軟巖隧道事故案例分析及安全施工技術(shù)

0目錄1軟巖隧道變形、坍方災(zāi)害案例2軟巖隧道災(zāi)害分析3軟巖隧道施工技術(shù)1一、軟巖隧道變形、坍方災(zāi)害案例21.宜萬(wàn)鐵路石院子隧道洞口段大坍方05年5月24日，石院子隧道出口邊仰坡防護(hù)后采取上臺(tái)階進(jìn)洞。8月9日，上臺(tái)階開(kāi)挖86米，變形速率達(dá)到52mm/d，初期支護(hù)開(kāi)裂、變形。6天后發(fā)生大坍方，洞口段已施工的86米全部坍滿。坍方段為強(qiáng)風(fēng)化頁(yè)巖，巖體破碎，埋深5～20米。坍方主要原因?yàn)槎纯诙翁幚泶胧┎划?dāng)、上臺(tái)階開(kāi)挖距離過(guò)長(zhǎng)初期支護(hù)未及時(shí)閉合、初期支護(hù)強(qiáng)度和剛度不足等。3隧道變形坍方過(guò)程坍方前坍方中坍方后42.鄭西客專(zhuān)南山口隧道大坍方2007年7月15日，鄭西客專(zhuān)南山口隧道采取長(zhǎng)臺(tái)階法施工，掌子面初期支護(hù)出現(xiàn)掉塊、開(kāi)裂，3天后，隧道發(fā)生大坍方，坍方長(zhǎng)度146米，地表房屋開(kāi)裂，經(jīng)濟(jì)損失較大。坍方段為強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖，隧道埋深86米。坍方原因?qū)偈┕し椒ú划?dāng)，初期支護(hù)長(zhǎng)時(shí)間不閉合，二次襯砌距掌子面距離太長(zhǎng)。（上臺(tái)階開(kāi)挖83米，仰拱距掌子面126米，二襯距掌子面146米）5南山口隧道大坍方照片63.貴廣鐵路東科嶺隧道涌砂坍方

2010年1月19日，東科嶺隧道進(jìn)口開(kāi)挖398米，掌子面施作超前小導(dǎo)管時(shí)，突然發(fā)生涌砂坍方，涌砂量約800立方，隨后地面出現(xiàn)坍陷，坍坑直徑約35米。坍方段地層為向斜構(gòu)造全風(fēng)化花崗巖，隧道埋深21m，地表為水田和常年流水水溝。涌砂坍方原因?yàn)槌邦A(yù)測(cè)預(yù)報(bào)不到位，未發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)。目前施工受困，變形仍在處理中。7東科嶺隧道涌砂坍方照片8東科嶺隧道地面坍坑照片94.張集鐵路舊堡隧道初期支護(hù)開(kāi)裂變形

2010年2月26日，舊堡隧道進(jìn)口開(kāi)挖到4136米，初期支護(hù)I25b鋼架發(fā)生變形，變形速率達(dá)到151mm/d，隨后掌子面后方30米范圍內(nèi)初期支護(hù)扭曲變形，噴射混凝土開(kāi)裂、掉塊，滲水量增大。變形段為麻粒巖夾輝綠巖脈，處于F3斷層影響帶，構(gòu)造節(jié)理發(fā)育，巖體破碎，隧道埋深約300米。該段變形主要原因是對(duì)工程地質(zhì)特性認(rèn)識(shí)不足，施工方法和支護(hù)措施與地質(zhì)條件不匹配。目前施工受困，變形仍在處理中。10舊堡隧道初期支護(hù)變形開(kāi)裂照片11二、軟巖隧道災(zāi)害分析

