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隧道塌方冒顶处理与预防措施探讨 　　【摘要】公路工程建设作为现代社会发展的重要基础，直接关系到交通能力的提高和公路交通运输行业的发展。由于我国幅员辽阔，地形地貌复杂，不可避免的会遇到穿山隧道工程的建设。虽然现代隧道工程施工技术不断完善，但是隧道塌方冒顶仍是施工企业必须关注、严格控制的关键。本文结合某隧道施工过程中出现的塌方冒顶事故，简要介绍了隧道塌方冒顶的处理措施以及预防措施。 　　【关键词】隧道；冒顶；原因分析；处理措施 　　1 概述 　　某隧道全长831m，净宽12米，净高5.0m。隧道最大埋深约160m，深部围岩为微风化凝灰熔岩及凝灰岩，为坚硬岩，岩体呈块状。施工中，按设计（原为Ⅱ级围岩，变更为Ⅳ级（S4b）围岩）进行爆破掘进，出碴过程中发现掌子面隧道顶部偏左开始有零星掉块，慢慢坍塌形成漏洞环向宽度约1.5m，纵向宽度约0.5m，深度约1m。为保证施工人员安全，项目部决定停止施工，并安排专人进行监测，后来塌方量逐步增大，发生隧道冒顶，压埋开挖台车、机具等设备，并未造成人员伤亡。 　　2 塌方冒顶原因分析 　　经过业主、设计、勘察、监理、施工五方代表在塌方冒顶现场踏勘，并召开专题会议，结合隧道的地质情形，经细致分析和讨论，共同认为造成塌方冒顶的原因为：该段围岩设计是Ⅳ级（S4b）围岩，采用长3mΦ22@1000锚杆，单层Φ8@250钢筋网，Φ22钢格栅支护，厚23cm喷射混凝土。根据现场实际情况，此段有一断层，岩性软弱，岩体破碎，岩体力学强度低，实际隧道围岩应为V级围岩，由于岩体结构松散，颗粒间无较结或较结差，造成开挖后引起隧道塌方冒顶。 　　3 塌方冒顶处理措施 　　3.1 洞内观测 　　增强观测洞内围岩和塌方体后方已施工的初期支护变形情况，并将现场监控数据进行回归研究，以便对围岩及初期支护稳定进行研究与加固。在清除塌方体过程中应加强拱顶下沉和周边位移收敛数据的观测，观测频率要加大，用观测数据来指导清除坍塌体的工作。 　　（1）隧道拱顶沉降量测：采用精密水准仪进行拱顶沉降监测，每5m一个监测断面。 　　（2）隧道围岩收敛变形量测：采用周边收敛仪进行围岩周边收敛变形量测，每5m一个监测断面。 　　（3）隧道支护结构受力监测：在隧道围岩与支护结构之间预埋压力盒，并应用钢弦测力计测量压力盒受力。 　　3.2 塌方冒顶处理施工流程 　　塌方冒顶处理一般分两步进行，首先应找出坍塌点位置，确定坍塌面积与位置情况后，再根据空洞位置、范围制定处理措施方案。 　　塌方冒顶处理总体思路为短进尺强支护，逐段边开挖边钢支撑边网喷，具体流程为：清理台车→塌方体注浆固结→附近未塌部分拱顶进行加固处理（注浆）→塌方体上部边开挖边支护（超前小导管、工字钢和喷砼）→找到坍塌点位置并加固掌子面。 　　3.3 塌方冒顶段处理工艺 　　（1）对塌方体进行喷混凝土封闭并注浆固结 　　因塌方体自稳性较差，不能急于出碴，势必引起顶部更大塌空，因此在洞内塌方体表面喷一层30cm厚的C25早强混凝土将塌方体封闭，然后向塌方体打入Φ42mm*3.5mm小导管，梅花形布设，间距为1.0*1.0m，导管长为6m，注1：1水泥浆以固结塌方体，注浆压力：0.5～1.0MPa，使塌方体形成整体受力壳。 　　（2）拱顶超前小导管 　　沿开挖面周围布置一圈小导管，导管与隧道中线平行以15°仰角打入洞内塌体拱部围岩。一方面起到超前支护作用，另一方面对松散体进一步固结，有利于拱顶的稳定。顶拱部位应尽量向上打入，保证拱顶以上部位塌方部位松碴得到有效的固结。超前小导管采用Φ42mm*3.5mm，间距为0.4*0.4m，导管长为6m，注1：1水泥浆以固结塌方体，注浆压力：0.5～1.0MPa。 　　（3）塌方体开挖 　　待注浆达到强度后进行塌方体开挖，开挖分段进行，采用挖掘机和人工配合方式，尽量减少超挖及减轻对围岩的扰动和破坏，要求短进尺强支护，开挖时缩短循环进尺为0.5m左右。根据坍塌体特征，考虑塌体段施工安全及塌体的稳定，确保安全、可靠、不留后患、经济和快速施工，在施工区域监测稳定的情况下，坍塌体处治施工次序为：开挖左侧导洞上半断面→左侧导洞上半断面初期支护（包括侧壁临时支护、拱墙初期支护等）→开挖右侧导洞上半断面→右侧导洞上半断面初期支护（包括侧壁临时支护、拱墙初期支护等）。坍塌体开挖采用边开挖边钢支撑边喷砼的临时支护措施，在临时支护结构的保护下，边挖边撑，找到塌方点位置，并加固掌子面，逐步消除隧道质量与安全隐患，达到设计与规范要求后，将隧道设计开挖线内的剩余塌方石碴全部清除。 　　（4）工字钢支撑 　　在清除坍塌体过程中应加强附近周边支护，支护应根据开挖情况逐断推进，快速成环。初期支护采用20b工字钢支撑，间距0.5m，段与段之间用