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(QC成果)减少浅埋段隧道洞口坍方量

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减少浅埋段隧道洞口坍方量

小组概况 组

名称

大金山隧道

QC小组课题类型现场型

课题名称减少浅埋段隧道洞口坍方量注册时间2016.5.11

小组注册号LHJS/QC2016-01课题注册号LHJS/QC2016-01K

活动时间2016.7.1—2016.12.31QC教育时间240学时 制表人：陈冬冬 制表时间：2016.07.05

、选题理由频数频率累计

Ⅰ区480%80%Ⅱ区120%100%Ⅲ区00%100% 制表人：陈冬冬 制表时间:2016.08.25QC小组成员

序号姓名性别文化程度职务小组职务

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1314

象山近五年浅埋隧道平均水平

选定课题隧道浅埋段洞口V级围岩开挖坍方数不超过2.5处/100m

减少浅埋段隧道洞口坍方量进洞口施工现状

从上图分析，进洞口V级围岩60m，共计5处坍方。计算得：5/60×100=8.3次0123456

针对进洞口段V级围岩坍方累计数

012345 图4-1：隧道洞身开挖区域 图4-2 坍方部位饼分图 制图人：陈冬冬 制表时间:2016.08.25 制图人：陈冬冬 制表时间:2016.08.25从上述数据可以分析出，坍方部位有三个，主要位于Ⅰ区（拱顶）。对此我们对Ⅰ区（拱顶

