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摘要：介绍五卒山隧道浅埋段塌方的过程，结合其围岩十分破碎近乎松散土体的实际地质情况，分析该隧道塌方的具体原因，并制定从洞内小导管注浆固结和长管棚超前支护，超短循环CRD法开挖的技术处理方案，通过该方案的具体实施，顺利通过的该地质缺陷段，为该类地质缺陷的处理提供了一种有效的方法。
一工程概况
五卒山隧道设计为双洞八车道（单向三个机动车道、一条非机动车道）上下行的分离式隧道。隧道进口段V级围岩最大埋深约15m。本区地层结构主要为第四系粘性土及变粒岩、片岩等变质岩。区内构造主要为断裂构造、韧性挤压变形构造和节理裂隙断裂构造规模较小，地表延伸不超过50米，宽1.5米左右；节理裂隙较发育，为区内主要构造形式。
二塌方发生经过及塌方情况
在离洞口约80米五级围岩浅埋段掌子面钻孔施工时，施工人员发现靠近掌子面的钢支撑拱脚上方和掌子面顶部有少量土石掉块现象，当即停止施工并报告现场负责人，并将施工人员撤到洞外，派专人在已经施工二衬的洞口观察和看守，严防人员进洞，随即将设备也撤到口已施工的二衬处，半小时后最终发生了塌方冒頂，塌方已造成洞顶延里程桩方向35m长×25m宽范围埋深土全部下陷约4-6米，形成边坡较陡的倒圆台状大坑，塌方量约为4500m3，并将隧道内21米已施作的初支带垮毁坏。塌方土体充实了该21米塌方段。
三、塌方原因初步分析
1、地质条件差，塌方位于围岩浅埋段，且地质属于V级偏差围岩，有明显断层，层理发育，岩层结构破碎，机构面组数多，裂缝杂乱，部分呈碎石夹土状，塌方部位几乎全是松散土质，围岩的稳定性很差，局部裂隙水发育，开挖时容易塌陷；
2、产生塌方部位位于洞口往后75m左右处，洞顶覆盖层基本上为松散的种植土，地表为樱桃果树，杂草较多，水沟纵横交错，进入雨季以后雨量集中，雨水极易渗入土体，土体吸水膨胀增加了围岩容重和压力，土体失稳，一定程度上增加了作用在初支结构压力和应力，导致初支更容易发生破坏。
3、隧道左右线线间净距为18m，根据围岩级别和隧道开挖宽度应属于小净距隧道，左右线开挖存在扰动是不可避免的。
四、塌方段处理技术方案
根据现场实际情况，地表为过高经济价值的因桃树，征地工作难度大、耗时长、费用高，为了防止进一步的恶化采用地表注浆和洞内长管棚超前支护相结合的方法通过塌方段，具体方法如下：
1、立即停止掘进施工，加强现场安全巡查和观测，测量队加强对左右线的监控量测，如拱顶沉降变化较大或者不正常，立即通知施工人员撤出隧道，停止洞内施工作业，派专人警戒。
2、塌坑周围地表排水及加固。在塌坑四周外2m外挖设40cm×40cm的排水沟，防止外侧的雨水流进坑里。塌坑坡顶与地表裂缝外侧5米间梅花形设置Ф42×4mm注浆小导管，管长6米，间距为1.5m×1.5m。浆液配比为水：水泥=1:1（重量比），为了加速水泥浆液的固结速度，在水泥浆液中掺入水玻璃，掺量为水泥浆与水玻璃重量比1:0.025，注浆压力0.5-1MPa。注浆时派人到洞顶观察是否有明显沉降和浆液外渗若出现洞顶洞内浆液外渗时，先停止注浆待外渗处的浆液稍微凝固，再往浆液内掺入水玻璃后接着注，但注浆口应每隔半小时注一次浆，防止注浆管堵塞。
3、塌坑排水及加固。为了防止雨水直接进入塌坑，在塌坑上方搭设钢管架，铺设防水卷材，铺设范围直至坡顶外2米排水沟处。人工清除塌坑边坡上松散土块和坑底杂物后，素喷5cm厚C20混凝土，防止边坡长时间暴露从而掉落土块、石块等。
4、洞内加固。
