K225+936～K225+950塌方处理施工方案

1、绥满国道主干线海林至亚布力公路改扩建工程建设项目承包单位 湖南省永州公路桥梁建设有限公司 合同号 A19 监理单位 黑龙江省公路工程监理咨询公司 编 号 A19A27H-13 承包人申报表（通用） A27致：刘振鹏事 由：由我部承建的雾松岭隧道（上行线）工程，在K225+936K225+950段施工中，由于遇到不良地质围岩（详见“雾松岭隧道（上行线）工程 K225+936K225+950段塌方情况简报”），于2006年5月12日、5月14日和5月19日发生连续塌方，并于2006年5月23日发生地面相应里程的地面塌陷。这次塌方由于情况严重，引起施工单位、监理单位和指挥部的高度重视，于2006年5

2、月25日，在绥满公路建设指挥部召开了由黑龙江省交通厅、黑龙江省高速公路建设局、西南交通大学、绥满公路建设指挥部、黑龙江省公路勘察设计院、黑龙江省公路工程监理咨询公司和湖南省永州公路桥梁建设有限公司（施工单位）等单位主管领导和专家共同参加的“塌方处理专题会议”，会议首先听取了由施工单位和监理单位汇报的关于此次塌方经过的基本情况，根据汇报会议讨论决定了对于此次塌方处理的原则和总体施工方案，并决定由施工单位具体制定实施性的具体塌方处理施工方案，现将我单位制定的关于“K225+936K225+950段塌方处理及K225+945K225+962段隧道洞身开挖与支护实施性施工方案”向指挥部申报，敬请审批。

3、申报内容：“K225+936K225+950段塌方处理及K225+945K225+962段隧道洞身开挖与支护实施性施工方案”承包人： 年 月 日 附件：1、K225+936K225+950段塌方处理及K225+945K225+962段隧道洞身开挖与支护实施性施工方案2、雾松岭隧道（上行线）工程 K225+936K225+950段塌方处理施工图（一）（八）3、雾松岭隧道（上行线）工程 K225+935K225+945段S5加强围岩支护与衬砌构造图4、雾松岭隧道（上行线）工程 K225+935K225+945段S5加强围岩超前支护图（一）（二）5、雾松岭隧道（上行线）工程 K225+945K225

4、+962段S5超强围岩支护与衬砌构造图6、雾松岭隧道（上行线）工程 K225+945K225+962段S5超强围岩超前支护图（一）（二）7、雾松岭隧道（上行线）工程K225+936K225+950段塌方情况简报8、雾松岭隧道（上行线）工程 K225+936K225+950段塌方情况工程照片附注：本表适用于没有专用表格，根据合同规定和业主、监理的要求必须书面向业主及监理工程师提出的申请、请示、申报、报告等。由承包人呈报二份。绥满国道主干线海林至亚布力公路改扩建工程建设项目承包单位: 湖南省永州公路桥梁有限公司 合同号 A19 监理单位: 黑龙江省公路 工程监理咨询公司 编 号 A19A03H-1

5、3 施工技术方案报审表 A03致（监理工程师）：罗显亿 先生 现报上 A19合同段雾松岭隧道（上行线）工程K225+936K225+950段塌方处理及K225+945K225+962段隧道洞身开挖支护 工程的技术、工艺方案、方案详细说明和图表见附件，请予审查和批准。附件：技术、工艺方案说明和图表承包人： 年 月 日驻地监理工程师意见： 驻地监理工程师： 年 月 日 设计代表意见：设计代表： 年 月 日业主代表意见： 业主代表： 年 月 日附注：特殊技术、工艺方案要经业主代表批准，一般的由驻地监理工程师审批。此表承包人填写，一式四份，批准后业主代表、驻地监理办各一份，退承包人一份，作为支付凭证。

6、雾松岭隧道（上行线）工程K225+936K225+950段塌方处理及K225+945K225+962段隧道洞身开挖支护实施性施工方案绥满公路第A19标合同段雾松岭隧道（上行线）工程K225+936K225+950段塌方处理及K225+945K225+962段隧道洞身开挖支护实 施 性 施 工 方 案针对此次塌方我单位根据指挥部2006年5月25日召开的“塌方处理专家会议”，确定了本塌方处理实施性施工方案。§一 塌方处理原则会议中各位专家根据施工现场踏勘情况，研究讨论后，确定此次塌方处理施工的原则为：加固围岩，稳固塌体，减轻拱顶压力，防止地表水及地下水渗漏，控制塌方不再扩大，加强支护，

