xxx隧道防坍塌方案
一、工程概况
xxx隧道为小净距分离式隧道，左线起讫桩号为ZK41+412～ZK41+828，长416米，右线起讫桩号为K41+425～K41+828，长403米。 二、隧道工程地质条件介绍
1、地形地貌
隧址区总体属低中山构造剥蚀地貌，沟谷斜坡地形，隧道通过的斜坡最高点地面高程为1124.64m，隧道进口段地面高程1145.36m，出口段地面高程1133.93m，相对高差90.71m。隧道近似切向穿过山脊南侧斜坡，斜坡总体坡度15°～40°，隧址区发育两条冲沟，第一条位于隧道进口斜坡下约30m处；第二条为大河沟，位于隧道斜坡的坡脚处，距离五道河公路约200m。隧道进口处位于五道河公路以下斜坡上，斜坡坡度25°～30°，轴线与地形线斜交，出露的地层为强风化花岗岩，洞顶与五道河公路高差约15m。隧道出口位于五道河公路以下约45m斜坡处，斜坡坡度15°～20°，轴线与地形线基本垂直，表层覆盖残坡积含低液限粘土，局部为公路开挖弃土，下伏岩层为三叠系砂岩，洞顶与五道河公路高差约22m。
2、水文地质条件
隧址区地表水主要为2条冲沟的地表水，隧道入口西侧北南走向的冲沟内水流量约为5.6×10-4 m3/s，隧址区南侧大河沟内水流量约为2.8×10-4 m3/s，地表水受大气降水补给，最终汇入金沙江。
隧址区地下水主要有孔隙潜水和基岩裂隙水，空隙型潜水主要分布于覆盖层中，接受大气降水的补给，沿斜坡向下游排泄，部分下渗补给下伏基岩。基岩裂隙水主要分布于隧址区各类岩层中，主要由大气降水和上覆层入渗补给，沿斜坡向下游排泄。
3、地层岩性
隧止区内主要地层为第四系全新统填筑层、第四系全新统冲洪积层、第四系全新统残坡积层、中生界三叠系上统宝鼎组泥质粉砂岩、元古康定群大田组混合岩、华立西期～印支期花岗岩。
第四系全新统填筑层：主要分布在隧道进口处冲沟两岸斜坡及右岸的厂房区、五道河公路外侧斜坡和大河沟右岸山脊上。其中厂房区填筑土为厂房场平弃土，成分主要为低液
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限粘土、强风化花岗岩碎块石及碎屑，厚1～2m；五道河公路以下的斜坡上的填筑土为修公路是弃土，主要由强～弱风化花岗岩、辉绿岩、混合岩、砂岩碎块石构成，结构不均，厚度一般为3～6m；大河沟右岸分布的填筑土主要为矿渣。
第四系全新统冲洪积层：主要分布在隧止区两条冲沟内，进口处冲沟内主要成分为低液限粘土，厚度约2～3m；大河沟内成分主要为卵石土，石质成分为花岗岩、混合岩、辉绿岩等，粒径20～200mm占60%，大于200mm占20%，沙粒粘粒填充，厚度约4～8m。
第四系全新统残坡积层：主要分布于隧道出口段斜坡，主要成分为碎石含低液限粘土，含约20%～30%泥质粉砂岩碎石，粒径一般20～60mm，分布不均匀，含少量少量强风化砂岩角砾，厚度约3～6m。
中生界三叠系上统宝鼎组泥质粉砂岩：主要为长石、石英、云母等，粉粒结构，中厚层状构造，钙泥质胶结，节理裂隙发育，受倮果断层影响，岩体破碎，岩层多呈大倾角状产出，主要分布在隧道出口段，根据风化程度分为强风化带和弱风化带。
元古康定群大田组混合岩： 主要矿物为长石、石英，次要矿物为黑云母、角闪石，粒状变晶结构，块状构造，分布于k41+535～k41+720段，根据风化程度分为强风化带和弱风化带。
华立西期～印支期花岗岩：矿物成分主要为长石、石英、黑云母及少量闪脚石，中粗粒结构，块状结构，主要分布于隧道入口段，根据风化程度分为强风化带和弱风化带。
2、地质构造
隧址区域构造上处于川滇南北向构造带中段西侧与滇、藏“歹”字型构造复合部位，区内构造复杂，褶皱，断裂发育，以南北向及北东向构造为主，东西向及北西向构造次之。倮果断裂在隧道出口东侧约70米处通过。受倮果断层影响，出口段岩层破碎，裂隙发育，岩体在裂隙的切割状先成块状，隧道洞口施工时易受到坍塌、掉块的影响。 三、隧道坍塌原因
1．地质因素
(1)、隧道穿过断层及其破碎带．一经开挖．潜在应力释放，承压快、围岩失稳而坍塌；
(2)、当通过各种堆积体时，由于结构松散，颗粒间无胶结或胶结差，开挖后引起坍塌；
(3)、在挤压破碎带，岩脉穿插带、节理密集带等碎裂结构地层中，岩块间互相挤压
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钳制，经开挖则失稳，常见围岩掉块、坍落。在软弱结构面发育的情况下，或泥质充填物过多，均易产生较大的坍塌；
(4)在构造运动的作用下，薄层岩体形成的小这种褶曲、错动发育地段，施工中常常发生坍塌；
(5)岩层软硬相间，或有软弱夹层的岩体，在地下水的作用下，软弱面的强度大大降低．因而发生滑坍；
(6)地下水的软化、浸泡、冲蚀、溶解等作用加剧岩体的失稳和坍塌。 2．施工方法和措施不当
