单柏翔

1 概述

某重点供水工程在176+382～193+498桩号范围内为马蹄形无压隧洞，毛洞开挖洞径7.3 m×6.7 m（宽×高）。本次冒顶塌方位置位于1#支洞～2#支洞洞段之间，该桩号位置洞段洞室为Ⅴ类围岩，埋深约为48 m，在勘查报告中的不良地质段桩号范围内。

上述隧洞不良地质段在施工开挖过程中发生塌方现象，塌方范围自桩号D180+878至D180+885.2，塌方方量约为157 m3。

洞内塌方发生后不久，隧洞桩号D180+885处洞顶以上34～48 m地表面发现塌陷。经现场量测，地表坍塌范围为8.7 m×9.9 m（南北长×东西长），塌陷深度约为13.8 m，坍塌坑近似圆形，坑洞周围约1.0 m范围内地表出现裂缝，裂缝宽度1 cm～8 cm不等，具体塌方型式见图1。

图1 隧洞冒顶塌方示意图

2 工程地质条件

本段洞室岩性为白垩系义县组泥质粉砂岩，灰色～灰绿色，弱风化，泥质结构、层状构造，层理产状 187°∠13°，层厚2 cm～20 cm；岩石点荷载换算成单轴饱和抗压强度为11 MPa，属软岩；岩体层理发育，短小节理裂隙较发育，节理多为陡倾角，与层理面近垂直，节理面多呈微张状，无充填，平直光滑～起伏粗糙；岩体完整性差，局部拱顶部位较破碎；地下水呈干燥～渗水状。本段围岩类别均为Ⅴ类。

3 冒顶塌方原因分析

隧洞开挖过程中，该段隧洞发生方量较大的塌方，该处围岩蚀变、风化、软化较重，节理裂隙发育以正南向，中～陡倾角为主，洞内塌方处理过程中未将洞室上部坍塌的空腔完全填实，受大气降水下渗和岩体风化的综合影响，空腔上部岩体沿层理面方向逐步坍塌，塌腔顶部逐步向上延伸，直至接近地表。

4 洞内塌方处理方……

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