12將2006年至今軟巖隧道發(fā)生災(zāi)害進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如下：2006年3月21日，武康二線王家溝隧道發(fā)生坍方，8人受困。2006年5月16日，大麗鐵路南場(chǎng)嶺隧道洞口發(fā)生坍方，6人受困。

2006年5月21日，洛湛鐵路雙牌二號(hào)隧道洞口發(fā)生坍方，造成1死3傷。132006年8月12日，鄭西客專(zhuān)秦東隧道發(fā)生坍方，造成2人死亡。2006年9月13日，武康二線系家山一號(hào)隧道發(fā)生坍方，造成2人死亡。2007年4月30日，太中銀鐵路吳堡隧道發(fā)生坍方，造成4死1傷。2007年7月15日，鄭西客專(zhuān)南山口隧道發(fā)生大坍方，坍方146米，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。142007年8月6日，石太客專(zhuān)南莊隧道發(fā)生坍方，造成2人死亡。2007年8月6日，廣深港客專(zhuān)水田隧道洞口發(fā)生坍方，造成2人死亡。2007年9月2日，合寧鐵路亭子山二號(hào)隧道發(fā)生坍方，造成5人死亡。2007年9月30日，蘭青二線八盤(pán)峽二號(hào)隧道坍方，8人受困。2007年11月20日，宜萬(wàn)鐵路高陽(yáng)寨隧道洞口發(fā)生坍方，造成35死1傷。152008年1月9日，蘭青二線楊家店隧道發(fā)生坍方，造成2人死亡。

2008年1月20日，鄭西客專(zhuān)盤(pán)東隧道發(fā)生坍方，造成3人死亡。2008年3月21日，田德鐵路百安隧道發(fā)生坍方，造成2死3傷。2008年3月25日，包西鐵路活沙兔隧道發(fā)生坍方，造成4人死亡。2008年7月15日，洛湛鐵路古欖隧道發(fā)生坍方，造成1人死亡。162008年8月29日，西格二線克土隧道發(fā)生坍方，造成4死7傷。2009年2月17日，包西鐵路寨山村隧道發(fā)生坍方，造成2人死亡。2009年3月8日，石武客專(zhuān)木蘭隧道發(fā)生坍方，造成2死2傷。2009年3月16日，向莆鐵路寶臺(tái)山隧道發(fā)生坍方，造成3死1傷。2009年7月19日，襄渝二線楊家溝隧道發(fā)生坍方，造成2人死亡。172009年8月1日，湘桂鐵路梅子坳隧道洞口發(fā)生坍方，造成3人死亡。2009年10月29日，包西鐵路新響沙灣隧道發(fā)生坍方，人員逃脫。2009年12月19日，包西鐵路鄧家樓一號(hào)隧道發(fā)生坍方，6人受困。2010年1月14日，南廣鐵路白云隧道發(fā)生突水突泥，造成5人死亡。2010年3月19日，集包鐵路新旗下?tīng)I(yíng)隧道發(fā)生坍方，造成10人死亡。18據(jù)不完關(guān)全統(tǒng)計(jì)絡(luò)，20盞06年至今4年時(shí)蒙間，鎮(zhèn)以上糟隧道定施工浩共發(fā)濾生災(zāi)雖害28起，死咬亡96人，觸折合欣每年7起，每詞年死亡24人，災(zāi)煤害發(fā)生悉次數(shù)之械多，死泥亡率之未高，令極人震驚尸和心寒特。究其駝原因，棕除客觀湖地質(zhì)條劈燕件外，火在施工繁方法、慚設(shè)計(jì)剛呢度、仰謎拱及時(shí)餡跟進(jìn)閉縮慧合成環(huán)少等方面菜，也存私在著一孔定的不增足，因架此，加傘強(qiáng)軟巖他隧道的鐘設(shè)計(jì)與葬施工，痛減少災(zāi)蟲(chóng)害的發(fā)食生十分憑急迫。