土封閉坍渣體掌子面，并在塌腔巖口區(qū)預留輸送泵管，回填泵送m30水泥砂漿后再回填c25砼封閉坍腔巖口區(qū)。施工過程中應加強監(jiān)控量測工作，尤其對坍方腔體部分的超前地質(zhì)探測應加強，可根據(jù)探測結(jié)果適當調(diào)整本方案，做到有的放矢，同時要密切關注周邊圍巖及初期支護的變化情況，如有異常應及時采取應急措施處理。坍塌段施工方案（yk20+366yk20+378）由于坍腔體封堵影響，塌腔壁穩(wěn)定性無法判斷，在清理塌渣時可能導致塌腔壁進一步坍塌，施工風險較大，人員設備安全無法保障，經(jīng)現(xiàn)場各方研究討論，確定采用暗挖穿越。2.1、超前支護從yk20+363開始，拱圈120°范圍內(nèi)，采用51×8mm自進

6、式錨桿，l=6.0m，環(huán)向間距30cm，縱向排距為3.0m，角度1015°打設并進行注漿，共計六排，施做最后一排的樁號為yk20+375。從yk20+364開始，拱部120°范圍內(nèi)，采用42×4mm，l=6.0m，環(huán)向間距30cm，縱向排距3.0m，角度1015°打設并進行注漿，共計六排，最后一排點樁號為yk20+376。2.2、開挖方案采用中隔壁法向前掘進，盡量采用機械開挖，局部可采用弱爆破；開挖進尺0.5m。中隔壁支護參數(shù)：i18工字鋼縱距0.5m（與初期支護工字鋼對應），18cm厚的c20噴射混凝土，22藥卷錨桿長3.0m，環(huán)距1.2m，縱距0.5

7、m；下臺階采用拉中槽，左右側(cè)壁及左右側(cè)仰拱底跳馬口槽開挖。2.3、初期支護及時施做初期支護，參數(shù)如下：42×4mm的徑向注漿管，長6.0m，縱距1.0m，環(huán)距1.0m，梅花形布置，打設角度45°，注漿控制參數(shù)參照已支護段第1.1條的注漿加固方案；雙層6.5鋼筋網(wǎng)20×20cm；i22b工字鋼，間距0.5m，鋼架鎖腳錨桿均采用42×4mm斜向注漿花管（注漿后與鋼架牢固焊接以保證鋼架支撐的有效性）；30cm厚c30鋼纖維噴射混凝土，噴射混凝土及鋼架全環(huán)封閉。每2m打設并預埋一根Ø108×6熱軋無縫鋼管回填孔直通塌腔頂部。2.4、初期支護及

8、注漿加固體達到設計強度后，通過預留鋼管向塌方空腔吹填爐渣或珍珠巖等輕質(zhì)材料，填滿整個空腔。2.5、變形穩(wěn)定后及時施做二次襯砌，二襯采用60cm厚 c30鋼筋混凝土，雙層配筋2520cm。坍腔后影響段（yk20+378yk20+383）由于坍塌對于尚未開挖的段落亦存在一定程度影響，故仍需對該段進行處理，該段范圍暫定5m，參照原設計v類圍巖進行支護，即：42×4mm的超前小導管，長4.0m，縱距2.4m，環(huán)距0.4m，以10-15°外插角打入圍巖；6.5鋼筋網(wǎng)20×20cm；i18工字鋼間距0.6m；24cm厚c20噴射混凝土，噴射混凝土及鋼架應全環(huán)封閉；25中空注錨

9、桿長3.5m，按0.6m×1.2m梅花形布置。注意應及時施做二次襯砌及仰拱，二襯采用50cm厚 c25鋼筋混凝土，配筋2225cm。施工中根據(jù)開挖揭露的圍巖狀況進一步確定支護參數(shù)，必要時初期支護噴射砼可采用c30鋼纖維砼，二次襯砌可增加配筋及混凝土標號。在施工過程中，特別應注意以下事項：確保注漿質(zhì)量；自進式錨桿應嚴格按照產(chǎn)品說明書及廠家技術員要求進行施工，自進式錨桿及超前小導管搭接長度不小于2m，確保超前支護的有效性；開挖采用機械開挖或弱爆破，嚴格控制開挖循環(huán)進尺，不可盲目大尺度開挖；在超前支護完成并達到強度前，嚴禁繼續(xù)開挖進尺；要求及時有效的施做初期支護及二次襯砌，避免開挖面暴露時間過長；加強監(jiān)控量測工作，以監(jiān)控量測數(shù)據(jù)指導施工，如發(fā)現(xiàn)異常，立即采取相應的應急措施；洞頂空腔回填必須飽滿；對可能存在的施工風險做好應急預案，并針對實際施工情況組織應急指揮小組，以確保施工的過程中的及時有效性。結(jié)束語經(jīng)過近50天的緊張施工，二望坡隧道順利穿越該坍塌段及坍塌影響段，未發(fā)生任何安全、質(zhì)量事故，各項質(zhì)量經(jīng)檢測單位檢測合格，充分證明該方案的嚴密性和可行性。事實上，在該段坍方處理過程中，承包人一直遵循新奧法“短進尺、弱爆破，早封閉、強支護”的施工原則，是新奧法在隧道工程建設中的又一次合理運用和實踐。在使用鋼拱架、鋼筋網(wǎng)片、噴砼