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錨固樁加固：為治理滑坡，確保隧道結(jié)構(gòu)及以后運(yùn)營(yíng)安全，在DK84+920～DK85+110段線路左側(cè)隧道邊墻外設(shè)C30鋼筋混凝土錨固樁，樁間距5m，樁截面2.25m×2.5m，樁長(zhǎng)22m～24m，共設(shè)38根。5隧道結(jié)構(gòu)：DK84+942～DK85+008未施工地段設(shè)Ф108超前大管棚預(yù)支護(hù)，每環(huán)35m，共2環(huán)，初期支護(hù)采用0.5m/榀全環(huán)I20鋼架加強(qiáng)支護(hù),網(wǎng)噴C25混凝土，二次襯砌采用C35鋼筋混凝土，襯砌厚度為60cm，仰拱填充采用C30混凝土。

關(guān)鍵詞：隧道塌方，處理方案，錨固樁，袖法管，管棚

一、塌方概況

石院子隧道為宜（湖北宜昌）萬(wàn)（重慶萬(wàn)州）鐵路長(zhǎng)陽(yáng)縣境內(nèi)的工程，設(shè)計(jì)為雙線隧道，進(jìn)口里程DK84+920,出口里程DK85+516，全長(zhǎng)596m，隧道縱坡為14.8‰單面下坡。該隧道地處中山緩坡、單斜山坡，橫向自然山坡15～30°。山坡南北向沖溝發(fā)育，局部切割致基巖，溝內(nèi)塊石堆積。單斜山坡坡腳為318國(guó)道，隧道距坡腳高差約150m。石院子隧道南側(cè)依山，北側(cè)下臨正在施工的滬蓉高速公路，鐵路與公路中線相距約62～103m，路肩高差16.22～14.18m，線路行穿行于長(zhǎng)陽(yáng)背斜北西翼山前單斜緩坡地段，巖層產(chǎn)狀355∠52°，巖層走向與洞軸基本平行，傾向右側(cè)，巖體順層。山坡表層為Q4dl+pl粉質(zhì)黏土，褐黃色，硬塑，厚8～26m。下伏S11頁(yè)巖：上部為強(qiáng)風(fēng)化，灰黑色，節(jié)理、裂隙發(fā)育，多呈碎塊狀，厚2.4～9.0m；下部為弱風(fēng)化，節(jié)理、裂隙發(fā)育。山坡土壤孔隙水及基巖裂隙水較發(fā)育。

該隧道施工至2007年7月20日上午10:00左右，DK84+970～DK85+000段初期支護(hù)變形開(kāi)裂，拱頂局部開(kāi)始掉塊，11：00左右，DK84+965～DK85+008段（已開(kāi)挖，未襯砌）發(fā)生整體坍塌，塌方體埋塞洞身至DK85+017附近。坍塌前，隧道施工里程為：上斷面掌子面里程為DK84+965，下斷面里程DK84+990，仰拱施工里程DK84+998，二襯里程DK85+008。因隧道坍塌前有明顯征兆，現(xiàn)場(chǎng)施工負(fù)責(zé)人及時(shí)將作業(yè)人員撤離現(xiàn)場(chǎng)，無(wú)人員傷亡。

坍方后，地表產(chǎn)生1～3m深的陷坑，線路左側(cè)50m范圍地表出現(xiàn)大量寬張裂縫，走向基本平行線路，裂縫寬0.5～2m，深1～4m，延伸最長(zhǎng)的約有40m；二次襯砌DK85+021～075段出現(xiàn)2～8mm的裂縫和6cm的錯(cuò)臺(tái)。

二、塌方后的處理方案

隧道坍塌以后，立即向上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)報(bào)告坍塌情況,坍塌事故引起上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，立即組織設(shè)計(jì)、監(jiān)理和施工單位開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)辦公會(huì),制定坍塌后的處理方案，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，我單位對(duì)坍塌段地表及隧道內(nèi)采取了以下措施：

1、在坍塌段地表引起的裂縫外5.0m挖了臨時(shí)截水溝，并用粘土夯填坡面上的裂縫，防止下雨后雨水從裂縫中流下去,引起更大的坍塌。

2、用粘土回填地表的塌陷坑，回填至與坡面平順后采用彩條布覆蓋塌陷坑，防止雨水沖涮塌方體。

3、在坍塌段地表塌方影響范圍外設(shè)置安全警戒線和警示牌。

4、在隧道內(nèi)塌方堆積體前緣采用2.0m寬的砂袋堆碼封堵，施作了1.0m厚的C20混凝土封堵墻，同時(shí)對(duì)洞內(nèi)塌方堆積體其余外露部分采用噴混凝土封閉。

