姜路岭隧道防坍塌方案
一、工程概况
姜路岭隧道为分离式隧道，左线起讫桩号为K329+710～K332+635，长2925米，右线起讫桩号为YK329+680～YK332+525，长2845米。 二、隧道工程地质条件介绍
1、地形地貌
隧址区属冰缘侵蚀中高山，地形中间高南北低，东西两侧为山脉走向峰脊，海拔高程4690米，隧道海拔高度在4280m以上，地势总体西北高东南低，地形起伏较大，属—浅切割区，其沟谷地段较平缓，山梁斜坡地段陡峻，山脊线和缓起伏，从山顶到山底有明显的分带性，山顶部寒冻风化剥蚀作用强烈，山体坡度在30°-40°之间，部分基岩裸露，坡下堆积碎石堆，植被不发育；中部坡度在20°-35°之间，主要为坡残积、坡洪积、洪积覆盖，局部有少量基岩裸露，草甸植被发育，发育有热融洼地及滑塌、冻胀丘。山顶沟谷以“V”型峡谷为主，下部河谷横断面呈“U”型峡谷。该区是片状和连续多年冻土分布区，沟谷第四系松散堆积物分布广泛，冰缘作用十分发育，热融洼地、冻胀丘、冻土草沼等冰缘地貌较普遍。
2、气象、水系及水文概况
勘察区属典型的高原大陆性半干旱气候级别，其特点是：冬季气候寒冷漫长，多风雪，易成雪灾；夏季气候凉爽短促，雨水较充足，中高山脉终年霜雪不断，降水分布地区差异明显，随地势升高降水量增加，且降水只要集中在5～9月份，气温和蒸发量随海拔高度的增加而相对下降和减少，线路区寒长暑短，四季不分明，昼夜温差大，空气稀薄，气压低含氧量少，大气含氧量比平原低40%，缺氧严重，日照充足，年平均日照率达50～60%，无绝对无霜期，全年冰冻期长达7个月，姜路岭隧道气象（与玛多县气候条件相近）年平均气温-4.2摄氏度，年最高气温3.5摄氏度，年最低气温-10.3摄氏度，极端最高气温26.6摄氏度，极端最低气温-48.1摄氏度，多年平均降水量369.2㎜（实际降水量要大，多集中在6-9月），多年平均蒸发量1372㎜，最大积雪深度16㎝，最大冻结深度277㎝.
隧址区地表水主要为姜路岭山顶及两坡面接纳大气降水，顺坡汇流，北坡流入山底小河，流量为0.1-0.5m3/s，最后汇入长水河；南坡流入山底小河，流量为0.1-0.4m3/s，最后汇入苦海；均为季节性流水，雨季时水量较大，冬季时无水，河床狭窄，河流弯曲呈
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S型。
3、植被与生态环境
测区属高原大陆气候中冷温性干旱草原类型，干旱的气候使隧址区拥有单一的草地植物资源。
4、区域地质概况
据钻探及工程地质调绘，隧址区出露地层较单一，基岩主要为二叠系下统（P1a）为一套地槽型海相沉积碎屑岩系。覆盖层主要为第四系全新统的冲洪积物、坡洪积物。
二叠系下统（P1a）地层，分布在KK329+790－KK332+680（YK329+750-YK332+560）段，为一套地槽型海相沉积碎屑岩系。岩性主要为青灰色、灰黑色泥粉质页岩与板岩互层，夹少量的石英岩、结晶灰岩、砂板岩，呈薄-中厚层状，泥粉质页岩与板岩为泥粉质结构，薄-极薄层理构造，泥钙质胶结差，属软质岩类，层理面极易开裂，逾水易软化，受风化现象严重，地层间褶皱及挤压小断裂发育，节理裂隙很发育，岩°体较破碎。呈碎片状及板片状。岩层产状：进口产状122°∠44-50°，洞身段产状116°-140°∠62°-70°、230°∠71°，出口段产状140°∠45°
第四系全新统坡洪积、冲洪积物（Q3+4de1-ap1）主要分布在隧道进出口及山体表面、沟谷和山前坡洪积扇，其成分为粉质粘土、泥质碎石土及块石土，厚度2.0-10.2m不等，该地层均位于多年冻土层中，多年冻土去上限1.2-2.2m；下限28-42m。其中进口段3.5-7.2m处冻土之间见有大量的冻结层状冰，厚度0.1-0.3m。
二、水文地质条件
隧址区的水文地质条件比较复杂，为连续片状的多年冻土区，地表泉水出露于沟谷斜坡及洼地，发育有冻土积水草沼，从区域水文地质条件分析，有以下4种含水层.