19對(duì)統(tǒng)姿計(jì)數(shù)效據(jù)進(jìn)孩行分友析，傷軟巖閑隧道貞災(zāi)害壤主要鉆表現(xiàn)拜在三息個(gè)方販面：屈一是明洞口燙坍方?jīng)]，二恒是掌聞子面倚變形麗坍方砌，三析是掌留子面牌后方外坍方勵(lì)關(guān)門(mén)邊。統(tǒng)被計(jì)表宏明：棒洞口廳坍方凱占20如%，掌少子面姐變形賽坍方反占33%，掌敬子面屈后方潑坍方怒關(guān)門(mén)允占47稱(chēng)%。20三、線軟巖富隧道山施工央技術(shù)21軟巖技隧道邊施工立，應(yīng)泰在超版前預(yù)樹(shù)報(bào)、器超前托注漿謹(jǐn)、超薦前支勺護(hù)、撕開(kāi)挖綁工法扒、初墓期支凱護(hù)、員監(jiān)控呢量測(cè)拆、二遇次襯干砌、禮洞口皮處理困八個(gè)坡方面投予以脖重視福，實(shí)瘋現(xiàn)標(biāo)琴準(zhǔn)化翠管理稀與施鐵工，疤從而長(zhǎng)最大蠶程度矮地避水免變紀(jì)形和貍坍方易災(zāi)害哭的發(fā)職生。221.超前突地質(zhì)攻預(yù)報(bào)目前，海一些隧約道實(shí)際際開(kāi)挖地驚質(zhì)與設(shè)陪計(jì)地質(zhì)嶼存在較淘大出入妨，這就須給現(xiàn)場(chǎng)貝的安全陜施工帶案來(lái)影響毯。因此盜，除設(shè)屢計(jì)單位趙加強(qiáng)地吩勘外，拖施工單左位必須旬加強(qiáng)超恩前地質(zhì)期預(yù)報(bào)工飾作，探撞測(cè)隧道趁前方是貿(mào)否發(fā)育荒斷層、掠破碎帶端，是否新有地下功水存在慮。特別內(nèi)是接近怖斷層時(shí)抵，必須煌加強(qiáng)長(zhǎng)琴短鉆孔隆，杜絕染在未探籃明情況梅下發(fā)生黑突水突殼泥和變吐形坍方油災(zāi)害。232.注漿加糧固在斷層刷破碎帶溜或軟弱津地層，西特別是魄富含水信時(shí)，對(duì)甜不良地封層進(jìn)行美注漿加鉤固，改架良地層傳，這是攝一種很資有效的盛安全施標(biāo)工方法商。但目宣前很多召單位做學(xué)不到，添最主要雙的原因?yàn)跤袃蓚€(gè)買(mǎi)方面，胡一是無(wú)孕專(zhuān)業(yè)設(shè)償備，二殃是無(wú)專(zhuān)看業(yè)隊(duì)伍多。這樣獎(jiǎng)即保證柏不了注魯漿質(zhì)量撕，也保射證不了柜注漿進(jìn)幸度。目前妙，注碰漿方齒法有古全斷棄面帷很幕注賴(lài)漿和悄信息媽化注選漿，寫(xiě)這兩貿(mào)種方超法都紡取得遮了很盤(pán)好的唐注漿口效果態(tài)。24別巖姑槽隧裙道F1斷層全杠斷面帷求幕注漿感照片25齊岳據(jù)山隧無(wú)道F11斷層信法息化注考漿照片26齊岳愈山隧?yè)涞繤11斷層萍注漿浙后開(kāi)售挖照筑片273.超前預(yù)撓支護(hù)常用賠的超懷前預(yù)筒支護(hù)厲方式嚇有超攏前大聯(lián)管棚債、超段前小逼導(dǎo)管顆和超屋前錨張桿三四種?！癯N前大詳管棚脾：大捧管棚奇一般燙采用φ7意0m墓m～φ1甚50醫(yī)mm的鋼管書(shū)，沿隧威道開(kāi)挖怎輪廓線瘦外120膜°～15騰0°范圍布召置，環(huán)隊(duì)向間距30～50c扛m。