小结隧道爆裂的原因及拯救措施

1塌方原因分析

隧道埋深是影响塌方发生的重要原因。隧道埋深如果过浅，隧道上部就不容易形成应力拱，极易发生垮塌或者是滑坡。如果隧道埋深过于深，构造应力就会容易过大，不仅会发生诸如岩爆，脆性坍塌。还可能由于岩石一直处于高应力条件下，岩石可能变脆变散，极其容易坍塌。通过对以上数据的分析，可以看出存在如下规律：调查显示，由于地下水引起的塌方约占总塌方的35%以上，地下水的软化、浸泡、冲蚀、溶解等作用加剧岩体的失稳和塌落。岩层软硬相间或有软弱夹层的岩体，在地下水的作用下，软弱面的强度大为降低，因而发生滑塌。把水作为塌方的一个重要原因单独指出，主要是因为水在塌方中的特殊作用，它起到一个“催化”塌方的发生，“恶化”塌方发展的作用。当围岩级别相同时，隧道埋深越小，隧道越易发生塌穿型塌方隧道埋深对拱形塌方的塌方程度存在一定的影响，隧道埋深越大，拱形塌方程度越严重，当隧道埋深达到一定程度时，塌方程度又趋于减；对塌穿型塌方而言，隧道的相对埋深（隧道埋深/隧道跨度）越小，塌方对地表的影响程度越小，塌方程度也越弱。

支护强度不够、防排水措施不力、开挖进尺不当、支护背后存在空洞、钢拱架未坐落在坚实的基础上等施工技术问题对塌方起到不可忽略的诱发作用。施工进度安排不合理、施工工序不合理、监控量测和地质预报不准确及时，从而使设计的支护和衬砌不能有效的抵御围岩压力。或者由于施工队伍技术水平低，管理水平差，对可能遭遇的塌方以及产生塌方后的处理缺乏思想准备和相应的技术措施，最终会导致事故的发生。地质勘察不准确。隧道在设计时，由于地质勘探资料提供的围岩情况与实际相差较大，围岩级别划分不准等种种条件的限制，使设计者对隧道所在区的地质情况了解不清，对可能遭遇一些特殊地质，如断层、溶洞等没有勘察到位，导致原设计的支护体系不足以维持围岩的稳定性。开挖方法选择不合理。比如说在破碎围岩段中采用全断面开挖比台阶法塌方的风险大，另外，施工爆破对围岩会产生扰动破坏作用，而且二次爆破对围岩的扰动破坏更大，重复作用的扰动，会导致围岩中已有裂缝累积性地扩展。爆破次数越多，由爆破震动波产生的剪切效应造成松塌的机率越高。因此施工方法选择不当也会诱发塌方。开挖跨度。一般来说，开挖跨度越大，结构将承受较大的围岩压力，受力条件较为复杂，加上施工期间诸多工序的相互影响，围岩的多次扰动以及支护衬砌相互之间的非同步施工等诸多因素影响，围岩收敛变形就较大，故极易发生围岩失稳和隧道衬砌结构开裂与破坏现象。

2塌方处理措施

（1）防止塌方体进一步扩大，先对裸露围岩进行封闭，从两侧往中间喷射C20砼，由于一次无法喷射到位，采取多次轮班喷射，确保喷砼厚度大于10cm以上；

（2）右侧堆积的塌方体上部沿路线径向且向下倾斜施作Φ42×4.5mm注浆小导管，长度为4.5m，纵向间距100cm，环向80cm，共施作5排；对塌方体进行注浆加固，防止清除侵入净空内的松散塌方体引起二次更大规模的塌方，由于塌方体土石很松散，孔隙率很大，注浆量要比自然密实土石大，注浆量以现场实际灌注并经现场监理确定工程量为准；

（3）浆加固达到一定强度后，短进尺对塌方体进行开挖，在原格栅拱架位置重新架立钢筋格栅拱架与左侧没有塌落的拱架连接牢固；同时，在两榀格栅拱架之间架设一榀钢拱架，采用I18工字钢加工成型，在接头处采用加设纵向梁进行连接，在每榀拱脚位置施作2根Φ42×4.5mm注浆小导管锁脚锚管，并与拱架焊接牢固，铺设双层φ8钢筋网；分层喷射C20砼，厚度为25cm，并在拱腰位置预留100cm×100cm窗口，为后续塌方空腔处理提供通道；

（4）采用泵送砼的方式在预留窗口位置泵送C20砼填充支护背后空腔，由于空腔较大防止填充砼自重压垮拱架，应分次浇注，当达到预留窗口位置时封闭窗口，埋设Φ130mm钢管；分次采用泵送M15砂浆填充密实。

作者：林志凌 单位：漳州沈海复线高速公路有限公司