松散岩类冻结层上水：分布在坡洪积覆盖物表层，主要在隧道进口及山梁低洼段，主要受大气降水和两侧高山坡面流水及泉水补给，含水较丰富。进口段冻结层上水较大，表部积水坑较多，水草沼泽发育，对隧道进口段开挖影响较大
基岩裂隙水：分布在洞身下部，含水层包括强、弱风化层节理裂隙及孔隙水，主要分布在泥粉质页岩与板岩互层，结晶灰岩中，地下水赋存于风化裂隙内，主要接受少量大气降水、冰雪融水，和两侧高山山体内的地下水补给，径流较长，在河谷区以下降泉水形式流出或蒸发排泄为主，厚度小，分散不集中，对隧道影响较大，开挖时，可能出现滴水或线状流水。
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冻结基岩裂隙水：分布在洞身段上部多年冻土层中，主要位于泥粉质页岩与板岩互层，结晶灰岩中，地下水赋存于风化裂隙内或层间的冰粒或冰晶，水量不丰富，对隧道影响较小，开挖时，冻岩融化后，可能出现滴水或线状流水，岩体强度降低。
断层裂隙水：分布在洞身段泥粉质页岩与板岩互层中，地下水赋存于贯通性较好的断层及挤压破碎带中，主要接受少量大气降水、冰雪融水，基岩裂隙水补给，径流较长，在河谷区以下降泉水形式流出或蒸发排泄为主，呈条带状分部，对隧道影响较大，开挖断层山，可能出现较大流水，对排水较为不利。
6不良地质及特殊岩土
本次通过地质调绘不良地质现象主要有以下几类： 1）、多年冻土的冻融滑塌
冻融滑塌主要分布国道左侧缓坡处，面积不大，仅30-70㎡，长15-20m，宽10-15m有4-5处，冻融滑塌体将原老路推移5-10m。距隧道进口山坡处100米左右。
2）、涎流冰
涎溜冰是寒冬季节地表水或地下水溢出在缓坡或平地经冻结而成的带状或片状冰面，主要分布于隧道出口左侧沟沟内，K329+920线路右侧泉水，水流量0.8-1L/s，冬季形成涎流水。对隧道出口无大影响。
3）、水草地及水草沼泽
在隧址区姜路岭坡麓及山间洼地处广泛分布有水草地及水草沼泽，特别是隧道进口段发育着多年冻土区冻结层上水；由冻结层上水形成的水草地及水草沼泽，其水位、含水层厚度受冻土上限控制，冻土上限埋深一般1.6-2.2m。对隧道进口影响很大。建议在进口区上侧斜坡建截排水沟，疏干隧道进口坡面汇水。
4）、冻土（特殊岩土）
多年冻土分布于姜路岭南北坡进出口及山顶处，为连续多年冻土区，多年冻土区上限1.6-2.2m；下限28-42m。上部多年冻土层为含亚粘土的碎石土以多冰、富冰、饱冰冻土为主，融沉类别为弱融沉、融沉、强融沉，其水平及垂向分布具不均一性。进口钻孔K329+940在3.5-7.3米处见有大量的冻结层状冰，洞身段K330+700在20-30之间见有大量的冻岩裂隙冰。冻岩进入基岩强风化层20.0-38.0m，主要分布在泥质页岩夹板岩中，冻岩节理张开裂隙内或层间的冰粒及冰晶较发育，多年冻土及冻岩对隧道洞身段影响较小（埋深大于42米），但对隧道进口段开挖时，冻土冻结时，岩土体强度较大，但多年冻土
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开挖融化后，含亚粘土的碎石土呈软塑状，强度极低，成洞极为困难。岩石冻结时强度高，开挖后冻岩融化，裂隙张开，强度降低，易风化成碎块状。受反复冻融作用，洞身极易变形。
三、隧道坍塌原因
1．地质因素
