(中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司， 湖北 武漢 430000)

根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，淺埋暗挖施工技術(shù)最早出現(xiàn)于上世紀(jì)九十年代末的復(fù)興門地鐵折返線工程項目，并取得了良好成效，在此之后便在各大城市的交通建設(shè)行業(yè)展開了廣泛應(yīng)用，尤其是在各種工藝、技術(shù)不斷創(chuàng)新背景下，粉砂、淤泥質(zhì)軟土的成洞水平也在日益完善成熟。本文主要基于某隧道淺埋暗挖出現(xiàn)的冒頂塌方，充分參考施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件和技術(shù)水平等因素，通過“淺埋暗挖”工作原理來對松散土質(zhì)展開注漿加固，從而有效增強工程實際強度，對日后相關(guān)工作展開具有一定指導(dǎo)性意義。

一、工程概況

二、地質(zhì)水文特征及施工參數(shù)

在此以某省隧道施工為例，其總長度約為256m，單洞雙向通行，其中最大開挖跨度約為12m，隧道主要位于河谷地帶，埋設(shè)深度大約在25-45m深度之間，淺埋偏壓，屬于典型化的傍山隧道。同時該隧道地質(zhì)環(huán)境總體較差，進出口均處于切沖溝內(nèi)，圍巖崩坡積碎石將其全面覆蓋，厚度約在2-10m范圍內(nèi)，穩(wěn)定性能較差，被列入到V級區(qū)域，而洞身階段則是主要包括凝灰熔巖和角礫熔巖兩種，在受到強風(fēng)沖擊圍巖便會破碎。除此之外，地下水類型主要是第四系堆積層孔隙水和基巖裂隙水，主要獲得資源提供來源便是雨雪補給，具有較好排泄條件。而基于施工參數(shù)角度來看，該隧道主要為復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)類型，其中初期階段支護為噴錨支護+型鋼架；二次階段支護為混凝土襯砌，利用機械設(shè)備對其展開開挖，通常要將循環(huán)進尺合理控制在0.5-1.0m之間。而隧道洞口Ⅳ圍巖階段主要使用上下臺階法，對爆破現(xiàn)象合理控制，而循環(huán)進尺則要限制在1.5m之內(nèi)。

三、隧道冒頂塌方原因及過程

該工程施工到洞身的 K11+170-K1+176階段由于受到強風(fēng)影響，導(dǎo)致凝灰熔巖和角礫熔巖出現(xiàn)塌方情況，逐漸呈現(xiàn)出“人”字形狀，其中塌方最嚴(yán)重約高6.5m左右，對此施工單位主要采用是全斷面開挖手段。然而在幾日之后，又發(fā)生了二次塌方，經(jīng)過針對施工現(xiàn)場的詳細檢查可以確定，主要為土和松散石塊結(jié)合的物體，逐漸致使地表結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫問題，并引起較大范圍的下陷。而施工單位采用全斷面開挖手段對其進尺約為2m，卸荷過大，導(dǎo)致第一次拱頂塌方出現(xiàn)，在后期施工仍然采用全斷面開挖，致使隧道再次發(fā)生塌方。由此可以發(fā)現(xiàn)，該隧道冒頂塌方出現(xiàn)的主要原因在于施工過于冒進，松散承受壓力嚴(yán)重超過實際支護承載力，從而導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)失去穩(wěn)定性。

（二）基于淺埋暗挖原理隧道冒頂塌方治理的實際應(yīng)用效果

三、淺埋暗挖工作原理

所謂淺埋暗挖原理便是指將初期支護作為基礎(chǔ)荷載的全面承擔(dān)，將二次建模作為安全性保證，而最終初期支護和二次襯砌則需要共同進行承載。具體如下：第一，盡可能選擇合理的輔助性施工手法展開超前支護，積極實現(xiàn)圍巖加固效果，充分調(diào)動部分圍巖的承載能力；第二，采用科學(xué)合理開挖手段，起到及時支護、封閉及圍巖效果；第三，在隧道治理施工期間應(yīng)充分保證測量監(jiān)控和信息反饋工作的有效落實，制定科學(xué)完善的設(shè)計方案。

二、全面施工方案

基于淺埋暗挖原理的隧道冒頂塌方治理方案主要包括以下幾步驟：第一，封閉地表裂縫和塌方體結(jié)構(gòu)。為達到防止地表水滲透其中，全面提升施工安全性的效果，施工人員在對洞內(nèi)展開具體施工之前，要利用噴射混凝土將隧道內(nèi)部因塌方而導(dǎo)致出現(xiàn)的裂縫嚴(yán)密封閉，同時進行背后注漿回填，避免隧道內(nèi)部出現(xiàn)再次塌方問題。待隧道塌方體穩(wěn)定后，安排施工人員進行塌體渣土清理。

