2006年发生事故5起，造成5死3伤14人受困
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软弱围岩隧道预防坍方安全施工技术 2007年 4月30日:太中银吴堡隧道坍方，4死1伤。 7月15日:郑西客专南山口隧道大坍方146米。 8月6日:石太客专南庄隧道坍方，2人死亡。 8月6日:广深港客专水田隧道洞口坍方，2人死亡。 9月2日:合宁线亭子山二号隧道坍方，5人死亡。 9月30日:兰青二线八盘峡二号隧道坍方，8人受困。
2007年发生事故7起，造成13死2伤8人受困
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软弱围岩隧道预防坍方安全施工技术 2008年 1月9日:兰青二线杨家店隧道坍方，2人死亡。 1月20日:郑西客专盘东隧道坍方，3人死亡。 3月21日:田德线百安隧道坍方，2死3伤。 3月25日:包西线活沙兔隧道坍方，4人死亡。 7月15日:洛湛线古榄隧道坍方，1人死亡。 8月29日:西格二线克土隧道坍方，4死7伤。
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软弱围岩隧道预防坍方安全施工技术
德国KR805钻机 最大扭矩27000N· 钻进速度25～30m/h m
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软弱围岩隧道预防坍方安全施工技术
3.3超前支护 常用的超前支护方式有超前大管棚和超 前小导管两种。 ●超前大管棚：超前大管棚一般是在对 沉降有严格要求时使用，适宜于浅埋洞口、 堆积体、砂土质地层、断层破碎带地层，以 及下穿公路、铁路、地面建筑物时采用。大 管棚一般采用φ70mm～φ159mm的钢管，纵 向长度10～100m根据工程需要设置。
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软弱围岩隧道预防坍方安全施工技术
日本矿岩RPD-180C多功能钻机 最大扭矩8000N· m，钻进速度15～20m/h
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意大利C6钻机 最大扭矩13550N· 钻进速度20～30m/h m
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软弱围岩隧道预防坍方安全施工技术
意大利产SM400钻机 最大扭矩13630N· 钻进速度20～30m/h m
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软弱围岩隧道预防坍方安全施工技术
目
录
1 软弱围岩隧道变形、坍方事故案例 2 软弱围岩隧道地质特征和工程特点 3 软弱围岩隧道施工技术
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软弱围岩隧道预防坍方安全施工技术
1 软弱围岩隧道变形、坍方事故案例
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软弱围岩隧道预防坍方安全施工技术
1.1事故案例 郑西客专南山口隧道大坍方（2007年7月15 日发生）。坍方段埋深86米，地质为强风化 粉砂岩及卵石土，采取台阶法施工。掌子面 初期支护首先出现掉块、开裂，3天后发生大 坍方，坍方长度146米，洞内初期支护全部破 坏，造成地表房屋开裂，经济损失较大。坍 方原因：快速封闭不到位、衬砌跟进不到位、 量测未到位。（上台阶开挖83米，仰拱距掌 子面126米，二衬距掌子面146米）。
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软弱围岩隧道预防坍方安全施工技术
齐岳山隧道F11断层信息化注浆照片
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软弱围岩隧道预防坍方安全施工技术
注浆加固范围 纵向加固长度应根据钻机能力和地层特点 确定，一般为20～30m。特殊地层条件下， 应及时调整纵向注浆加固长度，否则既影 响进度，又影响质量。 环向加固厚度一般为3～5m，局部可增加 到5～8m。
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2 软弱围岩隧道地质特征和工程特点
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软弱围岩隧道预防坍方安全施工技术
2.1软弱围岩隧道地质特征 围岩强度低，承载能力低。如黏性土、粉土、 砂类土、黄土、全风化岩体等。 节理发育、破碎、自稳能力差。如岩体破碎 的泥岩、页岩、砂岩、千枚岩、板岩等。 断层带散体结构、自稳能力极差。受构造影 响，断层带结构面杂乱无序，呈角砾、縻棱 状或碎裂结构，充填泥质或泥夹岩屑。
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南山口隧道大坍方照片
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软弱围岩隧道预防坍方安全施工技术
大坍方146m
43m 20m
上台阶83m 仰拱距掌子面126m 衬砌距掌子面146m
南山口隧道大坍方示意图
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贵广铁路东科岭隧道涌砂坍方（2010年1月 19日发生）。坍方段埋深21m（属浅埋），地 质为向斜构造全风化花岗岩，呈砂状，开挖 扰动后呈流塑状，地表为水田和常年流水水 沟。进口开挖到398米处，掌子面施作超前小 导管时，突然发生涌砂坍方，涌砂量约800立 方，随后地面出现坍陷，坍坑直径约35米。 涌砂坍方原因：未进行超前预报、未进行超 前加固、未进行超前支护
2008年发生事故6起，造成16死10伤
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软弱围岩隧道预防坍方安全施工技术 2009年 2月17日:包西线寨山村隧道坍方，2人死亡。 3月8日:石武客专木兰隧道坍方，2死2伤。 3月16日:向莆线宝台山隧道坍方，3死1伤。 7月19日:襄渝二线杨家沟隧道坍方，2人死亡。 8月1日:湘桂线梅子坳隧道洞口坍方，3人死亡。 10月29日:包西线新响沙湾隧道坍方，人员逃脱。 12月19日:包西线邓家楼一号隧道坍方，6人受困。