(1)、隧道穿过断层及其破碎带．一经开挖．潜在应力释放，承压快、围岩失稳而坍塌；
(2)、当通过各种堆积体时，由于结构松散，颗粒间无胶结或胶结差，开挖后引起坍塌；
(3)、在挤压破碎带，岩脉穿插带、节理密集带等碎裂结构地层中，岩块间互相挤压钳制，经开挖则失稳，常见围岩掉块、坍落。在软弱结构面发育的情况下，或泥质充填物过多，均易产生较大的坍塌；
(4)在构造运动的作用下，薄层岩体形成的小这种褶曲、错动发育地段，施工中常常发生坍塌；
(5)岩层软硬相间，或有软弱夹层的岩体，在地下水的作用下，软弱面的强度大大降低．因而发生滑坍；
(6)地下水的软化、浸泡、冲蚀、溶解等作用加剧岩体的失稳和坍塌。 2．施工方法和措施不当
(1)施工方法选择不当，或工序间距安排不合理。各工序间距拉得较长久，引起围岩松动、风化、招致坍方的发生；
(2)喷锚不及时，或喷混凝土质量、厚度不符合要求；
(3)采用钢支撑时，支撑架设质量欠佳，支撑与围岩不密贴，两者间的空隙填塞不密实，或联接不够牢固，不能满足围岩压力所需要的强度要求；
(4)有时抽换支撑操作不当，或者当支撑已出现受力过大的现象而来及时加固； (5)爆破作业不当，用药量过多；
(6)处理危石措施不当，引起危石坠落，牵动岩层坍塌。 四、防坍塌方案
1、施工原则
隧道施工严格遵循超前地质预报先行，围岩破碎段“管超前、严注浆、短进尺、弱爆
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破、强支护、快加固、早成环、勤量测”的原则进行施工。
2、超前支护 2.1大管棚
隧道进口及出口30米采用大管棚作超前支护，大管棚采用A108热轧无缝钢管，环向间距40cm，壁厚6mm，环向间距40cm。两段钢管采用“V”型对焊或丝扣连接，钢管上钻孔径为12mm注浆孔，间距15cm，呈梅花型布置，尾部3m不钻孔作止浆段。管棚安装完成后插入4根B16钢筋制作的钢筋笼，注浆采用1:1纯水泥浆，水泥强度等级为42.5，注浆压力0.5～1.0Mpa。
施工顺序：套拱范围环形开挖→临时开挖支护→导向墙及套拱施工→钻机就位→钻孔→扫孔→插入钢管→孔口密封处理→管棚钢管注浆→开挖及支护→进入开挖支护循环
钻孔：采用地质钻机钻进，并顶进长管棚钢管，开孔时低速低压。钻机纵轴方向准确定位，保证孔向正确，每钻完一孔即顶进一根钢管，注一孔浆。
管棚插入：钢管节采用“V”型对焊或丝扣连接，为确保同一横断面内接头数量不超过50%，相临钢管的接头错开量不小于1m，施工前先确定每节的顶入长度，编排好每孔管节顶入顺序，采用机械顶进，并做详细交底。
注浆：注浆压力控制在0.5～1.0Mpa。注浆时做好记录，根据注浆压力及注浆量确定终止时间。
超前大管棚施工工艺见下图1“超前大管棚施工工艺框图”。
砼生产 套拱 导向架 导向管 前期准备(测量放线和场地平整) 管棚施工作业平台或操作间 钢筋加工
钻机就位、钻孔 大管棚加工 下管 综合检查不合格 5 合格 注浆封口 补孔、下管 注浆封口
图1 超前大管棚施工工艺框图
主要技术措施：
a.注浆操作人员必须经过专门培训,并实行岗位责任制，在注浆前充分做好各项准备工作。
b.注浆前，在洞外将管路全部接通，进行试压，试压可用清水进行。在试压时，如管路不通或接头有漏水现象，予以排除，保持管路系统各部件完好畅通。
