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1、运营隧道整治工程原大塌方段的处理中铁十三局三处五公司 李瑞峰 冯永刚 徐守冀摘要：摘要：本文介绍了六盘山隧道渗漏水整治工程在不中断交通的情况下，对受病害严重 的原大塌方段合理整治、有效处理、顺利通过的施工情况。关键词：关键词：运营隧道 原大塌方 处理前言：前言：目前，国内有很多隧道由于原施工质量问题、地质条件差、病害侵蚀严重等诸多因素 影响，危及隧道的正常运营。因此整治维修工程也随之增多，同时对隧道的整治也提出了 更高的要求。隧道的整治段往往是原施工中的施工困难、特殊地质地段，在整治过程中十 分棘手，尤其在原施工中的大塌方地段表现得极为突出。整治过程中不仅应对引起隧道的 所有不利因素进行妥善解
2、决，更应防止原大塌方再度出现塌方，延误工程进度。在施工中， 既能保证整治后原大塌方地段结构稳定，消除不良因素的影响，又能在隧道正常运营的条 件下顺利通过，将是整治的一大成功。1 1、工程概况、工程概况六盘山隧道是 312 国道(上海-西安-兰州-乌鲁木齐-霍尔果斯)上的重要工程，位于宁 夏回族自治区固原地区境内，全长 2385 米。隧道所在区域地质构造复杂，新构造运动活跃。 治理段共计 370 米，均位于特殊地质地段。据原施工资料记载，该段施工中共发生塌方 42 次，其中大塌方 5 次，平均塌高 5 米，最大塌高达 30 米。原塌方段大部分拱背存在空腔， 而且拱顶外缘堆积着上部长期掉落而形成的
3、沉积物，个别处出现大面积的渗漏水。为保证 施工急妥前进，我们事先对整治的塌方段进行探测，其中具有代表性的以下三段表现得极 为突出：k6+945k6+960 段，衬砌开裂，裂缝最大宽度达 5cm，渗漏水严重，南侧墙水以股流 形式涌入隧道，原施工中采用拱架支护。K7+637k7+664 段，断层破碎带，原施工中拱部采用拱架、管棚支护，由于拱背后有 大量塌落碴体，加之支护强度不够，致使衬砌开裂，拱顶侵入隧道净空 525cm。K7+723k7+748 段，原塌方体上部有长 19m，宽 11 米，高 9 米的空洞，空洞内含有碎 石及孤石群体，最大约有 60m3。估计是上部坠落体突然下落，给衬砌带来强大的
4、冲击力和 压力，致使衬砌开裂，整个结构严重扭曲变形，情况十分危机。二、二、 处理方案的确定处理方案的确定( (一一) )原大塌方处理难点原大塌方处理难点1、地质条件差 原塌方段是长期受地下水严重侵蚀的强度极低、稳定性极差的钙质、 砂质泥岩构成的软弱类围岩。2、处理难度大 原塌方处衬砌均出现开裂，且漏水。处理过程中要稳妥前进，既要 避免再度出现塌方，保证结构稳定，又要搞好防排水问题。3、干扰大 此次施工是在保证隧道正常运营的情况下进行的，因此应以保证防 护台车下面车辆的正常行驶和人员安全为前提进行施工。( (二二) )施工方案的确定施工方案的确定针对以上施工难点，结合三段的具体情况，确定了相应的
5、施工方案：k6+945k6+960 段，先止水、排水，充分利用衬砌原材料强度的潜力，对围岩进行整 体加固。k7+637k7+644 段，对原钢支撑适当拆除，在保证隧道净空的情况下，增加钢支护，并对上部松散体进行固结。k7+723k7+748 段，先消除孤石隐患，后回填空腔，使结构形成整体组合，共同受力。总之，在施工中遵循先护后挖、谨慎施工、稳妥前进的原则，扩大面积加大围岩松动 圈，剔除一切日后运营中的隐患因素，充分达到整治效果。三、处理过程三、处理过程( (一一)k6+945)k6+945k6+950k6+950 段段a、处理工艺流程图：1、注浆帷幕：在 k6+938k6+943 拱顶处设 5
