小結(jié)隧道爆裂的原因及拯救措施

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1塌方原因分析

隧道埋深是影響塌方發(fā)生的重要原因。隧道埋深如果過淺，隧道上部就不容易形成應(yīng)力拱，極易發(fā)生垮塌或者是滑坡。如果隧道埋深過于深，構(gòu)造應(yīng)力就會容易過大，不僅會發(fā)生諸如巖爆，脆性坍塌。還可能由于巖石一直處于高應(yīng)力條件下，巖石可能變脆變散，極其容易坍塌。通過對以上數(shù)據(jù)的分析，可以看出存在如下規(guī)律：調(diào)查顯示，由于地下水引起的塌方約占總塌方的35%以上，地下水的軟化、浸泡、沖蝕、溶解等作用加劇巖體的失穩(wěn)和塌落。巖層軟硬相間或有軟弱夾層的巖體，在地下水的作用下，軟弱面的強度大為降低，因而發(fā)生滑塌。把水作為塌方的一個重要原因單獨指出，主要是因為水在塌方中的特殊作用，它起到一個“催化”塌方的發(fā)生，“惡化”塌方發(fā)展的作用。當圍巖級別相同時，隧道埋深越小，隧道越易發(fā)生塌穿型塌方隧道埋深對拱形塌方的塌方程度存在一定的影響，隧道埋深越大，拱形塌方程度越嚴重，當隧道埋深達到一定程度時，塌方程度又趨于減；對塌穿型塌方而言，隧道的相對埋深（隧道埋深/隧道跨度）越小，塌方對地表的影響程度越小，塌方程度也越弱。

支護強度不夠、防排水措施不力、開挖進尺不當、支護背后存在空洞、鋼拱架未坐落在堅實的基礎(chǔ)上等施工技術(shù)問題對塌方起到不可忽略的誘發(fā)作用。施工進度安排不合理、施工工序不合理、監(jiān)控量測和地質(zhì)預報不準確及時，從而使設(shè)計的支護和襯砌不能有效的抵御圍巖壓力?；蛘哂捎谑┕り犖榧夹g(shù)水平低，管理水平差，對可能遭遇的塌方以及產(chǎn)生塌方后的處理缺乏思想準備和相應(yīng)的技術(shù)措施，最終會導致事故的發(fā)生。地質(zhì)勘察不準確。隧道在設(shè)計時，由于地質(zhì)勘探資料提供的圍巖情況與實際相差較大，圍巖級別劃分不準等種種條件的限制，使設(shè)計者對隧道所在區(qū)的地質(zhì)情況了解不清，對可能遭遇一些特殊地質(zhì)，如斷層、溶洞等沒有勘察到位，導致原設(shè)計的支護體系不足以維持圍巖的穩(wěn)定性。開挖方法選擇不合理。比如說在破碎圍巖段中采用全斷面開挖比臺階法塌方的風險大，另外，施工爆破對圍巖會產(chǎn)生擾動破壞作用，而且二次爆破對圍巖的擾動破壞更大，重復作用的擾動，會導致圍巖中已有裂縫累積性地擴展。爆破次數(shù)越多，由爆破震動波產(chǎn)生的剪切效應(yīng)造成松塌的機率越高。因此施工方法選擇不當也會誘發(fā)塌方。開挖跨度。一般來說，開挖跨度越大，結(jié)構(gòu)將承受較大的圍巖壓力，受力條件較為復雜，加上施工期間諸多工序的相互影響，圍巖的多次擾動以及支護襯砌相互之間的非同步施工等諸多因素影響，圍巖收斂變形就較大，故極易發(fā)生圍巖失穩(wěn)和隧道襯砌結(jié)構(gòu)開裂與破壞現(xiàn)象。

2塌方處理措施

（1）防止塌方體進一步擴大，先對裸露圍巖進行封閉，從兩側(cè)往中間噴射C20砼，由于一次無法噴射到位，采取多次輪班噴射，確保噴砼厚度大于10cm以上；

（2）右側(cè)堆積的塌方體上部沿路線徑向且向下傾斜施作Φ42×4.5mm注漿小導管，長度為4.5m，縱向間距100cm，環(huán)向80cm，共施作5排；對塌方體進行注漿加固，防止清除侵入凈空內(nèi)的松散塌方體引起二次更大規(guī)模的塌方，由于塌方體土石很松散，孔隙率很大，注漿量要比自然密實土石大，注漿量以現(xiàn)場實際灌注并經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理確定工程量為準；

（3）漿加固達到一定強度后，短進尺對塌方體進行開挖，在原格柵拱架位置重新架立鋼筋格柵拱架與左側(cè)沒有塌落的拱架連接牢固；同時，在兩榀格柵拱架之間架設(shè)一榀鋼拱架，采用I18工字鋼加工成型，在接頭處采用加設(shè)縱向梁進行連接，在每榀拱腳位置施作2根Φ42×4.5mm注漿小導管鎖腳錨管，并與拱架焊接牢固，鋪設(shè)雙層φ8鋼筋網(wǎng)；分層噴射C20砼，厚度為25cm，并在拱腰位置預留100cm×100cm窗口，為后續(xù)塌方空腔處理提供通道；

（4）采用泵送砼的方式在預留窗口位置泵送C20砼填充支護背后空腔，由于空腔較大防止填充砼自重壓垮拱架，應(yīng)分次澆注，當達到預留窗口位置時封閉窗口，埋設(shè)Φ130mm鋼管；分次采用泵送M15砂漿填充密實。

作者：林志凌 單位：漳州沈海復線高速公路有限公司