c.注浆完毕后，清除管内浆液，用水泥砂浆紧密充填，以增强管棚的强度和刚度。认真清洗干净所有的机具设备，特别是搅拌机、注浆管、接头、阀门、贮浆桶等，以备下阶段注浆时使用。
2.2超前小导管、超前锚杆
超前小导管采用A42热轧无缝钢管，长4.5m、壁厚4mm，管壁应钻孔注浆，孔径8mm，间距10cm呈梅花型布置，尾部30cm不钻孔作止浆段；小导管前端应从钢架腹部穿过，导管就位后应焊接在刚加上，搭接长度不小于1m；注浆采用1:1纯水泥浆，水泥强度等级为42.5，注浆压力0.5～1.0Mpa。
表1 超前小导管每延米工程数量表
超前支护类型 衬砌类型 B V偏加强（x） VC V加强偏加强单位 数量 超前支护类型 A42注浆小导管 A42注浆小导管 A42注浆小导管 A22药卷锚杆 环向间距 40cm 30cm 40cm 40cm 备注 双层每环67根 每环45根 每环34根 每环25根 m 86.14 m 57.86 （x），（x） V浅（x），V（x） m 43.71 D IV（x） m 32.14 施工顺序：测量放样→钻孔→清孔→钢管插入→封口→注浆→与钢架焊接。 采用风钻钻眼，并将钢管顶入孔内，钢管尾端与钢架或系统锚杆焊接在一起，必要时加环向钢筋。注浆根据压力状况和跑浆情况确定终止时间，确保注浆效果。超前小导管施
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工工艺流程见下图2。
制作小导管 眼孔布置 钻孔 注浆 顶入小导管 开挖 注浆效果检查 图2 超前小导管施工工艺流程图
超前锚杆施工方法和系统锚杆一样，施工时根据岩体节理产状确定锚杆的最佳方向，并保持不小于1m的搭接长度，尾部焊接在钢架。
3、隧道开挖
本隧道丽江端洞口地形陡峻，隧道偏压，施工场地布置不易，隧道掘进从金江端独头掘进。考虑隧道为小净距段隧道，地形偏压，掘进顺序为先施工右洞，待隧道先行洞通过隧道上方公路完成二衬后在进行左洞开挖。针对小净距隧道施工开挖、爆破监控量测的措施如下：
表2 小净距隧道其他措施
围岩级别 V IV 围岩净距 7～8 8～9 开挖方法 爆破及监控量测 先行洞环形开挖预留核心土法，严格爆破控制，严格监控量测 后行洞单侧壁导坑发开挖。 台阶法 严格爆破控制，严格监控量测 3.1施工要求
（1）、施工原则：左右洞施工时先超前支护、后开挖，开挖后及时支护；开挖工序至上而下，衬砌工序至下而上。
（2）、两隧道开挖掌子面之间距离不超过50m。
（3）、先行洞初期支护完成并进行仰拱浇筑后方可进行相邻后行洞爆破开挖。 （4）、双洞爆破不可同时进行。
（5）、V级围岩爆破开挖时，中岩墙靠先行洞一侧拱腰位置处最大震速不可超过5cm/s，IV级围岩的最大震速不可超过10cm/s；周边相对位移值基本稳定后才能开挖相邻位置的后行洞掌子面。
（6）、隧道爆破开挖前，必须根据开挖段围岩的地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、爆破材料等因素编制详细的爆破设计。钻爆设计的主要内容包括炮眼的布置、数目、深度和角度、装药量和装药结构、起爆方法和爆破顺序等。爆破人员应按爆破设计
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图表及说明严格施工，并根据爆破效果及时修正有关参数，以达到理想的爆破效果。
