隧道左洞上台阶拱顶塌方处理方案

隧道拱顶坍塌处理方案
一、场景描述
2010年2月21日凌晨3时左右，左洞上台阶ZK13+502-499处
左拱顶附近局部岩体因围岩自稳能力差发生坍塌，形成一个长3m、
宽2m、高2m的空洞。

为了保证施工安全和工程质量，首先对洞室
及其周围进行预喷，在岩石表面形成固化层。

我部针对该滑坡采取
了以下施工方案。

1.滑坡开挖采用机械直接开挖法。

洞室附近严禁打眼爆破，欠
挖部分用风镐清理。

开挖时严格遵循小进尺、弱爆破；
2.每个圆形施工进尺有一个拱，ZK13+502-499段拱由原来的网
格拱改为钢拱。

拱采用22b工字钢，间距50cm。

每座拱架完成后，
沿拱架外环铺设φ 42超前小导管，每根长5m，间距50cm。

沿拱法
线方向打φ 25中空注浆锚，锚长4m，间距1.0×0.5m；；
3.小导管和锚具安装后，应及时进行灌浆。

注浆用水泥浆，水
灰比为1∶1，注浆压力为0.5 ~ 1MPa；
4.每道拱架初期支护完成后，及时由内向外回喷空洞，每层喷
射混凝土挂钢筋网。

为保证坍塌处喷射混凝土后无空洞，喷射混凝
土时应在坍塌处预留几根φ 100钢管。

塌陷部分完全封闭后，对中
空部分进行吹砂灌浆。

但2010年2月23日上午9时30分左右，左洞上台阶刚开始架设时，拱顶左腔难以达到预期效果，围岩松散，上下台阶跨度较大，导致
ZK13+500.6左侧拱顶附近再次发生滑坡。

23号9点到10点大概一
个小时。

空洞长10-13m，宽3.5m，厚度无法观测。

滑坡量约100m3。

给施工带来极大的安全隐患。

二、加工方案
成因分析:根据原工程地质勘察报告，该段围岩为微风化凝灰岩熔岩(硬岩)，夹薄层微风化砂质泥岩(软岩)，围岩结构呈块状。

但根据现场岩层，左拱顶附近围岩呈现大面积砂质泥岩，原设计为ⅳ级围岩。

但现场其实是ⅴ级围岩，可见塌方。

为避免对滑坡段围岩的多次扰动，我部现拟采用以下方案进行该段施工。

1.为了防止滑坡土松动，造成拱顶围岩再次坍塌，首先要对隧道掌子面的滑坡土进行20cm厚的喷射，使土面固化。

其次，用小导管进行灌浆，直至漏浆；
2.利用场地条件对初拱进行临时加固。

方法工字钢一端支撑在主拱底部，与主拱焊接牢固，另一端放置在工作台上。

使其与支架形成一个支撑系统；
3.对左洞上台阶ZK13+500.6-510段初期支护拱进行重新加固。

加固方法是:在原拱两侧按梅花形布置φ 42超前小导管，每根长5m，纵横间距0.7×0.5m，所有钢管与纵向连接钢筋连接牢固，并与拱焊接。

原有拱锁脚重新使用小导管，待所有导管施工完成后进行灌浆；
4.拱架复位后，应在上部台阶上增设中间支撑和临时仰拱，形成临时闭合环，加固初期支撑。

临时仰拱通过连接钢板与工字钢和主拱锚固，浇筑30cm厚C25混凝土；；
5.初期支护拱加固完成后，滑坡段开挖采用多台阶预留核心土
的环向开挖方法。

洞室附近严禁钻孔爆破，欠挖部分用风镐清理。

开挖过程中，应严格遵循小进尺、弱爆破；
6.隧道掌子面仍采用22b钢拱，间距50cm，沿钢拱轮廓线周向布置双层φ 42超前小导管。

内外导管交错布置，其中外导管外插角30°，内导管外插角15°，钢管长度5m，周向间距50cm，沿拱法线方向钻φ 25中空注浆锚杆，长4m，间距1.0。

7.小导管和锚具安装后，应及时进行灌浆。

注浆用水泥浆，水灰比为1∶1，注浆压力为0.5 ~ 1MPa；
8.初期钢拱架安装完成后，在喷射混凝土前，在拱顶左侧预留几根φ 100钢管。

坍塌部分完全封闭，喷射混凝土达到强度后，对中空部分进行吹砂灌浆。

及时由内向外回喷空腔，每层喷射混凝土挂钢筋网；
9.所有施工应尽量减少对土壤的扰动，以防止山体应力集中释放的危险。

现场安全员必须随时观察和指挥，确保人员处于安全位置；
10.重新埋设观测点，加强测量工作，随时观察围岩变化。

监测频率为前期每2h一次。

当监测数据达到控制范围时，监测频率可改为每班一次。

根据围岩的变化，可以进一步制定加固方案。

附:隧道监控量测原始记录
三。

施工要点
1.临时仰拱
(1)临时仰拱施工时，一次只能施作一跨，严禁同时施作多跨。

(2)临时仰拱钢拱架必须与中间支撑和永久支撑焊接牢固。

(3)浇筑临时仰拱混凝土时，混凝土应高出拱脚30cm以上。

2、注浆小导管施工
(1)钻径向小导管时，小导管应尽量垂直于初期支护。

(2)灌浆时严格控制灌浆压力。

(3)注浆采用间歇注浆和短时注浆。

四。

保障措施
1.施工期间，必须加强施工现场的照明，特别是坍塌部分，以便观察围岩变化。

一旦发现初喷混凝土出现裂缝等不安全因素，必须立即将人员撤离现场，确定安全后再进行施工；
2.每班作业时，必须指定专人负责指挥协调，并设专职安全人员负责安全；
3.加强对加固区域的监控量测，通过设置观测点，随时进行变形测量，发现险情及时预警，避免安全事故的发生；
4.为防止隧道再次坍塌，我部专门编制了隧道坍塌应急预案；(详见附件)
5.加强项目负责人现场检查和值班检查的频率，及时制止不安全的作业行为，确保加固期间指挥和值班人员的通讯必须畅通。

6.应急指挥官的职责清单
首席应急官:王
技术总监:郭
专职安全员:张保健
现场技术计划:柳时元和贾宝林
组长:孙
隧道监控量测原始记录
坍塌事故应急预案。