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摘要：The "Summary"：the Article discusses a hydroelectric power station under construction technology of tunnel collapse treatment，cave rock mainly v class-oriented，rock crushing，construction difficulties and complex geological conditions require special construction support to ensure safety.Aiming at the flat under complex surrounding rock and tunnel collapse treatment points step by step to prepare the construction，make the Organization even more specific detail，hoping to provide some reference to similar projects.
关键词：洞室;塌方处理;施工技术
一、工程概况
下平洞室总长388m，目前已完成264.5m，剩余123.5m开挖施工。洞室开挖呈城门洞型。围岩主要为O-S1角闪斜长板岩夹片岩，薄层状夹中厚层状，上覆基岩厚约50～160m。位于断层F4上盘，片理裂隙均与洞线大角度相交，结构面发育，岩体较破碎，位于地下水位之下。
二、塌方描述及临时措施
2012年9月16日上午09：50下平段开挖至K0+634.5时，作业工人正进行钢拱架挂网、喷射混凝土施工，发现掌子面部位岩性发生变化，伴有掉块发生，岩石呈现黑色胶泥状，风化严重比较破碎，有软化现象，没有强度，为确保施工安全，及时采取喷射C25混凝土进行封闭，但掉块严重，夹杂有渗水现象，封闭混凝土无效，工作面掉块加剧，针对这一状况现场管理人员当机立断疏散现场作业人员，迅速离开施工现场，塌方高度约15m，长度约8 m。由于塌方一直持续不断进行，呈片层碎屑体，要求施工暂停，待其稳定后再做处理。同时安排专职人员安全距离处进行监控，至9月19日塌方一直持续进行，随着时间的延续塌方次数随之减少，19日当天9：40发生一次、12：35发生一次。
针对洞内塌方发生，项目部即刻安排测量人员每隔2个小时检测相邻拱架是否有变形发生，并投影至地表处进行观测，是否有沉降发生。经测量塌方洞顶埋深为80m，位置位于厂房后边坡开口线以上约30m位置处。
三、塌方原因及处理方案
该洞段掌子面前方约35m，有F4断层经过，该断层厚度为20-60m，受断层破碎带影响，掌子面处岩石多为填充且已泥化、软化，从而导致大塌方。另外掌子面由于有地下水的侵滑，使松散岩体间内摩擦力降低，也是造成该洞段塌方的一个重要原因。
根据塌方持续不断这一实际情况，为可能减少对其扰动，要求禁止对现场塌滑石渣进行清除，观察塌方情况，待其基岩面稳定。综合以上塌方原因，初步拟定以下二种处理方案。
㈠ 方案一
鉴于塌方空腔基岩可能存在不稳定情况，处理过程中塌方堆渣禁止任何扰动，处理主要分三部分进行。
