隧道塌方松散体内大管棚施工
作者：纪广军
来源：《现代装饰·理论》2011年第01期
结合隧道内塌方松散体的特点，对目前常用的管棚施工方法进行了比较。说明了采用跟管作业法进行管棚施工的优缺点和跟管作业的施工工艺及施工异常情况的处理和预防。
一、工程概况
宜万铁路鲁竹坝2#隧道为单线铁路隧道，DK208+610～+690段围岩为碳质页岩夹煤层，岩层厚度为20cm～30cm，岩体遇水软化，局部有渗水现象。
本段上台开挖完成，下台开挖到DK208+640处时，DK208+640～+670段上台发生坍塌。隧道两侧起拱线以上全部坍塌，拱顶塌腔最高达8m，塌方松散体厚度达6m长30m。为通过此松散体决定采用40m大管棚超前支护方案。
二、管棚施工方法选择
1.先钻孔再安装钢管的一般施工方法在松散体内易塌孔，成孔困难无法正常施工。
2.采用前进式注浆法施工，该施工工艺可行，但实际操作工序繁杂，施工时间太长；钻机在施工台架上移动频繁作业人员劳动强度太大；在松散体内注浆水泥用量较大且前进式分段注浆工艺要求高操作困难。
3.跟管作业法采用风动冲击钻配偏心钻头，偏心钻头在前部钻进钢管随钻头跟进。此法控制了塌孔，取消了钻进过程中的注浆，效率较高施工易操作。
结合以上三种方法的特点决定采用跟管法施工管棚。
三、施工工艺
3.1.工艺流程
封闭掌子面施做导向墙钻孔跟管作业安放钢筋笼注浆
3.2.施工用材料和机械
1）钢管为外径108mm、壁厚6mm的高频淬火无缝钢管。钻孔前进方向一端车外丝，另一端车内丝，扣长度为20cm，拧紧方向与钻头旋转方向相同。钢管配长为主要为2m（不含丝
扣长度），制作部分3m长钢管作为调节段。钢管周围钻φ10mm的钻孔，间距每环两个纵向20cm，交错布置；
2）φ108mm钢管靴；
3）钻机采用HGY-100型地质钻机，配螺旋式钻杆，90型风动冲击器，120型偏心钻头（钻头反转时钻头直径缩小，正转时偏心部分展开钻头直径变大）；
4）XB338-1滑动式测斜仪；
5）YSH-3型注浆机。
3.3.施工准备
3.3.1.封闭掌子面
在塌方口DK208+640向小里程后退1m于 DK208+639处，沿隧道支护轮廓线浇注C25混凝土挡墙厚度80cm，将初期支护支撑牢固并将掌子面封闭控制塌方范围扩大。
3.3.2.施做导向墙
将DK208+633～639段上台施做管棚范围扩挖80cm作为管棚工作室。工作室完成后施做导向墙，因管棚在松散体内穿过，为提高钻孔的方向控制精度导向墙长度确定为2m厚度为80cm，采用C30砼浇注。
在工作室范围内安装I18工字钢架间距0.5m，钢架底脚落在坚固的基岩上。每榀钢架底脚处打设8根4m长φ42mm锁脚锚管并注浆加固。将内径φ120mm的钢管按照管棚设计的间距和外插角焊接在钢架上。导向管的外插角度控制是影响管棚施做质量的重要因素，钢管距拱顶过高会减弱支护效果，过低可能出现侵入隧道净空施工时须割除造成管棚支护无效。结合塌方体松散的特性和管棚的长度，外插角取1.5度。
在钢架的外端和底部安装模板浇注混凝土，混凝土导向墙两侧的基础坐落在稳固的基岩上。
在工作室范围内搭设脚手架，作为管棚施工操作平台。脚手架应稳定，后部设置支撑保证钻机队岩体有足够的压力。
3.4.钻孔跟管作业
3.4.1.钻孔施工顺序以隧道中线为轴左右两侧对称施工，减少注浆过程中的干扰和防止出现注浆串孔现象发生。
工作行为规范系列 隧道工程塌方应急事故抢 险规程 （标准、完整、实用、可修改） ?I.
FS-QG-29606 编 号： 隧道工程塌方应急事故抢险规程Emerge ncy rescue procedures for collapse of tunnel engin eeri ng 说明：为规范化、制度化和统一化作业行为，使人员管理工作有章可循，提高工作效率和责任感、归属感，特此编写。 1、发生塌方，除迅速营救施工人员处，要迅速加固未塌地段，以防止塌方范围扩大，并可为清理塌方而做好准备。同时，摸清塌方的情况，调查塌方范围和塌方后围现状。分析塌落原因及性质、间歇规律、塌方的现场情况。 2、处理塌方应按“小堵清，大塌穿”及“治塌先治水” 的原则进行。 3、小塌方在坍塌间歇中，抓紧时间处理。需先支护后清，即后清理塌方，边清边换立柱，各工序要紧跟。如塌主较高，可采用多层排架支护，顶层与塌穴壁要顶紧，条件适合时，也可用喷混凝土和为临时支护处理塌方。 4、大塌方在无法支护塌穴，大小无法查清时不允许清渣，以防随清随塌，使塌方范围迅速扩大。因此必须塌体中穿过
去，采用“先护后挖”的施工顺序。先加固塌方端部支撑及衬砌后一般用插板法施工，插板视塌方体石渣软硬可选用木板、钢纤或钢轨等材料，在插板的掩护下清渣并及时架立牢固的支撑，扩大时，亦须横向打入插板，岁扩大随支撑。 5、穿越塌体的部位应从拱顶和上部断面穿过塌体，然后向下施工。 6、通顶塌方是大塌方的极端情况，陷口四周挖排水沟，防止地表水汇集塌陷坑，并用粘土类填实四周裂缝，穴口商方宜搭雨蓬，以防雨水灌入塌方体。 7、在处理塌方时要加强防、排水，并采取适当措施引离引离塌方段的地下水。 &大塌方处理费工费时，为加快施工进度，可采取迂回导坑绕过塌体的措施，这样可使处理塌方与正洞施工同时进行，但应注意在选择迂回导坑方案时要慎重，避免在迂回导坑中再次发生塌方，或者塌方扩大到迂回导坑中。 9、塌方段围岩极不稳定，围岩压力加大，因此，衬砌结构需相应加强，对围岩同时应采取加固措施，如在衬砌外做浆砌片石护拱、在塌
某隧道左线管棚施工方案