）坍方出现的时间进行了统计，结果如下：

表4-2 坍方时间调查表

图4-3 坍方时间饼分图

制表人：陈冬冬 制表时间:2016.08.25 制图人：陈冬冬 制表时间:2016.08.25

五、设定目标

由于进、出洞口两边地质情况基本相同，可以推测出按照进洞口施工水平，则可能出现

计算：5×80/60=6.7次根据现状调查分析，结合现阶段施工水平。初隧道进洞口浅埋段在隧道开挖～初期支护

期间，坍方可控制在1次，初期支护后1次，共计2次。换算成出洞口80mV级浅埋段得到如下结

果：

计算：（1+1）×80/60=2.7次。

设定目标：隧道出洞口浅埋段开挖坍方控制在2.7次。

图5-1 设定目标

制图人：陈冬冬 制图时间：2016.09.10

六、原因分析

依据现状调查分析所得出的几个主要问题，QC小组成员经过多次考察分析，采用系统图

分析如下：坍方

时间

频

数

频

率

累计

开挖～初期支护期间375%75%

初期支

护

后125%100%

累计40%100%Ⅰ区80%Ⅱ区20%Ⅲ区0%

6.7

2.7图6-1 原因分析系统图

制图人：陈冬冬 制图时间：2016.09.20

七、要因确认

小组通过头脑风暴法，找到9个末端因素，制定如下要因确认表：序号末端原因确认方法确人依据验证人确认时间

1洞口浅埋段，未进行加密钻探查看记录现场是否有实际的钻探记录，且1次/30m林杰2016.09.21

2洞口浅埋段，支护强度不足现场查看是否符合《锚杆喷射混凝土支护技术规范》顾强刘勇2016.09.24

3地下水发育，未及时排出现场查看是否采取引排水措施蒋唯益2016.10.08

4穿过破碎带，未进行支护加固现场查看是否已采用双排小导管王荣飞史学红2016.10.12

5炸药用量太大查看记录最大单响药量不超过

30.4kg潘科科2016.09.28

6爆破点测量放样不到位现场查看爆破点测量放样是否符合偏差允许值（ ±5mm）蒋唯益李鹏飞2016.10.15

7各班组工序衔接不到位现场查看各班组工序是否衔接顾强2016.10.13

8每循坏开挖进尺过大现场查看每循坏开挖进尺控制在1m-1.2m蒋唯益洪振华2016.10.10

9事前未对天气情况分析查看记录事前是否对未来天气100%了解鲍董董2016.09.22

制表人：陈冬冬 制表时间：2016.10.20开挖～初期支护期间坍方设计因素洞口浅埋段，支护强度不足

设计地质钻探不准确洞口浅埋段，未进行现场加密钻探

地质因素特殊地质段开挖，支护措施不到位

施工因素爆破不到位

围岩掌子面裸露时间过长

初期支护不及时

天气因素未合理安排开挖季节开挖前未参考雨水、台风天气事前未对天气情况分析炸药布置不合理炸药用量太大

开挖后未及时喷射砼各班组工序衔接不到位

开挖进尺过大地下水发育，未及时排出

穿过破碎带，未进行支护加固

爆破点测量放样不到位1、要因确认过程一：洞口浅埋段，未进行加密钻探确认内容洞口浅埋段，未进行现场实际加密钻探确认方法查看记录

确认过程小组成员查阅相关地质勘测报告

确认依据是否有80mV级围岩

现场实际加密探测报告，且符合1次/30m。确认结果未发现报告

确认结论要因确认人林杰

2、要因确认过程二：洞口浅埋段，支护强度不足

确认内容洞口浅埋段，支护强度不足确认方法现场查看

确认过程经小组成员现场检查，发现钢拱架出现明显变形，有土体掉落，不符合相关支护规范。

确认依据是否符合《锚杆喷射混凝土支护技术规范》确认结果不符合确认结论要因确认人 顾强 刘勇

3、要因确认过程三：地下水发育，未及时排出

确认内容地下水发育，未及时排出确认方法现场查看

确认过程

经小组成员现场查看，现场虽采取引排水措施，但存在涌水，渗水现象。

确认依据是否采取软管引排水措施确认结果不符预期计划确认结论要因确认人蒋唯益

4、要因确认过程四：穿过破碎带，未进行支护加固确认内容穿过破碎带，未进行支护加强确认方法现场查看

确认过程经小组成员现场查看支护，确认支护已进行加固处理。

确认依据是否已采用双排小

导管，加密型钢拱架确认结果已加强确认结论非要因确认人王荣飞、史学红

5、要因确认过程五：炸药用量太大

确认内容炸药用量太大确认方法查看记录

确认过程小组成员查阅炸药使用记录，具体见下表：

爆破日期7.117.127.147.157.167.17单响炸药用量（kg）272724302730爆破日期7.187.197.207.207.217.22单响炸药用量（kg）242727273027制表人：陈冬冬 制表时间：2016.10.16

确认依据最大单响药量不超过30.4kg确认结果符合要求

确认结论非要因确认人潘科科

6、要因确认过程六：爆破点测量放样不到位

确认内容爆破点测量放样不到位确认方法现场查看

确认过程经小组成员蒋唯益在桩号为ZK3+525位置现场复测，核对坐标，发现存在的误差在规范允许的范围内。李鹏飞：放样坐标

X（m）32702.61932699.87532705.50432700.245Y（m）641469.922641476.640641463.306641475.672H（m）23.34516.78916.78920.121制表人：陈冬冬 制表时间：2016.10.14蒋唯益：复测核对坐标

X（m）32702.61932699.87532705.50332700.245Y（m）641469.923641476.640641463.3056414475.672H（m）23.34516.78816.78920.121制表人：陈冬冬 制表时间：2016.10.14