第二，隧道冒頂塌方的注漿加固和支護施工。一般對于隧道冒頂塌方來說，治理施工的關(guān)鍵就在于注漿加固，經(jīng)過綜合因素的考慮分析，如塌方體結(jié)構(gòu)為土石混合體，結(jié)構(gòu)類型過于松散，孔隙之間存在差異較大，并且施工現(xiàn)場機械設(shè)備和技術(shù)水平有限，都決定了需要選擇小導(dǎo)管注漿回填手段，具有施工操作靈活性較高和質(zhì)量保障的良好優(yōu)勢。而小導(dǎo)管注漿具體就是指止水和加固兩方面內(nèi)容，采用前進式分段注漿，將其注漿壓力嚴(yán)格控制在0.4-0.6MPa之間，將加固終壓嚴(yán)格控制在1.0-1.5MPa之間，實際注漿壓力還需要充分根據(jù)現(xiàn)場測試來明確。同時基于“封閉巖面，穩(wěn)定塌體”工作原則，施工人員還需要對隧道冒頂塌方的后方洞徑位置使用長錨桿手段來對進行支護加固，避免塌方范圍擴大。除此之外，隧道冒頂塌方階段的支護參數(shù)如下：初次支護采用C25噴射混凝土進行巖面封閉，然后架設(shè)I18工字鋼的型鋼拱架，并將其之間距離合理控制在50cm左右，采用ф 22鋼筋按間距500mm在型鋼拱架內(nèi)外兩側(cè)進行焊接連接，確保拱架的整體穩(wěn)定性，在進行C25噴射混凝土封閉成環(huán)，保證其初次支護能與圍巖有著緊密結(jié)合，并且還要做好初次支護的鎖腳工作，在隧道邊墻拱架腳部位置設(shè)置ф36鋼焊管，長度不小于100cm。

第三，二次襯砌計算。施工人員需要選擇隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)松散程度最厚的K11+173階段展開準(zhǔn)確計算，基于原設(shè)計洞身二次襯砌30cm厚度C40混凝土可以了解到，為充分保證隧道行駛的安全性，需要二次襯砌增加為35cm厚度的C40混凝土，而結(jié)構(gòu)主筋則按ф25＠150mm布置。同時隧道和圍巖之間的關(guān)系可用彈簧對其進行模擬，通過“荷載-結(jié)構(gòu)法”展開計算，二次襯砌需要承受全部荷載計算，安全系數(shù)達到 K=2。通過相關(guān)計算檢驗可以充分明確該隧道冒頂塌方的具體位置和裂縫大小等數(shù)據(jù)，從而基于此來及時制定合理有效的應(yīng)對措施，保證其使用功能和承載力都能最大限度提高。

三、監(jiān)控測量

基于淺埋暗挖原理的隧道冒頂塌方，需增加監(jiān)控測量的頻次及密度，故在初次支護的 K11+173-K1+178范圍內(nèi)進行加密監(jiān)測，原設(shè)計拱頂沉降點和周邊收斂點按20m一道進行布置，現(xiàn)按10m一道進行布置，以便保證現(xiàn)場及時掌握隧道結(jié)構(gòu)的變形情況。

結(jié)束語：

總而言之，現(xiàn)階段隧道工程由于受到地質(zhì)條件因素和施工單位違規(guī)操作等不良行為等影響，導(dǎo)致隧道頻頻出現(xiàn)冒頂塌方現(xiàn)象，需要充分引起相關(guān)施工單位的關(guān)注和重視，根據(jù)上文案例可以了解到，對于較松散土質(zhì)結(jié)構(gòu)的隧道塌方來說，需要嚴(yán)格基于淺埋暗挖施工原理，及時采取相應(yīng)的分段開挖與支護加固措施，充分掌握冒頂塌方的相關(guān)參數(shù)，合理應(yīng)用前進式分段注漿的小導(dǎo)管注漿手段。尤其需要注意的一點便是在隧道冒頂塌方出現(xiàn)之后，圍巖也具備一定程度穩(wěn)定性，因而要在最短時間范圍內(nèi)制定完善的應(yīng)用解決方案來對塌方起到控制作用，從而便于取得塌方治理的最佳應(yīng)用成效。

[1]鄒金杰,顧鑫杰,章立峰等.淺埋暗挖原理在西部某隧道冒頂塌方治理中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代隧道技術(shù),2016,53(2):202-206.

[2]陳戴文,靳旭.不良地質(zhì)淺埋暗挖取水隧道施工技術(shù)淺析[J].設(shè)備管理與維修,2015(z1):16-18.

[3]符志華.淤泥質(zhì)土大斷面淺埋暗挖施工局部塌陷修復(fù)技術(shù)[J].施工技術(shù),2017,46(7):102-106.

[4]林鵬遠,朱朋金,顧學(xué)建等.砂卵礫石地層中淺埋暗挖法超前小導(dǎo)管注漿施工技術(shù)[J].水利水電技術(shù),2013,44(1):105-108,116.

[5]李保群.某電纜隧道塌方處理及其地表土層加固方案[J].西部交通科技,2014(10):73-77.