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[摘 要]卡楊公路茶地沟特长隧洞全长6339米，在从进口部位施工在桩号MK24+684～MK24+711段发生塌方，该段围岩岩性为绢云母千枚岩，弱风化，轻微卸荷，结构面可见渗水，岩质较软，塌方发生在掌子面顶拱及拱肩部位，塌方高度3～4米，塌方处可见层理较发育，与一组缓倾角节理相互切割，围岩完整性和整体稳定性差，极不利于洞室稳定，属Ⅳ级围岩，塌方持续10天，人员无法在掌子面从事作业，且在桩号MK24+684.5～MK24+696.7已施工的钢拱架喷射混凝土部位发生较大变形并产生裂缝，对隧洞施工人员和设备构成极大地安全风险，在施工单位、监理、设计的共同努力下，历经28天，采取了有针对性的紧急处理措施，该段塌方部位安全顺利通过，现将该部位塌方处理情况进行总结，以供其他隧洞发生类似情况予以借鉴。
[关键词]茶地沟特长隧洞 塌方处理 经验浅谈
中图分类号：TV554 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0296-02
一、 概况
卡拉水电站推荐坝址位于正在修建的锦屏一级水电站上游约75km处，拟装机容量100万kW；杨房沟水电站推荐坝址位于卡拉水电站上游约33km处，拟装机容量150万kW。卡拉、杨房沟水电站交通专用公路是为了解决卡拉、杨房沟水电站外来物资运输需求而建设，目的是为了确保两座大型电站乃至中游河段各梯级水电站建设期和运行期的交通顺畅。卡拉、杨房沟水电站交通专用公路起点位于锦屏一级8#公路的通往左岸缆机平台的隧道进口附近，沿雅砻江左岸，逆江上行，途经三滩沟、矮子沟、茶地沟、洪水沟、骆驼沟、央沟、纤纬沟、卡拉水电站、大碧沟、喇嘛寺沟，终于杨房沟水电站坝址上游的金波石料场附近，交通专用公路采用三级公路标准，设计车速30km/h。设计车辆荷载：公路Ⅰ级，采用汽-40，挂-200进行验算。全长91.3km，路基宽8m，路面宽7m。共布置隧道34座，桥梁21座。
其中茶地沟特长隧洞全长6339米，下行隧洞在从进口部位施工至桩号MK24+684～MK24+711段发生塌方，该段围岩岩性为绢云母千枚岩，弱风化，轻微卸荷，结构面可见渗水，岩质较软，塌方发生在掌子面顶拱及拱肩部位，塌方高度3～4米，塌方处可见层理较发育，与一组缓倾角节理相互切割，围岩完整性和整体稳定性差，极不利于洞室稳定，属Ⅳ级围岩，塌方持续10天，人员无法在掌子面从事作业，且在桩号MK24+684.5～MK24+696.7已施工的钢拱架喷射混凝土部位发生较大变形并产生裂缝，对隧洞施工人员和设备构成极大地安全风险，在施工单位、监理、设计的共同努力下，历经28天，采取了有针对性的先“稳”再“固”后“锚”的紧急处理措施安全顺利的通过了该塌方段。
二、 塌方原因分析
茶地沟下行隧洞在MK24+684以前桩号施工时，围岩岩性主要以石英岩为主属于Ⅲ级围岩，围岩完整性好，整体稳定性强，在施工至桩号MK24+684时围岩突然发生变化，变为绢云母千枚岩，该桩号部位埋深约400米左右，可以排除隧洞冒顶的情况，经过多次现场调查分析初步判定以下原因造成隧洞塌方。
1、 工程地质因素
从塌方堆积体岩性分析判断，该部位岩性从石英岩突变为绢云母千枚岩，由于结构松散，颗粒间无胶结或胶结差，岩石稳定性差，穿过塌方部位长度约12米可以判断遇到较大断层及其破碎带是造成此次塌方的主要地质因素。
2、 施工因素
施工单位未按要求进行超前地质预报和防止塌方的施工方案、技术措施，未准备防塌物资、器材、机械、机具和支护材料，造成遇到破碎带时未采取及时的支护措施和“短进尺、弱爆破、强支护”的原则组织实施。且在开挖桩号MK24+688.5处遇到了岩性较好的岩体，施工单位主观判断已通过断层和破碎带，未按照已确定的采取预留核心土和上下台阶施工方案也未对爆破进尺进行有效控制，导致了2012年3月26日后续大面积连续的塌方，塌方高度达5～6米，且掌子面持续塌方造成人员设备无法到达作业面，塌方砸坏了2榀已成型钢拱架，对后续穿越塌方段带来了极大的安全风险和困难。