縱向暗長(zhǎng)度10～10喉0m根據(jù)工諒程需要帖設(shè)置。舍管棚內(nèi)幅注滿水洋泥砂漿駐或水泥哄漿，以支提高管麥棚剛度枯，減少歉開(kāi)挖時(shí)惜土體沉湊降、坍棕塌。長(zhǎng)私管棚在器堆積體志、砂土施質(zhì)地層怠、斷層遭破碎帶開(kāi)及下穿絡(luò)公路、脆鐵路、慚地表建漸筑物等撫條件下岡廣泛采可用。28洞內(nèi)欄大管未棚施徐工照棟片29●超環(huán)前小心導(dǎo)管街：小難導(dǎo)管幅一般盼采用φ32謀mm～φ6潤(rùn)0m原m的鋼管淚，沿隧遙道開(kāi)挖絞輪廓線威外90抓°～120施°范圍布編置，環(huán)椅向間距20～40c伙m。縱預(yù)向長(zhǎng)含度2.淡5～6m根據(jù)暢工程怖需要箭設(shè)置填。小緣瑞導(dǎo)管晚布設(shè)營(yíng)后應(yīng)薦注漿外，加耕固周捉邊地普層，月減少邀開(kāi)挖描時(shí)土甘體沉社降、此坍塌暫。小囑導(dǎo)管臘在破慰碎圍售巖、慕堆積外體、敲砂土竹質(zhì)地底層、攤斷層魯破碎繪帶中湊普遍扛采用漠。30洞內(nèi)灶超前壺小導(dǎo)埋管施回工照攝片31●超茄前錨刃桿：若超前然錨桿粘一般與采用φ2褲0m問(wèn)m～φ25綱mm的鋼斑筋，愿沿隧播道開(kāi)啞挖輪押廓線外外90°～120榆°范圍致布置贊，環(huán)麗向間穴距20～40c標(biāo)m?？v向犧長(zhǎng)度3～5m根據(jù)工臥程需要偷設(shè)置?？娉板^霜桿起到竊棚架作識(shí)用，減風(fēng)少開(kāi)挖掃時(shí)破碎院巖體局佩部坍塌壟。超前色錨桿一餅般在破風(fēng)碎圍巖蜻下采用支。不好啞成孔時(shí)旱，也可陳采用自效進(jìn)式錨懷桿超前芝支護(hù)。32超前支后護(hù)的核瘡心問(wèn)題溪是，超液前支護(hù)士長(zhǎng)度必雞須超過(guò)從開(kāi)挖斷刮面形成宗的破裂洞面，否磚則，根習(xí)本就起奶不到超妻前支護(hù)茫作用，常隧道開(kāi)絹挖時(shí)會(huì)價(jià)發(fā)生掌峰子面滑章坍。334.開(kāi)挖剛工法目前究常用照的開(kāi)該挖工維法有笑臺(tái)階伯法、扁環(huán)形億導(dǎo)坑咐預(yù)留判核心亭土法禾、CD法、CRD法、廉雙側(cè)術(shù)壁導(dǎo)胖坑法鄰六種施。開(kāi)挖粒工法寄選擇驚時(shí)，錦應(yīng)本赴著由蔬易到夾繁的類(lèi)順序嫂，現(xiàn)附場(chǎng)實(shí)壯施中桑應(yīng)加它強(qiáng)監(jiān)責(zé)測(cè)，映根據(jù)茄監(jiān)測(cè)喚數(shù)據(jù)惱及時(shí)圖調(diào)整密開(kāi)挖要工法水?，F(xiàn)場(chǎng)逝施工郵中應(yīng)滅嚴(yán)格詠按設(shè)饒計(jì)開(kāi)前挖工何法進(jìn)煤行。酸如需絡(luò)要調(diào)流整，獅應(yīng)履霜行變虛更程期序，臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)結(jié)不得滾擅自等更改存施工唇方法接。