第一部分：首先采用手风钻把小导管送入塌方松散渣体内，间距暂定为2m*2m，小导管长度为3m-6m，小导管灌浆花孔间距为10cm-15cm梅花型布置，外露渣体1m，然后对塌方体石渣表面进行台阶砂浆混凝土（掺入早强剂）浇筑封闭施工，台阶走向与堆渣体自然坡一致，每个台阶搭接为20cm，厚度为30cm-50cm，形成止浆板，同时为处理塌孔区安全处理提供保证。待砂浆达到一定强度后，对塌方松散渣体采用小导管固结灌浆的方法进行充填、加固。固结灌浆的目的，是充填松散体的孔隙，使松散渣体充分胶结，增加堆渣体的整体性，同时为拱顶以上处理提供一个稳固抵抗体，从而为隧洞再开挖创造条件。考虑到塌方渣体内空隙大，吃浆量大，灌浆分二序进行，一序孔用砂浆回填，这样做可以有效防止串浆堵塞进浆通道，二序孔采用纯水泥浆灌注。
第二部分：利用原塌方段最后一榀拱架作为支撑，采用超前小导管进行固结灌浆处理，同时可兼作支撑作用，超前小导管外倾10°—15°，间距为20cm，长度为3m-6m，每隔1m布设一排超前小导管，小导管的尾部与钢拱架进行焊接固定，形成小导管管棚。施工时每循环开挖进尺、钢拱架支护控制在30-50cm，下导连接筋采用φ25钢筋，间距为30 cm;圆弧段采用10#槽钢进行棚闭，间距为30cm。同时顶拱设计3m、6m长小导管间隔布置进行顶拱回填、固结灌浆加固处理，对塌方空腔区形成洞顶覆盖层，其间排距分别为2m*2m，在顶拱灌浆处理前对最后一榀钢拱架与掌子面的空隙部分进行喷射C25混凝土封闭处理，尽量减少漏浆，回填灌浆分层按照开挖支护每进尺1m，回填灌浆2m厚依次进行。小导管支护跟进过程中如成孔困难，经现场监理工程师同意可采用自进式中空注浆锚杆进行代替。
第三部分：塌方段过渡完成后再行开挖时采用中间预留核心土、两侧及顶拱采用风镐开挖1.5m距离，以满足钢拱架施工空间需要，同时开挖前采用3m长小导管灌浆进行超前支护施工，如不能成孔可考虑采用自进式中空注浆锚杆代替，间距控制在20cm，前后循环支撑搭接至少大于1m长度，完成后采用钢拱架强支护、锚杆、挂网、喷射混凝土加固处理。
㈡ 方案二
签于该部位存在不同程度的掉块塌方现象，且塌方渣体呈粉碎状，说明该部位岩石受断层影响为松散碎石挤压带，为了阻止塌方的继续延伸，塌方体石渣禁止进行扰动，该方案处理主要分为三部分。
第一部分：经测量塌方段洞顶以上埋深80m，为了防止塌方空腔危及相邻岩体，造成更大规模的塌方，首先在塌方段投影地表处，沿洞子横断面方向布置3个垂直孔，间排距为2m，呈三角形布置。孔径为108mm，干钻直穿空腔顶部，迅速以砂浆回填至空腔顶部，在塌方空腔内松散渣体与空腔临孔面之间形成3个接触支撑点，对于垂直孔灌浆，采用垂直干钻法自上而下分段钻孔灌浆，边钻边灌，在洞顶12 m线以上灌浆主要为了加固围岩，钻孔受阻时，适时进行灌浆再钻进。洞顶12m线以下分段长度为2 m，以保证洞顶12m线以内灌浆后的密实度。
第二部分：对塌方体石渣表面进行喷射C25混凝土15cm厚封闭处理，为处理塌孔区安全处理提供保证。而后对塌方松散渣体采用小导管固结灌浆的方法进行充填、加固。固结灌浆的目的，是充填松散体的孔隙，使松散渣体充分胶结，增加岩体的整体性，从而为隧洞再开挖创造条件。考虑到塌方渣体内空隙大，吃浆量大，灌浆分二序进行，一序孔用砂浆回填，二序孔采用纯水泥浆灌注。
第三部分：塌落体在经过灌浆固结加固以后，沿原洞线重新开挖隧洞，采用超前支护、边开挖、边加强支护紧跟的方式，开挖前进行超前小导管管棚支护，内径为φ42，间距为20cm，外倾角度为10°～15°。塌落体经充填固结灌浆以后，提高了围岩自身稳定能力，开挖掌子面能保持直立，小导管管棚法施工过程中可以进行水平棚管钻孔，并保持孔壁光滑，使得棚管能顺利插人，开挖后立即对新暴露的围岩和掌子面范围喷5 cm厚素混凝土，完后采用钢拱架进行强支护，每榀钢拱架打设8根锁脚锚杆，分别在拱脚、拱肩布置，然后采用挂网、喷射混凝土进行加固，使支护与注浆加固的坍方体形成整体支护结构。
