摘要：結(jié)合新響沙灣隧道工程實例，通過對隧道膨脹土洞段塌方的研究，分析隧道塌方原因，詳細(xì)闡述了塌方處理方案、施工注意要點，對同類圍巖隧道施工具有一定的借鑒意義。 
        1 工程概況
        1.1 工程概況 新響沙灣隧道全長3430m，除進(jìn)口1057m，出口129m位于直線上，其余均位于半徑為4500m的曲線上，縱坡11.5‰。隧址區(qū)地震烈度Ⅷ地震動峰值加速度0.20g。
        1.2 工程地質(zhì)和水文地質(zhì)
        1.2.1 工程地質(zhì) 新響沙灣隧道為鄂爾多斯臺地剝蝕丘陵區(qū)，溝谷縱橫，切割強(qiáng)烈，地形起伏較大。圍巖為白堊系下統(tǒng)（K1），紫紅色、姜黃色、灰綠色含礫泥質(zhì)砂巖，砂石含量5～20%左右，泥質(zhì)膠結(jié)，砂狀結(jié)構(gòu)，薄層～中厚層構(gòu)造。局部夾薄層狀紫紅色泥巖。強(qiáng)風(fēng)化層約10～30米。地層產(chǎn)狀近水平。
        1.2.2 水文地質(zhì)特征 地下水主要為賦存在河床沖洪積砂層中的空隙潛水，水量較豐富，膨脹土地帶地下水豐富，基巖裂隙水不發(fā)育。
        2 塌方過程描述
        2008年9月27日早7時，新響沙灣隧道GDK48+885～GDK48+950段邊墻出現(xiàn)多條裂縫，裂縫內(nèi)有水滲出，部分拱腳出現(xiàn)向外擠出的現(xiàn)象。2008年9月28日～2008年10月9日期間，GDK48+885～GDK48+950段不時出現(xiàn)鋼筋斷裂的聲音，多處出現(xiàn)環(huán)向裂紋，多處噴射混凝土面崩裂。邊墻從拱腳以上1.7米處鋼架整體被壓斷，拱頂邊墻變形嚴(yán)重。掌子面已經(jīng)全斷面塌方封堵；縫寬1cm以上的裂紋有十多條，最大裂縫寬度達(dá)到60cm；拱墻部位格柵鋼架大部分?jǐn)D出變形，筆耕文化傳播，最大變形達(dá)80cm；裂縫處滲漏水現(xiàn)象嚴(yán)重。2008年10月10日下午15時10分GDK48+885～GDK48+950段出現(xiàn)整體坍塌，塌方過程無人員傷亡。
        3 塌方原因分析
        塌體段為白堊系下統(tǒng)灰綠色泥質(zhì)砂巖，泥質(zhì)膠結(jié)，砂狀結(jié)構(gòu)，薄層～中厚層構(gòu)造，水平層理極其發(fā)育，經(jīng)鐵四院檢測后發(fā)現(xiàn)該種砂巖為膨脹性質(zhì)，且屬于中度膨脹。由于膨脹土圍巖具有“吸水而膨脹，失水而收縮”的特性。塌體段為富水段，圍巖遇水極易軟化崩解，圍巖中度膨脹性加速、加大圍巖應(yīng)力釋放，造成圍巖松動圈范圍大，在初期支護(hù)支撐力不夠的狀態(tài)下，由于圍巖壓力和膨脹壓力的綜合作用，使圍巖產(chǎn)生局部破壞，然后逐漸牽引周圍土體連續(xù)破壞。
        4 塌方處理方案
        處理塌體的總體方案：首先對塌體進(jìn)行大管棚施工，然后在已施工完畢大管棚上方進(jìn)行混凝土造殼，在混凝土殼體的掩護(hù)下，實施四臺階開挖，并且加強(qiáng)支護(hù)，具體措施如下：
        4.1 對GDK48+893.5～GDK48+898.5段塌方部位用塌方碴料從兩側(cè)向中間進(jìn)行回填，回填至拱頂設(shè)計標(biāo)高后對剩余空洞采用輕質(zhì)材料進(jìn)行填塞，以形成內(nèi)模。
        4.2 回填工作完畢之后在靠近塌方段處并排架設(shè)三榀I22工字鋼作為管棚支承鋼架，工字鋼鋼架之間焊接牢靠。
        4.3 拱部90°范圍內(nèi)架設(shè)Φ108管棚，管棚間距為30㎝，外插角為15°，長度為6米（伸入塌方部位5米，外露1米），管棚與鋼架焊接牢靠。   

 

本文編號：7123