34●臺(tái)階道法：臺(tái)淺階法一版般適合挨于Ⅳ級(jí)圍典巖，金要求隔臺(tái)階捕長(zhǎng)度陷不大講于1倍洞徑六，臺(tái)階撒高度根跳據(jù)機(jī)械信設(shè)備確稿定。目耕前很多買(mǎi)單位采凍取長(zhǎng)臺(tái)物階施工區(qū)（遠(yuǎn)大和于1倍洞徑廣），糠造成初尚期支護(hù)蟻不能及梁時(shí)閉合塵，仰拱鐘不能緊權(quán)跟，二嘗襯不能席及時(shí)施覺(jué)作，出孕現(xiàn)大量支坍方災(zāi)哥害。35●環(huán)形瞧導(dǎo)坑預(yù)趟留核心充土法：搜該方法劫利用核售心土穩(wěn)攪定掌子渣面，然往后開(kāi)挖遣兩側(cè)邊訊墻和中胡部核心莫土，最耕后開(kāi)挖豈仰拱。慈目前該熟方法應(yīng)烈用較多顏，但也內(nèi)有不少?gòu)乃淼莱鲇垃F(xiàn)了變怕形、坍蹲方問(wèn)題勿。主要槽集中在胞三個(gè)方孟面需要?jiǎng)∵M(jìn)一步聚研究解蠟決。36一是拱傻部開(kāi)挖沃高度過(guò)穿低，造漿成拱腳娘處為小啊角度扁它平結(jié)構(gòu)劈燕，受力男不好，仔易產(chǎn)生系變形。皺二是各桿臺(tái)階拉冠的過(guò)長(zhǎng)殖，仰拱頌不能及習(xí)時(shí)施作壯。因此賺，要求貨采取這笑種方法齒時(shí)，全遺斷面封斯閉成環(huán)盛長(zhǎng)度不勞能超過(guò)2倍洞徑鑒。三是阿現(xiàn)場(chǎng)不螺能及時(shí)惹根據(jù)監(jiān)壓測(cè)數(shù)據(jù)壓加強(qiáng)初鞏期支護(hù)薪、增設(shè)像橫向支柄撐或臨強(qiáng)時(shí)仰拱沿形成閉倆合成環(huán)榴，從而博導(dǎo)致變奔形、坍構(gòu)方。37環(huán)形導(dǎo)知坑預(yù)留證核心土伴法照片38●CD法（中崖隔壁法咬）：該宣方法是乳將隧道狐分為左椒右兩部至分進(jìn)行帽開(kāi)挖，浩先在一閣側(cè)采用朗臺(tái)階法雅分層開(kāi)逢挖及支摸護(hù)，再滿開(kāi)挖隧耗道另一拔側(cè)。該舞方法在項(xiàng)特殊條樹(shù)件下采尚用，施予工安全陽(yáng)度高，香但進(jìn)度箏較慢。喜一般在例淺埋地脆段或穿輛越建（鑰構(gòu)）筑攔物時(shí)采勉用，減皂少沉降億，防止枕坍方。39●CRD法（交塵叉中隔舍壁法）棍：該方濃法是將驗(yàn)大斷面堡隧道上立、下、絮左、右派分塊開(kāi)對(duì)挖，并粗施作初似期支護(hù)冶和臨時(shí)走支撐，織步步封館閉成環(huán)陷。該方刮法在特騾殊條件幸下采用斃。40CRD工法團(tuán)開(kāi)挖炎照片41●雙姜側(cè)壁里導(dǎo)坑衫法：濃該方益法是怠采用棵先開(kāi)巾挖隧疊道兩勒側(cè)導(dǎo)遇坑，離進(jìn)行傲初期隙支護(hù)也和臨姐時(shí)支沖護(hù)，夾再進(jìn)硬行中測(cè)部開(kāi)丑挖支希護(hù)的扶施工疤方法叔，該贏方法襲在特烤殊條緊件下炕采用宅。42雙側(cè)壁浩導(dǎo)坑工天法開(kāi)挖該照片435.初期支母護(hù)隧道開(kāi)體挖后短選時(shí)間或墾變形量貓小時(shí)，邪初期支劫護(hù)與地青層共同被承受形罰變壓力掉。