7、回填塌坑，恢复植被。§二 塌方处理总体方案塌方处理总体施工方案及步骤如下：第一，塌陷坑防排水，彩条布覆盖塌陷坑顶面，挖临时截水沟。第二，对塌陷坑进行坡面防护，采用钢筋网片、锚杆、喷射素砼对地面塌陷进行坑坡面防护，以稳定塌陷坑，使其不再扩大，保证施工安全。第三，洞内塌方堆积体暂不出碴，洞内喷射C25素砼封闭掌子面、洞顶塌腔及洞内塌方堆积体表面，以控制地下水流出及围岩风化速度，同时为注浆创造封闭环境；第四，洞内K225+935K225+945段洞顶围岩注浆，稳固塌方洞内岩体。第五，从塌陷坑自上而下，向塌方围岩松散体内注浆，以加固塌方体围岩，增强围岩自稳能力；第六，采用超前大管棚配合超前小

8、导管作为超前支护手段，渡过塌方段，同时加强塌方段洞身支护参数：加密钢拱架间距，增加系统锚杆长度和密度，塌方洞内二次衬砌环向主筋间距加密，规格加大。第七，地表塌陷回填处理。在塌陷坑内支立工字钢钢架，上铺双层钢筋网，喷射50cm厚的C25素砼，形成喷射砼棚壳，将塌陷坑回填土分成两层，以分解回填土压力，以减轻其对洞内支护的压力，并在顶面回填100cm厚的粘土隔水层，以防地表水下渗。第八，恢复地面植被。此次塌方处理分洞内塌方处理和地表塌陷处理两大部分，洞内塌方处理和地面塌陷处理联合进行。§三 塌方处理实施性施工方案一、地面塌陷截水沟在塌陷坑顶覆盖彩条布以防雨，并在塌陷坑周围挖一条临时截水沟，

9、以拦截地表水，避免地表水流入坑内冲刷塌陷坑坡面。临时截水沟宽度50cm，深度60cm，采用人工挖掘，并在水沟底及水沟侧壁采用厚塑料覆盖，塑料布宽度200cm，沟顶每边用粘土将塑料布压边20cm宽。截水沟中心线距离塌陷坑顶坡边3.0m。详见“雾松岭隧道（上行线）工程 K225+936K225+950段塌方处理施工图（四）”。二、塌陷坑坡面防护为了稳定塌陷坑周围岩体，避免坡面岩体滑塌，保证塌方处理施工安全，在洞内塌方段洞顶围岩注浆施工完成后，即进行塌陷坑坡面防护处理施工。我单位拟采用喷射砼、锚杆、钢筋网片联合防护措施进行塌陷坑坡面防护处理。详见“雾松岭隧道（上行线）工程 K225+936K225+

10、950段塌方处理施工图（一）、（八）”。具体施工参数及施工方法如下1、锚杆施工塌陷坑坡面防护锚杆采用22螺纹钢筋锚杆，采用YT28型风动凿岩机钻孔，锚杆孔直径为42mm，方向垂直于边坡表面，间距为100cm×100cm，呈梅花型布置。单根锚杆长度为5.0m，锚杆孔深度不小于5.0m。采用锚固剂锚固锚杆体，锚杆尾端露出围岩表面10cm，用于焊接钢筋网片。2、钢筋网片地面塌陷坡面防护采用8钢筋网片，网格尺寸为15cm×15cm，钢筋网片必须采用电弧焊点焊固定在锚杆尾端，钢筋网片距离围岩表面3cm。3、C25喷射素砼在钢筋网片铺装完成后，需要采用C25喷射素砼对塌陷坑坡面进行喷射