塌方段处理完成后再行开挖时采用中间预留核心土、两侧及顶拱采用风镐开挖1.5m径向距离，采用钢拱架强支护、锚杆、挂网、喷射混凝土加固处理，进尺控制在30-50cm。
四、方案选择
根据目前塌方的持续情况及塌方渣体揭露状况推断，该部位岩石可能受断层影响为松散碎屑挤压带。综合以上二个方案比较优先采取方案一，并得到成功应用。方案一优点是：施工人员安全可以得到保证;施工处理工序可以得到有效控制。方案二优点是：施工作业人员、设备安全可以得到保证。其缺点是：地表灌浆施工便道受到制约;打孔深度较深，深达80m，质量难以控制。
关键词：洞室;塌方处理;施工技术
一、工程概况
下平洞室总长388m，目前已完成264.5m，剩余123.5m开挖施工。洞室开挖呈城门洞型。围岩主要为O-S1角闪斜长板岩夹片岩，薄层状夹中厚层状，上覆基岩厚约50～160m。位于断层F4上盘，片理裂隙均与洞线大角度相交，结构面发育，岩体较破碎，位于地下水位之下。
二、塌方描述及临时措施
2012年9月16日上午09：50下平段开挖至K0+634.5时，作业工人正进行钢拱架挂网、喷射混凝土施工，发现掌子面部位岩性发生变化，伴有掉块发生，岩石呈现黑色胶泥状，风化严重比较破碎，有软化现象，没有强度，为确保施工安全，及时采取喷射C25混凝土进行封闭，但掉块严重，夹杂有渗水现象，封闭混凝土无效，工作面掉块加剧，针对这一状况现场管理人员当机立断疏散现场作业人员，迅速离开施工现场，塌方高度约15m，长度约8 m。由于塌方一直持续不断进行，呈片层碎屑体，要求施工暂停，待其稳定后再做处理。同时安排专职人员安全距离处进行监控，至9月19日塌方一直持续进行，随着时间的延续塌方次数随之减少，19日当天9：40发生一次、12：35发生一次。
针对洞内塌方发生，项目部即刻安排测量人员每隔2个小时检测相邻拱架是否有变形发生，并投影至地表处进行观测，是否有沉降发生。经测量塌方洞顶埋深为80m，位置位于厂房后边坡开口线以上约30m位置处。
三、塌方原因及处理方案
该洞段掌子面前方约35m，有F4断层经过，该断层厚度为20-60m，受断层破碎带影响，掌子面处岩石多为填充且已泥化、软化，从而导致大塌方。另外掌子面由于有地下水的侵滑，使松散岩体间内摩擦力降低，也是造成该洞段塌方的一个重要原因。
根据塌方持续不断这一实际情况，为可能减少对其扰动，要求禁止对现场塌滑石渣进行清除，观察塌方情况，待其基岩面稳定。综合以上塌方原因，初步拟定以下二种处理方案。
㈠ 方案一
鉴于塌方空腔基岩可能存在不稳定情况，处理过程中塌方堆渣禁止任何扰动，处理主要分三部分进行。
第一部分：首先采用手风钻把小导管送入塌方松散渣体内，间距暂定为2m*2m，小导管长度为3m-6m，小导管灌浆花孔间距为10cm-15cm梅花型布置，外露渣体1m，然后对塌方体石渣表面进行台阶砂浆混凝土（掺入早强剂）浇筑封闭施工，台阶走向与堆渣体自然坡一致，每个台阶搭接为20cm，厚度为30cm-50cm，形成止浆板，同时为处理塌孔区安全处理提供保证。待砂浆达到一定强度后，对塌方松散渣体采用小导管固结灌浆的方法进行充填、加固。固结灌浆的目的，是充填松散体的孔隙，使松散渣体充分胶结，增加堆渣体的整体性，同时为拱顶以上处理提供一个稳固抵抗体，从而为隧洞再开挖创造条件。考虑到塌方渣体内空隙大，吃浆量大，灌浆分二序进行，一序孔用砂浆回填，这样做可以有效防止串浆堵塞进浆通道，二序孔采用纯水泥浆灌注。
