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[摘要]：坍塌处理的原则:隧道在掘进过程保证操作人员的安全；隧道交付运营中的安全,施工方案可行可靠,在施工过程中处理后不留质量隐患。结合该工程的实际情况，阐述了洞内处理坍塌的处理方法及施工工艺。
[关键词]：隧道围岩；塌方； 处理方案
分类号 U45 文献标识码 A文章编号
1 工程概况
雁口山隧道位于青海省玉树州称多县歇武镇东北约10Km，设计为分离式隧道，道路等级：高速路，设计速度：80km/h，按照新奥法设计与施工，左线ZK746+010～ZK750+042，长4032m的特长隧道；进出口设计路面高程4333.99～4235.74m，是国道214线共和至玉树（结古）公路中的控制性工程；隧道岩性以巴颜咯拉山群（T3by）灰黑色页岩和砂岩互层结构为主。设计规模系双向四车道，布设方式为单洞两车道，分离式布置。路基横断面为11.25m，主洞建筑界限为10.25m，紧急停车带建筑限界为13m。限界高度为5m。设计荷载公路Ⅰ级；抗震设防烈度8度；隧道设计服务年限100年。隧道左洞出口段在ZK749＋887～ZK749＋886.5段架立钢拱架过程中塌方。
隧道左洞出口段在ZK749＋887～ZK749＋886.5段架立钢拱架过程中，掌子面出现持续塌方：塌方范围沿隧道掌子面斜前方，并将已施作完的大里程方向ZK749＋889钢拱架损坏，坍塌水平距至ZK749＋884，斜向上至ZK749＋876约11m，坍塌高度拱顶以上大约6m，该处埋深约80m。
2.掌子面塌方的主要原因分析
（1）从掌子面暴露围岩情况看，该段隧道围岩主要以强风化砂质泥岩为主，灰褐色，薄层状构造，节理裂隙发育，同时有数道股状水流出，掌子面自稳能力差，容易失去稳定。
（2）掌子面因存在隐性断层，并夹有全凤化灰褐色粉质粘土，含水量大，导致掌子面拱部出现滑塌现象。
（3）4.0m长的超前注浆小导管对洞内坍塌体范围内失效（4.0m长的超前注浆小导管向内侧弯曲，注浆小导管前端反向大里程方向成1350）。
3.洞内塌方加固处理措施
原设计该段围岩属于Ⅴ级，复合式衬砌级别为Ⅴ级深埋。设计支护参数为：I18工字钢，间距0.8m，C25喷射混凝土厚度24cm，超前小导管纵向排距2.4m，每环33根，每根长4.0m。结合现场地质条件、开挖方法及设计情况情况，对坍塌段提出洞内处理措施。
3.1坍塌段处理原则
防止掌子面继续滑塌，并保正施作过程中人员安全；根据塌方原因分析并结合实际围岩情况，先对洞内坍塌体进行回填反压固结封闭，防止坍塌继续扩大；再对塌腔进行灌注混凝土和注浆处理，防止塌腔继续掉块而引坍塌。由于该段埋深较大约80m，并结合实际围岩情况，采用洞内加固处理；范围为：纵横向为13m×14m。
3.1.1防止掌子面滑塌持续发展
从K749+884拱顶位置开始，对K749+887～K749+876塌方段采用运渣反压回填至开挖线附近，回填体向大里程方向外露坡度按照45°控制。回填体向大里程方向外露坡面满蒲φ6.5钢筋网片，并采用C25喷射砼封闭渣体，厚10cm；同时对回填渣体内施作8m长注浆小导管进行注浆加固，小导管按照2m×2m梅花型布置，并采用水泥-水玻璃雙液快凝浆液时，配比拟用水泥浆水灰比1：1(重量比)，水玻璃按水泥重量的5％掺配。其中水泥选用普通硅酸盐42．5R型水泥，双浆液中的水玻璃波美度40—45，模数为2．9～3．1，注浆压力15～20 MPa，浆液施工配合比通过现场试验确定，注浆浆液的浓度由稀到浓，注浆压力由低到高，使渣体固结形成结石体。
注浆量Q=π.r.h.na(1+β)
以上表为注浆充填率（参考值）
3.1.2塌腔处理
为防止塌方继续向大里程方向发展，对ZK749+889～ZK749+884塌方段采用工字钢及喷射混凝土做护拱，并在塌腔内预埋至K749+876混凝土灌注管，采用C25混凝土在护拱上进行分层灌填（每层厚度1m），总厚度为拱顶以上2m（分层灌填时间间隔不小于1天），使拱外塌腔形成厚层固结圈，提高围岩承载力及稳定性，同时阻断水渗入下部围岩孔隙的通道；对洞内施工安全及隧道洞身的稳定起到保护作用；其上混凝土未灌实的余腔在二衬施工前采用注浆灌实(注浆压力≥2.0Mpa)，以保正一次处理不留隐患，确保隧道施工及运营期的安全。
4.支护参数调整及进尺控制
1）对K749+889～K749+876段支护参数改为I20工字钢支护，间距0.5m,C25喷射混凝土厚度26cm；超前小导管纵向排距2m，单根长度4m，环向间距20cm。
2）每循环进尺控制在0.5m,且及时用C25喷射砼封闭掌子面。
3）开挖方法宜调整为三台阶环形开挖法预留核心土或单侧壁导坑法施工，每榀拱架上下台阶连接处增设φ42锁脚锚管2对（4根），并用水泥砂浆灌实，锁脚锚管单根长度4m，斜向下成450夹角。
4）加固后在隧道掘进过程中采取预留核心土环形短进尺开挖并加强超前及初期支护.