11、砼防护，喷层厚度为15cm，同时将塌陷坑坑底也喷15cm厚的喷射素砼，封闭坑底。三、喷射素砼封闭施工洞内掌子面前塌落松散堆积体暂时不出碴，采用喷射素砼封闭掌子面、洞顶塌腔及掌子面前塌落松散堆积体表面，以稳定掌子面及塌方体，同时使围岩表面密闭，为下一步围岩注浆创造有力条件，避免跑浆、漏水。喷射素砼强度等级C25，平均厚度10cm。详见“雾松岭隧道（上行线）工程 K225+936K225+950段塌方处理施工图（一）”。四、洞内拱顶注浆施工掌子面及塌方体喷射素砼封闭完成后，对塌方段围岩、塌腔内松散岩体进行注浆施工。目的是固结洞顶塌方洞内风化破碎围岩及塌方松散岩体，增强围岩的自稳能力，稳定掌子面，避

12、免塌方进一步扩大发展。塌方段注浆从K225+935开始，至掌子面K225+947，注浆范围为拱顶120°。详见“雾松岭隧道（上行线）工程 K225+936K225+950段塌方处理施工图（一）、（二）、（三）”。洞顶注浆施工步骤及具体参数如下：（一）注浆导管施工注浆管采用50×5mm的无缝钢管，现场加工制作，单根长度5.0m，前端做成锥形尖，管壁钻孔，孔径8mm，沿长度方向间距20cm，沿管周呈梅花型布置。塌方段拱部注浆管安装孔直径60mm，采用YT28风动凿岩机钻孔并安装注浆管。安装孔纵向间距75cm，环向间距75cm，外叉角60°，孔深不小于5.0m，拱部12

13、0°范围内布置。注浆安装孔孔口端15cm长度范围内，注浆管与孔壁间隙采用锚固剂填充严密，避免漏浆。（二）注浆注浆施工必须与注浆管安装同步进行，施工顺序自下而上，两侧对称，从小里程向大里程（掌子面），每安装一根，便注浆一根，并用止浆塞将关口封死，注浆压力为0.51.0Mpa，保证浆液向周围岩体内扩散。注浆液采用水泥水玻璃双液浆，并适量参加膨胀剂。注浆液质量配合比为：水泥:水玻璃:膨胀剂:水1:0.7:0.02:1，每立方米浆液使用水泥：735Kg，水玻璃：515Kg，膨胀剂：14.7Kg，水：735Kg。水泥采用PO.42.5牡丹江牌水泥，水玻璃浓度为35波美度，水玻璃模数为2.4。采

14、用KCD50/7型注浆泵注浆。五、塌陷坑注浆施工在塌陷坑坡面防护施工完毕后，即进行塌陷坑范围内塌方体注浆施工。详见“雾松岭隧道（上行线）工程 K225+936K225+950段塌方处理施工图（一）、（六）”。主要施工参数及方法如下：（一）注浆管施工塌陷坑注浆管采用108×6mm的无缝钢管预先加工制作。注浆管单根长度为9.0m，注浆管前端加工成锥形尖，管身钻直径12mm的注浆扩散孔，孔间距沿管身长度方向为30cm，呈梅花型布置。注浆管安装孔采用潜孔钻钻孔，直径为130mm，孔深不小于8.5m，在塌陷坑底范围内以100cm×100cm的间距呈梅花型布置。采用潜孔钻配合安装注浆管

15、，注浆管尾端露出塌陷坑底面50cm。（二）注浆注浆施工必须与注浆管安装同步进行，每安装一根，便注浆一根，采用BW250型注浆泵注浆，注浆压力为1.02.0MPa。注浆液采用水泥水玻璃双液浆，配合比同上。每根注浆管在注浆前必须安装止浆阀门，注浆后将止浆阀门关闭。六、洞内超前大管棚施工在底面塌陷坑注浆完成后，即进行洞内超前大管棚施工。在K225+947位置开始施工超前大管棚，为下一步隧道继续掘进创造有利条件，保证隧道掘进施工安全。大管棚一次施工20m。详见“雾松岭隧道（上行线）工程 K225+936K225+950段塌方处理施工图（一）、（三）”。1、管棚管制作管棚管采用108×6mm无