确认依据是否符合偏差允许值（ ±5mm）确认结果符合要求确认结论非要因确认人蒋唯益 李鹏飞

7、要因确认过程七：各班组工序衔接不到位

确认内容各班组工序衔接不到位确认方法查看记录

确认过程经小组成员现场调查，发现各班组不仅有详细的时间安排表，并且基本能在规定的时间内完成任务。时间安排表

制表人：陈冬冬 制表时间：2016.10.14工序测量钻眼装药放炮出渣型钢拱架喷射混凝土仰拱钢筋仰拱混凝土仰拱填充混凝土时间h0.51.50.51222223

确认依据是否衔接确认结果衔接确认结论非要因确认人 顾强

8、要因确认过程八：每循坏开挖进尺过长

确认内容每循环开挖进尺过大确认方法现场查看

确认过程小组成员现场实测每循坏进尺长度，详见下表：

制表人：陈冬冬 制表时间：2016.10.14环数（环）1234567

进尺（m）2.252.212.262.362.452.272.25

确认依据1≤每循环进尺≤1.2m确认结果不符合要求确认结论要因确认人蒋唯益 洪振华

9、要因确认过程九：事前未对天气情况分析

确认内容事前未对天气情况分析确认方法查看记录

确认过程小组成员在资料室查阅，发现对未来天气情况预报表

时间（2016）09.1609.1709.1809.1909.2009.2109.22

温度°C30292726262727

天气雨雨雨阵雨雨多云多云

制表人：陈冬冬 制表时间：2016.10.14确认依据事前是否对未来一周天气明确了解确认结果发现相关报表确认结论非要因确认人鲍董董

主要原因有：1、洞口浅埋段，支护强度不足。

2、洞口浅埋段，未进行加密钻探。

3、地下水发育，未及时排出。

4、每循环开挖进尺过大。

八、制定对策

序号要因对策目标措施实施地点完成时间负责人制表人：陈冬冬 制表时间：2016.10.25

9、对策实施

实施一：使用地质探测仪进行现场实际探测1、安排专人负责此事，及时与相关单位沟通。

2、采用TSP地质超前预报仪，对隧道水平方向60m做地质超前预报。

3、采用地质钻探设备，垂直取样做出预判。

图9-1 地质钻探报告 图9-2 现场钻探

制图人：陈冬冬 制图时间：2016.11.15 制图人：陈冬冬 制图时间：2016.11.15实施效果验证：通过探测小组成员发现，原设计纵断面地质情况与现场存在显著差异，（如下图所示），通过地质超前预报，及时采取相对应的施工方法、支护措施，大大减小了坍方

发生的可能。

1未进行现场实际探测使用地质探测仪进行现场实际探测开挖前充分了解出洞口80mV级围岩全程现场实际地质情况1、安排专人，与相关单位沟通。2、采用TSP地质超前预报仪，对隧道水平方向每30m做地质超前预报。3、采用地质钻探设备，垂直取样做出预判。施工现场2016.10.26蒋唯益林杰

2洞口浅埋段，开挖支护强度不足加强洞口浅埋段超前支护强度及初期支护强度合理选择开挖方式，通过加强超前支护与初期支护强度保证掌子面稳定1、提出工程变更，将超前单排小导管变更为双排小导管。将初期支护工字钢每榀间距0.75m调整为0.5m。2、局部掌子面围岩不稳定时，采用加密钢筋网片，加厚初喷厚度。施工现场2016.10.31顾 强史学红

3地下水发育，未及时排出采取相对应的引排水措施确保渗水部位水引排至水沟，积水部位无积水。1、爆破过后找出洞内渗水部位，布置好软管引排至排水沟，要求达到1管/1渗。2、对于排水沟尚未至积水部位，则采用水泵抽走。施工现场2016.11.05王荣飞蒋唯益

4每循环，开挖进尺过长调整每循坏开挖进尺长度在确保不出现坍方，能完成初期支护前提下。每循环进尺控制在1m1、准确控制好每循坏进尺，炮眼、钻孔深度。2、将原先每循环三榀工字钢更改为两榀工字钢。3、要求爆破工程师调控好炸药用量。施工现场2016.11.10王荣飞蒋唯益史学红

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洞口浅埋段土质隧道地表及拱顶下沉控制措施

洞口浅埋段土质隧道地表及拱顶下沉控制措施

洞口浅埋段土质隧道地表及拱顶下沉控制措施

【摘 要】根据国内隧道施工案例，在浅埋软弱土质地层的施工中，地表及拱顶下沉量大，容易侵入二衬结构、影响二衬厚度，严重的导致隧道坍塌。因此为了保证本隧道施工安全与

结构质量，避免塌方等事件产生， 有效控制洞口浅埋段土质隧道地表及拱顶下沉。

【关键词】 浅埋段 土质 下沉 控制措施 一、工程简介

虎形山隧道为双向四车道高速公路分离式隧道，左线全长1015m，隧道底板最大埋深约180m；右线全长985m，隧道底板最大埋深约170m，；隧道左右线间距在30～40m之间。隧道地处湖南郴州丘陵地区，地表黄土冲沟发育。该隧道处于红粘土，强风化石灰岩、页岩、破碎带、断层地段，溶洞、溶槽极其发育，地质条件复杂。隧道进出口段落内均为红粘土地层，洞口洞顶粘土覆盖层为2～20米，属于浅埋地段，围岩级别设计均为ⅴ级（实际为ⅵ级）。

虎形山隧道的施工方法除明洞采用明挖法施工外，其余采用人工风镐、钻爆法施工。隧道左右线共有ⅴ级围岩686m，主要采用留核心土环形开挖法施工，18＃工字钢拱架＋锚喷支护；ⅳ级围岩1069m，主要采用上下断面正台阶开挖法施工，钢格栅拱架＋锚喷支护；ⅲ级围岩245m,主要采用光面爆破全断面开挖法施工，锚喷支护。