（7）、爆破应采用光面爆破或预裂爆破，分布开挖时可采用预留光面层光面爆破。光面爆破的参数应根据工程类比法或现场试爆确定，在软弱围岩中开挖时，一次进尺应根据开挖宽度和围岩自稳时间严格控制；在坚硬完整的围岩中开挖爆破时，应考虑有利于控制超欠挖因素综合确定进尺。另外，软岩爆破时周边眼间距应控制在40cm以内，中硬岩爆破时周边眼间距不宜大于50cm。
（8）、开挖时可能对周边建筑物产生影响，应监测围岩扰动范围和震动速度，爆破开挖时必须预留足够的变形量，避免侵界。
3.2监控量测
(1)洞内施工监控量测项目
监测项目分必测项目（A类）和选测项目（B类）。必测项目是用以判断围岩的变化情况和支护结构工作状态的经常性量测。选测项目是用以判断隧道围岩松动状态、喷锚支护效果和积累资料为目的的量测。各类围岩量测项目见表3。
表3 围岩量测项目表
项目 围岩条件 软岩 ××× ××× ××× × (IV～Ⅴ级) ××× ××× ×× ×× × 洞内观察 (A) 净空变位 (A) 拱顶下沉 (A) 地表下沉 (B) 围岩位移 (B) 锚杆轴力 (B) 衬砌围岩 应力 (B) 条件 (B) 洞内 收敛性 (B) 注：×××—必须进行项目；××—应进行项目；×—必要时进行项目。 (2)测点布置
量测断面测点布置见下图。
CL.E
1.5m
ACSL.BD8
图3 监控量测点布设断面图
(3)量测注意事项
①量测项目的初次读数必须在安装后12小时内完成，并在下一次开挖前完成。 ②量测断面间距净空变形，拱顶下沉量测间距S应符合下表要求：
Ⅳ级围岩不大于25m；Ⅴ级围岩应小于20m。围岩变化处应适当加密，在各类围岩的起始地段增设拱顶下沉测点1～2个，水平收敛1～2对。当发生较大涌水时，Ⅴ、Ⅳ级围岩量测断面的间距应缩小至5～10m。
地表下沉量测的隧道纵向间距S为：H<15m时，S=5m；15m ④小净距隧道最薄弱部位是中岩墙，而中岩墙的破坏始于靠先行洞一侧的拱腰位置，因此应严密监控先行洞中岩墙拱腰位置。 ⑤后行洞爆破后应立即检查先行洞中岩墙拱腰是否出现裂缝，如宽度超过3mm或长度超过3m，应立即停止施工并对其进行加固。 ⑥二次衬砌施做时间在围岩和初期支护变形基本稳定并具备下列条件后施做：隧道周边位移速率有明显减小趋势；水平收敛（拱脚边墙中部）＜0.2mm/d；施做二次衬砌前的位移值已达总位移值的80%以上。 4、隧道衬砌 隧道洞身衬砌按新奥法施工原理设计，即以系统锚杆、喷混凝土、钢筋网等组成的初期支护与二次模筑混凝土相结合的复合衬砌形式，按设计支护参数如下表： 表3 分离式小净距隧道洞身衬砌支护参数（除钢筋直径以mm计外，其余均以cm计） 衬砌类型 适用条件 土质类V级V偏（X） 围岩偏压地段 V加强加强喷砼 （cm） 24含 仰拱 24含 锚杆（cm）钢筋纵×横 300 网 A6.5 钢架 预留量砼拱墙（cm） 50～70 砼仰拱（cm） 50 钢筋砼备注 锚杆（cm） （cm） I18 @50 A6.5 @50×100 @20 300 A6.5 9 12 钢筋砼B25@20 B25@20 全12 50 50 断（X） 土质类V级 围岩浅埋地段 洞口偏压岩V浅（X） 质V级围岩地段 洞身一般V级围岩地段 一般以软质IV（X） 