16、缝钢管现场加工制作，管节长度4m6m，管壁钻直径为12mm的注浆扩散孔，间距30cm，梅花型布置，以便注浆浆液向围岩内扩散，每根管棚管第一节钢管前端加工成锥形尖，以便顶进安装。管节间连接，采用90×5mm无缝钢管作为连接芯管与管棚管内壁焊接，连接管长度80cm。2、管棚钻孔管棚孔采用潜孔钻配直径130mm的合金钻头钻进，一次钻进不小于20m，外叉角为15°，环向间距30cm，拱部120°范围内布置。3、管棚管安装及注浆施工管棚注浆必须每钻成一个孔，便安装一根管棚管，并注浆。管棚管尾端预留2.0m。管棚管采用专用机械打入管棚孔内。管口安装注浆阀门。大管棚注浆液采用水

17、泥水玻璃双液浆，并参加膨胀剂。注浆液配合比同上所述。采用BW250型注浆泵注浆，注浆压力为1.02.0MPa。4、钢拱架喷射砼护拱施工大棚管安装并注浆完成后，清除掌子面前的塌方堆积体，并采用C25钢纤维喷射砼再次封闭掌子面围岩表面，喷射厚度为5cm。再在管棚管尾端，支立4榀I20b型钢拱架，纵向间距30cm，并采用16光圆钢筋作固定筋，将管棚管与工字钢焊接牢固，然后再喷40cm厚，150cm宽的C25喷射素砼作为大管棚护拱。每榀工字钢钢架两侧拱脚支立在较坚硬的岩石上，并在每个拱脚加设10根22钢筋锁脚锚杆，每根锚杆长度5.0m，尾端完成90°角（注意：要求必须冷弯），弯钩长度15cm

18、，工字钢两侧面对称安装，两弯钩相对，搭接，电弧焊，焊接牢固。锁脚锚杆在距离脚底钢板以上30cm的位置开始安设，环向间距30cm，向下倾斜10°15°，锁脚锚杆用锚固剂锚固牢固。由于大管棚护拱范围内，开挖断面已经按照S5型断面开挖完成，目前处理塌方，不能扩大断面，以做成管棚施工工作室，所以只能在即成断面内施工管棚护拱，这样，就造成护拱长度区洞内支护半径缩小，欠挖。这是此次塌方处理施工难以避免的。护拱区洞内欠挖处理，待塌方处理施工完成并渡过后，在施工二次衬砌之前进行：首先将护拱该区洞内喷射素砼人工凿除，将4榀护拱工字钢拱架拆除，然后将事先弯制成型的符合S5支护半径要求的钢拱架安

19、装上，间距30cm，安装5榀，并重新喷射混凝土，以满足二次衬砌半径及厚度的要求。注意：拆除工作必须分段进行，每拆除一榀护拱钢拱架，便安装一榀，并喷混凝土。七、地面塌陷回填处理在洞内超前大管棚施工完毕后，为了保证隧道施工及将来隧道运营安全，塌陷坑必须回填处理。为了减轻回填土对隧道拱顶的土压力，我单位拟采用工字钢拱架将回填土分成上下两层，将上层回填土压力通过拱架部分分解到塌陷坑边坡外围岩体上，以减轻该部分土的压力。详见“雾松岭隧道（上行线）工程 K225+936K225+950段塌方处理施工图（一）、（七）、（八）”。具体施工参数和施工方法如下：（一）工字钢拱架施工首先在距离塌陷坑底面500cm高

20、度的位置安装工字钢横梁，工字钢横梁两端嵌入边坡岩体内50cm，工字钢间距50cm，然后再在每榀工字钢横梁上焊接工字钢斜撑，斜撑与横梁夹角45°，底端同样嵌岩50cm。形成工字钢拱架。工字钢横梁和斜撑均采用I20b型工字钢现场加工制作，横梁与斜撑必须焊接牢固。每榀工字钢拱架采用22钢筋纵向连接，连接钢筋间距50cm。（二）塌陷坑内第一部分土方回填在塌陷坑内钢拱架安装完成后，即进行塌陷坑内第一部分土方回填，回填土可采用风化砂，分层夯实，每层厚度不超过30cm，直至回填到工字钢横梁顶面。（三）钢筋网片安装及喷射砼棚壳施工塌陷坑内第一部分土方回填完成后，在钢拱架上辅设网格尺寸为15×