5、對(duì)隧道內(nèi)受坍塌影響較大的DK85+017～+071段二次襯砌進(jìn)行處理，主要是用工字鋼和方木搭設(shè)扇形支撐架。

6、對(duì)隧道內(nèi)仰拱和二次襯砌混凝土表面上的裂縫貼砂漿餅觀測(cè)，并對(duì)受坍塌影響較大的段落進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)；在地表布設(shè)了監(jiān)控量測(cè)網(wǎng)，對(duì)山體的穩(wěn)定情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

三、塌方處理施工方案

石院子隧道坍塌后，建設(shè)指揮部多次組織設(shè)計(jì)、監(jiān)理和施工單位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘，設(shè)計(jì)單位進(jìn)行了大量的補(bǔ)勘工作，建設(shè)指揮部和設(shè)計(jì)單位又分別組織專家現(xiàn)場(chǎng)踏勘和多次論證，基本確定了該段滑坡綜合整治措施。

(一)處理方案

1錨固樁加固：為治理滑坡，確保隧道結(jié)構(gòu)及以后運(yùn)營(yíng)安全，在DK84+920～DK85+110段線路左側(cè)隧道邊墻外設(shè)C30鋼筋混凝土錨固樁，樁間距5m，樁截面2.25m×2.5m，樁長(zhǎng)22m～24m，共設(shè)38根。

2考慮到隧道進(jìn)口段埋深較淺，且線路兩側(cè)均已設(shè)計(jì)錨固樁加固，為節(jié)省投資，DK84+920～+942段由隧道改為路基通過(guò)。

3地表注漿加固：為保證坍體施工安全，對(duì)DK84+940～DK85+020段地表采用袖閥管注漿加固，以改善坍體及圍巖物理力學(xué)性能。

4洞內(nèi)徑向注漿：DK85＋020～＋098襯砌拆換段洞內(nèi)采用全斷面5m徑向注漿加固。

5隧道結(jié)構(gòu)：DK84+942～DK85+008未施工地段設(shè)Ф108超前大管棚預(yù)支護(hù)，每環(huán)35m，共2環(huán)，初期支護(hù)采用0.5m/榀全環(huán)I20鋼架加強(qiáng)支護(hù),網(wǎng)噴C25混凝土，二次襯砌采用C35鋼筋混凝土，襯砌厚度為60cm，仰拱填充采用C30混凝土。

(二)施工工序、方法及施工注意事項(xiàng)

1施工方法

該段隧道施工采用短臺(tái)階法，并預(yù)留核心土。施工中應(yīng)及時(shí)施作支護(hù)結(jié)構(gòu)，并應(yīng)盡快封閉成環(huán)。

施工中應(yīng)根據(jù)監(jiān)控量測(cè)情況及時(shí)調(diào)整支護(hù)措施，必要時(shí)增設(shè)臨時(shí)仰拱，以確保施工安全。

2施工注意事項(xiàng)

超前長(zhǎng)管棚施工時(shí)，鉆孔應(yīng)精確定位，嚴(yán)防管棚侵限。

施工應(yīng)嚴(yán)格遵循“嚴(yán)注漿、管超前、短開(kāi)挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)、速反饋”的施工原則進(jìn)行施工，確保施工安全。

(三)主要工程項(xiàng)目施工工藝和方法

1地表錨固樁施工工藝

場(chǎng)地平整→測(cè)量放樣→鎖口護(hù)壁施工→樁身開(kāi)挖（分節(jié)開(kāi)挖）→施作護(hù)壁（開(kāi)挖一節(jié)施作一節(jié)）→樁孔檢測(cè)→基底清理→安裝鋼筋→澆筑樁身混凝土→樁基檢測(cè)

