摘 要：隧道頂部覆蓋層薄，節理發育，圍巖破碎，地下水變化起伏大、支護不及時的高速公路隧道洞段出現塌方，對塌方段及塌方影響段的安全處治方式進行分析研究，為公路隧道類似塌方事故提供借鑒，預防塌方事故發生。
關鍵詞：高速公路隧道;塌方段及塌方影響段;安全處治技術
1 高速公路隧道塌方情況概述
晉寧至紅塔區高速公路起點位于昆明市晉寧縣城西南李和村，終點位于玉溪市飛井村，全長49.384km。該公路一標段起點K0+000，止點K16+900，位于晉寧縣所轄昆陽鎮境內。
晉紅高速公路總承包Ⅰ標段安企村1號隧道[1][2]為一座小凈距隧道，右幅隧道長702m，隧道斷面為馬蹄形，寬15.37m，高9.9m，鋼筋混凝土襯砌60cm，縱坡2.0%，最大埋深70.68m，K1+275樁號塌方處隧道凈距20.73～23.00m。塌方段地下水埋深30m，巖體為棕紅色全風化砂質板巖，洞身段節理發育，巖體破碎，遇水軟化，開挖時發生坍塌，樁號為K1+263～K1+300m，長38m。見圖1。
2 塌方原因分析
2.1 地表降雨多、隧道圍巖賦水性變化大
塌方段圍巖為中風化，地表為沖溝與隧道路線交匯處，殘積土層較厚，塌方前2天連續降雨，地表水下滲;坍塌前初期支護表面干燥，坍塌后初期支護表面潮濕，局部滴水。地表水下滲是造成本次塌方的因素之一，雨水滲入斷裂帶及裂隙后形成滑移面，巖石間內力擠壓造成初期支護型鋼變形誘發塌方。
2.2 節理裂隙發育、巖石破碎，穩定性差
根據塌方段地質雷達超前地質預報[3]，該段巖性為中分化砂質板巖，巖體較潮濕，節理較發育，完整性較差;K1+272～K1+284范圍為圍巖破碎帶，深部圍巖存在發育的構造裂隙。巖石強風化、巖體破碎是誘發塌方的主要原因。
2.3 施工人員對監控資料分析淺，重視程度不足
施工人員對該高速公路隧道不良地質段認識程度不夠，對強風化巖體破碎段及構造裂隙發育段未及時進行支護變更，加強初期支護;對監控測量資料分析重視程度不夠，認識程度不足是本次塌方的間接原因。
3 塌方段處理技術
除了塌方段需要處治外，右幅K1+263～K1+275、K1+285～K1+335、左幅Z1K1+289～Z1K1+340段受塌方影響段也進行了相應處治。
本工程隧道洞身段原支護方案按照新奧法原理[4，5]設計，采用初期支護與二次襯砌相結合的復合式襯砌，即以錨桿、濕噴混凝土、型鋼拱架等為初期支護，模筑混凝土為二次襯砌。超前輔助工程措施為管棚(節長5～6m，φ108×6熱軋無縫鋼管，環向間距40cm，設置于頂拱襯砌部位120°范圍)、超前小導管支護(節長3.5m，φ42×4熱軋無縫鋼管，環向間距25～50cm，設置于頂拱襯砌部位120°范圍)。經過設計復核計算、塌方段處置方案的支護參數調整如下：
隧道右幅塌方段圍巖級別Ⅴ級，初期支護型式為I22b鋼拱架，間距60cm;29cm厚噴射C25混凝土，φ8單層鋼筋網片15×15cm;Φ22砂漿錨桿L=350cm，間距100×60cm;縱向每3m施作一循環φ42×4、L=450cm超前注漿導管，環向間距25cm。
塌方段影響段段圍巖級別Ⅳ2級，初期支護為I18鋼拱架，間距100cm;25cm厚噴射C25混凝土，φ8雙層鋼筋網片20×20cm;Φ22砂漿錨桿L=350cm，間距100×100cm;Φ42×4注漿小導管L=450cm;縱向每3m施作一循環φ42×4、L=450cm超前注漿導管，環向間距50cm。
3.1 施工方法
首先從洞外拉渣對K1+263～K1+275段進行施工操作平臺的填筑與平整，平整后對外露表面掛網(φ8鋼筋網片20×20cm)噴20cm厚C25混凝土;并對堆渣采用小導管(L=450cm，φ42×4、L=450cm，間距100×100cm，布置兩排，梅花形布置)進行徑向注漿加固，注漿材料采用水泥、水玻璃雙液漿，待初期支護變形穩定后，盡早施工二次襯砌，再對塌方段的渣料進行平整封閉，塌方段安全施工操作平臺[7]，見圖2。
3.1.1 塌方影響段初期支護加固處理
首先對K1+263～K1+275初期支護進行加固處理：先增加徑向背拱，背拱采用I18工字鋼，間距100cm;其次背拱單元接口處采用2根注漿小導管鎖腳;最后采用Φ42×4注漿小導管，L=450cm@50×50cm對頂拱180°范圍內進行注漿加固，漿液采用1：1水泥漿，注漿壓力0.5～1.0MPa，終壓3.0MPa。
3.1.2 塌穴坍渣料厚度探測及清除處理
在K1+275m樁號拱頂采用手風鉆鉆孔，鉆孔上傾角不小于45°，鉆孔深度6.0m，根據鉆桿鉆進情況，判斷塌穴坍渣厚度。如坍渣厚度小于3m，對坍穴進行注漿或泵送M20水泥砂漿回填;如厚度大于3m，進行上導洞開挖支護施工。
3.1.3 塌方段超前支護
塌方段超前支護采用φ108×6管棚，環向間距40cm，角度小于15°，在K1+275m塌方前緣位置采用JL-6000型鉆機鉆孔施工，管棚施工前架設3榀I22b工字鋼拱架用于管棚鎖定。工字鋼底部采用混凝土擴大基礎，并采用型鋼進行支墊，背拱單元接口處采用2根Φ42×4，L=450cm注漿小導管鎖腳。
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