（1） 通过对洞内所有塌方土体注浆的方法加强洞内塌方土体的整体性，防止再次掘进时掌子面塌方土体的垮塌，具体方法为：先用挖掘机将洞内塌方土体拍实后，在土体上以梅花形布置Ф42×4mm注浆小导管，管长3.5米，间距为1m×1m。然后喷射20cm厚C20混凝土将土体临空面封闭。待喷射混凝土强度达到3MPa后，对土体及时注浆，浆液配比为水：水泥=1:1（重量比），注浆压力0.5-1MPa。洞内土体挖出2.5米后，继续施作下一循环的注浆小导管对洞内土体进行注浆固结。
（2）洞内开挖采用两组20m、Ф89×6mm超前长管棚支护，两组管棚搭接长度为5米。沿隧道开挖轮廓线外以环向间距35cm排列，管棚内注1：1水泥浆。长管棚采用Ф89无缝钢管和注浆用钢花管交叉使用，外插角原则上为2°-3°。注浆参数如下：水泥浆水灰比为1:1，注浆压力初压0.5-1MPa，终压2.0 MPa。长管棚注浆达到75%强度后，在洞内长管棚支护的保护下，按CRD法每循环0.5米进尺施工步骤进行施工。在施工的过程中通过监测发现拱架的位移和沉降都在合理范围内，为后一步的施工提供了保障。
（3） 二次初支钢支撑加强。为控制围岩变形，防止产生整体下沉，将二次钢支撑纵向间距由60cm调整至50cm。
五、结束语
该隧道塌方的处理方案是建立在对隧道围岩及塌方松散体充分认识的基础上提出和实践的。并通过监控量测来掌握洞内变形情况，从而确保施工的安全，实践证明该技术处理方案在类似的地质缺陷处理中取得了良好的效果。确保了安全，争取了工期，减少了费用。
参考文献：
《城市道路设计规范》(CJJ 37-90)
《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)
《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)
《公路隧道交通工程设计规范》(JTJ/T D71-2004)
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB 50086-2001)
《公路隧道施工技术规范》(JTJ 042-94)
《公路隧道围岩稳定与支护技术》作者：朱汉华，孙红月，杨建辉 著科学出版社 ISBN：9787030182746
《五卒山隧道施工图设计》
一工程概况
五卒山隧道设计为双洞八车道（单向三个机动车道、一条非机动车道）上下行的分离式隧道。隧道进口段V级围岩最大埋深约15m。本区地层结构主要为第四系粘性土及变粒岩、片岩等变质岩。区内构造主要为断裂构造、韧性挤压变形构造和节理裂隙断裂构造规模较小，地表延伸不超过50米，宽1.5米左右；节理裂隙较发育，为区内主要构造形式。
二塌方发生经过及塌方情况
在离洞口约80米五级围岩浅埋段掌子面钻孔施工时，施工人员发现靠近掌子面的钢支撑拱脚上方和掌子面顶部有少量土石掉块现象，当即停止施工并报告现场负责人，并将施工人员撤到洞外，派专人在已经施工二衬的洞口观察和看守，严防人员进洞，随即将设备也撤到口已施工的二衬处，半小时后最终发生了塌方冒頂，塌方已造成洞顶延里程桩方向35m长×25m宽范围埋深土全部下陷约4-6米，形成边坡较陡的倒圆台状大坑，塌方量约为4500m3，并将隧道内21米已施作的初支带垮毁坏。塌方土体充实了该21米塌方段。
三、塌方原因初步分析
1、地质条件差，塌方位于围岩浅埋段，且地质属于V级偏差围岩，有明显断层，层理发育，岩层结构破碎，机构面组数多，裂缝杂乱，部分呈碎石夹土状，塌方部位几乎全是松散土质，围岩的稳定性很差，局部裂隙水发育，开挖时容易塌陷；
2、产生塌方部位位于洞口往后75m左右处，洞顶覆盖层基本上为松散的种植土，地表为樱桃果树，杂草较多，水沟纵横交错，进入雨季以后雨量集中，雨水极易渗入土体，土体吸水膨胀增加了围岩容重和压力，土体失稳，一定程度上增加了作用在初支结构压力和应力，导致初支更容易发生破坏。
