淺埋公路隧道冒頂塌方施工處理技術(shù)

淺埋公路隧道冒頂塌方施工處理技術(shù)摘要：在我國(guó)高速公路交通建設(shè)事業(yè)在高速發(fā)展的情況下，相繼的金花隧道構(gòu)建規(guī)模。但是，往往由于施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件因素和不恰當(dāng)?shù)氖┕し椒?、圍巖的實(shí)際狀態(tài)不滿足設(shè)計(jì)的要求等情況，出現(xiàn)隧道塌方事故的問(wèn)題。而一旦產(chǎn)生此種情況，會(huì)深刻的影響到后續(xù)的施工操作，產(chǎn)生較大風(fēng)險(xiǎn)同時(shí)延緩施工進(jìn)度，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。所以，應(yīng)該正確的應(yīng)用淺埋公路隧道冒頂塌方施工處理技術(shù)，合理并且迅速、安全可靠的處理隧道塌方。關(guān)鍵詞：淺埋；公路隧道；冒頂塌方；施工技術(shù)我國(guó)公路隧道施工工程在不斷的增加，同時(shí)也在不斷的出現(xiàn)斷面較大、復(fù)雜的地質(zhì)以及較大的施工困難度的隧道。因進(jìn)行施工期間，會(huì)由于自然條件因素、人為因素等出現(xiàn)隧道塌方事故問(wèn)題，所以需要重視此種問(wèn)題。通過(guò)應(yīng)用科學(xué)的方式，將隧道塌方事故針對(duì)性的處理好，確保隧道可以安全平穩(wěn)的施工。一、 工程情況闡述本研究中選擇的實(shí)際案例就是雙向四車(chē)道公路隧道，具有左線4730m、右線4747m長(zhǎng)，場(chǎng)地地形起伏程度較大，而且地勢(shì)的狀態(tài)就是中間相對(duì)較高，以及兩邊具有較低情況，而且下穿小丘陵，地面標(biāo)高是在24米到70米之間，場(chǎng)地地貌類(lèi)型主要是剝蝕殘丘。采取淺埋暗挖法的施工方式，洞口段埋深是二十米。隧道圍巖洞口段主要是V級(jí)，同時(shí)洞身段是在B?IV級(jí)。隧道圍巖包括兩種，即強(qiáng)風(fēng)化巖、中風(fēng)化巖，具有破碎的巖體情況，基巖中構(gòu)造裂隙水為地下水，同時(shí)分布基巖裂隙含水層具有不均勻性的情況，以及具有顯著的水面起伏，不具有較強(qiáng)自穩(wěn)能力，所以容易產(chǎn)生塌方的問(wèn)題。另外，采取鉆爆法的隧道開(kāi)挖舉措，按照上下臺(tái)階式的開(kāi)挖模式，上下臺(tái)階高分別是7米以及3米。以新奧法原理設(shè)計(jì)隧道支護(hù)，并以此實(shí)施相應(yīng)的施工操作，也就是初期支護(hù)采取錨噴混凝土，以工字鋼（型號(hào)I20b）展開(kāi)初期支護(hù)拱架的設(shè)置，控制好鋼拱架的縱向間距是80cm，以及內(nèi)部敷滿鋼筋網(wǎng)，將混凝土（配比標(biāo)號(hào)為C20）向內(nèi)噴射，二次襯砌復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)主要是采取模筑防水混凝土。二、 塌方的原因分析隧道洞口山體表層是堆積土層，觀察外觀具有巖石風(fēng)化情況，而且程度相對(duì)嚴(yán)重，已破碎的山體表層不具有良好的穩(wěn)定性效果，同時(shí)是在淺埋地段。已經(jīng)打破了圍巖原有應(yīng)力平衡狀態(tài)的情況下，讓隧道上方巖體沒(méi)有穩(wěn)定性形成了塌方的現(xiàn)象。