何建君
（中铁二十局集团第三工程有限公司 重庆 400000）
摘 要：重庆市石柱县至黔江区高速公路千担坡隧道左洞长439米，右洞长354米，地质情况较复杂，且洞口Ⅴ级围岩浅埋偏压，隧道在开挖过程中山体失稳，出现了进口及洞身浅埋段坍塌情况。本文以千担坡隧道为背景，针对隧道洞口浅埋偏压及地质不稳等情况出现洞口边坡失稳、隧道坍塌等，提出原因分析和处理措施。并通过现场施工证明措施可行、有效，从而为解决隧道类似问题提供相应参考。
关键词：隧道 坍塌 原因分析 处理措施 可行有效
Cause Analysis and treatment measures of tunnel entrance collapse
He jianjun
（Third Engineering Co., Ltd., China Railway 20th Bureau Group, Chongqing 400000）
Abstract: Qiandanpo Tunnel on the expressway from Shizhu County to Qianjiang District in Chongqing is 439 meters long in the left hole, and 354 meters in the right hole. The geological situation is more complex, and the shallow buried bias pressure at the entrance of the tunnel. During the excavation process, the mountain stability is reduced, and the entrance and the shallow buried section of the tunnel body are unstable and collapsed. In this paper, based on qiandan Po tunnel as the background, the cause analysis and treatment measures are put forward in view of the slope instability and tunnel collapse occurring in the tunnel entrance under the conditions of shallow buried bias pressure and geological instability. Through the field construction, it is proved that the measures are feasible and effective, so as to provide the corresponding reference for solving the similar problems in tunnel.
Key words: tunnel collapse cause analysis treatment measures feasible and effective
1 引言
隧道施工中浅埋偏压及地质复杂洞口开挖经常会因为地质不稳、防护措施不到位、爆破支护不及时等情况的影响，造成隧道洞口坍塌、边坡失稳，甚至隧道冒顶，从而造成隧道进洞风险高、危害施工人员安全、工期延误和财产损失。因此在隧道施工过程中提前全面调查地质实地情况，因地制宜选择防护和加固措施，对洞口段开挖起到有效防护和保证洞身施工安全显得尤为重要。
2 工程地质概况
千担坡隧道位于重庆市黔江区，隧道右线起终点为：YK76+797.5～YK77+151.5，右线全长354米，为短隧道。隧址区属构造侵蚀中低山沟谷切割地貌，进洞口一侧受冲沟切割，地形陡峭，坡向265°，坡角40～55°，坡度大；YK76+797.5～YK76+900段地形与隧道洞轴线斜交，存在地形严重偏压，该段隧道最大埋深约为16.2m，最浅埋深2.3m。洞身段YK76+860-900发育有走向约250°的冲沟。隧址区进口一带山顶大部分基岩裸露倒悬，陡倾裂隙发育，洞顶风化层及堆积体较厚，处于基本稳定~欠稳定状态。
现以千担坡隧道进口右线YK76+797.5～YK76+900段洞身失稳坍塌等成因进行分析，并对采取的措施进行探讨。
3 情况介绍
千担坡隧道开工后自出口向进口组织施工，2018年5月在YK76+890段下穿浅埋沟段时掌子面发生冒顶坍塌，为开辟工作面，后由进口向出口施工，2018年8月YK76+797.5～YK76+825里程段线路右侧山体突然出现滑塌，掘进段洞顶和右侧山体垮塌致掘进27.5米左右隧道全部掩埋。
4 原因分析
4.1 产生隧道坍塌的主要原因
（1）右洞进口段地表横坡较陡，陡倾斜裂隙发育较大，且洞顶风化层及堆积体较厚，进口及洞身段处于Ⅴ级围岩浅埋偏压情况下，洞身开挖爆破震动导致山体稳定性降低，加上施工正值雨季，强降雨频繁，雨水下渗导致进口及洞身浅埋段岩体失稳坍塌。