目录 一、工程概况 ................................................................................................................... - 2 - 二、施工管理组织机构 ................................................................................................... - 2 - 三、主要工程数量 ........................................................................................................... - 2 - 四、大管棚施工总体部署 ............................................................................................... - 3 - 4.1施工总进度计划安排 ............................................ - 3 - 4.2主要人员、机械设备用量配置 .................................... - 3 - 五、施工方法 ................................................................................................................... - 4 - 5.1、洞口开挖..................................................... - 4 - 5.2、施作套拱..................................................... - 5 - 5.3、管棚施工..................................................... - 5 - 5.4、管棚注浆..................................................... - 7 - 六、各项保证措施 .............................................................................................................. - 9 - 6.1质量保证措施 .................................................. - 9 - 6.2安全保证措施: ................................................ - 10 - 6.3防火措施 ..................................................... - 11 - 6.4环境保护及文明施工 ........................................... - 12 - 6.5、文明施工.................................................... - 12 -
隧道工程施工过程中塌方的预防及处理措施摘要：在地质不良的地段修筑隧道，常会遇到洞顶围岩下塌、侧壁滑动等现象，甚至会发生冒顶等严重事故，这些现象在施工中称为塌方。塌方威胁人生安全、使施工延误工期、围岩更不稳定。故在施工中应预防其发生，发生塌方后需及时准确处理，减少塌方带来的危害。 关键词：隧道工程；塌方；预防；措施 abstract: in the geological bad location build tunnel, often encounter dongding surrounding rock up, lateral sliding wait for a phenomenon, even happen serious accidents such as roof caving, these phenomena in construction, called landslides. landslides threat, that life safety construction delay period, the more unstable surrounding rock. so in construction should prevent the occurrence, happened to collapse in a timely and accurate after treatment, reduce the harm of landslides. keywords: tunnel project; landslides; prevent; measures 中图分类号：u455 文献标识码：a文章编号： 一塌方产生因素分析 塌方一般是由于地质不良、设计定位不当、施工方法不正确等原因引起的。穿越断裂褶皱带，穿越严重分化的破碎带、堆积层等都容易产生塌方。地下水往往也是重要因素，地下水丰富易造成塌
金童路南段道路及配套工程火风山隧道右线 YK0+990～YK0+935坍塌及影响段处理专项方案 一、工程概况 1、工程概述 金童路南段位于重庆市北部新区人和组团，道路沿线穿越天宫殿片区N区及I区，是连接N区与I区、重庆北站（龙头寺火车站）与北部新区的重要道路。道路设计起点接N区1＃路，从童家院子立交西侧穿越内环高速、机场高速、火风山公园，形成火风山隧道，终点接北部新区金童路。火风山隧道共三个单洞，即左、右线隧道和C匝道，左右线隧道分别长725m，C匝道205m，单洞合计1655m。左右线隧道轴线间距约22m。隧道最大埋深为31.612m（右线），最小埋深为1.630m （C匝道），隧道采用曲墙三心圆形断面，最大净宽10.23m，隧道中心处最大净高6.73m。主线隧道最大纵坡为2.0%。C匝道隧道最大纵坡为3.5%。 表1-1 火风山隧道围岩及衬砌型式 2、地形地貌 拟建道路处于浅丘斜坡地带，原始地貌由丘脊、丘坡、丘谷组成。整个线路大致跨越2条“U型”冲沟，场地起伏不平，高差较大，总体上讲，冲沟谷底及斜坡坡顶地形较平坦，地形坡度角1°～10°。斜坡地形坡度相差较大，地形坡度角10°～50°，坡顶前缘甚至形成陡崖。场区最高海拔高