3、其他因素
由于公路隧洞前期地质勘探不详，设计提供的地质情况和现场实际情况差别大，对隧洞主要地层及地质构造把握不够，未真实反映实际隧洞的工程地质情况。茶地沟上行在发生塌方时施工距离下行25米左右，两条隧洞间距29米，在施工过程中未有效控制上行线的开挖爆破也是导致后续已成型和喷护混凝土发生变形和裂缝的原因之一。
三、 塌方段的处理
在发生塌方后业主、监理、设计高度重视，深入现场一线共同确定塌方原因，召开专题会议研究处理方案，本着“明晰原因、加固后方、稳定塌体、超前支护、先护后挖”的原则，采取了对已成型部位的复喷混凝土，二次加强钢拱架支撑，径向注浆，用级配较好的洞渣料将掌子面进行回填并用沙袋封闭，防止了空腔塌方给作业人员带来的安全风险，封闭掌子面后采用小导管向掌子面进行注浆，在确定基本稳定后，在超前支护体的保护下，按照“短进尺、强支护、快封闭、勤量测、速反馈”的原则，采用上下台阶、拱部预留核心土弧形开挖，随挖随支的方法，谨慎向前推进，顺利的通过了塌方段。具体处理方案如下：
1、MK24+684.5～MK24+688.5段的处理方案
塌方体表面布置Φ22，L=200cm随机砂浆锚杆，并挂？6.5@25×25单层钢筋网，喷射12cm厚的C25混凝土，在塌方体表面设置Φ36，L=，150cm随机排水孔，该部位架设I14@60～80cm工字钢，工字钢之间采用Φ22连接筋@100cm内缘，外缘交错布置连接，并在工字钢上挂？6.5@25×25单层钢筋网，喷射20cm厚的C25混凝土形成护拱。在护拱上预留Φ36，L=60cm@150×150cm排水孔。待喷射混凝土达到设计强度70%，分次向护拱上方泵送40cm厚混凝土，形成上部混凝土拱圈。具体支护图见图一： 2、MK24+684.5～MK24+696.7段的處理方案
由于受MK24+696.7～MK24+701段塌方的影响，使得已完成初期支护的MK24+692～MK24+696.7段的拱部出现较大变形已喷射混凝土产生裂缝。根据布置的变形观测点测得数据该部位在10小时变形达2.5cm，且部分钢拱架已发生变形扭曲，鉴于发生的上述突发情况，要求立即停止前方作业，对该部位进行紧急加强处理，在既有初期支护基础上采用全断面布置的I14临时工字钢进行二次加固，工字钢之间采用Φ22连接筋@100cm内缘，外缘交错布置连接，工字钢间距根据现场测得变形情况确定，变形较大部位二次补喷20cm厚的C25混凝土，并且在施工过程中每20分钟进行一次变形监测，通过该措施很快抑制该部位的变形进一步发展，在监测变形基本不再发生时，才开始下一段的塌方处理施工。
3、MK24+701～MK24+706段的处理方案
由于在桩号MK24+688.5处遇到了岩性较好的岩体，施工单位主观判断已通过断层和破碎带，未严格按照既定的施工方案组织实施，导致了2012年3月26日后续大面积连续的塌方，塌方高度达5～6米，且掌子面持续塌方造成人员设备无法到达作业面，塌方砸坏了2榀已成型钢拱架，鉴于该情况采取了将掌子面用级配较好的洞渣料回填，在MK24+701处堆沙袋封闭，将塌方堆积体控制在MK24+701～MK24+706的塌腔内，等MK24+696.7～MK24+701塌方段处理完后，在MK24+701～MK24+706段安装？42×4，L=600@40 cm超前注浆小导管，将塌方堆积体固结成一个稳定的承载体，在此基础上采用采用上下台阶、拱部预留核心土弧形开挖，随挖随支的方法进行开挖。由于MK24+701～MK24+706塌方段的塌方料涌入MK24+696.7～MK24+701段的塌腔内，采取了在该段进行？42×4，L=450cm@100（环）×（60～80cm）（纵）注浆小导管对塌腔内的松散渣子进行加固。注浆压力：初压0.5～1MPa，终压1.0～1.5MPa，为保证充分填充塌腔内的空间迅速形成上部护拱，注浆过程中采取掺砂、降低水灰比、低压、限流、加速凝剂、间歇注浆等措施，水泥砂浆水灰比=水：水泥：砂=1：1：0.25（质量比），通过该措施完全抑制塌方的进一步发展，很好的通过了塌方段，具体支护图见图二：