（2）隧道施工中由于修建临时便道，在原始地形上堆砌了大量杂填土，由于原始地形坡度大，杂填土体可能沿原始坡面产生滑动，导致隧道在施工过程中出现冒顶坍塌。
（3）原始冲沟勾心覆土主要为粉质粘土夹碎石和素填土，由于坡顶地形偏陡，天气持续降雨，洞顶原生崩坡积土与新近弃渣填土之间存在较大空隙，导致素填土沿原始坡面自隧道右侧出现局部滑动。
5 采取的措施
千担坡隧道坍塌段全部按照明挖施工，然后施做单压明洞。隧道左侧路堑为2级边坡，边坡采用锚索框架梁防护形式，坡脚设置一排抗滑桩，隧道右侧采用偏压重力式挡墙作为挡护。
千担坡隧道右洞挖方段标准断面图
5.1加强边坡防护
（1）路堑开挖前，首先进行排水设施施工。作好天沟、截水沟，并做好防渗工作，保证边坡稳定。
（2）开挖过程中经常检查边坡位置，防止边坡部位超挖和欠挖；施工中及时测量，开挖至边坡平台时，预留不小于20cm保护土层，待人工施做平台及其上截水沟时开挖，表面做成向外侧4%的排水坡。
（3）防护紧跟开挖，随挖随护。刷坡修整随时检查堑坡坡度，坡面坑穴、凹槽中的杂物清理后，嵌补平整。
5.2严格控制锚索施工质量
（1）预应力锚索施工按钻孔、编索、灌浆、预应力张拉、封锚五大主要工序依次进行。
（2）保证锚孔成孔质量，防止孔壁坍塌、卡钻。钻孔要求须采用干钻，禁止采用水冲钻进，确保锚索施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层控制，防止钻孔扭曲和变径。钻进过程中对每个孔的地层变化、钻进状态（钻压、钻速）等情况作好施工记录。如遇坍塌体地层松散、破碎时，应采用套管跟进的钻进技术，使钻孔完整不坍。
（3）锚索安装前，要确保每根钢绞线顺直，不扭不叉，排列均匀，对有死弯、机械损伤及锈坑处剔出。
（4）严格控制注浆配合比和灌浆压力，注浆前对孔底的空气、岩（土）沉渣和地下水体排出孔外，保证注浆饱满密实。
（5）锚索砂浆强度达到70%以上，进行预应力张拉，张拉时，加载速率控制在设计预应力值的0.1/min左右，达到每一级张拉应力的预定值后，应使张拉设备稳定一定时间，在张拉系统出力值不变时，确信油压表无压力向下漂移后再进行锁定。卸荷速率宜控制在设计预应力值的0.2/min左右。
5.3 加强抗滑桩施工过程控制
（1）挖孔过程中每次护壁施工前必须检查桩身净空尺寸和平面位置、垂直度，保证桩身的质量。下一节开挖应在上一节护壁砼终凝并有一定强度后再进行，并且要先挖桩芯部位，后挖四周护壁部位。
（2）开挖过程中，安排专人进行地质素描和岩性编录，并保留好每米挖出的土样，随时取样与地质勘探资料对比，若发现与地质勘探不符，及时与设计单位及地勘单位等责任主体现场会商处理，以确保桩的质量。
（3）桩钢筋笼安装时为了保证纲筋笼的位置稳定和避免钢筋笼的纵筋插入孔底基岩内，在井内护壁砼上每隔2米的高度设置钢筋插筋，与钢筋笼进行连接固定，从而保证钢筋笼在井内的稳定性并起到一定的卸载作用。
（4）灌桩之前严格检查井内是否有积水和沉渣情况，如有必须清除。混凝土必须通过串筒或导管进入浇注作业面，由井下操作人员用插入式振动棒将砼分层振捣密实。砼浇筑要控制灌注速度，以减少砼对钢筋骨架的冲击，避免钢筋笼上浮。
（5）桩身混凝土强度达到设计要求的75％，方可开挖相邻桩序，严禁超前开挖土石方后施工桩，可进行跳桩开挖。
5.4 及时施做偏压挡墙
（1）隧道仰拱开挖完成后，将隧底的杂物清理干净，经基底检查合格后及时施做仰拱主体结构。待仰拱主体完成并达到强度后，开始施工偏压挡墙。
（2）挡墙基础挖到设计标高后必须测定基地承载力，基础必须落在坚硬的岩石上且基地承载力不得小于0.35Mpa，挡土墙浇筑按分段长度整段进行一次性浇灌，确保挡墙分段整体性。
5.5 控制明洞及回填质量
（1）明洞施工中严格把关二衬钢筋及混凝土施工质量，浇筑完成后及时进行养护，达到强度后施做防水工作，并做好防水层的保护。
（2）在明洞及洞门砼施工完成后，待砼的28天抗压强度达到设计要求，方可对明洞进行回填。洞顶回填要分层回填并压实，不宜在明洞衬砌上施加过大压力，选用小型机具施工。其夯实厚度及强度要严格按照路基标准进行。
5.6其他注意事项
（1）洞口施工应选择合适时机，尽量避开雨季施工。
（2）严格控制暗洞浅埋段开挖进尺，随挖随支，控制 爆破震速，或采用机械开挖。
（3）确定合理施工工序，应首先施做完成抗滑桩等挡支结构，再进行路基边坡开挖。
（4）对边坡岩土体中发育的裂隙，及时采取粘性土封闭或灌水泥浆处治，以提高岩土体结构面的抗力，防止雨水流入造成结构面强度下降，最终引起边坡整体失稳。
（5）边坡开挖严格遵循自上而下的开挖方式，开挖一级及时防护一级，不得将边坡全部开挖到位后再施做锚杆（锚索）框架防护工程。
6 结束语
通过对隧道坍塌段采取合理有效的处治措施，千担坡隧道进口右线顺利完成了洞口段明洞施工及洞顶回填，经过长时间的监测，隧道及周边岩体无明显变化，确保了石柱县至黔江区高速公路的顺利开通运营。由此得出：隧道洞口施工过程中及时对洞顶及周边岩体进行监测与处治的必要性，当洞口及洞身段出现坍塌情况下选择合理可行的处治方案，对隧道施工起到积极推动作用。
参考文献
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