分析產(chǎn)生塌方的因素，主要是以下的幾方面原因：首先，在隧道洞口段形成了塌方，具有二十米的埋深，圍巖級(jí)別是V級(jí)加強(qiáng)，嚴(yán)重的風(fēng)化圍巖產(chǎn)生裂隙水，導(dǎo)致削弱了土石間摩擦系數(shù)，同時(shí)將軸向的推力更加明顯的提升，這種情況下會(huì)使得圍巖出現(xiàn)松散以及變形的情況；其次，施工方法沒(méi)有跟設(shè)計(jì)方案完全的統(tǒng)一，隧道開(kāi)挖施工方案是CRD法，把開(kāi)挖進(jìn)行簡(jiǎn)化以后，產(chǎn)生了70平方米的上臺(tái)階一次起爆斷面面積。巖石的主要特征之一即為具有一定的脆性損傷，主要的缺陷問(wèn)題是微裂隙和裂紋等。在爆破以后產(chǎn)生高壓氣體，容易對(duì)圍巖出現(xiàn)氣楔作用，加大了圍巖破碎的幾率；超前支護(hù)不當(dāng)和施工操作不當(dāng)?shù)膯?wèn)題，表現(xiàn)就是上臺(tái)階在掘進(jìn)前，未展開(kāi)超前支護(hù)加固方案，不能對(duì)于拱頂拱架承受應(yīng)力進(jìn)行有效承擔(dān)。而且施工管理者僅重視以往的經(jīng)驗(yàn)，未考慮實(shí)際的狀態(tài)，使得施工決定缺少科學(xué)性和實(shí)際性，繼而引發(fā)塌方問(wèn)題。三、 塌方處理技術(shù)探究（一）應(yīng)急處理首先，進(jìn)行地表應(yīng)急處理。如為暫時(shí)穩(wěn)定塌體，是將五十根注漿管（5-6米長(zhǎng)，42mm）打入到塌陷坑底部大概270平方米的區(qū)域，以多根注漿管向下疊加模式注入復(fù)合硅酸鹽水泥漿液，使得塌體凝固，之后形成統(tǒng)一的整體，使得洞內(nèi)存在安全可靠的施工狀態(tài)；處理防水，于地表塌陷大坑的周?chē)纬山睾闇?，?duì)于雨水展開(kāi)引流，避免在塌方區(qū)滲進(jìn)，將塌體內(nèi)部巖體有效的提升重量，同時(shí)進(jìn)行進(jìn)一步的削弱巖石摩擦系數(shù)。其次，洞內(nèi)應(yīng)急處理期間，通過(guò)形成防護(hù)拱架作為臨時(shí)的應(yīng)用拱架，于已有初支拱架中構(gòu)建起5棉I22bX字鋼，支撐塌體前方?jīng)]有破壞的初支拱架以避免拱架變形問(wèn)題，同時(shí)噴射混凝土25,對(duì)于塌方展開(kāi)加固；對(duì)于二襯的順序進(jìn)行臨時(shí)的變換，離塌體9m的部位在洞口建立一模二襯，對(duì)于塌方附近拱架進(jìn)行有效的保護(hù)，避免由于不均勻的受力情況導(dǎo)致變形問(wèn)題，同時(shí)可以對(duì)前方已立初支拱架進(jìn)行穩(wěn)定；實(shí)施補(bǔ)做仰拱，之后展開(kāi)二襯的操作。兩模二次襯砌的施作，一方面確保鄰近塌方段沒(méi)發(fā)生變形拱架出現(xiàn)破壞問(wèn)題，另一方面形成臨時(shí)工作面，對(duì)于之后的操作做出重要保障。（二） 出渣在洞內(nèi)出渣上，機(jī)械開(kāi)挖舉措是主要應(yīng)用的模式，在拱頂上方松散巖渣上進(jìn)行應(yīng)用，避免落下碎石，維護(hù)后續(xù)工作時(shí)的安全環(huán)境。在地表出渣上，穩(wěn)定了洞內(nèi)塌體以后采取挖掘機(jī)在地表代替洞內(nèi)出渣，讓地表塌陷大坑直徑擴(kuò)展至四周的三十米，以及十七米的深度，節(jié)約出渣時(shí)間，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)塌方處理成效的提升。（三） 對(duì)于隧道塌方段上方巖體進(jìn)行加固首先，實(shí)施相應(yīng)的地表灌漿。在處理至塌坑底部，跟隧道拱頂部具有臨近以后，于坑底鋪設(shè)兩層間隔鋼筋網(wǎng)，同時(shí)關(guān)注混凝土（C25），讓塌方上方圍巖成為整體以避免碎石跌落，做好地表回填的準(zhǔn)備。