四、 结语
此次塌方造成了延误工期30天左右，增加工程投资约70万元，有很多值得总结和预防后续施工的经验，主要有以下几条：
1、针对特长隧洞施工要及时进行超前地质预报，事先做好防止塌方的技术措施和治理塌方的物资、器材、机械、机具和材料，杜绝施工管理上不顾具体的地质条件，只追求进度，不严格按照“新奥法”施工原理，在该采取短循环进尺的地段不采用，很容易造成隧洞塌方。
2、在施工管理过程中要推行项目总工程师为首的技术责任制，分清技术责任，从技术上发现塌方预兆，以主动制止塌方的发生。这在茶地沟上行线经过该部位时顺利能通过就是很好的证明，上行线通过该部位时采取了加强技术指导，提前采取措施稳步掘进，及时跟进支护，所以上行线施工未发生塌方。
3、加强施工技术管理人员技术水平提高，开展防塌方专题教育培训，增强他们现场判断和应变能力。塌方处理方案确定后，现场管理人员必须认真交底，作业人员必须严格执行。
4、避免现场施工管理人员个人主观判断，和存在侥幸心理，过分迷信自己的施工经验，不顾客观状况，作出不切合实际决定，而导致原本可以避免的塌方发生。
5、塌方后，不要轻易清除塌方体，应待塌方体相对稳定后，对塌方体表面进行喷射混凝土封闭，防止塌方体滑移，然后再加固未塌方地段，防止塌方范围扩大，最后向塌方体注浆加固，为后续开挖做好预备。
6、处理塌方必须及时。塌方发生后，应及时研究工程地质、水文情况、检查塌方对初期支护的损坏情况和影响区域，并以最快速度跟进隧洞收敛监测及时掌握隧洞变形情况，分析塌方原因和发展趋势，在此基础上研究处理方案措施。
作者简介：韩联峰、籍贯：陕西长安；职称：工程师；主要从事工作：工程施工、监理
参考文献的：1、《山区高速公路隧道施工关键技术》/ISBN 978-114-08969-5/主编洪开荣：
2、《隧洞》/ ISBN 978-7-114-09210-7 /主编：杨林德
3、《卡杨公路工程设计（修改）通知单》/KYR/C3-[2012]-004
[关键词]茶地沟特长隧洞 塌方处理 经验浅谈
中图分类号：TV554 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0296-02
一、 概况
卡拉水电站推荐坝址位于正在修建的锦屏一级水电站上游约75km处，拟装机容量100万kW；杨房沟水电站推荐坝址位于卡拉水电站上游约33km处，拟装机容量150万kW。卡拉、杨房沟水电站交通专用公路是为了解决卡拉、杨房沟水电站外来物资运输需求而建设，目的是为了确保两座大型电站乃至中游河段各梯级水电站建设期和运行期的交通顺畅。卡拉、杨房沟水电站交通专用公路起点位于锦屏一级8#公路的通往左岸缆机平台的隧道进口附近，沿雅砻江左岸，逆江上行，途经三滩沟、矮子沟、茶地沟、洪水沟、骆驼沟、央沟、纤纬沟、卡拉水电站、大碧沟、喇嘛寺沟，终于杨房沟水电站坝址上游的金波石料场附近，交通专用公路采用三级公路标准，设计车速30km/h。设计车辆荷载：公路Ⅰ级，采用汽-40，挂-200进行验算。全长91.3km，路基宽8m，路面宽7m。共布置隧道34座，桥梁21座。
