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1、隧道右线出口隧道大变形初步处理方案一、工程概况*隧道为上下独行双洞四车道分离式隧道，右洞起讫里程为YK95+434YK98+380,全长2946米，其中明洞32米，V级围岩段574米，IV级围岩段780米，ID级围岩段长1560米。隧道出口洞门位于山体斜坡，自然斜坡西北倾，坡角10度左右，表层碎石、粉土覆盖，下伏强风化石英斑岩，边坡稳定性较好。由于发育三组节理，将岩体切割成块体，易于造成边坡零星掉块。隧道右线（出口）地表沉陷里程桩号YK98+344.2YK98+328段开挖揭示起拱线以上以粉质粘土为主，红褐色，整体性极差，强度低，遇水软化，一旦地表有雨水，下部则会出现局部湿润现象。起拱线以下以
2、粉质粘土夹杂少量强风化石英斑岩为主，整体性差，强度低，开挖后局部浮石剥落较多，特别是右侧边墙土体自稳能力低。二、施工现场概况1、*隧道右线（出口）洞口里程桩号YK98+380,明洞里程桩号YK98+380YK98+364,16米。明暗分界里程桩号YK98+364,洞口超前大管棚施工里程桩号YK98+366YK98+336。2、施工现场，进洞采用单侧壁导坑（CD）法,里程桩号YK98+364YK98+344.2o里程桩号YK98+344.2开始改变施工方法，采用三台阶七步法施工，上台阶里程桩号YK98+328,循环进尺为一幅拱架间距。中台阶（右）里程桩号YK98+335.2,中台阶（左）里程桩号
3、YK98+344.2,下台阶（右）里程桩号YK98+344.2,下台阶（左）里程桩号YK98+348.4,中、下台阶施工进尺为12幅拱架间距。3、洞内沉降收敛观测值均在施工允许范围内。2013年7月17日14:30左右洞内目测里程桩号YK98+344.2YK98343左导洞出现一道长约2米环向裂缝，缝宽约35mm;16:30发现上台阶左侧拱脚位置土体开裂位移，及时通知洞内施工人员撤离施工现场，安排专人观察洞顶地表变化情况，约16:50左右，洞内里程桩号YK98+344.2YK98+328段初期支护拱架自小里程方向至大里程方向产生大面积沉降，沉降值30Cm80cm,伴随喷射碎严重开裂，局部拱架失
4、稳，扭曲变形。目测里程桩号YK98+344.2YK98+343左导洞环向裂缝贯通，缝宽约30cm。洞顶地表观察发现位于里程桩号YK98+344.2YK98+328段洞顶正上方出现约15mX18m沉陷区，缝宽20Cm180cm,缝深60Cm150cm。地表原土层结构严重破坏。三、原因分析1、根据现场实际地形测算，*隧道右线（出口）洞口浅埋段埋深极浅。洞身穿越地表自然水沟埋深约1.5米，土体松散，地表土体为常年流水积累而成淤泥质。以7月8日，XX高速XX管理处、设计代表、总监办、驻地办、施工单位有关人员对*隧道出口右洞YK98+350.2处洞顶地表沉陷情况进行了现场实地考察为依据，参加人员一致认为
5、YK98350.2处洞顶地表沉陷原因是由于该处位于低洼地段，埋深较浅（约1.5米）。加上7月7日18:00*地区普降雷阵雨，雨量较大，致使该处洞顶地表出现沉陷，形成空洞。由于洞顶覆盖层较薄，洞内暂时未受大的影响，只是拱顶沉降有所加大（14小时下沉约1.5Cm）。为了确保施工质量和安全，要求施工单位及时处理空洞和加强洞内支护，防止进一步坍塌，洞顶地表空洞采用流态粉煤灰回填处理等洞内支护加强等一系列措施。2、洞内掌子面围岩开挖揭示起拱线以上以粉质粘土为主，红褐色，强度低，自稳能力极差，蓄水能力极强，且蓄水饱和后极易液化成稀泥状，无抗剪强度。起拱线以下以强风化石英斑岩夹杂碎石土为主，强度低，透水性差