程为320.24m(ZY17)，最低海拔高程为265.03m(ZY7),相对高差55.21m。 3、工程地质 隧道拟建区内出露的地层由第四系全新统的填筑土、粉质粘土和下伏侏罗系中统沙溪庙组砂质泥岩和砂岩组成。 原地勘资料地质情况：火风山隧道Ⅳ级围岩穿越沙溪庙组中风化泥岩，泥岩为软岩，岩体较完整，岩体完整系数Kv=0.64~0.66，岩体纵波速Vp=2.6~3.4km/s；岩石饱和抗压强度标准值7.3MPa，K1=0.2，K2=0.2，K3=0，中风化带泥岩围岩基本质量指标BQ=275.9，修正围岩基本质量指标[BQ]=235.9。围岩岩体较完整，地下水水量小，呈点滴状出水，岩体较完整，为中厚~厚层状，稳定性较好。此类围岩以软岩为主，岩体较完整，层间结合较好~一般，拱部及侧壁无支护时可产生较大的坍塌，侧壁有时失去稳定。施工可采用光面爆破，台阶法开挖，应加强洞顶及右侧壁支护措施，短开挖，快支护，局部岩体完整性较差地段加强支护。 4、塌方概述 2013年3月5日，火凤山隧道右洞在开挖至K0+980时，拱顶出现坍塌，地表塌腔直径约2.5m，深约2m。我方随即对现场进行了封闭与处理，至3月11日，施工单位通知参建各方于现场召开会议。因洞内塌体已清理，洞顶已封闭，现场所见开挖掌子面全为中风化岩石，渗水量小，参建各方一致认为该段隧道围岩级别暂不调整，仍为IV级，但支护参数应较IV级A型加强考虑。（详见《金童路南段道路及配套工程火凤山隧道右线YK1+980～YK1+978段坍塌及地表塌陷会议纪要》）。2013年3月12日，当隧道右洞开挖至YK0+973时，爆破施工后随即发生塌方，地表塌陷坑直径约18m，深约4m。3月13日，参建各方于现场召开会议，会议决定由地勘单位进行补勘，设计单位根据补勘资料出支护处理方案，第三方监测单位加强现场监测，施工单位做好现场地表与洞内的封闭、安全防护工作。（详见《金童路南段道路及配套工程火凤山隧道右线YK0+973处冒顶处理会议纪要》） 2013年4月22日下午，在北部新区总部基地A1座213会议室，召开了关于金童路南段道路及配套工程火风山隧道右线YK0+980～YK0+973段坍塌及地表沉陷处理方案专家论证会。（详见《金
长大管棚施工工艺 一、编制目的 明确隧道洞口长大管棚及洞身长大管棚的施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范长大管棚的施工。 二、编制依据 《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》（TZ214-2005）; 《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》（铁建设〔2005〕160号）; 《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210-2005）; 《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）; 武广客运专线双线铁路隧道各施工参考图； 武广公司下发的各隧道施工图纸。 三、适用范围 适用于武广客运专线XXTJIII标的所有隧道的洞口长大管棚以及洞身长大管棚的施工。 四、施工工艺及方法 （一）、管棚施工工艺框图（见图1） （二）施工方法 为保证施工安全，本标段部分隧道进洞及浅埋地段洞身施工设大管棚超前支护，注浆加固后再进行开挖，各断面大管棚管棚钻机一次施工完毕。 管棚施工工艺框图（见图1）。 工艺方法： 导向墙施工（洞口大管棚施工）：导向墙采用C20混凝土，截面尺寸1m×1m，兼作止浆墙。环向长度可根据具体工点实际情况确定，但要保证其基础稳定性，导向墙数量一般按拱部140°计算。为保证长管棚施工精度，导向墙内设2榀I18工字钢架，钢架外缘设Ф140mm壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。
图1 管棚施工工艺框图 管棚定位及钢管安装：充分考虑到上抬量和上抬角度后，正确算出各钻孔孔口位置，利用测量仪器定出钻孔的位置和倾角。 钻孔：利用管棚钻机钻到设计深度，每钻入一节续接下一节钻杆。 清孔：利用高压水将孔内余碴清洗干净，以防塞管时卡管。 装入钢管：管棚分钢管和钢花管，交错布置，先打设钢花管并注浆，然后打设钢管，钢管连接注意接头质量，用小直径钢管插入后焊接牢固。 高压注浆：注浆前进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得管棚注浆施工经验。利用注浆泵将浆液压入孔内，通过钢管壁注浆孔来加固地层。 堵孔止浆：堵孔质量的好坏，直接关系到注浆效果。堵孔包括钢管自身的封堵和钢管与孔壁之间空隙的封堵。 钢管自身的封堵：一般在钢管最外端1.5m～2.0m范围内不设置注浆孔，根据实际需要在钢管内设置钢筋笼，并灌注水泥砂浆。孔口用厚3～
隧道施工通常采用浅埋暗挖法进行施工，浅埋暗挖法是参考新奥法的基本原理，开挖中采用多种辅助施工措施加固围岩，充分调动围岩的自承能力，开挖后即时支护，封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护体系，有效地抑制围岩过大变形的一种综合施工技术。我们把这种浅埋暗挖施工又称之为管棚施工，那么隧道管棚施工的工序是怎样的呢下面北京八方陆通的技术人员以图片的形式为大家详细讲解一下隧道管棚施工工序： 管棚长18m，环向间距为0.4m，管棚外插角13°；DK193+803～+818段拱部设置两环大管棚，管棚长18m，环向间距为0.4m，管棚外插角3~5°。隧道管棚施工工序流程图如下： 工序一：管棚布设 管棚方向与线路中线平行。钢管施工误差径向不大于375px。隧道纵向同一断面的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少要错开1m。采用丝扣和焊接相结合的连接方法。 每循环管棚施工前应开挖管棚工作室，工作室长3.0m，高3750px。管棚施工前，在长管棚设计位置安放至少三榀用工字钢组拼的管棚导向架，导向架上设置空口导向管。要求在钻孔过程中导向架不变形，不移位。 工序二：钻孔 采用管棚钻机，从导向管内钻孔，套管跟进的方法。开孔时，低压慢转，钻进过程中利用倾斜仪等测量设备有效控制钻孔偏斜率。 