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对新陈家山2号隧道坍塌处理的思考1论文摘要：随着道路建设的需要，隧道逐渐成为铁路的重要辅助通道，然而目前隧道的坍塌情况偶有发生。坍塌是隧道施工过程中的第一要害，在隧道安全事故中占到半数以上。本文针对新陈家山2号隧道拱顶塌方情况进行分析，并提出相应的处理的措施以及防止隧道坍塌的建议，以供参考。关键词：隧道泛亚铁路坍塌处理技术措施对新陈家山2号隧道坍塌处理的思考2目录一、新陈家山2号隧道工程概述.................................................3二、新陈家山2号隧道工程的背景和意义...................................3三、陈家山2号隧道原设计情况和现场施工情况........................41.原设计情况........................................................................42.现场施工情况.....................................................................4四、陈家山2号隧道坍塌分析.....................................................51.坍塌原因............................................................................52.坍塌的危害........................................................................5五、陈家山2号隧道坍塌处理措施..............................................51.地表处理............................................................................52.洞内处理............................................................................5六、防止隧道坍塌的施工技术措施..............................................61.增强现场的施工技术管理..................................................62.加强现场质量关键点控制..................................................63.加强工程防水和排水施工..................................................74.注意安全投入，加大排查力度...........................................75.增强督查力度，保证工程安全...........................................86.完善相关制度.....................................................................8对新陈家山2号隧道坍塌处理的思考3一、新陈家山2号隧道工程概述新陈家山2号隧道地处玉溪盆地北西侧边缘中低山区，地形略有起伏。地面高程1780-1860m，相对高差约80m，自然坡度10°-35°，地表植被发育。基岩露头较少。隧道临近昆磨S102高速公路和213国道，但与进口工点间需修建施工便道，交通条件一般。新陈家山2号隧道按200km/h双线隧道设计，洞内采用重型轨道碎石道床，铺设Ⅲ型轨枕及60kg/m钢轨，内轨顶面至道床底面高度为76.6cm。进口里程DK22+282，出口里程DK22+408，全长126m。全隧左线位于R=3504.989圆曲线上，线间距4.59m，按加宽0.2m设置，全隧为12.8‰的单面下坡。新陈家山2号隧道通过地段基岩强风化带厚，节理裂隙发育，切割岩体呈块状，隧道埋深浅，岩体自稳性较差，岩体开挖后易发生坍方，工程地质条件差。全隧主要通过其强风化带（W3），厚度较厚大于20m，岩体产状S-N/620E，隧道洞身右侧存在顺层偏压。隧道范围内主要发育西河断层，距隧道右侧300m~400m之间，围岩级别Ⅴ级。二、新陈家山2号隧道工程的背景和意义新陈家山2号隧道属泛亚铁路。泛亚铁路构想被称为“铁丝绸之路”。从新加坡经孟加拉国、印度、巴基斯坦和伊朗，到达土耳其的伊斯坦布尔，最后延伸至欧洲及非洲。受战争等因素影响，60年代后，泛亚铁路计划逐渐沉寂下来。此后碍于政治和经济障碍，直至东西方关系正常，计划才重现前景。2006年11月6日联合国亚太经社交通部长会议让泛亚铁路网计划成为世界关注的焦点，并就跨政府协议展开最后阶段谈判，泛亚地区经济合作的序幕由此揭开。历经40年的工作后，“泛亚铁路”路线已确定为北部、南部、南北部和东盟4条。来自亚太经社委员会37个成员国的运输部长参加了为期两天的联合国亚太经社委员会运输部长会议。会议期间，包括中国在内的18个亚太经社委员会成员国的代表在《泛亚对新陈家山2号隧道坍塌处理的思考4铁路网政府间协定》上签字，标志着亚洲国家将为构建和连通横贯亚洲大陆的铁路动脉，促进亚洲地区的共同发展和繁荣而展开全面合作。三、陈家山2号隧道原设计情况和现场施工情况1.原设计情况新陈家山2号隧道DK22+360～DK22+408段围岩级别为Ⅴ级,采用Ⅴ级抗震复合式衬砌，交叉中隔壁法开挖。全环工20b工字钢钢架加强支护，间距0.5m；超前支护采用拱部设φ42小导管注浆，纵向间距2m，长度4m，环向间距0.4m。2.