6、m 的注浆帷幕，目的是为了阻止岩层水顺 坡纵向扩散，控制塌方处大量渗漏水、涌水，同时加固围岩。采用水泥一水玻璃双液浆， 水灰比为 1：121：16，水玻璃模数为 25，注浆压力为 0508Mpa(经测定若 压力超过该范围，浆液会注入已支护的环向盲管中：若小，达不到注浆效果效果。)，小导 管规格及注浆孔布置如图 a注浆加固图 小导管平面布置图 2、凿除原二次衬砌、打锚杆为保证结构安全，采用多打孔、少装药、弱爆破，个别处采用人工，每次凿除原二衬 不大于 15m。保留原初期支护，沿原一衬打入长 5m，22 螺纹钢筋砂浆锚杆，间距为 75cm75cm 梅花状布置。3、安装盲管、支立骨架、挂防水板沿初期
7、支护表面纵向，以 08cm 间距布设环向 60 弹簧盲管，盲管采用无纺布半包 裹，射钉钉在岩面上，与之密贴。环向盲管与底脚处的纵向、横向盲沟连通，将水及时排 至洞外。在原初期支护沿纵向每隔 30cm 掏深 20cm、宽 18cm 的槽，放入工18 钢。采用无 钉热合铺设法铺挂无纺布，PVE 防水板，小心施工，防止防水板破损。所有的锚杆、工 18 钢焊接成一整体，形成坚固骨架。4、铺挂防水板、施作二次衬砌在距防水板表面 1015cm 处，用 10 圆钢筋，间距为 25cm25cm 的钢筋网进行铺设， 钢筋与钢筋之间焊接。用 C25防水混凝土一次性浇注成型，完成二次衬砌。( (二二)k7+637)
8、k7+637k7+664k7+664 段：段：凿除原二次衬砌砼打锚杆安 装 盲 管支 立 拱 架初 期 支 护 砼施 作 防 水 卷 材二 次 衬 砌注 浆 帷 幕a、处理工艺流程图： 凿除砼、拆除拱 超前支护、加固边 加密钢管、支立拱架安设环向盲管 初期支护 铺挂防水板 铺设钢筋网 二次衬砌b、施工方法： 为保证施工稳妥前进，每次向前掘进 05m，凿除原混凝土，拆除原拱架。由于原钢 管布设较疏，从两管中间采用超前小导管注浆，固结、支护上部松散体。小导管规格见图。 边墙处均采用加长砂浆锚杆进行加固，规格同前。加密原钢管，由原来的 50cm 变为 20cm，保证密排。每 25cm 支立一榀工18
9、 钢拱架。采用 22 螺纹钢，将所有的小导管头、 钢管、钢拱架焊接。形成一整体后，马上采用 C25混凝土浇注一次衬砌。以同样方式向前 掘进、支护，每完成足 4m 时停止向前开挖，对以完成的一次支护进行二次衬砌，二次衬砌 中加入 22 螺纹钢筋，间距为 40cm40cm 的钢筋网进行补强，使之满足受力要求。加固 情况如图：处理前结构断面图 处理后结构断面图 ( (三三) )、k7+722k7+722k7+741k7+741 段：段：1、处理孤石首先，在孤石的轮廓线外 3050cm 处，打若干深孔，插入直径为 22mm 的钢筋(或锚杆)， 钢筋的另一端焊接在钢架上，或与其他相对稳定的锚杆焊接。在轮
10、廓线上打眼深 160200cm；周边眼间距为 4555cm，抵抗线为 5060cm：装药集中度为 014018qm(kgm)；不偶合系为 168。然后将孤石侵入隧道限界部分全部爆破掉， 为防止行进中大孤石突然下落，在每开挖 05m 时，便进行一次锚杆锁钉孤石。详细情况 如图：2、浇注混凝土采用输送泵沿开挖口向空洞内浇注 C20混凝土，首先将拱脚处填实，然后对整个空腔 底层进行浇注，使之形成一个封闭的坚固层。3、回填空洞待空洞中混凝土达到足够强度后，在空腔中间部位回填杂木至空洞顶部，在杂木与空 洞侧壁干砌片石，形成整体。 整个空腔处理好后，以短进尺、随支护、锚杆锁、管棚护的原则通过大塌方段，处理 方法与前雷同，处理结果如图：处理行进断面图 处理后断面图 四、总结与体会四、总结与体会六盘山隧道极其复杂的地质条件以及多种因素造成隧道迫害情况，在国内公路隧道比 较罕见。在整治过程中，根据具体情况，我们对所有塌方段制定了相应的方案。以稳步前 进为原则，满足了结构要求，达到了整治效果为目的，成功地通过了多处塌方段，减少了 由于塌方造成的延误工期和经济损失，整体上提高了施工生产效益。但在处理过程中，由于探测结果不够详细，原竣工资料与现场实际情况相差悬殊，出 现了一次中断交通的大塌方。因此，大塌方段的整治对于采用先进的探测技术和综合考虑 潜在的所有隐患有待于进一步的探索。