6、。洞顶地表为黑色粉土，由于当地冬季气温极低，常年大半时间为冻土状态，在冻融循环作用下，土体松散，无自稳能力，蓄水能力强，透水性差。3、气候原因：当地6月至9月为多雨水季节。7月7日18:00*地区普降雷阵雨，雨量较大，致使该处洞顶地表出现沉陷，形成空洞。7月14日晚至7月15日当地持续降雨量很大，雨水渗透洞顶地表土整个土体层，洞内局部初衬表面湿润渗水。洞顶土体在蓄水饱和的情况下，土体液化，抗压强度及抗剪强度急剧下降，造成右线洞内初支体系失稳而整体下沉。四、紧急应急方案1、洞顶地表沉陷范围外5米采用人工挖掘”V型截水沟，深30cm,宽30cm,尽量保护原地表结构，以地表草皮植被作为截水沟沟壁土填
7、。可以有效防止地表沉陷区范围以外雨水再流至沉陷区增加土体自重压力。2、地表沉陷区采用人工搭设钢管架，以木板为支撑，洞顶地表全部覆盖防水彩条布，防止暴雨或雷阵雨雨水再侵落至沉陷区增加土体自重压力。3、地表沉陷区范围8米外设置安全警戒线，禁止闲杂人员入内。4、洞内中、下台阶及时采用硝体回填反压，防止拱架在土体压力下继续变形坍塌。五、初步处理方案结合现场实际地质情况,采纳管理处、总监办、驻地办意见，同时征求隧道施工经验丰富的施工班组人员意见，特制定以下地表沉陷区明挖法初步处理方案。1、以上台阶高程为分界线，按照1:0.5的坡比刷坡，由测量班结合现场实测地形标高放线。2、为防止明挖时出现地表沉降联合效
8、应，己沉陷土体影响未沉陷区域土体，破坏地表原土层结构。里程桩号YK98+355YK98+344.2,YK98+328YK98+325段及YK98+348YK98+325沿隧道纵向在开挖线两侧外8米范围内施作超前注浆小导管进行地表加固。505mm热轧无缝钢管，L=4.5m,钢管加工为钢花管，间距0.5m0.6m,梅花形布置，注水泥水玻璃双液浆，注浆压力1.52.5MPa03、采用机械开挖，由地表向下明挖至上台阶。4、里程桩号YK98+344.2YK98+328段两侧明挖法边坡采用注浆小导管注浆，L=3.0m,505mm热轧无缝钢管，钢管加工为钢花管，间距0.5m0.6m,梅花形布置，注水泥水玻璃
9、双液浆，注浆压力1.52.5MPao5、为防止边坡土块剥落，确保施工安全，里程桩号YK98+344.2YK98+328段两侧明挖法边坡防护：锚杆22早强砂浆锚杆，L=3.0m,间距1.2ml.2米，网片6.0Q20CmX20cm,C25碎喷射IoCm。6、洞内自里程桩号YK98+344.2一次性（或分几次）拆除已经变形失稳拱架28根。测量放样，施作初期支护：原设计钢支撑122b型钢调整为125b型钢，间距1桶/60Cm调整为30cm；纵向连接钢筋调整为口6工字钢，长40cm,呈Z字型焊接于工字钢内槽形成桁架支护体系，增强刚度及整体性；锁脚锚杆,原设计锁脚锚杆改为锁脚导管，上、中、下台阶各8组，
10、505mm热轧无缝钢管,L=3.5m,每桶拱架48根，拱架内侧采用25螺纹钢筋上下夹紧焊接于拱架上,注水泥单液浆,注浆压力0.5LOMPa。双层网片，8.020CmX20Cm；C25喷射混凝土厚度32cm；在原设计支护参数基础上拱、墙位置增加径向注浆小导管：505mm热轧无缝钢管，L=4.0m,钢管加工为钢花管，间距0.5m0.6m（环X纵），注水泥水玻璃双液浆，注浆压力1.52.5MPa。为确保初支后回填土内部能有效排除地表渗水，防止洞顶蓄水增大初支压力，在原设计基础上增加初支排水措施：每根拱架拱顶120。范围内固定505mm热轧无缝钢花管，L=5m,5o-10o,不注浆，作为地表渗水排水孔