21、;15cm的8钢筋网片，钢筋网片点焊在钢拱架连接筋上，然后，喷射一层C25喷射素砼，厚度30cm，之后，再铺网格尺寸为15×15cm的8钢筋网片一层，在喷一层C25喷射素砼，厚度20cm。（四）塌陷坑内第二部分土方回填在喷射砼施工完成后，开始塌陷坑内第二部分土方回填，回填土可采用风化砂，分层夯实，每层厚度不超过30cm，直至回填到距离塌陷坑原地面100cm的位置，改用粘土回填，作为封顶。（五）植被恢复塌陷坑内回填施工完成以后，需要对塌陷坑范围内进行植被恢复。购买优良草籽，种草，并植树。八、掘进施工在洞内大管棚施工完成后，在底面塌陷坑回填处理施工的同时，即可进行隧道继续掘进施工。由于，

22、预计造成此次塌方的软弱夹层带还要继续向前延伸，所以，从K225+945开始直至大管棚尾端K225+962结束，支护参数有必要进一步调整加强，即采用S5超强支护参数进行隧道掘进及初期支护施工。待掘进至K225+962后，再视围岩结构情况，制定施工方案。K225+945K225+962段S5超强支护参数具体如下所述。详见“雾松岭隧道（上行线）工程 K225+945K225+962段S5超强围岩支护与衬砌构造图”、“雾松岭隧道（上行线）工程 K225+945K225+962段S5超强围岩超前支护图（一）、（二）。（一）超前小导管虽然在K225+947位置施工了超前大管棚，但是，由于施工环境限制，管棚

23、管外叉角较大，只能对大管棚以上的围岩体起到固结承托作用，以减轻围岩压力，避免发生较大的塌方，但是，管棚管以下至开挖线范围内的围岩，在隧道开挖后，由于结构松散，自稳能力差，在自身重力的作用下，会塌落下来，形成隧道洞身超挖，所以，为了稳固此一部分围岩，减轻围岩对初期之后的围岩压力，同时，尽量减少隧道超挖量，隧道开挖必须采用台阶法分上下半断面进行开挖，必须使用导爆索，采用光面爆破技术，以“短进尺、少装药、弱爆破、勤支护”为原则，每循环进尺不超过1.0m。同时，我单位拟采用超前小导管作为隧道开挖的辅助施工手段。小导管采用50×5mm的无缝钢管现场加工制作，每根长度5.0m，前端做成锥尖状。小

24、导管在拱部120°范围内布置，环向间距30cm，纵向间距3.0m，小导管尾端与初期支护工字钢拱架焊接牢固。（二）系统锚杆隧道开挖完成并初喷5cm厚钢纤维喷射砼后，即进行洞身系统锚杆施工。洞身系统锚杆采用25×5mm先锚后注式注浆锚杆，每根长度5.0m，环向间距80cm，纵向间距60cm，隧道洞身开挖全断面范围内呈梅花型布置。（三）工字钢拱架工字钢拱架采用I20b型工字钢（单位重31.069Kg/m）加工制作。工字钢拱架纵向间距30cm。各拱架间以22螺纹钢筋纵向连接，环向间距80cm，由于采用上、下导坑法开挖，在进行上导坑初期支护时，在每榀工字钢拱架的拱顶、拱腰各加设2根，

25、两基脚部位各加设4根锁定锚杆，即每榀钢拱架使用14根锁定锚杆，以保证在进行下导坑开挖时的施工安全，防止工字钢拱架脱落，造成塌方。锁定锚杆采用22螺纹钢筋加工制作，长度5.0m，尾端弯钩，并与工字钢拱架焊接牢固。（四）喷射砼在隧道开挖后，即在围岩表面初喷5cm厚的C25钢纤维喷射砼，待系统锚杆和钢拱架施工完成后，在喷26cm厚的C25喷射素砼。九、二次衬砌为了隧道保证将来运营的安全， 我单位建议将K225+935K225+962洞内的二次衬砌钢筋环向主筋的施工参数作如下调整：采用25螺纹钢筋代替原设计的22螺纹钢筋，纵向间距由原设计的25cm调整为15cm。环向主筋层间距、箍筋长度及规格，纵向箍