工序三：安装大管棚钢管 管棚钢管（内置钢筋笼）由机械顶进，钢管节段间用丝扣连接（钢筋笼双面焊接），顶进时，采用6m和3m节长的管节交替使用，以保证隧道纵向同一断面内的接头数不大于50％，管壁上钻注浆孔。管棚顶到位后，钢管与导向管间隙用速凝水泥等材料堵塞严密，以防注浆时冒浆。 工序四：注浆 注浆前先将孔内泥砂清干净(可用高压水冲洗)，再进行注浆。浆液采用水泥浆液，浆液水灰比：1：1（重量比），注浆压力0.5～3.0MPa，注浆参数根据现场试验予以调整。注浆结束后用m5水泥砂浆充填钢管，以增加钢管强度。施工过程中为了防止注浆过程中发生串浆，每钻完一个孔，随即安设该孔的钢管并注浆，然后再进行下一孔的施工。管棚封堵塞设有进浆孔和排气孔，当排气孔流出浆液后，关闭排气孔，继续灌浆，达到施工图标示注浆量或注浆压力时，方可停止注浆。 工序五：劳力、机具设备的配置 每工班钻孔及注浆施工人员不宜少于10人，施工中应根据现场情况及时调整。 结合隧道的特点，每工班施工机具配置如下：管棚钻机1台、KBY-50/70注浆泵1台、煤电钻（或风动凿岩机）不少于10台、气焊机1台、BX1-500电焊机1台。
中铁十局地铁205项目部 隧道施工安全事故应急预案 1 总则 1.1编制目的 提高项目部对隧道施工重大安全事故的快速反应能力，确保及时、有效地进行应对处理，预防和最大限度地减少隧道施工安全事故造成的人身伤亡、财产损失和负面社会影响。 1.2编制依据 依据济铁公司《安全生产事故应急预案管理办法》、《安全生产事故应急响应及救援预案》以及《人民全生产法》、《建设工程安全生产管理条例》等法律法规和有关规定，制定本预案。 1.3适用围 在地铁205项目部施工区域围,隧道工程施工发生安全事故和灾难时启动本预案: 2. 事故可能发生的地点和可能造成的后果 2.1事故可能发生的地点 隧道施工过程中，重点是浅埋段、以及复杂地质、不良地质隧道工程施工现场。 2.2隧道施工过程中，可能发生坍塌、冒顶、有害气体中毒、突发大量涌水涌泥、透水等事故，可能造成以下后果： （1）施工人员受到打击、被坍塌土体掩埋以及因中毒、爆炸、淹溺等造成人身伤害。 （2）施工人员被困在洞，如不及时解救，会因缺氧、缺水和缺食等危及生命安全。 （3）工程实体遭受破坏，施工机械设备、物料、通风设备、电
线路等遭到损坏。 3 组织机构与职责 3.1 组织机构 3.1.1项目部隧道施工安全事故应急领导小组 组长：项目经理；连勇 副组长：总工程师；肖刚，项目部生产副经理；匡德友、勇，安全生产总监；成。 成员：项目部综合办公室、安质部、物资部、工程技术部、财务部。 应急领导小组日常办公室设在安全质量部，安全质量部部长兼任办公室主任。 3.1.2应急领导小组下设机构 3.1.2.1通信联络组：组长单位为项目部办公室，成员单位为安全质量部、综合部。 3.1.2.2后勤保障组：物资部和综合部。 3.1.2.3专家组：组长单位指挥部安全管理组。 3.1.2.4 抢险组：组长单位项目负责人，成员单位为参与抢险的各施工单位。 3.1.2.5宣传组：组长单位为综合科。 3.1.2.6治安保卫组：组长单位为安质部，成员单位为分包单位专兼职保卫人员。 3.1.2.7救护组：组长单位为项安质部、综合科。 3.2职责 3.2.1应急领导小组：贯彻落实党和关于安全生产的针政策、法律法规；组织建立完善项目部应急组织体系，制定项目部应急预案和应急工作制度；组织开展应急救援工作，以最快的速度和最有效的办法控
中铁十九局集团西康铁路二线工程指挥部 Xks-3合同段 宋家山隧道洞门30m大管棚 施工方案 编制： 审核: 审批： 中铁十九局集团西康二线工程指挥部第三项目部 二零一零年四月
一、工程概况 宋家山隧道进口DK197+912～DK197+942段，长30m，围岩趋于软弱浅埋。 隧道围岩灰岩含量占35%～45%浅灰色，青灰色，千枚岩，千枚片构造，粒状，鳞片状变晶结构，薄片状泥钙质胶结主要有娟云母，绿泥石，石英等。节理发育，无渗水。 隧道采用横洞进洞开挖。隧道进口处与山体面几近垂直，造成工程施工条件差，无法满足正常施工要求。 二、施工方法 根据现场施工情况及作业环境，遵循施工可操作性和可实施性，满足施工需要，保证施工安全。在DK197+942处拱顶120o范围内采用超前长管棚加小导管预注浆相结合的超前支护施工。 附：管棚洞身段横断面设计图。 管棚洞身段横断面设计图 `
1、导向墙施工。 1.1、在洞内扩大开挖纵向6m、高0.5m作为导向墙及管棚施工工作室，并 对其进行初期支护以保证施工安全。 1.2、导向墙采用C20混泥土，截面尺寸为1000mm*620mm，环向浇注至拱脚。 导向墙设2榀I16工字钢，钢架外缘设121mm壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。 2、管棚施工 2.1、管棚制作。 管棚采用ф108mm壁厚6mm热轧无缝钢管制作而成，钢管每节长5m和6m，钢管连接端采用外车丝扣，丝扣长500mm。长6m的钢管制作为孔径10～16mm钢花管，孔距15cm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段150cm。套管采用ф114mm 壁厚6mm钢管加工，套管采用内车丝扣，丝扣长500mm。 附图：管棚接头示意图； 钢花管大样图。