二、资料搜集整理

根据虎形山隧道的施工施工情况，收集了国内类似地质条件在

建的或是建成的隧道施工资料，特别是对郴州至宁远段高速公路4标段芒头岭隧道、5标段万华岩隧道等进行了细致的调查，这些隧道洞口均属于浅埋红粘土土质地层，与我标段虎形山隧道洞口段地质及地形条件极为相似，芒头岭隧道、万华岩隧道分别于2009年4、5月份从进口进洞，最初采用两台阶法或预留核心土开挖，主要的支护参数：18#工字钢（纵向间距0.5m）；双层超前注浆小导管，上层为φ50*5mm，下层为φ42*3.5mm，间距均为60cm，上下层交错布置；φ25mm中空注浆锚杆，φ8mm双层钢筋网，c20喷射砼厚度为25cm。

九嶷山隧道洞口浅埋段塌方处理及总结

九嶷山隧道洞口浅埋段塌方处理及总结

第３６卷第２６期　２　０　１　０年９月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲ／　Ｖ０１．３６　Ｎｏ，２６　Ｓｅｐ．２０１０　・２９７・　

文章编号：１００９．６８２５｛２０１０）２６—０２９７—０２　

九嶷山隧道洞口浅埋段塌方处理及总结　

李昕　张涛　

摘要：以二广高速公路九嶷山隧道左洞洞口浅埋段坍塌事故为背景，全面分析了该隧道塌方形成的原因，提出针对性　

处理方案，总结了隧道在浅埋段预防坍塌的手段及当发生浅埋段塌方时的处置思路，为同类隧道工程施工积累了经验。　

关键词：隧道，浅埋段，塌方，预防手段，处置思路　中图分类号：Ｕ４５８．３　文献标识码：Ａ　

近年来，我国公路建设得到了迅猛的发展，高速公路隧道数　

量越来越多，并不断的向山区延伸。九嶷山隧道跨湘粤省界，贯　

穿九嶷山脉右线全长６　３８５　１ＴＩ，左线全长６　３７８．７４６　ｒｆｌ。隧道左洞　

施工到ＺＫ１４０＋１３３时，发生了顶部坍塌。该段隧道为偏压地段，　

覆盖层最薄处约１８　ｒｌｌ，围岩级别为Ｖ级、Ⅳ级围岩过渡地段，本文　

着重对本次塌方的原因及处理方案进行探讨及分析。　

１塌方情况　

２００９年９月２５日，九嶷山隧道左线在对ＺＫ１４０＋１３３．６掌子　

面进行爆破开挖至ＺＫ１４０＋１３６，出渣完毕后，在喷射拱顶混凝土　

时，拱顶开始不问断掉块，并于次１３凌晨拱顶塌方，塌方体塌至拱　

顶，随后塌体基本稳定无扩大。在该桩号位置发现有地表沉陷，　

沉陷范围纵向８．９　ｒｎ、横向１０　ＩＴＩ，沉降最浅１．５　ｍ、最深１３　ｒｒｌ。至　

２６　１３　６时，塌方基本稳定无扩大，塌体呈较稳定状态。　

２原因分析　

１）工程地质原因：塌方部分处在Ⅳ级、Ｖ级围岩过渡地段，由　

于风化分层级节理切割，掌子面不均匀风化严重。断面右侧围岩　

弱风化花岗岩，稳定性较好，左侧拱顶围岩为强风化花岗岩（设计　为弱～微风化花岗岩），伴有股水流出，稳定性很差。且存在偏压。　

围岩处于软硬岩交替地段，在开挖掘进的扰动下，造成拱顶失稳。　

浅埋富水软岩大断面公路隧道塌方处治技术

浅埋富水软岩大断面公路隧道塌方处治技术

浅埋富水软岩大断面公路隧道塌方处治技术

发布时间：2022-04-07T05:32:52.652Z 来源：《中国建设信息化》2021年第26卷第20期 作者： 顾东芝

[导读] 在隧道施工中，软弱围岩地段所占比重较大，特别是洞口段

顾东芝

中铁二十四局集团浙江工程有限公司 浙江杭州 310009

摘 要 在隧道施工中，软弱围岩地段所占比重较大，特别是洞口段，且此类围岩在施工过程中常发生掌子面塌方、冒顶等事故，其安全和质量难以控制。文章以三门湾大桥及接线工程野猪山隧道左洞施工为例，结合K60+271-K60+261段拱顶塌方处治实践做法，介绍了浅