现场施工情况（1）现场采用三台阶法开挖，2014年1月16日上台阶掌子面里程为DK22+393，左中台阶里程为DK22+378，右中台阶里程为DK22+375.6，左下台阶里程为DK22+364.8，右下台阶里程为DK22+369.6，仰拱里程为DK22+338，二衬里程为DK22+332，掌子面拱顶埋深约10米。（2）掌子面地质为：Pt1m板岩（W2-W3），棕黄色夹深灰色，砂泥质结构，中薄层状,节理裂隙较发育，岩体较破碎，呈碎块状，岩层横向缓倾线左，纵向近水平，掌子面干燥无地下水。（3）2014年1月16日开挖进尺约2m，19点左右DK22+391～DK22+393段拱顶开始断断续续掉块，并最终形成塌方，至19点30分塌至地表；洞内拱顶形成纵向长约2m，环向宽约2.5m的塌孔，洞内坍塌体约200m3，块径约0.1～0.3m；地表形成纵向长约4米，深5～8米，横向宽约6米的椭圆形竖井状陷坑；陷坑中心位于DK22+393处拱顶正上方，陷坑壁为板岩（W3），陷坑内堆积碎块石。对新陈家山2号隧道坍塌处理的思考5四、陈家山2号隧道坍塌分析1.坍塌原因施工过程中操作不规范，工程质量不合格是造成陈家山2号隧道坍塌的主要原因。具体表现在：现场开挖工法不规范，忙于抢进度一次开挖进尺过大；超前注浆导致加固效果不理想。2.坍塌的危害以往隧道施工事故中，坍塌、物体打击、透水、冒顶片帮等事故类型占事故总数的主要部分，其中坍塌是施工过程的第一要害，占列隧道施工事故的半数以上。隧道坍塌的危害主要是交通受阻，人员伤亡，周围环境遭到破坏等等，坍塌将会给人民的生命财产安全带来极大地威胁和隐患。五、陈家山2号隧道坍塌处理措施1.地表处理（1）于陷坑周边外围10m用彩带拉出警戒线，并设置警告标识。（2）陷坑周边5m外开挖30cm×30cm的梯形截水土沟。（3）陷坑采用彩条布覆盖，以防雨水下渗造成次生灾害。（4）于地表设专人观测，如有异常应及时通报相关单位，以便及时处理。（5）待隧道衬砌通过该段后采用土石夯填至与地表平齐，夯填土体表面施作一层50cm厚黏土隔水层，其表面应作成与地形相匹配的排水坡，隔水层平面范围应超出陷坑范围不小于1m。2.洞内处理（1）掌子面采用拉碴回填反压坍塌体，并在上台阶设工作平台，上台阶至拱部碴体表面喷10cm厚C25混凝土封闭，回填土对新陈家山2号隧道坍塌处理的思考6坡度应缓于1:1.25；严禁扰动坍塌体。（2）超前支护：由于出口无施工条件，于洞内DK22+391处拱部增设一环Φ108大管棚注浆加固，环向间距为0.3米，每根长17m，壁厚10mm，钢管长度可根据地表覆盖层厚度变化做适当调整，其余参数按原设计施做。（3）DK22+388～+396段拱部采用径向φ42钢花管注浆加固，环向间距1m，纵向间距0.5m，交错布置，每根长4m。（4）注浆采用纯水泥浆，水灰比控制在0.5:1～0.8:1，注浆量和现场应急工程量由现场监理据实签认。六、防止隧道坍塌的施工技术措施众所周知，防患于未然永远比事后补救更加重要，如何防止隧道的坍塌是个值得思考的问题：1.增强现场的施工技术管理对隧道施工来说，最为重要的就是施工管理。现在许多工程的施工管理是工程的盲区，工程的施工队伍建设是工程的特区，而工程的施工现场就变成工程的灾区了。工程的施工队伍把经济利益作为重中之重，不注重工程的质量，留下重大的安全隐患。为了防止隧道的坍塌，首先要及时调整管理思想和观念，明确管理者的责任目标，完善管理秩序；其次要增加施工车辆来降低作业时间，提高工程的施工效率；再次要注意增加洞内的通风，加设多台吹风机，可减小灰尘的数量降低隧道温度，优化工作环境从而降低安全隐患概率；另外要规范施工材料的采购，从根源上杜绝不良问题的出现，确保工程的施工质量。2.加强现场质量关键点控制根据围岩的变化，控制开挖进尺，杜绝冒进现象；经过动态的整理确保挖掘轮廓的圆滑度，使挖掘面变得整齐，这样就可以较好的管理超欠挖的情况；超前锚杆设计数量时，依据掌子面的围岩情况，让工程施工现场的技术员来整合锚杆的距离，拱部围岩较好的可以增加距离，不好的可以减小距离。围岩不好的地段对新陈家山2号隧道坍塌处理的思考7可以在设计时加大超前支护的数目；钢筋网布在循环一次后要留有一个网格大小的搭接边，有利于构成整体结构。拱架的支护，依据图纸的设计要求控制好距离，拱架搭设时要垂直，拱脚一定要着地，不可以悬空，拱架接连时螺丝一定要齐全、结实，纵向的接连一定要紧随其后，这样拱架就可以整体承受重力，锁脚的锚杆和锚管的向下倾斜角度要控制在60°以内，一定要和拱架焊接牢固，满足设计的要求，如果围岩粉碎的比较厉害可以加大数目；把工程的监控测量归结到工程的施工中来，配备专业的技术人员，每天都要把监控到的信息汇报给工程的总工程师，总工程师在分析数据时，一经发现有波动就要增加监控的次数。把得到的信息及时反馈到工程现场，降低导坑的施工速度，构成变形量的风险警报体制。3.加强工程防水和排水施工加大止水带、盲管和排水系统的施工技术，一定要注意止水带的搭设和预埋程度。保证所有的接头结实，不会出现漏水现象，才能保证管道的通畅，降低围岩遭受水侵害的程度。当管线出现较大渗漏时立即关闭相应的水闸阀，或现场做好围堰，接管引渗流水到排水设施内。对道路进行警戒，疏散人员，进行交通导流，同时上报监理及业主代表、管线产权单位。组织专业队伍进行抢修，项目部调动现场储备的抢险物资、机械、人员配合专业队伍进行抢修，会同监理、设计、业主商讨处理方案。4.注意安全投入，加大排查力度（1）平时要组织开展隧道坍塌应急演练，提升隧道施工人员的抢险救灾能力，一旦发生危险能够做到迅速逃离。（2）放炮以前由值班工作人员把警报拉响，等所有的施工人员撤离后，方可进行放炮。放炮结束后，专业人员去检查掌子面的情况，没有任何的危险以后再出碴。出碴后，由专业人员进行检查，打落易落的较大岩石块以保证安全。（3）增加隐患排查的次数，隧洞施工中保证工程的施工质量。一经发现质量问题，成立以总工程师为组长的团队并制定细致的对新陈家山2号隧道坍塌处理的思考8补救方案，统筹所有的部门进行工程质量的补救。5.增强