1、不良地质条件下隧道病害治理方法摘要：永宁公路瑶岭隧道地质条件极差，施工过程中出现了掌子面和拱顶坍塌及经过煤层段施工中的成功经验和教训进行了总结。 关健词： 不良地质 隧道病害 施工方法 中图分类号：U45 文献标识码：A 永丰至宁都公路是永丰境内纵贯南北的一条主要公路，而瑶岭隧道又是该段的咽喉节上，该隧道全长 702m，地质条件差，施工十分困难，在设计、业主、监理、施工多方协作下，共同攻关完成了隧道的施工。现将不良地质条件下的施工方法作一介绍： 1.瑶岭隧道工程概况 该隧道是双向隧道，起始桩号为 K51+545K52+247 段，总长 702m；净宽 9.5m=0.75m(人行道）+0.5m（
2、左侧余宽）+3.5m2（行车道）+0.5m（右侧余宽）+0.75m（人行道） ；净高 5.0m. 2.地质概况 瑶岭隧道位于永宁线（永丰县境内藤田沙溪之间）南北两端为丘陵地带，隧道处于中低山区。穿越石炭系上统梓山组（C1）砂岩、粉砂岩、炭质砂岩和震旦系上统（Z2）千枚岩组成的中低山区，植被较发育，地下水丰富。不良地质主要有北洞口边仰坡岩土层破碎与松散，在老路运营影响下，存在失稳隐患，在进洞口段又发现废弃的煤层采空区，并贮满水。 3.施工情况 瑶岭隧道从 2005 年 10 月至 2007 年 6 月，经过 18 个月的艰苦施工，完成隧道的主体工程。 从施工的结果来看，实际地质情况比设计探测的地
3、质情况要差得多。类似的 III 级围岩 560m，而实际却一米也没有，全部都是 IVV 级的围岩。围岩破碎，结构不稳定，遇到爆破振动极易坍塌，在这样的地质条件下，隧道施工碰到了以下病害：掌子面坍塌；拱顶部位塌后形成一定的空腔；初期支护变形侵入二次衬砌范围及坍塌。 4.病害的原因和处理方法 4.1 掌子面坍塌 掌子面坍塌的主要原因是地质条件太差、围岩软弱，一经爆破振动就坍塌，主观原因是施工方法不当，开挖面不宜太宽。 对这种松散体充填整过工作面采用了如下处理方法 .首先用喷射砼封闭整过工作面，防止因渗水漏水使坍塌面扩大。 .采用注浆超前小导管424mm，长 5.0m 一根，环向间距 50cm布置，
4、搭接长度不小于 1.0m. .对工作面的松散体和临时支护外侧的围岩，采用注浆加固，使松散体形成具有一定强度的大体积固结体；临时支护外侧形成一环形加固圈，缓解对初期支护的压力。注浆采用水泥单液浆，标号为 42.5 级的水泥，水灰比为 1：1；最小注浆压力为 1.0Mpa. .注浆 24 小时后开始掘进，开挖采用台阶法加预留核心土法施工，开挖过程中采用弱爆破、短进尺、强支撑的方法进行，拱架采用 I18 工字钢，间距按 50cm 一榀进行安装，整个软弱面就是采用这种方法进行。 4.2 拱顶部位塌后形成一定的空腔的处理方法 .对坍塌面初期支护进行加强支护，并预埋二根导管插入空腔内。 .在初期支护稳定后
5、，用输送泵向空腔内灌注砼，灌注砼时不宜过快、过急，以免由于砼的自身重量又把支架压垮，要分次分批进行灌注，直到空腔处形成一层稳固的保护层后停止灌注砼。 .根据空腔的深浅确定砼的灌注量。 .尽快进行二次衬砌的施作，并在塌空区加大主筋规格。 4.3 初期支护变形侵入二次衬砌及垮塌 4.3.1 初期支护变形、垮塌的原因 .地质条件差，围岩松散、破碎，稳定性差；地下水丰富，因而围岩对初支产生较大的压力，导致初期支护局部变形、垮塌。 .初期支护结构形成不妥当，二次衬砌没有及时跟进造成此种原因。4.3.2 根据初期支护变形的大小，采用不同的补救措施 .侵入 5.0cm 以内，采用浇筑二次衬砌砼时加大主筋规格
6、进行补强。.大于 5.0cm,采取拆除初期支护，重新进行初期支护的安装。在拆除过程中，按每榀进行，用人工加风敲的方法进行拆除。 4.3.3 初期支护垮塌的处理 在初期支护垮塌部位，对初期支护进行补强设计，即由原来的 I14工字钢，改变为 I18 工字钢，间距由原来的 1.0m/榀，改为 0.5m/榀设计。并及时施作仰拱，使其初期支护成环。塌空处根据以上讲的方法相同处理，在二次衬砌浇筑时加大主筋规格。 5.值得总结的问题 该隧道不光是因地质条件差的客观原因，也有设计和施工的主观原因，笔者认为有以下经验教训值得总结： .该隧道第一次设计时净空为 8.5m,后由于设计上的新老规范对二级公路的不同要求
7、，进行改变。 .地质调查深度不够，误差大，造成设计、施工准备都不足。 .承包商经验不足、重视不够，抱着侥幸心理，轻估了隧道的地质条件差可能出现的问题。 .施工方法不当，引发了初期支护的严重变形。是上下台阶断面分段不合理，上台阶断面超大，使开挖、支护作业时间过长，二次衬砌没有及时跟进，围岩不能形成自稳应力圈，违背了新奥法原理。二是承包商没有正确领会施作及时、同围岩紧密贴合的内涵；初期支护是新奥法保护和调动围岩自承能力形成理想支护形式的最主要特征。因此，模注地段无法及时加固、密贴围岩，导致围岩应力作用于初期支护之上，引发初期支护严重变形就成为必然。 .业主、监理、承包商对隧道在如此复杂的地质条件下施工经验都不足，没有聘请有经验的专家作指导，造成施工不安全，得不偿失。