其中茶地沟特长隧洞全长6339米，下行隧洞在从进口部位施工至桩号MK24+684～MK24+711段发生塌方，该段围岩岩性为绢云母千枚岩，弱风化，轻微卸荷，结构面可见渗水，岩质较软，塌方发生在掌子面顶拱及拱肩部位，塌方高度3～4米，塌方处可见层理较发育，与一组缓倾角节理相互切割，围岩完整性和整体稳定性差，极不利于洞室稳定，属Ⅳ级围岩，塌方持续10天，人员无法在掌子面从事作业，且在桩号MK24+684.5～MK24+696.7已施工的钢拱架喷射混凝土部位发生较大变形并产生裂缝，对隧洞施工人员和设备构成极大地安全风险，在施工单位、监理、设计的共同努力下，历经28天，采取了有针对性的先“稳”再“固”后“锚”的紧急处理措施安全顺利的通过了该塌方段。
二、 塌方原因分析
茶地沟下行隧洞在MK24+684以前桩号施工时，围岩岩性主要以石英岩为主属于Ⅲ级围岩，围岩完整性好，整体稳定性强，在施工至桩号MK24+684时围岩突然发生变化，变为绢云母千枚岩，该桩号部位埋深约400米左右，可以排除隧洞冒顶的情况，经过多次现场调查分析初步判定以下原因造成隧洞塌方。
1、 工程地质因素
从塌方堆积体岩性分析判断，该部位岩性从石英岩突变为绢云母千枚岩，由于结构松散，颗粒间无胶结或胶结差，岩石稳定性差，穿过塌方部位长度约12米可以判断遇到较大断层及其破碎带是造成此次塌方的主要地质因素。
2、 施工因素
施工单位未按要求进行超前地质预报和防止塌方的施工方案、技术措施，未准备防塌物资、器材、机械、机具和支护材料，造成遇到破碎带时未采取及时的支护措施和“短进尺、弱爆破、强支护”的原则组织实施。且在开挖桩号MK24+688.5处遇到了岩性较好的岩体，施工单位主观判断已通过断层和破碎带，未按照已确定的采取预留核心土和上下台阶施工方案也未对爆破进尺进行有效控制，导致了2012年3月26日后续大面积连续的塌方，塌方高度达5～6米，且掌子面持续塌方造成人员设备无法到达作业面，塌方砸坏了2榀已成型钢拱架，对后续穿越塌方段带来了极大的安全风险和困难。
3、其他因素
由于公路隧洞前期地质勘探不详，设计提供的地质情况和现场实际情况差别大，对隧洞主要地层及地质构造把握不够，未真实反映实际隧洞的工程地质情况。茶地沟上行在发生塌方时施工距离下行25米左右，两条隧洞间距29米，在施工过程中未有效控制上行线的开挖爆破也是导致后续已成型和喷护混凝土发生变形和裂缝的原因之一。
三、 塌方段的处理
在发生塌方后业主、监理、设计高度重视，深入现场一线共同确定塌方原因，召开专题会议研究处理方案，本着“明晰原因、加固后方、稳定塌体、超前支护、先护后挖”的原则，采取了对已成型部位的复喷混凝土，二次加强钢拱架支撑，径向注浆，用级配较好的洞渣料将掌子面进行回填并用沙袋封闭，防止了空腔塌方给作业人员带来的安全风险，封闭掌子面后采用小导管向掌子面进行注浆，在确定基本稳定后，在超前支护体的保护下，按照“短进尺、强支护、快封闭、勤量测、速反馈”的原则，采用上下台阶、拱部预留核心土弧形开挖，随挖随支的方法，谨慎向前推进，顺利的通过了塌方段。具体处理方案如下：
1、MK24+684.5～MK24+688.5段的处理方案
塌方体表面布置Φ22，L=200cm随机砂浆锚杆，并挂？6.5@25×25单层钢筋网，喷射12cm厚的C25混凝土，在塌方体表面设置Φ36，L=，150cm随机排水孔，该部位架设I14@60～80cm工字钢，工字钢之间采用Φ22连接筋@100cm内缘，外缘交错布置连接，并在工字钢上挂？6.5@25×25单层钢筋网，喷射20cm厚的C25混凝土形成护拱。在护拱上预留Φ36，L=60cm@150×150cm排水孔。待喷射混凝土达到设计强度70%，分次向护拱上方泵送40cm厚混凝土，形成上部混凝土拱圈。具体支护图见图一： 2、MK24+684.5～MK24+696.7段的處理方案