第二部分：利用原塌方段最后一榀拱架作为支撑，采用超前小导管进行固结灌浆处理，同时可兼作支撑作用，超前小导管外倾10°—15°，间距为20cm，长度为3m-6m，每隔1m布设一排超前小导管，小导管的尾部与钢拱架进行焊接固定，形成小导管管棚。施工时每循环开挖进尺、钢拱架支护控制在30-50cm，下导连接筋采用φ25钢筋，间距为30 cm;圆弧段采用10#槽钢进行棚闭，间距为30cm。同时顶拱设计3m、6m长小导管间隔布置进行顶拱回填、固结灌浆加固处理，对塌方空腔区形成洞顶覆盖层，其间排距分别为2m*2m，在顶拱灌浆处理前对最后一榀钢拱架与掌子面的空隙部分进行喷射C25混凝土封闭处理，尽量减少漏浆，回填灌浆分层按照开挖支护每进尺1m，回填灌浆2m厚依次进行。小导管支护跟进过程中如成孔困难，经现场监理工程师同意可采用自进式中空注浆锚杆进行代替。
第三部分：塌方段过渡完成后再行开挖时采用中间预留核心土、两侧及顶拱采用风镐开挖1.5m距离，以满足钢拱架施工空间需要，同时开挖前采用3m长小导管灌浆进行超前支护施工，如不能成孔可考虑采用自进式中空注浆锚杆代替，间距控制在20cm，前后循环支撑搭接至少大于1m长度，完成后采用钢拱架强支护、锚杆、挂网、喷射混凝土加固处理。
㈡ 方案二
签于该部位存在不同程度的掉块塌方现象，且塌方渣体呈粉碎状，说明该部位岩石受断层影响为松散碎石挤压带，为了阻止塌方的继续延伸，塌方体石渣禁止进行扰动，该方案处理主要分为三部分。
第一部分：经测量塌方段洞顶以上埋深80m，为了防止塌方空腔危及相邻岩体，造成更大规模的塌方，首先在塌方段投影地表处，沿洞子横断面方向布置3个垂直孔，间排距为2m，呈三角形布置。孔径为108mm，干钻直穿空腔顶部，迅速以砂浆回填至空腔顶部，在塌方空腔内松散渣体与空腔临孔面之间形成3个接触支撑点，对于垂直孔灌浆，采用垂直干钻法自上而下分段钻孔灌浆，边钻边灌，在洞顶12 m线以上灌浆主要为了加固围岩，钻孔受阻时，适时进行灌浆再钻进。洞顶12m线以下分段长度为2 m，以保证洞顶12m线以内灌浆后的密实度。
第二部分：对塌方体石渣表面进行喷射C25混凝土15cm厚封闭处理，为处理塌孔区安全处理提供保证。而后对塌方松散渣体采用小导管固结灌浆的方法进行充填、加固。固结灌浆的目的，是充填松散体的孔隙，使松散渣体充分胶结，增加岩体的整体性，从而为隧洞再开挖创造条件。考虑到塌方渣体内空隙大，吃浆量大，灌浆分二序进行，一序孔用砂浆回填，二序孔采用纯水泥浆灌注。
第三部分：塌落体在经过灌浆固结加固以后，沿原洞线重新开挖隧洞，采用超前支护、边开挖、边加强支护紧跟的方式，开挖前进行超前小导管管棚支护，内径为φ42，间距为20cm，外倾角度为10°～15°。塌落体经充填固结灌浆以后，提高了围岩自身稳定能力，开挖掌子面能保持直立，小导管管棚法施工过程中可以进行水平棚管钻孔，并保持孔壁光滑，使得棚管能顺利插人，开挖后立即对新暴露的围岩和掌子面范围喷5 cm厚素混凝土，完后采用钢拱架进行强支护，每榀钢拱架打设8根锁脚锚杆，分别在拱脚、拱肩布置，然后采用挂网、喷射混凝土进行加固，使支护与注浆加固的坍方体形成整体支护结构。
塌方段处理完成后再行开挖时采用中间预留核心土、两侧及顶拱采用风镐开挖1.5m径向距离，采用钢拱架强支护、锚杆、挂网、喷射混凝土加固处理，进尺控制在30-50cm。
四、方案选择
根据目前塌方的持续情况及塌方渣体揭露状况推断，该部位岩石可能受断层影响为松散碎屑挤压带。综合以上二个方案比较优先采取方案一，并得到成功应用。方案一优点是：施工人员安全可以得到保证;施工处理工序可以得到有效控制。方案二优点是：施工作业人员、设备安全可以得到保证。其缺点是：地表灌浆施工便道受到制约;打孔深度较深，深达80m，质量难以控制。