時(shí)間慰長(zhǎng)時(shí)或轟變形量欣大時(shí)，總由初期拳支護(hù)完梳全承受矮松散壓戰(zhàn)力。44●初期桌支護(hù)要藥考慮隧浮道施工貿(mào)具有時(shí)食空效應(yīng)瓣的特性漆，要有樸合理的緣瑞強(qiáng)度和喊剛度。棕原則上聰寧強(qiáng)勿棒弱，一邁次到位態(tài)。●在雨高地禍應(yīng)力吼條件汗下，怨可考宵慮采坊用雙僅層支舌護(hù)，驅(qū)或H型鋼架推，及時(shí)酸施作長(zhǎng)領(lǐng)錨桿。卻采用噴衫射鋼纖釣維混凝催土以達(dá)賤到早強(qiáng)什、高強(qiáng)挺目的。456.監(jiān)控稼量測(cè)監(jiān)控澆量測(cè)脅是指哥導(dǎo)軟眾巖隧出道安除全施隙工的森一種曠重要宿的信塞息化睬手段膝。特闊別是幻玉目前死隧道慰開(kāi)挖下斷面尿大，世監(jiān)測(cè)鍵更為朵重要西。●目前贏常采用寨全站儀氣進(jìn)行非搬接觸式惕量測(cè)。46●Ⅳ級(jí)圍巖特每10～30米布達(dá)設(shè)一癥個(gè)監(jiān)帆測(cè)斷扭面，Ⅴ級(jí)、Ⅵ級(jí)每5～10米布設(shè)收一個(gè)監(jiān)怨測(cè)斷面志。淺埋甩地段應(yīng)征布置地動(dòng)表沉降頑監(jiān)測(cè)點(diǎn)鐘，縱向念間距5～10米，薄橫向罪間距2～5米，牲布置治范圍歌為2倍的“禽隧道埋懲深+隧道寬蔽度”?！窀鶆?chuàng)據(jù)隧騾道變臨形速紀(jì)率和趟累計(jì)爸變形據(jù)量制還定變總形控尺制基扒準(zhǔn)值貪。確視定變厚形量換和變珠形速寧率在扣什么椒樣條餡件下絮可以雜正常捆開(kāi)挖池，什先么樣唱情況駱下加語(yǔ)強(qiáng)支鉆護(hù)，枕什么擋樣條百件下梅應(yīng)停悼止掌抹子面原掘進(jìn)騰，立津即加嘉設(shè)橫低撐或助臨時(shí)豪仰拱狹。這瞧些在關(guān)目前籍工程站施工液中普辱遍存導(dǎo)在差蠶距。477.二次襯騙砌及時(shí)島進(jìn)行翻二次曾襯砌柴對(duì)安胳全施懶工十蠟分重醋要，殊根據(jù)倘部有磚關(guān)要搖求：Ⅳ級(jí)圍炊巖二腹襯距壩掌子駕面距蜓離不垃大于90米，Ⅴ級(jí)、Ⅵ級(jí)不大載于70米，盒這些必經(jīng)驗(yàn)監(jiān)數(shù)據(jù)簽是十臨分重洋要的茄，現(xiàn)砍場(chǎng)必隸須嚴(yán)左格執(zhí)昂行。襯砌箱結(jié)構(gòu)羨設(shè)計(jì)殿時(shí)，鼠對(duì)于嫌變形休量大紅的段恰落、般地下剃水發(fā)陰育段訪落，裂襯砌攜應(yīng)適敞當(dāng)加贊強(qiáng)，回以防泳止出答現(xiàn)襯攀砌開(kāi)冬裂。488.洞口偵處理避免關(guān)淺埋界隧道紙洞口慨發(fā)生忠大滑階坍應(yīng)瞎注意邁以下誤幾個(gè)浴問(wèn)題敗?！褚淮问笏⑵碌桨逦唬浑娫试S上在半斷面巡壽刷坡后溪進(jìn)洞，爸這樣，錢(qián)進(jìn)洞后體再刷下度半斷面淺時(shí)易引眠起洞口歐滑坍。●笛“早咸進(jìn)晚過(guò)出”置，對(duì)中洞口振不良彈地質(zhì)旺可采莊取加諷長(zhǎng)明甩洞、薯管棚藥法進(jìn)獨(dú)洞等膠措施鉗。●盡早溪施作洞攪口工程寺。49洞口坍伙方照片509.特殊炸工法在特殊泰地質(zhì)和