新奥法支护结构设计原则对隧道塌方原因进行了分析，认为未能充分利用新奥法原理指导施工，或所采取的施工方法不当，以及施工过程的不规范行为是造成隧道塌方的主要原因.并以大山塘隧道的塌方处理方案为例，运用平衡拱理论，指导和制定塌方处理方案，对同类围岩隧道施工具有一定的借鉴意义新奥法在隧道工程中的成功应用，当前已被我国作为隧道结构设计和施工的重要方法.虽然锚喷支护的应用为隧道大面积开挖施工创造了有利条件，隧道施工进度也大大加快了，然而已施工锚喷支护的隧道发生塌方的事故仍经常发生，其原因主要是存在不良的地质及水文地质条件，设计考虑不周，采取的施工方法和措施不当所造成： 1 隧道塌方的原因分析 1.1 对新奥法理论认识不足 现阶段隧道的开挖都以新奥法理论为指导，但在实际施工中，常存在未能按规定进行量测，或信息反馈不及时，导致决策失误，措施不力而造成塌方的现象. 所谓新奥法1，其基本要点是: (1)开挖作业宜采用对围岩扰动较少的控制爆破技术和较少的开挖步骤，避免过度破坏岩体的稳定; (2)隧道的开挖应尽量利用围岩的自承能力，充分发挥围岩自身的支护作用; (3)根据围岩特征，采用不同的支护类型和参数，及时施作密贴于围岩的柔性支护如钢拱架，喷射混凝土和锚杆等，以控制围岩的变形和松弛; (4)在软弱破碎围岩地段，使断面及早闭合，以有效地发挥支护体系的作用，保证隧道的稳定性; (5)二次衬砌原则上是在围岩和初期支护变形基本稳定的条件下修筑，使围岩和支护结构形成一个整体，从而提高了支护体系的安全度; (6)尽量使隧道断面周边轮廓圆顺，避免棱角突变处应力集中; (7)通过施工中对围岩和支护结构的动态观测，合理安排施工程序，修正不合理的设计和进行日常施工管理[1]. 分析隧道塌方也即分析已支护围岩受破坏的原因，就必须理解新奥法支护结构设计原理，新奥法支护结构设计原则为: (1)隧道围岩形成塑性滑移楔体，造成支护结构的剪力破坏; (2)支护结构与围岩粘结紧密，两者共同工作，形成无弯矩结构; (3)由锚杆，钢支撑，喷砼等所提供的支护抗力，应与塑性滑移楔体的滑移力相平衡[2]. 从(2)可知，锚喷支护结构要成为无弯矩结构，其前提是支护结构与围岩二者共同工作，二者须粘结紧密，而实际施工中往往因为超挖严重而进行回填，这样支护结构就不能有效地与围岩粘结紧密或因为围岩表面光滑喷砼也无法有效与围岩粘结紧密，由于上述原因，锚喷支护结构违背设计原则，存在塌方隐患;从(3)可知围岩在施工锚喷支护后不断收敛而最终趋于稳定的前提是支护抗力大于或等于滑移力.如果设计支护抗力小于滑移力或由于施工方法不当造成支护抗力小于滑移力皆可导致塌方。 .2 采用施工方法和措施不当 施工中经常存在:施工方法与地质条件不相适应，地质条件发生变化，没有及时改变施工方法;施工支护不及时;地层暴露过久，引起围岩松动，风化;忽略了围岩的变形规律，围岩的变形同时具有连续变形和突然变形的特征.当开挖距离小于D(D为隧道开挖宽度)时，围岩两端由于受到二次衬砌砼和开挖掌子面支撑的约束作用，连续变形很小，主要是爆破后的受震动影响的突然变形，而且在这
浅析公路隧道施工塌方的预防和综合处理技术 【摘要】随着我国综合国力的不断增强以及社会的迅猛发展，公路建设里程逐年的增加，而隧道工程也随之的普及开来。但是现实中存在的隧道塌方极大的威胁着公路隧道的正常使用、影响了我国的交通秩序以及社会的进步。公路隧道施工中发生塌方事故的风险较大，隧道塌方不仅影响工程施工进度和安全生产，更直接影响到隧道的施工费用，如何减少隧道塌方，是设计和施工人员共同关心的问题，文章结合施工经验论述了隧道塌方的原因和预防措施。 【关键词】公路隧道塌方预防措施综合处置技术 在地质不良的地段修筑隧道，常会遇到洞顶围岩下塌、侧壁滑动等现象，甚至会发生冒顶等严重事故，这些现象在施工中称为塌方。塌方威胁人生安全、使施工延误工期、围岩更不稳定。故在施工中应预防其发生，发生塌方后需及时有效处理，减少塌方带来的危害。 罗岭隧道是广东云罗高速公路的核心控制工程，在公路的正常运营中起着重要的作用。使用中的隧道工程，其隧道起讫里程为LK4+840～LK6+359、RK4+855～RK6+354。 1公路隧道发现塔防的经过 罗岭隧道开挖至RK5+708车行横道，并且完成了初支里程。但是在第二次清理及出渣工作开展时，发现上导坑的右线一端出现塌方，考虑到洞外开始下雨，掌子面又掉块的现象。于是果断的提出停止作业，并加强地表的观测。 2公路隧道特大塌方事故的原因分析 2.1设计因素 公路隧道工程设计方法主要有工程类比法、理论计算法及现场监控法等，这些方法又以工程类比法运用得最为广泛。在设计过程中若对围岩判断不准或情况不明，从而设计的支护类型与实际情况不相适应，也是导致施工中产生坍塌等异常现象的原因，且设计中的地质勘查资料详细与否也是造成施工塌方事故产生主导因素之一。 2.2地形及地质因素 隧道工程地质情况千变万化，施工过程中受各种不可预见的地质因素及地质构造的影响巨大。公路隧道受多变的地质条件影响，如遇到地下水、断层破碎带、岩爆、瓦斯、偏压、浅埋等条件，使施工难度大，安全性差；且公路隧道开挖跨度大，单洞三车道隧道开挖跨度达15m，形状扁平，无疑加大了公路隧道的施工难度和塌方事故的产生。
1、工程概况 图云关长大隧道是贵阳市油榨街至小碧城市道路工程的咽喉工程，该工程位于贵阳市南明区境内，跨越贵阳市国家森林公园。 图云关长大隧道为上、下行分离式隧道，双向6车道。其中左线长1835米，右线长1755米。设计纵坡为+1.7%，全隧均处于曲线上，最小曲线半径为1200m。隧道进口位于闹市区油榨街街口、森林公园西侧山坡坡脚。居住人口较多，且地势东高西低，属陡坡地形，给施工生产带来一定的困难。隧道出口位于市委党校北侧1公里森林公园内，地势相对较平，无居民居住，有利于施工生产的开展。 从图纸上统计，该隧道Ⅲ类围岩330米，占总长的9.2%，Ⅳ类围岩1923米，占总长的53.6%，Ⅴ类围岩1337米，占总长的37.2%。该隧道围岩类别以Ⅳ、Ⅴ为主，占总长的90.8%。 地质情况：进口端为石灰系大塘组薄至中层砂岩及灰岩，岩体呈层状结构，较破碎。围岩稳定性差，局部有不稳定岩体，不及时支护围岩，短时间可能坍方或有较大塑性变形;出口端为龙潭组（p21）强风化页岩和第四系粘土，左、右线出口洞口覆盖层分别为6m和4m，洞身段主要由二叠系龙潭组燧石灰岩和第四系残坡积土组成，本段围岩不稳定，不及时支护很快松驰、失稳。 2大管棚设计情况 左、右线进、出口段围岩级别均为V级。进口端从明暗交界处往大里程方向30m范围内设置超前大管棚，左右线里程分别为：MLK1+592-MLK1+622；MRK1+605-MRK1+635; 出口端从明暗交界处往小里程方向30m范围内设置超前大管棚，左右线里程分别为：MLK3+410-MLK3+380；MRK3+300-MRK3+270.大管棚结构参见《超前大管棚设计图》（附图1）。 管棚施作参数： (1)钢管规格：热轧无缝钢管；φ89mm；壁厚5mm。 (2)管距：环向间距中对中50cm。 (3)倾角：外插角1%。 (4)施工误差:径向不大于20cm。 (5)纵向同一横断面接头数量不大于50%，相邻钢管的接头至少错开1m。 (6)管棚前段设长15cm的锥头，尾部焊φ8的加强箍筋。 3、主要工程数量