11、，同时可确保初支排水系统反填时不被损坏。拱架施工至里程桩号YK98+328,采用纵向双层超前注浆小导管，L=6.0m,505mm热轧无缝钢管，钢管加工为钢花管，第一层外插角10。15。，第二层外插角20。25。，环向间距35cm,纵向搭接大于1米，注水泥水玻璃双液浆，注浆压力1.52.5MPa再进入正常施工。6、临时防水措施：为防止在洞顶明挖后施作初支期间降雨地表水渗入边坡影响边坡稳定性，以沉陷区为中心在洞顶搭建临时防雨彩钢棚，6080m2,高3米。7、地表土体回填。实际测量里程桩号YK98+344.2YK+328段洞顶埋深4.55.5米，在初期支护表面回填水泥拌合粘性土（人工夯实）至拱顶设计
12、高程上3.5米处整平后钢筋混凝土顶板施工：绑扎钢筋:纵向2220Cm,横向1220cm,双层钢筋，净距56cm,箍筋$8.020x20cm,险保护层厚度不小于5cm,现场浇筑S8防渗C30碎70cm,振捣密实。顶板碎达到设计强度70%后开始回填地表腐殖土，恢复原地貌。9、地表土体回填完成后。里程桩号YK98+344.2YK98+328段在拱、墙位置增加径向注浆小导管：505mm热轧无缝钢管，L=3.0m,钢管加工为钢花管，间距0.75m0.6m(环X纵)，注水泥水玻璃双液浆，注浆压力1.52.5MPa。10、二衬排水措施：为防止初支与二衬之间水压力过大影响联合支护效应，里程桩号YK98+364
13、YK98+325段埋设环向Q型弹簧排水管,间距2m,共铺设21环。可起到有效的排水效果。六、关于V级围岩洞口浅埋加强段加强支护的建议针对我项目*隧道右线出口V级围岩洞口浅埋加强段(YK98+364YK98+230,134m)在实际施工中出现的问题，如分别于7月7日YK98+350,2洞顶塌陷，7月17日YK98+344.2YK98+328地表沉陷(目前洞内停止一切施工)。考虑到施工高峰期正值当地多雨水季节，为了能有效保证工期，对于V级围岩洞口浅埋加强段(YK98+364YK98+230,134m)特提出以下初期支护加强方案：里程桩号YK98+325YK98+230,95米沿隧道纵向施作注浆小导
14、管进行地表加固，横向范围由拱墙外切线外6米，宽27.13米。505mm热轧无缝钢管，长度由地表至隧底向下5米，钢管加工为钢花管，间距0.5m0.6m,梅花形布置,注水泥水玻璃双液浆,注浆压力1.52.5MPa。拱、墙位置里程桩号YK98+348YK98+325段采用纵向双层超前注浆小导管，L=6.0m,505mm热轧无缝钢管，钢管加工为钢花管,第一层外插角10。15。，第二层外插角20。25。，环向间距35cm,纵向搭接大于1米，注水泥水玻璃双液浆，注浆压力1.52.5MPa0122b型钢拱架间距由原设计160cm调整为1幅/45cm；纵向连接钢筋调整为116工字钢，长40cm,呈Z字型焊接于
15、工字钢内槽形成桁架支护体系，增强刚度及整体性；锁脚锚杆,原设计锁脚锚杆改为锁脚导管，上、中、下台阶各8组，505mm热轧无缝钢管,L=4.0m,每根拱架48根，拱架内侧采用25螺纹钢筋上下加紧焊接于拱架上,注水泥单液浆,注浆压力0.5LOMPa；拱、墙系统锚杆采用RD25N型普通中空注浆锚杆，L=4m,纵、环向间距6075cm;双层网片，8.020CmX20Cm；C25喷射混凝土厚度28cm；在原设计支护参数基础上拱、墙位置增加径向注浆小导管：505mm热轧无缝钢管，L=3.0m,钢管加工为钢花管，间距1.0m1.2m（环X纵），注水泥水玻璃双液浆，注浆压力1.52.5MPa。在三台阶施工过程中每台阶预留核心土挖除后立即增设临时仰拱：上、中、下台阶拱脚处焊接118型钢，纵向连接钢筋221.0m,浇筑C25碎25Cmo七、以上方案措施为初步处理方案，待XX高速XX管理处、设计代表、总监办、驻地办、施工单位及相关专家组共同确定好处理方案后再上报最终详细方案。