26、筋规格均依原设计图纸S5参数不变。详见“雾松岭隧道（上行线）工程K225+935K225+962段变更后S5超强围岩衬砌配筋图（一）、（二）”。雾松岭隧道（上行线）工程K225+936K225+950段塌方情况简报绥满公路第A19标合同段雾松岭隧道（上行线）工程K225+936K225+950塌方情况简报由我单位承建的雾松岭隧道（上行线）工程，依据西南交通大学围岩量测小组的地质超前预报结论“K225+935K225+993段围岩极破碎，含水，围岩结别推测为V级”，于2006年5月9日从K225+935开始按照V级围岩开挖并按照S5加强支护参数支护施工，于2006年5月11日施工至K225+94

27、0，当时掌子面围岩情况为：左侧花岗岩风化相对严重，呈黄褐色，强度较低，锤击声哑；掌子面右侧花岗岩为强风化，呈黄色，有一定强度，浸水后有吸水反一应，有一条宽度2.5m的软弱夹层带由掌子面左下方向右上方拱顶中部倾斜延伸，夹层带内为强风化花岗岩质填充，强度极低，结构松散，浸水后，手可掰开。掌子面张开性节理较为发育，倾斜交叉，裂隙间为强风化岩屑填充，结合力差，整个掌子面被切割的较为破碎，自稳能力差。掌子面地下水丰富，左侧拱腰裂隙水呈线状流出，其余多处点状滴水。由于水解作用，拱部常有掉块落石。本次塌方发生在2006年5月12日凌晨2时30分，当时掌子面里程为K225+941，初期支护钢拱架、钢筋网片及系

28、统锚杆、初喷钢纤维混凝土已经施工完毕，准备进行超前小导管施工，前班施工人员已经撤出，开挖班正准备进洞施工，这时，掌子面强风化花岗岩软弱夹层带由于水解作用，失稳塌落，并带动掌子面后方左侧强风化围岩塌方，塌方里程从K225+936至K225+945，在洞身左侧拱部向右倾斜向上拱顶中部形成一个底宽4.3m，顶宽2.5m，高7.5m的梯形塌槽，塌槽两面侧壁非常光滑，塌槽顶部结构松散，在塌腔内右侧拱顶有一长度5m，高度2m，宽度1.5m的巨石，周围被裂隙切割，裂隙间有水流出，此次塌方将已经施工好的3榀工字钢拱架结构完全砸毁，开挖作业台车中部3条工字钢横梁被落石砸断，台车报废，并砸毁11台YT28型风动凿

29、岩机，钻杆50根（150m）被砸弯变形不能使用，掩埋钻头40个，无法取回，25橡胶供风管61m，砸断爆裂，损失各种施工工具及灯具若干，我单位立即向监理单位及指挥部汇报情况，并按照如下处理措施进行塌方处理施工：1、立即采用C25钢纤维喷射砼封闭围岩表面，厚度5cm，以控制围岩风化及裂隙水的水浸作用；2、切割报废的开挖作业台车，出碴，同时重新加工开挖作业台车，为塌方处理施工作准备；3、由于拱顶有继续塌方落石的危险，施工人员无法靠近施工，我单位采用在洞外加工联体加强钢拱架，用挖掘机配合吊装施工，将钢拱架支立起来，以撑住拱顶的围岩压力。联体钢拱架采用50无缝钢管、8双层钢筋网片和I20b型工字钢在洞外

30、焊接成整体，外侧铺钢板，并预留注浆管，以备注浆之用。4、在立完钢拱架后在喷26cm的喷射素砼。以上施工措施，在2006年5月14日安装完联体钢拱架后，准备喷射砼时，拱顶围岩由于水浸作用，再次失稳，塌方，塌方范围进一步扩大，向右前方延伸至K225+950，塌腔底宽4.5m，顶宽2.3m，高度9m，塌落物主要为风化的松散岩石夹部分大块岩石，此次塌方将已经施工好的钢拱架及开挖作用台车一同砸毁报废，同时砸毁7台YT28型风动凿岩机；20根（100m）钻杆被砸弯变形，不能使用；掩埋钻头27个，无法取回，25橡胶供风管53m，砸断爆裂，损失各种施工工具及灯具若干。我单位再次向监理单位及指挥部汇报情况，采用如下措施处理塌方：1、立即采用C25钢纤维喷射