. 丰台站～前泥洼站区间暗挖临时竖井开马头门大管棚施工方案 1、编制说明 1.1 、编制依据 （ 1）北京地铁 10 号线二期工程施工设计（变更）第三篇区间土建工程第十三册丰台站～前泥洼站区间第二分册区间暗挖段结构施工图第一部分轨排井北侧暗挖段施工图第一本区间临时竖井及暗挖段结构施工图 （2）北京地铁 10 号线二期 2 段工程 10 合同段岩土工程勘察报告 （3）《轨道交通隧道工程施工质量验收标准（修订版）》（QGD-007-2005） （4）《地下铁道工程施工及验收规范》 (GB50299-1999) （5）《工程测量规范》 (GBJ50026-2007) （6）《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》 (GB50308-1999) （7）《北京市市政基础设施工程暗挖施工安全技术规程》 (DBJ01-87-2005) （8）《施工现场临时用电安全技术规范》 (JGJ46-2005) （9）《建筑施工计算手册》（第二版） （10）其它相关规范、规程及标准 （11）工程所在地的地质、水文、气候及地理条件 1.2 、适用范围 本方案适用于地铁 10 号线二期工程丰台站～前泥洼站区间暗挖段临时竖井马头门大管棚施工。 2、工程概况 2.1 、暗挖段设计概况 丰台站～前泥洼站区间暗挖段位于前泥洼站南侧，呈南北走向，主要在规划前泥洼路下方敷设，与前泥洼路永中基本平行。区间下穿大从大厦、丰管路及丰管路下方众多管线。 暗挖区间右线起讫里程为 K42+416.743～K42+751.413，含短链 0.679m；左线起讫里程为 K42+486.586～K42+751.413，含长链 5.176m 和短链 0.679m。本 暗挖段区间左、右线各设置一座施工竖井，中心里程分别为左K42+639.810、右
目录 1编制依据 (1) 2隧址地区地貌概述 (1) 3设计要点 (1) 4施工工艺流程 (1) 5施工方法 (2) 5、1钻机工作平台开挖 (2) 5、2测量放线 (2) 5、3施作导向墙、安设导向管 (2) 5、4封闭掌子面 (3) 5、5钻孔 (3) 5、6管棚的加工 (4) 5、7管棚安装 (5) 5、8地层加固注浆 (6) 5、9充填并加固导管 (6) 5、10注浆异常现象处理 (6) 5、11注浆应注意事项 (7) 6施工人员、机械设备投入表 (7) 6、1施工人员投入 (7) 6、1施工机械投入 (8) 7施工进度安排 (8) 8风险源辨识及控制措施 (8) 9工程质量保证 (9) 9、1质量保证措施 (9)
9、2质量管理体系组织机构 (10) 9、3工程质量管理体系 (10) 9、4建立健全质量管理制度 (13) 9、4、1质量责任制度 (13) 9、4、2质量目标管理制度 (13) 9、4、3技术交底制度 (13) 9、4、4工序“三检”制度 (13) 9、4、5工序交接制度 (13) 9、4、6隐蔽工程检查验收制度 (13) 9、4、7测量复核制度 (13) 9、4、8施工过程质量检测制度 (13) 9、4、9原材料、半成品与成品现场验收制度 (14) 9、4、10仪器设备的标定制度 (14) 9、4、11施工资料管理制度 (14) 9、4、12质量预控制度 (14) 9、4、13质量事故报告制度 (14) 10安全施工保证 (14) 10、1安全管理组织机构 (14) 10、2安全保证体系 (14) 10、3安全保证措施 (16) 10、4应急救援措施 (16) 10、4、1触电事故应急救援措施 (16) 10、4、2机械伤害事故应急救援措施 (17) 10、4、3高处坠落事故应急救援措施 (17) 10、4、4物体打击事故应急救援措施 (17)
隧道施工塌方预防及处理方案 1、预防坍塌的措施 隧道施工预防坍方首先做好地质预报，选择相应的安全合理的施工方法和措施。在施工中主要做到以下几点： （1）、先排水。在施工前和施工中均应采取相应的防排水措施，尽可能将隧道外之水截于隧道之外。 （2）、短开挖。各部开挖工序间的距离要尽量缩短，以减少围岩暴露时间。 （3）、弱爆破。在爆破时，要用浅眼、密眼，并严格控制用药量。 （4）、强支护。针对地压情况，确保支护结构有足够的强度。 （5）、快衬砌。衬砌工作须紧跟开挖工作面进行，力求衬砌尽快成环。 （6）、勤检查、勤量测。对围岩发现有变形或异状，要立即采取有效措施及时处理隐患。 2、坍塌处理方法 （1）、防止坍方扩大 隧道塌方后应先加固未塌方地段，防止塌穴扩大，继续发展，同时应加强防排水工作。 a、在坍方范围的顶部与侧壁危石及大裂缝，应先行清除或锚固。 b、加强原有支护。对坍方范围前后原有的支护进行加固，以防止坍方扩大。 c、在坍方范围内架设支撑或喷射混凝土，必要时加设锚杆。 d、加快衬砌。对坍方两端应尽快作好局部衬砌，以保证坍方不扩大。 （2）、处理坍方 当塌方规模较小时，应首先加固塌体两端洞身，尽快施作喷射混凝土或锚喷
联合支护，封闭塌穴顶部和侧部，然后清渣。亦可在保证安全的情况下，在塌渣上架设施工临时支架，稳定顶部而后清渣。 当塌方规模很大，塌渣体堵死洞身时，宜采取先护后挖的方法。在查清塌穴规模大小和穴顶位置后，可采用管棚法或注浆凝固法稳固围岩体和渣体，待其稳定后再按先上部后下部的顺序清除渣体。 对塌方冒顶，在清渣前应支护陷穴口，地层极差时，在陷穴口附近地面应打设地表锚杆，洞内可采用管棚支护和钢架支撑。 在塌方处，模筑衬砌背后与塌穴洞孔周壁间必须紧密支撑。塌方较小时，可用浆砌片石或干砌片石将其填充；塌穴较大时，可用浆砌片石回填厚2m，其上空间应采用钢支撑等顶住稳定围岩。特大塌穴将根据具体情况作特殊处理。 塌方地段应采取有效措施，防止地表水流或下渗到塌穴和塌渣体内。对于塌方冒顶，还应在陷穴口设防雨棚遮盖穴顶。陷穴口回填标高应高出地面并封口。