埋富水软岩大断面隧道塌方具体处治做法、已开挖段紧急加固措施、后续洞身安全开挖注意事项等，为类似工程施工提供了经验参考。

关键词 不良地质 特殊环境 安全处治 措施

中图分类号： 文献标识码：

Landslide treatment technology of large cross-section highway tunnel in Shallow water-rich soft rock Gu dongzhi ( China Railway 24th Bureau Group Zhejiang Engineering Co., Ltd. Zhejiang Province,Hangzhou 310009) Abstract In tunnel construction, the proportion of soft surrounding rock is large, especially at the entrance of the tunnel. In the course of construction,the collapse and roof fall of the tunnel face are often occurred, and the safety and quality are difficult to control. Taking the construction of left tunnelof Yezhushan tunnel in Sanmenwan super large bridge and connecting line project as an example, combined with the practice of treating cave-in ofvault in section K60 + 271-K60 + 261, this paper introduces the concrete treatment methods for the collapse of the large cross-section tunnel inShallow water-rich soft rock, the emergency reinforcement measures for the excavated section, and the matters needing attention for the subsequentsafe excavation, etc. .

浅述冲沟浅埋段隧道开挖施工技术

浅述冲沟浅埋段隧道开挖施工技术

浅述冲沟浅埋段隧道开挖施工技术

发布时间：2022-05-20T03:13:48.672Z 来源：《科技新时代》2022年4期 作者： 岳继龙[导读] 目前国内隧道浅埋段一般处理方法主要有两种，主要为地表注浆、超前支护和反压回填后加固后进行暗挖法和采用明挖法施作明洞法。

中铁六局集团太原铁路建设有限公司 太原030013

摘要：目前国内隧道浅埋段一般处理方法主要有两种，主要为地表注浆、超前支护和反压回填后加固后进行暗挖法和采用明挖法施作明洞法。但是当浅埋隧道穿过冲沟时，由于冲沟附近地质比较差，地表注浆及超前支护的效果难以保证，安全风险较大。采用明挖法虽然避免了隧道浅埋段坍塌的风险，但是明挖隧道基坑较深，支护工程量大，尤其是在雨季期间，冲沟位置流水量大，无法有效的解决排水问题。西延铁路项目安坪一号隧洞在穿过冲沟浅埋段时，经过现场调研和各类比选，采用了护拱法进行处理，质量易于保证，安全风险小，工期短。对同类施工有一定的借鉴。

关键词：隧道 浅埋 护拱 过冲沟 施工

1 工程概况

安坪一号隧道，位于中国陕西省延安市甘泉县境内美水泉村，隧道起讫里程DK258+653～DK260+415，总长一千七百六十二米，隧道最大埋深135m，整个隧道为3‰、7.6‰的连续上坡；进口1378.937m处在R=9000m的右偏曲线上，其余均位于直线上。其中隧道DK259+110～DK259+200段下穿“V”字型冲沟，坡面陡峻，自然坡度约30°左右。坡面植被较为发育，最小埋深为0.9m（线路左线），在DK259+163～DK259+173地面覆土厚度平均为1m。浅埋段位于侏罗系下统砂、页岩内。侏罗系页岩，岩芯暴露于空气中，易破裂分解为碎屑状，且饱水易崩解，具有一定膨胀特性。

2 浅埋段施工方案

2.1 总体施工方案

DK259+110～DK259+200段为浅埋段，Ⅴ级围岩，本段隧道总体施工方案是先对DK259+163～DK259+173处“V”字形冲沟采用挖掘机明挖；再在DK259+163向小里程方向及DK259+173往大里程方向隧道拱部圆心角140°处各施作27-30mΦ108的超前大管棚，加固护拱两侧岩层；完成后，在DK259+163～DK259+173隧道明挖段拱部140°范围内做1m厚的钢筋混凝土护拱；最后由进口端向大里程方向按照新奥法施工暗挖通过。待“V”字形冲沟段隧道二衬浇筑完成后，在护拱上回填反压渗水土，顶部浅埋沟心处设置渡槽引排地表水。