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公路浅埋隧道塌方处理技术措施

1、工程概况
本项目为一级公路隧道，隧道长度1110m，净宽12m，开挖跨度14.8m。由于该隧道连通市区，兼有城市隧道的功能，自来水供水管和其它通信管线从隧道管沟内通过。根据地质详勘报告，出口段有180m属于土质地层，其物理力学性质变化大，埋探高度由6m逐渐变化到16m，覆盖厚度与跨度比为0.41—1.1，属于典型浅埋大跨度隧道。
隧道位于—古沟谷中，地层主要以含粘性土碎石、块石为主，结构松散，局部地段夹厚层状软土，为灰黑色软流塑含砾砂亚粘土。岩层的完整性、稳定性极差，为I类围岩。隧道边墙下部及仰拱位置主要为熔结凝灰岩，由强风化层逐渐变化为弱风化层。基岩段部节理发育．节理面充水，第四系空隙水下溶至基岩接触面形成富水带，雨季时水量较大(图1)。

2、塌方现状
塌方发生在K3+860～K3+889段，塌方体长29m，横向宽度35m，形成漏斗状大坑。隧道塌方前，剩余39m尚未开挖施工，东湾口上台阶K3+871.8～K3+861.6段已完成开挖和初期支护。塌方后上台阶K3+871.8～K3+861.6段初期支护全部破坏，K3+889～K3+8718段拱腰和拱顶位置的初期支护部分或全部被破坏，仰拱未破坏(图2)。

3、塌方处理技术措施
3.1总体处理原则
为顺利通过尚未开挖的软弱地层和塌方体，确保安全、可靠、不留后患、经济和快速施工，采取了下述处理措施。
塌方体边坡的临时防护处理
主要对塌方体边坡进行刷坡、喷浆，挂网处理，将塌方体周围的地表径流水用截水沟引入到隧道前进方向右侧的水沟中。
塌方体的清碴
由于隧道埋深浅，塌方规模大，如果全部清除松散土体，边坡临空面过高可能引发新的边坡滑坍，所以清碴到K3+871.8，也即上断面初期支护部分破坏而仰拱未破坏的桩号为止。
注浆加固塌方体地层
塌方体K3+860~K3+871.8段，拱顶上方松散土体高6-7m，考虑边坡稳定、弃碴场地、经济和快速通过塌方区等综合因素，采用小导管注浆加固塌方体地层，整治后进打开挖。
隧道掘进和初期支扩
隧道掘进和初期支护分两个工作面同时进行。
皋泄口有39m尚未开挖，继续向前掘进，其开挖和初期支护需严格按设计和规范进行施工。
随着清碴工作的逐步推进，初期文护紧跟工作面。清碴到K3+871.8处，打设小导管、注浆，然后进行开挖和初朋支护施工。
防水层和二次刘砌
当回填上达到3m时，经量测初期土护变形已稳定后，铺设防水层，施作二次模筑钢筋混凝土衬砌。
塌方段的回填和地表恢复
当模筑混凝土达到一定强度后，分层回填，做好相应的防水隔离层，直至恢复地表。处理过程如图3所示。
3.2技术处理措施
塌方处理可按塌方体边坡临时防护、东湾口清碴、开挖、支护和皋泄口的开挖、支护三者作业同时进行。
边坡临时防护
为保证塌方体的边坡稳定，避免受雨水冲刷后出现新的滑塌，需对边坡进行临时防护。
(1)刷坡．根据土的自稳能力，刘塌方体周围技1：0.5坡率进行刷坡，刷坡应从地表无裂缝处开始、当坡率大于1：0.5时，顶部坡率可放缓，下部仍按1：0.5，刷坡线尽量形成光滑曲面：
(2、挂钢筋网刷坡后对边坡进行挂网处理，挂网方法：第一步，沿地表刷坡线往下2m为一进尺，每隔2m纵向环距3m水平向间距，向边坡打设锚定钢筋．锚定钢筋采用Φ22Ⅱ级钢。长度90cm，其中80cm打入土体，10cm出露。第二步，沿边坡环向设置没Φ16的固定钢筋。环距2m，固定钢筋作为钢筋网的固定骨架。固定钢筋与锚定钢筋焊接。第三步，每一进尺的环向固定钢筋施作完毕后．挂钢筋网，钢筋网采用Φ6钢筋，间距30cmx30cn，钢筋网与环向固定钢筋间隔绑扎。
(3)喷混凝土挂完网后喷射混凝土，采用Φ15混凝土，厚度6cm．锚定钢筋的出露部分作为喷混凝土厚度的检查依据。
(4)截水沟、地表刷坡线外2m设置一道35cm×35cm的截水沟，将地表径流水引入到右侧水沟中。截水沟表面适当进行喷棍凝土处理，以利于排水．截水沟需尽快施作。
3.2.2施工技术方案
(1)洞口出碴隧道出碴先进行到拱部初期支护钢架没有变形位置，里程桩号为K3+917—K3+889，松散土体预计4500m2，按24小时轮换作业，每天出碴量约800m2，考虑机械故障等一些不利因素，估计在6天时间内清碴至K3+888。
(2)初期支护变形格栅钢架的处理．变形钢架分两种情况：第一种情况为K3+889～K3+883.2段，共有9榀钢架从拱脚到拱顶呈斜面破坏，仰拱钢架未发生变化。第二种情况为K3+883.2～K3+871.8段共有19榀钢架从拱脚到拱顶全部破坏，仰拱钢架未发生变化。当出碴至钢架变形处(K3+889)，通过现场量测资料与塌方前的量测资料对比和现场查看，检查初期支护钢架的变形情况，对未发生变形的钢架以尽量不换为原则。

第一种情况