特长隧道大塌方以及涌水处理措施_周泽兵

总第113期江西建材4/2010摘要：介绍江西某高速公路九岭山特长隧道进口方向yk98+010～yk98+019.5发生一次比较大的塌方情况以及处理方法介绍，围绕处理围岩地质情况较差，针对涌水及大塌方的处理实用的施工措施进行探讨，对类似工程的施工具有参考价值。关键词：长大隧道变质岩涌水大塌方实用施工措施特长隧道大塌方以及涌水处理措施周泽兵（江西科力咨询监理有限公司，江西南昌330003）1前言大庆至广州高速公路江西武吉段有一特长隧道，名九岭山隧道，全长5441m，设计为分离式公路隧道，是江西省内有史以来最长的公路隧道。该隧道位于江西省宜春市铜鼓县境内，作者本人当时负责两个特长隧道，一是B1标的上奉隧道出口端，全长2.377km，其中出口端1.17km，另一为九岭山隧道进口段，全长5.441km，进口段2.173km，里程桩号为K97+127～K99+300段，分离式特长隧道。该隧道地质条件复杂，在开挖过程中多次出现较大的涌水及坍塌，施工难度非常大，但在我们与施工单位的通力合作下，顺利解决各类技术难题，终于在2007年12月底全面完成开挖任务，为武吉高速公路全线通车创造了有利条件。2围岩特征隧道北南向穿越九岭山山脉主峰，最高海拔1275m，地表水系发育，水量充沛，地下水受季节性降水影响较大。隧道主体以浅变质岩系为主，浅变质岩的岩性主要为深灰色板岩，其中夹条带状泥质、硅质物，其它为千枚状云母板岩，千枚岩，石英云母片岩，变质石英砂岩及变余火山碎屑岩等。路线所处区域属于江西隆起带扬子准地台九岭山穹断束的东南部，工程地质分区属于赣西北侵蚀、侵蚀中高山浅变质岩区及雪峰晚期侵入岩区，受岩浆侵入作用及区域地质构造的影响，区内格局受一系列南北向断裂控制，在变质岩区，褶皱发育；在岩浆岩区，岩体破碎。围岩裂隙十分发育，围岩级别为Ⅲ-Ⅴ级，以Ⅳ级为主，不良地质主要表现在：1、风化：直接降低了岩体的强度，工程稳定性差，易产生崩塌或滑落，增加了隧道施工支护难度；2、构造破碎带：受区域地质构造环境影响，隧道区发育一些构造破碎带，其切割岩体，破坏岩体的完整性，给隧道施工带来掉块、坍塌、涌水等不安全隐患。3塌方情况概述隧道塌方发生在2007年4月11日，位于九岭山隧道右线yk98+010～yk98+019.5段。该段隧道埋深约为360m，该段原设计为Ⅲ级围岩，但该段围岩稳定性差，变更按Ⅳ级围岩支护，支护里程到YK98+013（支护参数：12*18钢格栅70cm/榀，C20喷射混凝土20cm，3.5mΦ22水泥砂浆锚杆）。掌子面里程到YK98+016时，开挖揭露出的围岩拱顶岩层为弱风化板岩，黑灰色，近似水平构造，中薄层结构，其中夹条带状泥质、硅质物，呈胶状，岩体极破碎，有一灰白色花岗闪长岩侵入，切割岩石呈碎块状，受区域性断层影响，斜切掌子面，断层面呈泥状、粉末状，裂隙较多，节理发育，富水，整体稳定性极差。施工时正值暴雨期间，裂隙水补充非常快，水量约80m3/h，呈小股状、淋雨状或由围岩面漫流。隧道一经开挖，拱部中心向右侧围岩在水的冲刷作用下，夹层中填充的泥质、硅质物呈流塑状往下倾泻，破碎体围岩在水的浸泡下不断坍塌，片状板岩失稳，产生纵向和环向坍塌，纵向范围9.5m，环向范围10m，坍塌最高达5m，拱顶及边墙不间断的掉块和坍塌。坍塌碴体对支撑拱部及边墙围岩起到了一定的作用，一段时间后围岩坍塌基本稳定。但一旦将坍塌碴体铲除，在无任何支撑的情况下，围岩便出现更大范围的坍塌。坍塌部位见照片。施工技术43--总第113期江西建材4/20104处理措施在坍塌发生后，正常施工无法继续进行，必须控制坍塌范围，防止继续扩大，首先应封闭坍塌围岩，才能继续向前开挖，我们采取了以下措施进行处理：（1）由于坍塌区裂隙水非常发育，掌子面和拱部坍塌面裸露，在裂隙水的冲刷作用下，右侧有继续坍塌的迹象。为避免揭露面裸露，及时采用初喷10cm厚C20砼封闭揭露面，增加坍落体自稳能力。（2）对yk98+010～yk98+013已经初支段拱圈内增加4榀I16工字钢拱架，防止因拱部坍塌体重量过大，原有拱架无法支撑；yk98+013～yk98+019.5在原订Ⅳ围岩支护形式上加密钢拱架，增加3榀I16工字钢拱架。（3）C25泵送混凝土封堵墙封闭掌子面，分层浇筑封堵墙，每层高度2.0m，每浇注一层墙脚向掌子面方向收0.5m，保证封堵墙1：0.25的坡率，抵抗C25泵送回填混凝土的压力；封堵墙基础抗滑，采用Φ22砂浆锚杆作为抗滑桩，梅花型布置20根，长度2.5m，插入隧底岩石1.5m。预埋Φ110HDPE双壁打孔波纹管，引出掌子面裂隙水。（4）采用若干榀I16工字钢一端焊接于钢拱架上，一端于支撑于掌子面及拱部的大体积围岩，防止大体积水平围岩向临空面滑塌。（5）待C25泵送混凝土封堵墙凝固后，采用C25泵送混凝