摘要：本文介绍静宁隧道的塌方情况及对塌方的处理方法。工程实践证明该方法是成功的,可供类似工程施工参考。
　　关键词：黄土隧道；塌方；处理
　　一、工程概况
　　静宁隧道位于平凉市境内静宁县东南5km处。隧道地处静宁盆地北部边缘。地貌上总体属于盆地边缘黄土梁峁区，西临葫芦河，东近东峡水库，沟壑发育,梁峁起伏,地面支离破碎,地表水侵蚀强盛,水土流失极为严重。黄土崩塌、滑坡、落水洞等为区内最常发生的不良地质现象。本区黄土覆盖层较厚，地表覆盖层以上更新统风积黄土、饱和黄土、一般新黄土为主，下伏老黄土和泥岩。属自重湿陷性黄土区，洞口段分布饱和黄土，围岩极易坍塌变形。隧道洞身穿越地层大部分为第四系黄土，土质均一，结构疏松，垂直节理裂隙发育，易产生崩塌，围岩稳定性较差，静宁隧道下行线进口段，由于该段属于典型的失陷性黄土区，地下空隙水较发育，属于Ⅵ围岩。
　　二、隧道塌方情况及原因
　　2007 年7月静宁隧道SK208+737～SK8+772段发生冒顶塌方,该塌方段正处在二衬与掌子面之间，一次衬砌还没有封闭（仰拱没有施工），地表出现大陷坑,塌方情况见图1 、图2 。该段地表有一冲沟穿过,且在设计上为Ⅵ围岩与Ⅴ围岩的交界段，围岩变化段土质松软，含水量极大，洞内施工时有渗水。加之该年夏季雨水较多,连续阴雨天气持续时间长达半月之久，这是形成塌方的主要原因。
　　三、塌方处理方案
　　工程建设各方本着及时果断,先加固塌方体两端,控制塌方继续发展,加固和支护必须宁强勿弱,一次根治不留后患,必须充分确保安全和工程质量的原则,就其处理方案进行了广泛的讨论,形成处理方案如下。
　　（一）塌体加固措施
　　为防止洞内塌方段继续扩展延续,故需先加固塌方段的二衬。其加固范围向后延伸15m ,采用二衬施工台车结合I20工字钢拱架,间距30cm ,拱架间采用22 钢筋连接,间距50cm 的方法，保证塌方段不向外延伸。
　　（二）洞内塌体处理
　　先对塌方体采用20cmC25喷射混凝土封闭,以助其逐步稳定,进而为下一步注浆时提供一个防止漏浆的外壳。待该混凝土达到一定强度后，采用小导管配合双液(水泥浆与水玻璃混合液) 注浆，使得塌方段形成一个有足够强度的整体。
　　（三）洞外塌陷区处理
　　洞顶塌陷段采用深孔注浆的方法，采用水泥净浆注浆，使得塌陷区土体密实，强度大大提高，从而使得在隧道穿越范围内形成一个坚硬的岩体，保证隧道穿越的安全性，同时满足隧道结构施工技术要求。注浆深度为70m，该隧道塌方段埋深为75m，注浆孔间距为1.5m，注浆孔布置在整个塌陷区40m€?0m的范围内，注浆施工严格按照公路施工规范施工，注浆结束后，对顶部塌方体采用粘土分层夯填至地表,封闭陷坑,同时在陷坑地表周边施做排水沟,以防地表水渗入。对周围落水洞采用以上方法分别处理。
　　（四）开挖及支护
　　1、大管棚注浆施工
　　采用大小导管配合双液(水泥浆与水玻璃混合液) 注浆后,在待穿过的塌方体中形成一个有足够强度的凝结复合土体外壳,采用89€?的超前管棚,间距30cm,拱部全环布置,导管长9m,环间搭接3m；开挖时管棚间采用42小导管,径向布置,每50cm施作一环,全断面设置,共同形成超前支护。
　　2、双侧壁导坑法施工技术
　　隧道双侧壁导坑法施工是一项有效处理隧道塌方的施工技术。其原理：就是把整个隧道大断面分成不同的小断面分别开挖支护施工，最后形成整体隧道开挖断面，这种方法有效的运用的小洞室效应，防止围岩变形过大而产生失稳坍塌。该方法结合洞内和洞外注浆后开挖，更加有效保证开挖安全。该施工方法安全可靠性，现阶段得到了广泛运用。
　　侧壁导洞采用小型机具开挖，用小型三轮翻斗车外运至集中处理处，然后用翻斗车运至洞外渣场。开挖长度为0.5m，初期支护分别跟进，两侧壁洞均设临时钢架横撑，做到分别封闭成环。该段施工过程中结合初衬背后注浆，确保拱背及一衬连接部位衔接密实，结构安全。在施工过程中，加强监控量测，实现信息化、动态化施工，并根据监测情况，及时拆除临时格栅支撑，施作该段二次衬砌。施工时两侧导坑应错开开挖施工，一侧（如3部）的侧导坑落后于另一侧导坑（如1部）4～6m，中间土体部分（如5部）开挖初期支护落后最后面侧导坑开挖面6～8m。
