鹧鸪山隧道塌方处理技术措施
摘要 鹧鸪山隧道是我国在建高海拔、高寒地区的长大公路隧道，地质情况复杂。文章介绍了隧道的地质概况和围岩特征，并重点阐述了隧道大塌方的情况及处理措施，指出了对变质岩地区碳质千牧岩围岩级别确定的重要性，为位于高原、高寒地区通过复杂地质地段的隧道施工提供了实践经验。
关键词 鹧鸪山隧道 隧道塌方 处理措施
1．概述
国道317线鹧鸪山隧道及其引道工程，位于四川省阿坝藏族自治州理县和马尔康县之间，东距成都西北约310km，路线全长8996m。其中，东引道长220 m，隧道长4423 m，平导长4439 m，西引导长4353 m，合同总共期42个月。
鹧鸪山隧道属高海拔、高寒变质岩地区工程，隧道区地面高程达3300 m以上，区内历年平均气温为3。3~3。8，历年极端最底气温为-30~-31，冻结最大深度1。01 m，最大积雪厚度47㎝。
鹧鸪山隧道设计技术标准为山岭重丘二级公路，行车速度为40 km/h，双向行车，行车道宽2 m×3。5 m。建筑界限：高5 m，宽9 m。车辆荷载：汽车-20级，挂车—100。另设平行导坑，作为运营通风及安全救援通道，平导建筑限界：高4。5 m，宽5 m。
2．隧道区内出露的地层主要为第四系全新统和三叠系“西康群”中统杂谷脑组上段上统侏伟组、新都桥组及中生代燕山期花岗闪常岩。
Ⅱ级围岩段：以千枚岩、碳质千枚岩、板岩、碳质板岩为主，节理裂隙发育，洞身施工时易坍塌，夹砂岩破碎带处开挖后地下水发育，碳质千枚岩等软岩段在初期支护施作后不久地下水逐渐渗出并增大。
Ⅲ级围岩段：以砂岩、板岩为主，夹薄层细砂岩，受区域地质构造影响，岩层挤压倒转，节理发育，岩体破碎，地下水较发育，洞身施工中易坍塌。
Ⅳ级围岩段：以变质细砂岩、板岩为主，夹千枚岩、碳质千枚岩，岩层单斜，挤压紧密，节理较发育，岩体较完整，地下水较发育。
目前隧道施工地段以Ⅱ级和Ⅲ级围岩为主。
3.平导PK0+540~+567段地质
该段施工揭露围岩以碳质千枚岩为主（占90%以上），夹薄层碳质板岩，受区域地质构造影响，岩层挤压强烈，产状为270度~300度，角70~87度，节理发育，主要有320~350度，角30~55度，115度角60、270度等。碳质千枚岩呈薄片状，力学强度低，层间黏结力小，与水软化，泥化，呈松软结构。PK0+556~+572段有一逆断层，产状形成宽度约2米的角砾岩带。开挖时干燥无地下水，初期支护施作一周后出现渗水，坍塌时大面积滴水，坍塌后坍体出水量为22立方/小时。
4．平导PK0+540~567段坍方情况
平导建筑限界高4。5米，宽5米，开挖断面高7。2米，宽7。9米，曲墙式衬砌，采用新奥法复合式衬砌施工。PK0+540~+567段于2001年10月15日~10月23日开挖及初期支护。其原支护措施为：拱墙全断面设置Ⅱ级φ18螺纹钢筋网（25×25㎝），拱部系统锚杆为3米长φ25中空注浆锚杆，间距1米×1米，梅花型布置；边墙施作2。5米长φ22砂浆锚杆，间距1米×1米，梅花形布置；拱墙全断面喷C20混凝土（厚10㎝），预留变形量10㎝；二次衬砌采用40㎝厚C25混凝土（还未施工）。开挖时无地下水，一周后喷射混凝土表面出现渗水，且渗水面积逐渐增大增多。于2001年11月5日上午该段喷射混凝土迅速发生开列，正欲对该段进行加固处理时，当日下午便发生坍塌。坍塌岩渣封堵巷道，坍腔高度及宽度无法探明（估计7~8米高，13~15米宽），坍塌岩渣估计三千多方，覆盖原平导开挖断面达27延米。同时，PK0+520~+540及PK0+567~+580段初期支护发生变形开列，喷射混凝土裂缝宽达10~30㎜，环向长度贯穿整个断面，剥落掉块，钢筋网外露，初期支护被破坏，失去其支护能力。