岩为主的IV级围岩地段 仰拱 @50×100 @20 @50 钢筋砼钢筋砼面B22@25 B22@25 布300 A6.5 A6.5 @70 50 10 钢筋砼50 钢筋砼置 24 @70×100 @20 B22@25 B22@25 45 10 钢筋砼45 钢筋砼V（X） 24 300 A6.5 A6.5 @70 @70×100 @20 300 B18@20 B18@20 40 8 钢筋砼40 钢筋砼22 @100×120 A6.5 @25 A6.5 @100 B25@20 B25@20 1、每榀钢架设置4根B25药卷锚杆作为锁脚锚杆； 2、钢筋砼采用C25砼； 3、V级围岩净距6～12m，IV级围岩净距6～9m采用施工控制爆破、监控量测等手段控制中岩墙变形。 衬砌施工工序及施工要求：初喷砼3～5cm→施工锚杆→安设钢筋网→钢架架设→复喷砼至设计厚度。喷射砼必须采用湿喷工艺；锚杆必须安设垫板；钢筋网应与锚杆联接牢固，喷射砼时要适时调整喷砼角度，保证钢筋与壁面砼间密实性；钢架与壁面的间隙必须用喷射砼充填密实。 初期支护应及时封闭成环，二次衬砌应及时浇筑；二衬必须采用模板台车和有压泵送砼整体浇筑，并要求在浇筑时保证电、料得持续供给，浇筑不得中断；由于开挖造成的超挖部分，采用与二次衬砌同级的砼回填。 五、隧道坍塌处理措施 （一）、坍塌方前征兆 (1)、量测信息所反应的围岩变形速度或数值超过允许值； (2)、喷射混凝土产生纵横向的裂纹或龟裂； (3)、在坑顶或坑壁发现不断掉下土块、小石块或构件支撑问隙不断调出砂、石屑； (4)、岩层层理、节理缝或裂隙变大、张开。 (5)、支撑梁、发生变形或折断，楔子压扁压劈，填塞木弯曲折断，扒钉受力变形，木文撑发生“辟啪”破裂声； (6)坑道内渗水、滴水突然加剧或变浑。 （二）、隧道坍方处理措施 10 1、防止坍塌扩大范围 坍方发生后，首先应防止坍方继续扩大： (1)、在坍方范围顶部、侧壁上的危石及大裂缝，应先行清除或钳固； (2)、对坍方范围前后原有的支护进行加固，以防止坍方扩大； (3)、在坍塌方范围内架设支撑或喷射混凝土，必要时加设锚杆； (4)、加快衬砌。对坍方两端应尽快作好局部衬砌，以保证坍塌方不再扩大。 2．处理坍塌方措施 (1) 小规模塌方采用在原支撑拱架上部立小拱架的方式，用拱架把坍塌面支撑起来，同时对坍塌面用锚网喷进行封闭。然后再对原断面进行喷射砼施工，原断面初期支护施工时要在坍塌位置的拱部预留注浆管。待支护稳定后第一次对坍塌的空腔压注砂浆或泵送砼进行填充，第一次填充高度以40~60cm为宜。待此处二衬施作完毕后再进行第二次填充(此处二衬必须尽早施作)。如下图所示。 图4 小规模塌方处理方法示意图 支撑塌方面的小拱架坍塌空腔立柱压浆管排气管原断面拱架(2)如坍塌方体较大，或地表已下沉，或因坍体堵塞，无法进入坍方范围进行支护时，则可注浆加固坍体，然后用“穿”的办法在坍体内进行开挖、衬砌。首先对坍塌段掌子面的后方一定范围内进行支护加固。支护采用三台阶法施工。上台阶支护加固至距坍塌里程1.5m处停止，同时对上台阶坍塌堆积表面挂钢筋网喷射砼进行封闭。封闭后对前方上部 11 进行注浆导管安装及注浆施工。加固范围为开挖轮廓线外4m，深度4m。然后改变上台阶高度，按每循环50cm进行开挖支护施工。保证注浆搭接长度1m。而后重复上述注浆及开挖支护施工。