　　（1）侧导洞左右错开开挖，主要采用一些小型机具开挖及运渣，如三轮车在侧洞内运输弃渣等。开挖台阶长度5～6m，每次开挖进尺为50㎝，开挖前先施作小导管，小导管长度为2 m，环向间距为40㎝，每榀为25根，开挖结束成形后紧跟施作初期支护，施工时保证不欠挖，控制超挖。
　　（2）断面初期支护。a、初喷：粘土层段视开挖后围岩的稳定情况，在开挖后进行初喷，以便尽早封闭拱顶暴露面，喷射混凝土厚4～5cm。b、I25a工字钢和 I16钢临时支撑：钢拱架制作符合设计规范，满足施工要求；安设时清除浮土，拱脚夯实或设置垫板，钢支撑纵向间距按设计要求每榀0.5m，纵向设20连接筋，其环向间距为1m，交错布置。c、挂网：单層铺设，采用6钢筋，网格15€?5cm，作成1.5m€?.7m的网片，铺设在钢拱架的背后位置，密贴围岩，并与钢拱架连接牢固。d、侧壁临时支护喷射混凝土：采用TK-961型湿喷机喷护，砂层段第一次喷射厚度3～5cm，然后复喷至设计厚度20 cm。e、一衬支护采用C25模筑混凝土，厚度为60 cm。f、锁脚锚管：在拱脚处打设4根60锚管，其尾部与格栅钢架焊接牢固。喷砼时注意保护好管口，喷砼结束后，及时压浆。
　　（3）超前小导管作业。钻孔：超前小导管采用风钻直接顶入，压浆前用高压风清孔。超前小导管选用普通42€?mm钢管加工而成，顶部切削成尖靴，尾部焊接垫圈，长度为拱部为12根6m长，侧壁临时支护为17根2 m长，环向间距均为40 cm。超前小导管按设计范围沿拱部周边轮廓线设置，超前小导管从钢架腹部空间穿过，外插角在20€白笥遥膊坑敫旨芎噶映梢惶濉Ｗ⒔何Ｖぷ⒔柿浚⒔翱卓诖ε?0cm混凝土封堵。采用高压注浆泵注水泥、水玻璃双液注浆，水灰比为1：1，注浆压力不大于2.5Mpa，浆液配合比视地质情况及现场试验确定，保证浆液扩散互相咬接，以提高围岩的稳定性。
　　（4）中间上部及核心土和下部开挖及支护。待两侧洞初支护施作好一定时间后，开挖中间土体，落后最后一侧侧洞开挖初支5～6m，开挖时要预留一定尺寸的核心土，以保证掌子面土体稳定。中间上部施工工艺流程图：施作超前小导管预注浆加固→开挖土石方→初喷混凝土4～5cm→安设钢格栅，焊纵向联接筋→钢架之间安设钢筋网→复喷混凝土达设计厚度→进入下一循环，小导管长度为6米，环向间距为40 cm，每环为38根。
　　分析各部开挖支护后的变形收敛情况，处于基本稳定后，开挖中间下部土体，下部开挖落后上部30～50m。施工工艺流程图为：中间下部土体开挖→中间底部钢格栅和钢筋网的安装→喷混凝土封闭底部仰拱→下一循环。
　　
　　
　　隧道施工工序图
　　
　　
　　双侧壁导坑施工原图
　　
　　（五）二衬及仰拱施工
　　仰拱及二衬施工及时跟进，尽快发挥强支护的作用，塌方段及其过渡段延伸20m段的衬砌及仰拱均采用Ⅵ围岩衬砌施工。仰拱中加设I20工字钢钢支撑,间距30cm,用25钢筋横向连接,间距80cm,与初期支护钢拱架连接共同形成闭合环。同时在二次衬砌中加设25@200€?00mm钢筋网,以加强支护,确保运营安全。
　　四、结束语
　　采用以上方案对静宁隧道塌方段处理取得了良好的工程效果,隧道施工顺利通过了塌方段。证明该方案切实可行,可供类似工程参考。
　　参考文献：
　　[1] JTJ026- 90, 公路隧道设计规范.
　　[2]黄成光.公路隧道施工. 北京: 人民交通出版社, 2001.5 .
　　[3]沈卫平.浅埋黄土隧道施工方法及支护受力研究.岩土工程界, 2000, 3
　　作者简介：刘鹏舟（1976-），男，宁夏路桥工程股份有限公司，中级职称，本科学历，研究方向：公路隧道。