1、隧道的地理位置及地形地貌
隧道區(qū)位于長(zhǎng)白山西南麓支脈崗山嶺腹地,設(shè)計(jì)為分離式隧道,里程樁號(hào)LK319+510-LK322+605(RK319+540-RK322+610),全長(zhǎng)3095m(右幅3070m)。隧道進(jìn)口采用削竹式洞門,出口:左幅采用端墻式洞門,右幅采用削竹式洞門。山體總體走向北東,周圍群山疊嶂,海拔標(biāo)高500-1100m,為低山地貌。隧道經(jīng)過(guò)區(qū)段海拔高度800-1000m,相對(duì)高差為200m。兩側(cè)進(jìn)出口段位于山前坡洪積扇后緣,山麓坡腳邊坡較緩,4-13度。區(qū)內(nèi)大部分地段被第四系殘坡積物覆蓋;局部谷地上覆坡洪積松散層。
2、隧道存在的不良地質(zhì)現(xiàn)象
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)踏勘:朝陽(yáng)隧道左右幅進(jìn)口段洞頂埋深較淺,地層巖性為全風(fēng)化花崗巖、表層有80-100cm的腐殖土、含水量特別大,圍巖松散,管棚鉆進(jìn)時(shí)洞頂出現(xiàn)冒水漏氣現(xiàn)象,圍巖自穩(wěn)能力極差。
3、隧道冒頂塌方產(chǎn)生
由上述該隧道所處的地理環(huán)境和存在的不良地質(zhì)現(xiàn)象可知,隧道施工中存在很大的難度,隨時(shí)可能遇到一些不良地質(zhì)條件。該隧道設(shè)計(jì)使用新奧法施工,分左右幅、進(jìn)出洞口4個(gè)工作面進(jìn)行施工。
1)當(dāng)隧道右幅進(jìn)口進(jìn)洞(2014年7月21日)施工到9.0m(即RK319+569)位置時(shí)發(fā)生塌方,塌方處冒頂,冒頂深度為4.5m,地表塌陷尺寸為7m X 5m。此處圍巖為殘坡碎石土和全風(fēng)化花崗片麻巖,離頂板厚度較薄,巖體破碎呈散體結(jié)構(gòu),并富水。
2)當(dāng)隧道右幅進(jìn)口進(jìn)洞(2014年7月24日)施工到15m(即RK319+575)位置時(shí)發(fā)生塌方,塌方處冒頂,冒頂深度為4.5m,地表塌陷尺寸為7m X 6m。此處圍巖也為殘坡碎石土和全風(fēng)化花崗片麻巖,離頂板厚度較薄,巖體破碎呈散體結(jié)構(gòu),并富水。
二、冒頂塌方原因分析
洞口段為Ⅴ級(jí)淺埋偏壓,采用單側(cè)壁導(dǎo)坑法施工,我項(xiàng)目部按照設(shè)計(jì)要求施工,并根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件的復(fù)雜性,對(duì)洞頂進(jìn)行預(yù)注漿處理(設(shè)計(jì)沒有)。
綜上分析,該隧道施工中造成冒頂塌方的主要原因是地質(zhì)因素。
1、隧道工程地質(zhì)條件差
塌方處土體松散,局部存在孤石,左側(cè)拱腰存在涌水突泥現(xiàn)象;塌方處為土石交界面,降水下滲后形成滑移面,極易滑塌。由于結(jié)構(gòu)松散,顆粒間無(wú)膠結(jié)或膠結(jié)差。如此差的地質(zhì)條件,開挖后便引起坍塌。
2、隧道地形條件差
為了提前做好洞外排水工作,截水溝已施工到拱頂左側(cè)5m之外的位置,與原有土溝順接;拱頂無(wú)植被,直間受大氣降水的影響,部分雨水未能夠及時(shí)順截水溝流出,而此處地表碎石土松散,提供了雨水往下滲的機(jī)會(huì)。當(dāng)雨水下滲較多,導(dǎo)致軟弱面的強(qiáng)度大大降低,也是誘發(fā)塌方的原因。