具体步骤如下： (1)在坍塌所形成的碴堆后方进行回填，回填长度4~5m，回填到上台阶底部的标高。主要有2个方面的作用：一是能稳定坍塌的碴堆；二是作为立设拱架的施工平台。 第1步 对坍塌碴堆后面进行回填回填形成的台阶掘进方向(2)对塌方体表面用喷射砼进行封闭，封闭范围为整个上台阶的所有坍塌体及掌子面外露部分，喷射砼封闭厚度20cm，局部需要铺设钢筋网的先铺设A6.5钢筋网（20×20）再进行喷射砼施工。然后对坍塌段后方一定范围内采用上台阶、中台阶、下台阶三台阶法进行支护加强。上台阶高度为3m，中台阶高度为3m，下台阶高度2.7m。拱架采用I18 12 的工字钢，间距1m。全环铺挂20×20cm钢筋网，3m长φ22药卷锚杆，环向×纵向间距为1.2m×1m。对后方进行注浆加固时，不能扰动塌方体。上台阶加强支护施工至距坍塌区1.5m处停止。 (3)在距坍塌区0.5m处，上台阶高度改为2m，在此处立设1榀拱架。 第3步 在距坍塌段后0.5处上台阶高 度改为2高，立设一榀拱架掘进方向第2步 在坍塌段后面立设钢拱架过渡段回填形成的台阶掘进方向(4)对坍塌区上方及前方3m范围内进行注浆加固。然后在坍塌区开始处的位置环向安装一排导管并进行注浆，接着在隧道轮廓线内50cm处安装第二排导管并进行注浆，最后在坍塌区后退50cm处沿隧道壁环向安装第三排导管进行注浆。导管采用φ42×4mm的 13 钢管，第一排长度4.4m/根，外叉角45°。第二排长度3.6m/根，外叉角34°。第三排长度3.6m/根，外叉角58°。导管环向间距均为1m，梅花型布置。 第4步 对坍塌区上方及前方进行注浆加固掘进方向(5)注浆加固完成后，进行上台阶开挖及立拱支护。进行上台阶开挖前，必须先施作超前导管。超前导管长度4.5m，环向间距40cm。然后才能进行开挖及立拱支护施工。每循环开挖进尺不得超过50cm，拱架间距50cm，每次只立设一榀拱架。喷射砼厚度24cm。立设上台阶拱架时，采用B25钢筋作锁脚锚杆，在拱架两侧对称同时安装，锁脚锚杆必须锁牢。同时，拱脚垫板必须安装牢固，避免拱架悬空和变形。开挖拱脚时，深度可多开挖20cm，拱架立设完毕后，对拱脚及拱架垫板底部喷射砼把拱脚包起来，这样可避免拱脚不实的情况。坍塌段开挖及拱架尺寸预留变形量按20cm考虑。 第5步 对坍塌区进行上台阶开挖及支护掘进方向 14 (6)在上循环注浆加固区还剩余1m时，停止开挖，进行第二循环的注浆加固，上循环注浆及下循环注浆必须有1m的重叠区。依次累推，进行第三、第四循环的注浆加固。在进行下循环注浆加固的同时，对已掘进坍塌段进行径向注浆，对已施工段再进行注浆加固围岩。径向注浆导管环向及纵向间距1.5m，导管长3m，采用φ42×4的钢管。 第6步 在上循环加固区还剩余1时， (7)在下循环的注浆加固及上循环的径向注浆完成后，继续进行上台阶的开挖及立拱 进行第二循环的注浆加固掘进方向支护施工。 掘进方向 (8)在上台阶开挖及支护完成后，进行中间台阶的开挖及接拱架支护施工。进行中部 第7步 继续进行上台阶开挖及立拱、支护 15 开挖及接拱架初期支护施工时，左右侧跳槽施工，每循环进尺0.5m，每次只接一榀拱架。 (9)中间台阶开挖及支护完成后，进行下台阶开挖及拱架接腿、初期支护施工。 