其次，進(jìn)行洞內(nèi)塌方段超前支護(hù)。先是進(jìn)行制作超前小導(dǎo)管，應(yīng)用熱軋無(wú)縫鋼管一頭加工為圓錐形（30°左右），鋼管前的1.5米范圍之內(nèi)是禁止實(shí)施鉆孔方案的，管身其余長(zhǎng)度建立注漿孔。之后布置超前小導(dǎo)管，把小導(dǎo)管打入塌方段巖渣，以及于斷面的大概120°范圍內(nèi)，將超前小導(dǎo)管打入進(jìn)，提供給注漿相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。另外，展開(kāi)超前小導(dǎo)管注漿。以單液注漿機(jī)，對(duì)于小導(dǎo)管內(nèi)展開(kāi)加壓注漿（復(fù)合硅酸鹽水泥PC32.5）將塌體自穩(wěn)能力進(jìn)行有效的增強(qiáng)。（四） 二次出渣首先是三臺(tái)階預(yù)留核心土出渣。第一，采取挖掘機(jī)實(shí)施處理塌方體上臺(tái)階兩側(cè)土石并且預(yù)留中間位置核心土，以及對(duì)塌方體施加反向推力。結(jié)束施工平臺(tái)的調(diào)整以后，解決拱頂碎石。第二，臨時(shí)蓄水坑。因雨天的情況導(dǎo)致塌方體處于潮濕狀態(tài)中，出渣期間大量的雨水滲出塌方體。所以，為便于施工操作，于臨近塌方體部位挖掘蓄水坑儲(chǔ)存塌體滲水，之后抽出水運(yùn)往洞外。（五） 重新制作拱架并加固洞內(nèi)上導(dǎo)右邊墻注漿在I20b工字鋼拱架上作出圓孔（直徑7cm）作加固預(yù)留穿孔，之后對(duì)于拱架展開(kāi)焊接以及固定，確保穩(wěn)定可靠，避免縱向晃動(dòng)問(wèn)題。擺好拱頂處拱架以后立兩側(cè)的拱架。另外，洞內(nèi)新立拱架頂部和兩側(cè)布置監(jiān)控量測(cè)測(cè)點(diǎn)，對(duì)上方圍巖變化信息，采取拱頂沉降和水平收斂的位移值進(jìn)行表現(xiàn)。塌方處理區(qū)域上臺(tái)階右邊墻斜向上打進(jìn)熱軋無(wú)縫鋼管制成導(dǎo)管40跟，并采取單液注漿法實(shí)施加壓注漿。（六） 后續(xù)處理后續(xù)的護(hù)理工作包括中和下臺(tái)階處理，工序一致于之前的處理模式。結(jié)束處理洞內(nèi)塌體以后進(jìn)行塌方段仰拱的施作，讓支護(hù)拱架成閉合的整體，之后推動(dòng)施工防水層以及實(shí)施二次襯砌澆筑。另外，展開(kāi)地表塌坑的回填，主要是采取2米臺(tái)階寬度規(guī)劃展開(kāi)回填治理方案。塌方處理施工一共進(jìn)行兩個(gè)月，在進(jìn)行一個(gè)月時(shí)，洞內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)位移的表現(xiàn)，已經(jīng)穩(wěn)定變形。從此種方式應(yīng)用到塌方段期間確保了洞內(nèi)的穩(wěn)定，處理過(guò)程順利并且安全進(jìn)行，達(dá)到預(yù)期處理目標(biāo)結(jié)果。結(jié)語(yǔ)淺埋公路隧道相對(duì)特殊，開(kāi)挖施工應(yīng)該盡可能的避免較大程度的擾動(dòng)圍巖。在正式的施工之前，實(shí)施超前支護(hù)，可以使得凝固隧道上方巖體形成巖拱狀態(tài)，更好的保護(hù)隧道以降低塌方事故問(wèn)題。通過(guò)應(yīng)用科學(xué)的方式，將隧道塌方事故針對(duì)性的處理好，確保隧道可以安全平穩(wěn)的施工，以及有效穿越塌方段達(dá)到順利貫通隧道的效果。參考文獻(xiàn)：李梓源，王海亮，王亞朋.淺埋公路隧道冒頂塌方施工處理技術(shù)[J].國(guó)防交通工程與技術(shù)，2016（06）：73-77.張建軍，馬吉倩.高速公路隧