(1)施工方法选择不当，或工序间距安排不合理。各工序间距拉得较长久，引起围岩松动、风化、招致坍方的发生；
(2)喷锚不及时，或喷混凝土质量、厚度不符合要求；
(3)采用钢支撑时，支撑架设质量欠佳，支撑与围岩不密贴，两者间的空隙填塞不密实，或联接不够牢固，不能满足围岩压力所需要的强度要求；
(4)有时抽换支撑操作不当，或者当支撑已出现受力过大的现象而来及时加固； (5)爆破作业不当，用药量过多；
(6)处理危石措施不当，引起危石坠落，牵动岩层坍塌。 四、防坍塌方案
1、施工原则
隧道施工严格遵循超前地质预报先行，围岩破碎段“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、快加固、早成环、勤量测”的原则进行施工。
2、超前支护 2.1大管棚
隧道进口及出口30米采用大管棚作超前支护，大管棚采用A108热轧无缝钢管，环向间距40cm，壁厚6mm，环向间距40cm。两段钢管采用“V”型对焊或丝扣连接，钢管上钻孔径为12mm注浆孔，间距15cm，呈梅花型布置，尾部3m不钻孔作止浆段。管棚安装完成后插入4根B16钢筋制作的钢筋笼，注浆采用1:1纯水泥浆，水泥强度等级为42.5，注浆压力0.5～1.0Mpa。
施工顺序：套拱范围环形开挖→临时开挖支护→导向墙及套拱施工→钻机就位→钻孔→扫孔→插入钢管→孔口密封处理→管棚钢管注浆→开挖及支护→进入开挖支护循环
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钻孔：采用地质钻机钻进，并顶进长管棚钢管，开孔时低速低压。钻机纵轴方向准确定位，保证孔向正确，每钻完一孔即顶进一根钢管，注一孔浆。
管棚插入：钢管节采用“V”型对焊或丝扣连接，为确保同一横断面内接头数量不超过50%，相临钢管的接头错开量不小于1m，施工前先确定每节的顶入长度，编排好每孔管节顶入顺序，采用机械顶进，并做详细交底。
注浆：注浆压力控制在0.5～1.0Mpa。注浆时做好记录，根据注浆压力及注浆量确定终止时间。
超前大管棚施工工艺见下图1“超前大管棚施工工艺框图”。
砼生产 套拱 导向架 前期准备(测量放线和场地平整) 管棚施工作业平台或操作间 钢筋加工
导向管 钻机就位、钻孔 大管棚加工 下管 综合检查 不合格 合格 注浆封口注浆封口 补孔、下管 图1 超前大管棚施工工艺框图
主要技术措施：
a.注浆操作人员必须经过专门培训,并实行岗位责任制，在注浆前充分做好各项准备工作。
b.注浆前，在洞外将管路全部接通，进行试压，试压可用清水进行。在试压时，如管路不通或接头有漏水现象，予以排除，保持管路系统各部件完好畅通。
c.注浆完毕后，清除管内浆液，用水泥砂浆紧密充填，以增强管棚的强度和刚度。
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认真清洗干净所有的机具设备，特别是搅拌机、注浆管、接头、阀门、贮浆桶等，以备下阶段注浆时使用。
2.2超前小导管、超前锚杆
超前小导管采用A42热轧无缝钢管，长4.5m、壁厚4mm，管壁应钻孔注浆，孔径8mm，间距10cm呈梅花型布置，尾部30cm不钻孔作止浆段；小导管前端应从钢架腹部穿过，导管就位后应焊接在刚加上，搭接长度不小于1m；注浆采用1:1纯水泥浆，水泥强度等级为42.5，注浆压力0.5～1.0Mpa。
表1 超前小导管每延米工程数量表
超前支护类型 衬砌类型 B V偏VC V加强单位 数量 超前支护类型 A42注浆小导管 A42注浆小导管 A42注浆小导管 A22药卷锚杆 环向间距 40cm 30cm 40cm 40cm 备注 双层每环67根 每环45根 每环34根 每环25根 （x） （x），m 86.14 m 57.86 加强偏加强（x） V浅（x），V（x） m 43.71 D IV（x） m 32.14 施工顺序：测量放样→钻孔→清孔→钢管插入→封口→注浆→与钢架焊接。 采用风钻钻眼，并将钢管顶入孔内，钢管尾端与钢架或系统锚杆焊接在一起，必要时加环向钢筋。注浆根据压力状况和跑浆情况确定终止时间，确保注浆效果。超前小导管施工工艺流程见下图2。
制作小导管 眼孔布置 钻孔 顶入小导管 开挖 注浆效果检查 注浆 图2 超前小导管施工工艺流程图
超前锚杆施工方法和系统锚杆一样，施工时根据岩体节理产状确定锚杆的最佳方向，并保持不小于1m的搭接长度，尾部焊接在钢架。
3、隧道开挖
本隧道丽江端洞口地形陡峻，隧道偏压，施工场地布置不易，隧道掘进从金江端独头掘进。考虑隧道为小净距段隧道，地形偏压，掘进顺序为先施工右洞，待隧道先行洞通过
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