第9步 进行下间台阶开挖及立拱、支护掘进方向第8步 进行中间台阶开挖及立拱、支护掘进方向(10)坍塌段处理完毕后，钻设并安装φ100钢管到坍塌的空腔里面，对空腔采用输送泵泵送C20砼对空腔进行充填，充填厚度不少于60cm。利用充填的砼在隧道范围外侧形 16 成护拱。充填砼采用大塌落度的砼，以利于砼的流动。 第10步 对空腔泵送砼进行充填掘进方向 充填砼(三)、处理坍方常用支护方式 1、喷锚处理 采用喷锚处理较大型坍方，较之采用架设支撑，更加安全、快速，且省工省料。 (1)、由外向内、由上而下，逐段随清坍渣随向岩壁先喷射一薄层砂浆，然后再喷射混凝土。混凝土宜分层喷射，每层厚5cm左右； (2)、喷射1—2层混凝土后，可随即加没锚杆再喷射混凝土； (3)、坍渣的清除后，随即做好衬砌。 2、构件文撑处理 (1)、在坍体不太高、坍体略呈锥形、坍壁不太松散的情况下，使用人字架支撑 (2)、当坍体较高．但坍体两侧壁形状较整齐，且侧向压力不大时，可按垂直于隧道中线的力向架设横向排架。先将坍体顶的石渣扒平，铺上横粱，再在其上架设排架。排架间距根据坍穴围岩情况而定，一般为1～2m左右。须注意在排架间用剪刀撑撑稳，下部横梁要随坍渣的清除随时到换撑稳。 (3)当坍塌方较大，且围岩压力也较大时，宜在坍方范围内全部用纵向棚架支撑。先将坍渣顶部适当扒平，沿隧道中线方向平行设置纵地梁数根(地梁下预铺横梁)，于纵地梁上按照导坑支撑的形式以1m左右的间距架设箱形棚架。以后远层向上架设至坍方顶部，用填塞木塞紧。随着坍渣的清除，加设立枝，并以纵撑撑牢。 17 (4)当坍塌方直至地表而深度不大时(小于10m)，可设置井箍。由地面向下逐步清除坍渣，随即架设箍架文撑。箍架的形式可为多边形、矩形或方形，视坍方的形状而定，架距不大于1m。当坍方较深时，则可先将井口至坍渣顶面一段箍好，不进行清理坍渣，而在洞内采用穿过坍方的施工方法。如坍井较大，宜采用喷锚支护井壁的方法。 (5)当坍塌穴成斜孔时，处理方法根据斜度而定，倾角≤30°时，可按斜井的施工方法进行出渣及支撑；倾角≥35°时，运用井箍支撑及由上而下地清渣。 (四)衬砌措施与回填方法 1、村砌施工 (1)随着坍渣的逐渐清除，衬砌逐段推进时，快速成环。最好由坍体的两端对向施工，随即回填密实。在坍穴最高处或两端衬砌接头处应预留回填及进出料孔。 (2)如坍塌方范围的围岩不够稳定，在处理坍塌方中有继续坍塌的可能时，可在坍方范围内选择适当位置做坍体护拱，以掩护施工操作。护拱上应以碎渣铺填2m厚左右作为缓冲层。 (3)如坍塌体末进行预先注浆加固，而采用“穿过”的施工法时，拱脚处的衬砌施工应加宽灌底开挖轮廓壁(开挖轮廓不过大时)，以便保证拱脚稳固。 2、坍体回填 (1)坍塌方清除坍渣后，则拱背应先以浆砌片石回填2～3m厚，其上再用干砌片石回填，回填高度应尽量填满坍方范围，坍体内木支撑应尽量拆除； (2)在坍塌体的护供与拱圈间应全部回填密实，坍体护拱以上回填厚度可根据具体情况而定．但不应小于2m； (3)如坍塌方范围高大，在坍塌穴内进行间填操作不便时，可选择适当位置另行开凿专供回填用的坑道； (4)如坍塌方直达地表，除按规定做好拱部回填外，另用一般土石回填夯实至距地表1～2m，再用粘土回填至略高于地表并向四周倾斜，周围做好排水沟。 18 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容