5.工程效果
通过以上方法处理后，在洞内开挖时，能清晰看到注浆固结体，整体稳定性较好。同时通过跟踪监测记录发现，拱顶日沉降量最大8 mm、最小2 mm，累计沉降量最大76mm、最小48 mm，水平位移日收敛最大4mm、最小2 mm，累计水平收敛最大28 mm、最小18 mm。同时在通过该段期间及后期，拱顶沉降及净空水平收敛并没有出现随时间急剧增长现象，且整体最终均逐渐趋于稳定，说明整体支护效果达到预期目的。
6.结论
(1) 雁口山隧道出口左线施工顺利通过坍塌段证明，采用洞内注浆加固和塌腔内灌混凝土，使洞内松散渣体充分固结及开挖轮廓线外塌腔得以灌实，有效地防止了松散围岩体出继续坍塌及冒顶，说明该措施是成功的，施工方案也是可行的。
(2)通过高压注浆，将浆液材料压入松散渣体进行充填～固结，改善岩体物理力学性能，提高围岩承载力及整体性。特别是通过注浆，使浆液与渣体固结，堵塞了地层中的裂隙，减小了注浆区地层的渗透系数及隧道开挖后的渗水量，为隧道洞身安全、顺利施工创造了条件。
参考文 献
[1]王海珍，孙星亮．浅埋大跨公路隧道施工技术[J]．土工基础，2007(5)：19—20．
[2]阙寿洪．高压旋喷桩在隧道围岩加固中的应用[J]．公路交通技术，2009(2)：130—133．
[3]刘建超．高压旋喷注浆技术在高速公路软弱地基上的应用[J]．公路交通科技：应用技术版，2006(7)：16—18
[4]董兆松．高压旋喷桩施工技术[J]．公路与汽运，2007(5)：166—168．
[5]毕竣夫．高压旋喷桩对海底隧道砾砂层地质条件的改善作用[J]．铁道勘测与设计，2009(5)：27—28．
[关键词]：隧道围岩；塌方； 处理方案
分类号 U45 文献标识码 A文章编号
1 工程概况
雁口山隧道位于青海省玉树州称多县歇武镇东北约10Km，设计为分离式隧道，道路等级：高速路，设计速度：80km/h，按照新奥法设计与施工，左线ZK746+010～ZK750+042，长4032m的特长隧道；进出口设计路面高程4333.99～4235.74m，是国道214线共和至玉树（结古）公路中的控制性工程；隧道岩性以巴颜咯拉山群（T3by）灰黑色页岩和砂岩互层结构为主。设计规模系双向四车道，布设方式为单洞两车道，分离式布置。路基横断面为11.25m，主洞建筑界限为10.25m，紧急停车带建筑限界为13m。限界高度为5m。设计荷载公路Ⅰ级；抗震设防烈度8度；隧道设计服务年限100年。隧道左洞出口段在ZK749＋887～ZK749＋886.5段架立钢拱架过程中塌方。
隧道左洞出口段在ZK749＋887～ZK749＋886.5段架立钢拱架过程中，掌子面出现持续塌方：塌方范围沿隧道掌子面斜前方，并将已施作完的大里程方向ZK749＋889钢拱架损坏，坍塌水平距至ZK749＋884，斜向上至ZK749＋876约11m，坍塌高度拱顶以上大约6m，该处埋深约80m。
2.掌子面塌方的主要原因分析
（1）从掌子面暴露围岩情况看，该段隧道围岩主要以强风化砂质泥岩为主，灰褐色，薄层状构造，节理裂隙发育，同时有数道股状水流出，掌子面自稳能力差，容易失去稳定。
（2）掌子面因存在隐性断层，并夹有全凤化灰褐色粉质粘土，含水量大，导致掌子面拱部出现滑塌现象。
（3）4.0m长的超前注浆小导管对洞内坍塌体范围内失效（4.0m长的超前注浆小导管向内侧弯曲，注浆小导管前端反向大里程方向成1350）。
3.洞内塌方加固处理措施
原设计该段围岩属于Ⅴ级，复合式衬砌级别为Ⅴ级深埋。设计支护参数为：I18工字钢，间距0.8m，C25喷射混凝土厚度24cm，超前小导管纵向排距2.4m，每环33根，每根长4.0m。结合现场地质条件、开挖方法及设计情况情况，对坍塌段提出洞内处理措施。
3.1坍塌段处理原则
防止掌子面继续滑塌，并保正施作过程中人员安全；根据塌方原因分析并结合实际围岩情况，先对洞内坍塌体进行回填反压固结封闭，防止坍塌继续扩大；再对塌腔进行灌注混凝土和注浆处理，防止塌腔继续掉块而引坍塌。由于该段埋深较大约80m，并结合实际围岩情况，采用洞内加固处理；范围为：纵横向为13m×14m。