由于受MK24+696.7～MK24+701段塌方的影响，使得已完成初期支护的MK24+692～MK24+696.7段的拱部出现较大变形已喷射混凝土产生裂缝。根据布置的变形观测点测得数据该部位在10小时变形达2.5cm，且部分钢拱架已发生变形扭曲，鉴于发生的上述突发情况，要求立即停止前方作业，对该部位进行紧急加强处理，在既有初期支护基础上采用全断面布置的I14临时工字钢进行二次加固，工字钢之间采用Φ22连接筋@100cm内缘，外缘交错布置连接，工字钢间距根据现场测得变形情况确定，变形较大部位二次补喷20cm厚的C25混凝土，并且在施工过程中每20分钟进行一次变形监测，通过该措施很快抑制该部位的变形进一步发展，在监测变形基本不再发生时，才开始下一段的塌方处理施工。
3、MK24+701～MK24+706段的处理方案
由于在桩号MK24+688.5处遇到了岩性较好的岩体，施工单位主观判断已通过断层和破碎带，未严格按照既定的施工方案组织实施，导致了2012年3月26日后续大面积连续的塌方，塌方高度达5～6米，且掌子面持续塌方造成人员设备无法到达作业面，塌方砸坏了2榀已成型钢拱架，鉴于该情况采取了将掌子面用级配较好的洞渣料回填，在MK24+701处堆沙袋封闭，将塌方堆积体控制在MK24+701～MK24+706的塌腔内，等MK24+696.7～MK24+701塌方段处理完后，在MK24+701～MK24+706段安装？42×4，L=600@40 cm超前注浆小导管，将塌方堆积体固结成一个稳定的承载体，在此基础上采用采用上下台阶、拱部预留核心土弧形开挖，随挖随支的方法进行开挖。由于MK24+701～MK24+706塌方段的塌方料涌入MK24+696.7～MK24+701段的塌腔内，采取了在该段进行？42×4，L=450cm@100（环）×（60～80cm）（纵）注浆小导管对塌腔内的松散渣子进行加固。注浆压力：初压0.5～1MPa，终压1.0～1.5MPa，为保证充分填充塌腔内的空间迅速形成上部护拱，注浆过程中采取掺砂、降低水灰比、低压、限流、加速凝剂、间歇注浆等措施，水泥砂浆水灰比=水：水泥：砂=1：1：0.25（质量比），通过该措施完全抑制塌方的进一步发展，很好的通过了塌方段，具体支护图见图二：
四、 结语
此次塌方造成了延误工期30天左右，增加工程投资约70万元，有很多值得总结和预防后续施工的经验，主要有以下几条：
1、针对特长隧洞施工要及时进行超前地质预报，事先做好防止塌方的技术措施和治理塌方的物资、器材、机械、机具和材料，杜绝施工管理上不顾具体的地质条件，只追求进度，不严格按照“新奥法”施工原理，在该采取短循环进尺的地段不采用，很容易造成隧洞塌方。
2、在施工管理过程中要推行项目总工程师为首的技术责任制，分清技术责任，从技术上发现塌方预兆，以主动制止塌方的发生。这在茶地沟上行线经过该部位时顺利能通过就是很好的证明，上行线通过该部位时采取了加强技术指导，提前采取措施稳步掘进，及时跟进支护，所以上行线施工未发生塌方。
3、加强施工技术管理人员技术水平提高，开展防塌方专题教育培训，增强他们现场判断和应变能力。塌方处理方案确定后，现场管理人员必须认真交底，作业人员必须严格执行。
4、避免现场施工管理人员个人主观判断，和存在侥幸心理，过分迷信自己的施工经验，不顾客观状况，作出不切合实际决定，而导致原本可以避免的塌方发生。
5、塌方后，不要轻易清除塌方体，应待塌方体相对稳定后，对塌方体表面进行喷射混凝土封闭，防止塌方体滑移，然后再加固未塌方地段，防止塌方范围扩大，最后向塌方体注浆加固，为后续开挖做好预备。
6、处理塌方必须及时。塌方发生后，应及时研究工程地质、水文情况、检查塌方对初期支护的损坏情况和影响区域，并以最快速度跟进隧洞收敛监测及时掌握隧洞变形情况，分析塌方原因和发展趋势，在此基础上研究处理方案措施。
作者简介：韩联峰、籍贯：陕西长安；职称：工程师；主要从事工作：工程施工、监理
参考文献的：1、《山区高速公路隧道施工关键技术》/ISBN 978-114-08969-5/主编洪开荣：
2、《隧洞》/ ISBN 978-7-114-09210-7 /主编：杨林德
3、《卡杨公路工程设计（修改）通知单》/KYR/C3-[2012]-004