通常采用浅埋暗挖法进行施工，浅埋暗挖法是参考的基本原理，开挖中采用多种辅助施工措施加固围岩，充分调动围岩的自承能力，开挖后即时支护，封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护，有效地抑制围岩过大变形的一种综合。我们把这种浅埋暗挖施工又称之为管棚施工，那么隧道管棚施工的工序是怎样的呢？下面北京八方陆通的技术人员以图片的形式为大家详细讲解一下隧道管棚施工工序： 管棚长18m，环向间距为，管棚外插角13°；DK193+803～+818段拱部设置两环大管棚，管棚长18m，环向间距为，管棚外插角3~5°。隧道管棚施工工序流程图如下：工序一：管棚布设 管棚方向与线路中线平行。钢管施工误差径向不大于375px。隧道纵向同一断面的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少要错开1m。采用丝扣和焊接相结合的连接方法。 每循环管棚施工前应开挖管棚工作室，工作室长，高3750px。管棚施工前，在长管棚设计位置安放至少三榀用工字钢组拼的管棚导向架，导向架上设置空口导向管。要求在钻孔过程中导向架不变形，不移位。 工序二：钻孔 采用管棚钻机，从导向管内钻孔，套管跟进的方法。开孔时，低压慢转，钻进过程中利用倾斜仪等设备有效控制钻孔偏斜率。 工序三：大管棚钢管 管棚钢管（内置笼）由机械顶进，钢管节段间用丝扣连接（钢筋笼双面焊接），顶进时，采用6m和3m节长的管节交替使用，以保证隧道纵向同一断面内的接头数不大于50％，管壁上钻注浆孔。管棚顶到位后，钢管与导向管间隙用速凝水泥等材料堵塞严密，以防注浆时冒浆。 工序四：注浆 注浆前先将孔内泥砂清干净(可用高压水冲洗)，再进行注浆。浆液采用水泥浆液，浆液水灰比：1：1（重量比），注浆压力～，注浆参数根据现场试验予以调整。注浆结束后用充填钢管，以增加钢管。施工过程中为了防止注浆过程中发生串浆，每钻完一个孔，随即安设该孔的钢管并注浆，然后再进行下一孔的施工。管棚封堵塞设有进浆孔和排气孔，当排气孔流出浆液后，关闭排气孔，继续灌浆，达到标示注浆量或注浆压力时，方可停止注浆。 工序五：劳力、机具设备的配置 每工班钻孔及注浆施工人员不宜少于10人，施工中应根据现场情况及时调整。 结合隧道的特点，每工班施工机具配置如下：管棚钻机1台、KBY-50/70注浆泵1台、煤电钻（或风动凿岩机）不少于10台、气焊机1台、BX1-500电焊机1台。
隧道施工塌方处理预案 一、本预案实用范围：隧道内塌方 二、预案起动时间： 隧道内发现塌方前征兆时或发生塌方事故的第一时间 三、预案关闭时间： 塌方地段处理妥善，支护稳定无任何塌方征兆后关闭 四、塌方前的征兆 1、量测信息所反应的围岩变形速度和数值超过允许值。 2、喷射砼面产生纵横向的裂纹和龟裂。 3、在坑顶或坑壁发现不断掉下岩块或在构件支撑间隙不断漏出 砂、石屑。 4、岩层节理缝或裂隙变大，张开。 5、支撑构件变形或折断。 6、坑道内滴、渗水突然加剧或变浑。 五、塌方抢险及处理组织机构 1、塌方抢险及处理领导小组 组长：刘宏伟 副组长：郭建钢成员：杜建新、陈慧毅、郝家温、江国彬、段峰涛、邓建国、孙 刘宏通、杨
岩爆抢险工作流程 抢险物资储备、调用抢险机械设备调配、送护
注：要切实将责任落实到人，在预案起动后，要求各部门各负责人员保持信息畅通，各现场指挥人员随时与项目部相应分管负责人及时汇报工作动态，保证信息准确，处理及时妥当。 六、隧道塌方的处理 1、防止塌方的扩大 （1）锚喷作业班分两作业组，第一组在塌方范围的项部与侧壁危石及大裂纹处，首先进行清除浮石、危石，然后立即对围岩进行锚 固；第二组对塌方段前后原有支护进行加固，防止塌方扩大。 （2）锚喷班第一组负责塌方地段加强支护作业（架设花拱架或格栅钢架并喷砼）。 （3）必要时，以队长刘宏通为首成立“衬砌突击队”，进行塌方两端的局部衬砌，控制塌方扩大。 2、塌方处理 坍方体积较小时，且坍方范围内已进行喷锚或已架设好较牢固的 构件支撑时，由_______ 带队由两端或一端先上后下地逐步清除坍 碴，随挖随喷射砼，随架设临时构件支撑支顶。 坍方体较大，无法进入坍方范围进行支护时，由______________ 负责带队先对坍体进行注浆加固，然后以“穿”的办法，在坍体内进行开 挖、支护和衬砌。 3、坍体支护 （1）在坍体不太高，坍穴呈锥形，坍壁不太松散的情况下， 使用人字架支撑。 （2）当坍体较高，但坍体两侧壁形状较整齐，且侧压力不大时，按垂直
目录 1. 编制说明 (1) 1.1 编制依据 (1) 1.2 编制范围 (1) 1.3 编制原则 (1) 2. 工程概况与现场施工条件 (1) 2.1 工程简介 (2) 2.2 管棚设计要求 (2) 2.2.1 、设计参数 (2) 3. 施工机械、设备和人员配置 (4) 4. 施工准备 (5) 4.1 技术准备 (5) 4.2 试验准备 (6) 4.3 场地准备 (6) 4.4 用电准备 (6) 4.5 物资准备 (6) 5. 施工方案 (7) 5.1 施工顺序 (7) 5.2 施工流程 (7) 5.3 施工工艺 (8) 5.3.1 测量放样 (8) 5.3.2 导向墙施工 (8) ? 533大管棚施工 (11)
6.施工质量要求 (15) 7.安全要求 (16) 8.环保要求 (16)
DK368+79仆 DK387+598.25 段 隧道超前大管棚专项施工方案 1.编制说明 1.1 编制依据 ⑴《新建铁路玉溪至磨憨线隧道施工工法及辅助措施》 ⑵《新建铁路玉溪至磨憨线隧道施工设计图》 ⑶ 本项目有关设计、施工、验收、检测等技术标准、规范、规程； ⑷ 施工现场踏勘所取得的有关工程地质、水文、气象、材料供应、施工场地、水电、交通运输状况等调查资料。 ⑸ 我单位在以往铁路隧道大管棚工程施工中获得的施工经验、成熟技术、科技成果、施工工艺方法及现有的技术力量、施工人员、机械设备资源情况等。 1.2 编制范围 新建玉溪至磨憨铁路线Y MZQ-18标，起讫里程DK368+794 DK387+598.25,编制范围为：管段内南联山隧道、巴奇隧道、景宽1 号隧道及景宽2号隧道、南联山隧道1 号斜井、南联山隧道2号斜井、及景宽2#隧道横洞洞口大管棚施工。 1.3 编制原则严格执行“早进晚出、环境保护”的原则，尽量做到拱顶不刷坡或少刷坡进洞，严格按照合同文件和设计施工图纸、铁路施工验标的要求，优化组织，统筹安排，突出重点，兼顾一般，保质保量按期完成施工任务；保证工程质量，确保施工安全，重视环境保护，做到文明施工。 2.工程概况与现场施工条件 2.1工程简介 本管段为新建玉溪至磨憨铁路线YMZQ-18标，管辖范围DK368+794 DK387+598.25 （南联山隧道进口至景宽二号隧道出口工区终点），线下工程正线长度18.804km。构筑物主要有隧道4座（南联山隧道、巴奇隧道、景宽1号