5．工程处理措施
5．1 PK0+520~+540及PK0+567~+580段初期支护开列段（坍方影响段）
首先对PK0+520~+540段初期支护开列段进行了加固处理，以防止坍塌向洞口发展。其具体措施为：加设Ⅰ18工字钢架作为临时支撑，刚架间距为1米，拱架角喷射C20混凝土固定（必要时施作临时仰拱），拱背与喷混凝土面紧帖，空隙处喷混凝土封闭。每榀临时支撑设8根φ22砂浆锚杆（长3米）锁定。临时支张之间作φ22螺纹钢筋拉杆。全断面增补4~5米长φ25自进式锚杆加固围岩，间距1米×1米，梅花形布置。PK0+567~580开列段待坍塌段处理后再按上述相同措施处理
5．2 PK0+540~+567坍塌段
5．2．1 封闭坍塌面
首先对坍塌岩渣外露面喷10㎝厚C20混凝土进行封闭处理，喷混凝土中设φ6钢筋网（25㎝×25㎝）。该10㎝厚钢筋混凝土同时被作为止浆墙。
5．2．2 注浆固结坍塌岩渣
对坍渣进行固结，以提高渣体自身稳定性和强度是暗挖通过坍方的必要方式。注浆管采用6米长φ42钢花管，注浆孔深6米，与长度一致。洞周注浆孔外插2米，环向间距为1米，中部及下部注浆孔间距可调整为2米。注浆扩散范围为2~4米，浆液采用C：W=1：1之水泥浆，注浆压力以0。8~1。2MP为宜。每4延米为一循环，共计7个循环。
5．2．3 φ89钢花管棚超前支护
使用瑞典353E全液压凿岩台车沿开挖轮廓以3~5度外插角打设φ102㎜、深6米的孔，然后用液压凿岩台车顶入φ89钢花管，每循环长度为6米，搭接长度2米，环向间距0。3米，每4延米为一循环，共计7个循环。注入水泥浆填充管棚以增加其刚度，注浆压力根据现场实际情况而定，以充满管体为准。
5．2．4 架设工字钢架
进行注浆固结和施作超前支护后，采用微台阶、短开挖施工方案，台阶采用三台阶，每台阶长度为1。5米。每开挖循环控制在1~1.5米以内，短进尺，弱爆破。开挖后在管棚下架设I18工字钢架，刚架纵向间距为0.5米，纵向用φ22螺纹钢筋拉杆连接，拉杆环向间距为1米。钢筋网用φ10的钢筋，网格为20×20㎝，双层，喷C20混凝土（30㎝厚）。φ22系统砂浆锚杆，3.5米长，0.8米（环向）×0.5米（纵向），梅花型布置。该支护均为全断面设置（包括仰拱）。
5．2．5 二次衬砌加强
为确保永久结构及运营安全，并对该段及前后影响段（即PK0+520~+580段）二次衬砌及仰拱支护措施进行加强处理，采用60㎝厚C25钢筋混凝土衬砌。
5．2．6 坍腔回填
坍塌地段安全顺利通过后，用地质雷达探测的上部坍穴具体情况表明，其坍塌范围较大，会对隧道支护结构造成较大压力，且坍腔已被松渣填满并已注浆加固，因此无须在进行回填。
5．2．7 工艺流程
5．3 监控测量
施工处理时，加设了监控量测测点，共设置6个断面，每个断面共测6条测线。根据量测记录绘制出的各个断面的净孔变位—时间曲线显示，其处理措施合理有效，结构稳定，安全可靠。
6． 结论
由于实施以上处理措施，工程已安全顺利通过平导坍塌区。
上述情况表明，在变质岩地段，应超前钻探，以探明前方地质状况，作好支护，以避免坍塌。