2地表袖閥管注漿施工工藝

為保證坍塌體施工安全及降低二次襯砌拆換風(fēng)險(xiǎn)，在暗洞開(kāi)挖前，首先對(duì)DK84+940～DK85+020段采用袖閥管進(jìn)行地表注漿加固，以改善坍體及圍巖物理力學(xué)性能。DK84＋940～＋950注漿加固范圍為隧道左邊墻外5m至右邊墻外5m，DK84＋950～DK85＋008段注漿加固范圍為隧道左邊墻外10m至右邊墻外10m，加固深度至隧底以下2m；DK85＋008～＋020段注漿加固范圍為隧道左側(cè)邊墻外10m至右邊墻外5m，隧道范圍內(nèi)加固深度至隧道拱頂以上5m。

3長(zhǎng)管棚施工工藝

長(zhǎng)管棚采用熱軋無(wú)縫鋼花管，外徑108mm，壁厚8mm。每節(jié)鋼管兩端均預(yù)加工成鋸齒，以便連接接頭鋼管。洞口處設(shè)置導(dǎo)向墻，導(dǎo)向墻采用C20混凝土，截面尺寸為1.5m×1m。為保證長(zhǎng)管棚施工精度，導(dǎo)向墻內(nèi)設(shè)置φ140mm壁厚5mm的導(dǎo)向鋼管，長(zhǎng)1m。為了提高導(dǎo)管的剛度，在鋼管及鋼花管內(nèi)設(shè)置鋼筋籠，鋼筋籠由4根主筋和固定環(huán)組成，主筋直徑為Φ16，固定環(huán)采用短管節(jié)，節(jié)長(zhǎng)3～5cm，將其與主筋焊接，按2米間距設(shè)置。

4DK84+942～DK85+008段暗洞施工方法

管棚施作完成后，開(kāi)始洞身開(kāi)挖施工。洞身開(kāi)挖根據(jù)實(shí)際揭示地質(zhì)情況和注漿效果采用“CRD”或“CD”工法施工。“CRD”施工工法順序。

隧道洞身施工嚴(yán)格按照“管超前、預(yù)注漿、短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、及成環(huán)、勤量測(cè)、快襯砌”的原則組織施工，確保隧道施工安全。

隧道開(kāi)挖根據(jù)地質(zhì)條件采用人工配合機(jī)械開(kāi)挖或鉆爆法開(kāi)挖。新奧法施工，光面爆破；隧道施工運(yùn)輸采用無(wú)軌運(yùn)輸；噴射混凝土采用濕噴工藝；二次襯砌采用全斷面液壓襯砌臺(tái)車(chē)施工；混凝土配料采用電子自動(dòng)計(jì)量，機(jī)械拌合，運(yùn)輸采用混凝土輸送車(chē)運(yùn)輸，混凝土輸送泵泵送入模，插入式振搗器振搗等。

5DK85+008～DK85+098段二次襯砌開(kāi)裂拆換施工

根據(jù)設(shè)計(jì)DK85＋020～＋098段開(kāi)裂襯砌拆換前洞內(nèi)先進(jìn)行全斷面5m徑向注漿加固，確保拆換施工安全。

二次襯砌拆換施工必須在洞內(nèi)徑向注漿和地表錨固樁完成，并經(jīng)檢查注漿效果滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后方可進(jìn)行。

四、塌方成因分析

1、該段隧道右側(cè)滬蓉西高速公路深路塹開(kāi)挖，切割該段順層巖體坡腳，使山體原有的穩(wěn)定狀態(tài)遭到破壞。同時(shí)該段高速公路施工過(guò)程中，沒(méi)能及時(shí)封閉刷坡面和施作支擋結(jié)構(gòu)，致使邊坡松軟巖層長(zhǎng)時(shí)間暴露，使路塹邊坡處于非穩(wěn)定狀態(tài)。

2、由于鐵路與高速公路在該段相距較近，且高差較大，公路深路塹邊坡刷坡卸載后，對(duì)隧道形成了新的偏壓，且該段隧道存在巖體順層偏壓。

3、高速公路刷坡后破壞了原有的地表植被，并沒(méi)能及時(shí)施作地表排水系統(tǒng)和對(duì)刷坡面的封閉，使大量的雨水滲入圍巖，不但增加了自重，且使圍巖強(qiáng)度和巖層節(jié)理面力學(xué)強(qiáng)度大幅度降低。

4、該段隧道施工時(shí)間正好處于雨季，根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)統(tǒng)計(jì)榔坪地區(qū)在2007年7月1～24日這段時(shí)間降雨總量達(dá)到209.4mm。