隧道塌方的原因分析、注意事项及处理措施.ppt

2011年1月北京一、概述
二、洞内塌方实例
三、洞内塌方总结
四、边坡塌方实例
五、边坡塌方总结第一部分概述目前我院开工的铁路线有5条，隧道较多，大家配合施工中常遇到塌方、变形、岩溶、突水突泥等事故，塌方是最为常见、比较典型的一种事故，给施工带来了巨大困难，且延误工期，耗费资金，是大家比较关心的问题。现结合工程情况将解决的方法与大家交流一下。隧道开挖时，导致坍方的原因有多种，概括起来可归结为：
1、自然因素
地质状态、受力状态、地下水变化等
2、人为因素
不适当的设计，或不适当的施工作业方法等目前，从塌方的形式、规模、形态、机制、发生部位等方面有不同的分类方法。按照塌方发生的位置不同，分为洞内塌方和洞口边坡塌方，下面将分别进行介绍。·第二部分洞内塌方实例洞内塌方实例——赣韶铁路(一)2、施工情况
2010年6月19日，上台阶开挖至DK54+930，掌子面揭示地质为全-强风化板岩，裂隙水从线路前进方向右侧拱顶分散流出，围岩经裂隙水冲刷稳定性差，易产生掉块现象。2010年6月25日约5:30，上台阶开挖至DK54+922，开挖过程中线路前进方向右侧拱顶开始掉块，伴随出现股状地下水流出，水量明显增大。股状流水夹带大量泥土冲出，已经施工初期支护拱部范围覆盖层冲刷后形成初支外露，施工单位及时对地下水采取引排处理，封闭掌子面并适当加固受影响范围初支。洞内塌方实例——赣韶铁路(一)
3、塌方原因分析
粉质黏土与全风化板岩间所夹粗角砾土层赋存水中富，涌水量明显增加对隧道工程影响增大，现场易形成初支壁后掏空和初支大变形。由于该段地表埋深较浅，穿越冲沟两处覆盖仅为4.5~5m，DK54+840～+920为设计断层带。4、处理方案
（1）原则同意该范围采取大管棚加小导管注浆预支护措施，并对原设计支护参数进行必要加强，局部范围可考虑根据实际条件采取双层小导管注浆预支护通过。由于涌水量较大可采取双液浆拱部止水，边墙范围结合实际条件采取适当径向注浆。
（2）请设计单位结合施工单位处理建议进行变更设计，施工单位配合提供所需技术资料。（3）施工单位要加强变更里程范围的施工安全管理，组织好各项工序衔接，确保施工工艺质量。
（4）施工单位及时完善工程变更设计相关手续。监理单位切实加强现场监理工作力度，督促施工单位严格按设计变更方案实施，并现场核实变更设计后的工程数量。洞内塌方实例——赣韶铁路(二)
2、施工情况
DK68+755处线路左侧拱顶处初期支护破坏，大量破碎岩体及地表土坍落，堵塞整个洞口。溜坍形成的土坡松散堆积。坍落物主要为全风化板岩及粉质黏土，岩质松软易碎呈块状，土质干燥松散。
DK68+755～DK68+748段地表塌陷，形成一直径15m、深8m的坑洞。周边及时布置警戒线，严禁人员靠近。洞内塌方实例——赣韶铁路(二)3、塌方原因分析
（1）DK68+755～DK68+748段地表成V型沟谷地貌，冲沟发育，土体松散破碎，水土流失严重，无法形成有效地地表支撑。
（2）DK68+755～DK68+748段拱顶埋深仅15m，小于两倍洞径，处于浅埋段，极易出现土体失稳等事件。
4、处理方案
（1）在地表塌陷处周围进行永久性截水沟施工，对塌陷处进行临时封闭。
（2）溜坍坡面处理
对己形成坡面（溜坍造成的松散坡面）采用锚喷防护，喷射混凝土采用C25喷射砼，厚度8cm，φ8钢筋网，网格间距25cm×25cm。采用ф22砂浆锚杆加固，锚杆长3m，间距1m×1m呈梅花型布置。之后采用ф42，t=3.5mm钢管对坡体进行注浆施工，间距1m×1m梅花形布置，每根长度3m。待注浆固结后进行开挖，形成工作平台，保证安全施工。（3）溜坍段上部开挖及初期支护
超前支护采用双层超前小导管，导管采用ф42，t=3.5mm热轧钢管，钢管长3.5m；钢管环向间距0.4m，每环设置58根，纵向一榀钢架一环，施工外插角5°～10°。导管穿过钢架并插入岩体，并注浆加固。
（4）溜坍段下部开挖及初期支护
开挖前采用ф22，L=3m砂浆锚杆进行径向注浆加固，间距（环×纵）为1.0×1.0m，梅花形布置，布置范围为DK68+757～DK68+747，共10m。
（5）溜坍段仰拱及二衬施做
仰拱紧跟下部开挖的施工进程，保证初期支护受力系统及早形成。及时进行监控量测，当围岩变形速率小于0.2mm/d或趋于平稳时，优先对坍塌段进行二衬施工，衬砌类型为V级围岩复合式衬砌，待二衬施工完毕，混凝土达到设计强度时，再进行地表回填和夯实，地表回填采用原地表土，分层进行填筑、夯实，并进行砼施工对土体表面进行封闭。
一、大南山隧道出口工区DK174+225塌方
1、原设计情况
大南山隧道出口DK174+229.8～DK174+218.25段设计为IV级围岩加强衬砌，强风化-弱风化花岗岩，岩体较破碎，裂隙发育，埋深约31