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3 软弱围岩隧道施工技术
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软弱围岩隧道预防坍方安全施工技术
软弱围岩隧道施工，应在以下七个方 面予以重视，实现标准化施工管理，从而 避免变形和坍方事故的发生。 ◆超前预报 ◆超前加固 ◆超前支护 ◆开挖工法 ◆初期支护 ◆二次衬砌 ◆监控量测
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软弱围岩隧道预防坍方安全施工技术 3.1超前预报 现场时常会遇到实际开挖揭示的地质与设计提供 的地质存在较大差异，引起技术措施和施工方法的变 化。因此，除设计阶段加强地质勘察外，施工阶段也 必须进行超前地质预报工作，这一点尤为重要。 地质素描、物探、超前钻探方法是软弱围岩 超前预报的主要手段。 在破碎带和断层地段，加强超前长、短钻孔， 及时探明隧道前方地质情况，特别是地下水 的发育情况，严禁在未探明情况下盲目开挖。
软弱围岩隧道预防坍方安全施工技术
软弱围岩隧道预防坍方
安全施工技术
铁道部工程管理中心 二○一○年八月
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软弱围岩隧道预防坍方安全施工技术
前
言
目前在建隧道6600公里，已规划建设隧道7600公里， 隧道呈现“三多”特点（隧道数量多、长大隧道多、 风险隧道多）。其中软弱围岩隧道占有相当大的比例。 软弱围岩隧道施工，除地质条件差，还会遇到断 面大、埋深浅、下穿公路或建筑物等情况，从而使施 工更加复杂，难度更大。目前，由于技术措施不合理、 施工方法不当、施工工艺不到位、现场管理薄弱等环 节的诸多问题，造成了大量的隧道变形和坍方事故， 损失巨大，教训深刻。
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齐岳山隧道F11断层前期管棚工作间照片
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软弱围岩隧道预防坍方安全施工技术 一是为施作工作间，隧道断面加大后，开挖难度加大， 开挖安全风险增加。 二是若循环注浆后未能按设计开挖到位，工作间尺寸 将满足不了要求，将无法进行正常管棚作业。 三是由于管棚工作间采取扩挖断面方法，既增加了开 挖费用，又增加了回填混凝土的费用，浪费大。
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新旗下营隧道坍方照片
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1.2事故统计与分析 统计2006年至今软弱围岩隧道发生事故
2006年 3月21日:武康二线王家沟隧道坍方，8人受困。 5月16日:大丽线南场岭隧道洞口坍方，6人受困。 5月21日:洛湛线双牌二号隧道洞口坍方，1死3伤。 8月12日:郑西客专秦东隧道坍方，2人死亡。 9月13日:武康二线系家山一号隧道坍方，2人死亡。
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软弱围岩隧道预防坍方安全施工技术 无工作间管棚施作技术：在标准断面采用顶进器将管棚 顶到开挖断面外。该技术不需要扩大断面，不切割大量 的管棚，降低了施工风险，提高了工效，节约了投资， 应大力推广。
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东科岭隧道涌砂坍方照片
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东科岭隧道地面坍坑照片
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张集铁路旧堡隧道初期支护开裂变形（2010年 2月26日发生）。变形段隧道埋深约300米，地 质为麻粒岩夹辉绿岩脉，处于F3断层影响带， 构造节理发育，岩体破碎。进口开挖到4136米 处，初期支护工25b钢架发生变形，变形速率 151mm/d，随后掌子面后方30米范围内初期支护 扭曲变形，喷射混凝土开裂、掉块，渗水量增 大。该段变形原因：由于对工程地质特性认识 不足，工法选择不到位、支护措施不到位。
对统计数据进行分析，软弱围岩隧道 事故主要表现在三个方面： 一是洞口坍方，占20%。 二是掌子面变形坍方，占33%。 三是掌子面后方坍方“关门”，占 47%。
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软弱围岩隧道预防坍方安全施工技术
据以上不完全统计，从2006年到2010年目 前为止，4年多时间内，软弱围岩隧道发生事故 28起，死亡71人，事故发生之频繁，死亡人数 之多，令人心痛。究其原因，主要有两个方面， 一是客观上地质和环境的复杂性，二是主观上 技术措施、施工方法及工艺、现场管理等原因。 因此，提高对软弱破碎围岩的认识，提高设计 和施工水平，做到“三超前、四到位、一强 化”，对杜绝工程事故的发生十分重要。
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软弱围岩隧道预防坍方安全施工技术
2.2软弱围岩隧道工程特点
软弱围岩强度低、自稳能力差，隧道开 挖后地应力重新分布，使隧道周边产生较大 的松动圈。一旦工程措施（包括设计措施） 和施工方法不当，将极易发生初期支护变形 侵限和隧道坍方等工程事故。因此，软弱围 岩隧道施工的核心是“控制变形、防止坍 方”。
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软弱围岩隧道预防坍方安全施工技术
全断面注浆法钻孔数量多，施作周期长； 局部注浆是针对隧道前方地层特点，对薄弱 部位进行注浆，钻孔数量少，施作周期短。 无论是全断面注浆，还是局部注浆，都 要求必须配备先进的钻孔注浆设备，必须采 取信息化注浆。
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别岩槽隧道F1断层全断面注浆照片