3.1.1防止掌子面滑塌持续发展
从K749+884拱顶位置开始，对K749+887～K749+876塌方段采用运渣反压回填至开挖线附近，回填体向大里程方向外露坡度按照45°控制。回填体向大里程方向外露坡面满蒲φ6.5钢筋网片，并采用C25喷射砼封闭渣体，厚10cm；同时对回填渣体内施作8m长注浆小导管进行注浆加固，小导管按照2m×2m梅花型布置，并采用水泥-水玻璃雙液快凝浆液时，配比拟用水泥浆水灰比1：1(重量比)，水玻璃按水泥重量的5％掺配。其中水泥选用普通硅酸盐42．5R型水泥，双浆液中的水玻璃波美度40—45，模数为2．9～3．1，注浆压力15～20 MPa，浆液施工配合比通过现场试验确定，注浆浆液的浓度由稀到浓，注浆压力由低到高，使渣体固结形成结石体。
注浆量Q=π.r.h.na(1+β)
以上表为注浆充填率（参考值）
3.1.2塌腔处理
为防止塌方继续向大里程方向发展，对ZK749+889～ZK749+884塌方段采用工字钢及喷射混凝土做护拱，并在塌腔内预埋至K749+876混凝土灌注管，采用C25混凝土在护拱上进行分层灌填（每层厚度1m），总厚度为拱顶以上2m（分层灌填时间间隔不小于1天），使拱外塌腔形成厚层固结圈，提高围岩承载力及稳定性，同时阻断水渗入下部围岩孔隙的通道；对洞内施工安全及隧道洞身的稳定起到保护作用；其上混凝土未灌实的余腔在二衬施工前采用注浆灌实(注浆压力≥2.0Mpa)，以保正一次处理不留隐患，确保隧道施工及运营期的安全。
4.支护参数调整及进尺控制
1）对K749+889～K749+876段支护参数改为I20工字钢支护，间距0.5m,C25喷射混凝土厚度26cm；超前小导管纵向排距2m，单根长度4m，环向间距20cm。
2）每循环进尺控制在0.5m,且及时用C25喷射砼封闭掌子面。
3）开挖方法宜调整为三台阶环形开挖法预留核心土或单侧壁导坑法施工，每榀拱架上下台阶连接处增设φ42锁脚锚管2对（4根），并用水泥砂浆灌实，锁脚锚管单根长度4m，斜向下成450夹角。
4）加固后在隧道掘进过程中采取预留核心土环形短进尺开挖并加强超前及初期支护.
5.工程效果
通过以上方法处理后，在洞内开挖时，能清晰看到注浆固结体，整体稳定性较好。同时通过跟踪监测记录发现，拱顶日沉降量最大8 mm、最小2 mm，累计沉降量最大76mm、最小48 mm，水平位移日收敛最大4mm、最小2 mm，累计水平收敛最大28 mm、最小18 mm。同时在通过该段期间及后期，拱顶沉降及净空水平收敛并没有出现随时间急剧增长现象，且整体最终均逐渐趋于稳定，说明整体支护效果达到预期目的。
6.结论
(1) 雁口山隧道出口左线施工顺利通过坍塌段证明，采用洞内注浆加固和塌腔内灌混凝土，使洞内松散渣体充分固结及开挖轮廓线外塌腔得以灌实，有效地防止了松散围岩体出继续坍塌及冒顶，说明该措施是成功的，施工方案也是可行的。
(2)通过高压注浆，将浆液材料压入松散渣体进行充填～固结，改善岩体物理力学性能，提高围岩承载力及整体性。特别是通过注浆，使浆液与渣体固结，堵塞了地层中的裂隙，减小了注浆区地层的渗透系数及隧道开挖后的渗水量，为隧道洞身安全、顺利施工创造了条件。
参考文 献
[1]王海珍，孙星亮．浅埋大跨公路隧道施工技术[J]．土工基础，2007(5)：19—20．
[2]阙寿洪．高压旋喷桩在隧道围岩加固中的应用[J]．公路交通技术，2009(2)：130—133．
[3]刘建超．高压旋喷注浆技术在高速公路软弱地基上的应用[J]．公路交通科技：应用技术版，2006(7)：16—18
[4]董兆松．高压旋喷桩施工技术[J]．公路与汽运，2007(5)：166—168．
[5]毕竣夫．高压旋喷桩对海底隧道砾砂层地质条件的改善作用[J]．铁道勘测与设计，2009(5)：27—28．