新建铁路大理至瑞丽线大保段站前工程 （第二标段） ××隧道（DK80+610～+600）段塌方处理施工方案 编制： 审批： 二〇一一年七月
××隧道DK80+610～+600段 塌方处理施工方案 一、工程概述： 初一铺1××隧道DK80+460～+640段设计为V级A型衬砌，拱部设置超前Φ42小导管，20根/环，3.5m/根， 2.0m/环，设置拱墙格栅钢架，1.0m/榀。采用大瑞隧参（07）02-11图施作。 2011年6月2日现场核对采用台阶法开挖，上台阶掌子面里程DK80+595，下台阶DK80+610。上午9：10，施工单位进行下台阶施工，对DK80+610处线路右侧2榀钢架范围进行开挖，开挖揭示围岩为泥岩夹砂岩，泥质胶结，层间存在泥质夹层，节理裂隙发育，并有少量渗水。开挖后发现上台阶出现裂纹，现场及时组织机械人员撤出，而后，原施作上台阶初期支护钢架背后发生溜坍，约10m3，随后DK80+610～+600段边墙发生变形，逐渐发展至拱顶局部坍落，期间坍方量约30 m3，至11：00，该段拱部发生较大坍方，总量约120m3，拱部形成坍腔长约10m，宽约5m，高5m，坍方物质为砂质泥岩质碎块石，一般直径为30～50cm，最大4m左右。根据大瑞线站前二标段（2011）第（038）号，制定如下方案 二、施工方案 总体方案为：先加固DK80+610～DK80+620段围岩，加固完成后处理塌方段DK80+610～DK80+600（原上台阶位置），之后顺序处理初支侵限段DK80+610～DK80+620、塌方段DK80+610～DK80+600下台阶及DK80+600～DK80+595段换拱，此间衬砌紧跟，完成塌方及初支侵限处理。 三、施工工艺和方法
目录 1编制依据 .............................................................. 错误!未定义书签。 1.1编制说明.......................................................... 错误!未定义书签。 1.2编制依据.......................................................... 错误!未定义书签。2工程概况 .............................................................. 错误!未定义书签。 2.1大管棚设计要求 ............................................. 错误!未定义书签。 2.3大管棚设计图.................................................. 错误!未定义书签。3施工机械、设备和人员配置 ............................ 错误!未定义书签。4施工准备 .............................................................. 错误!未定义书签。 4.1技术准备.......................................................... 错误!未定义书签。 4.2试验准备.......................................................... 错误!未定义书签。 4.3场地准备.......................................................... 错误!未定义书签。 4.4用电准备.......................................................... 错误!未定义书签。 4.5物资准备.......................................................... 错误!未定义书签。 5 施工方案.............................................................. 错误!未定义书签。 5.1 施工顺序......................................................... 错误!未定义书签。 5.2 施工流程......................................................... 错误!未定义书签。 5.3 施工工艺......................................................... 错误!未定义书签。 5.3.1测量放样....................................................... 错误!未定义书签。 5.3.2套拱施工....................................................... 错误!未定义书签。 5.3.3大管棚施工 .................................................. 错误!未定义书签。6施工质量要求 ...................................................... 错误!未定义书签。