3、隧道左右线线间净距为18m，根据围岩级别和隧道开挖宽度应属于小净距隧道，左右线开挖存在扰动是不可避免的。
四、塌方段处理技术方案
根据现场实际情况，地表为过高经济价值的因桃树，征地工作难度大、耗时长、费用高，为了防止进一步的恶化采用地表注浆和洞内长管棚超前支护相结合的方法通过塌方段，具体方法如下：
1、立即停止掘进施工，加强现场安全巡查和观测，测量队加强对左右线的监控量测，如拱顶沉降变化较大或者不正常，立即通知施工人员撤出隧道，停止洞内施工作业，派专人警戒。
2、塌坑周围地表排水及加固。在塌坑四周外2m外挖设40cm×40cm的排水沟，防止外侧的雨水流进坑里。塌坑坡顶与地表裂缝外侧5米间梅花形设置Ф42×4mm注浆小导管，管长6米，间距为1.5m×1.5m。浆液配比为水：水泥=1:1（重量比），为了加速水泥浆液的固结速度，在水泥浆液中掺入水玻璃，掺量为水泥浆与水玻璃重量比1:0.025，注浆压力0.5-1MPa。注浆时派人到洞顶观察是否有明显沉降和浆液外渗若出现洞顶洞内浆液外渗时，先停止注浆待外渗处的浆液稍微凝固，再往浆液内掺入水玻璃后接着注，但注浆口应每隔半小时注一次浆，防止注浆管堵塞。
3、塌坑排水及加固。为了防止雨水直接进入塌坑，在塌坑上方搭设钢管架，铺设防水卷材，铺设范围直至坡顶外2米排水沟处。人工清除塌坑边坡上松散土块和坑底杂物后，素喷5cm厚C20混凝土，防止边坡长时间暴露从而掉落土块、石块等。
4、洞内加固。
（1） 通过对洞内所有塌方土体注浆的方法加强洞内塌方土体的整体性，防止再次掘进时掌子面塌方土体的垮塌，具体方法为：先用挖掘机将洞内塌方土体拍实后，在土体上以梅花形布置Ф42×4mm注浆小导管，管长3.5米，间距为1m×1m。然后喷射20cm厚C20混凝土将土体临空面封闭。待喷射混凝土强度达到3MPa后，对土体及时注浆，浆液配比为水：水泥=1:1（重量比），注浆压力0.5-1MPa。洞内土体挖出2.5米后，继续施作下一循环的注浆小导管对洞内土体进行注浆固结。
（2）洞内开挖采用两组20m、Ф89×6mm超前长管棚支护，两组管棚搭接长度为5米。沿隧道开挖轮廓线外以环向间距35cm排列，管棚内注1：1水泥浆。长管棚采用Ф89无缝钢管和注浆用钢花管交叉使用，外插角原则上为2°-3°。注浆参数如下：水泥浆水灰比为1:1，注浆压力初压0.5-1MPa，终压2.0 MPa。长管棚注浆达到75%强度后，在洞内长管棚支护的保护下，按CRD法每循环0.5米进尺施工步骤进行施工。在施工的过程中通过监测发现拱架的位移和沉降都在合理范围内，为后一步的施工提供了保障。
（3） 二次初支钢支撑加强。为控制围岩变形，防止产生整体下沉，将二次钢支撑纵向间距由60cm调整至50cm。
五、结束语
该隧道塌方的处理方案是建立在对隧道围岩及塌方松散体充分认识的基础上提出和实践的。并通过监控量测来掌握洞内变形情况，从而确保施工的安全，实践证明该技术处理方案在类似的地质缺陷处理中取得了良好的效果。确保了安全，争取了工期，减少了费用。
参考文献：
《城市道路设计规范》(CJJ 37-90)
《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)
《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)
《公路隧道交通工程设计规范》(JTJ/T D71-2004)
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB 50086-2001)
《公路隧道施工技术规范》(JTJ 042-94)
《公路隧道围岩稳定与支护技术》作者：朱汉华，孙红月，杨建辉 著科学出版社 ISBN：9787030182746
《五卒山隧道施工图设计》