薛家寺隧道在改DK246+279处塌方经过及处置方案
薛家寺隧道在改DK246+279处 塌方经过 塌方经过：2007年8月11日早8:20分，薛家寺隧道掌子面改DK246+279处作业工人正在安装上台阶拱架，突然线路左侧拱顶和拱腰处开始掉土块，值班工班长开始安排人员撤离，撤出三分钟后开始出现塌方，塌出土方量约200立方，后来发生小范围塌方4次，分别在9:31分，9:55分，10:27分，11:00分。拱腰处深度3-4米，形成锅底状塌穴。
改DK246+279处塌方照片资料
改DK246+279处塌方原因分析 隧道坍塌掌子面里程DK246+279为Ⅴ级黄土地段，设计为工20a的工字钢支护，通过地表调查，此里程线路中线左侧正好为一常年冲沟，中线里程埋深23.28米，中线左侧4-7米为一冲沟，埋深14.2米，埋深过浅，目前从塌方土质看：土质含水量在30%以上，为粉质砂黏土，属新黄土。 原因分析：由于冲沟常年淤积，此地段土质差，再加之属于浅埋，黄土含水量大，黄土很难成拱、自稳性差是造成本次塌方的主要原因。 施工前未对地表进行认真调查,开挖过程未加强支护是造成本次塌方的次要原因.
改DK246+279处塌方处置方案 处置方案： 1.洞内和地表设置监控量测点，加强对改DK246+279—改DK246+290地段的拱顶、拱腰沉降量测，同时对地表进行沉降观测，并派人员24小时轮流值班。 2.回填土以稳定坍塌体坡脚、并形成施工处理平台。 3.每隔一榀对下沉的拱架进行扇型支撑。对掌子面塌腔进行封闭，采用泵送混凝土回填。 4.采用50厘米间距工20a拱架进行进尺开挖，并采用20槽设置地脚纵梁。 5.逐榀拆除临时伞型支撑，并对侵限拱架逐榀换拱，尽快仰拱成环。 6.坍塌体固结后采用两台阶法（上端面）按照V级加强进行开挖与支护。
改DK246+279处塌方处置施工方法 施工严格按照“强支护、勤量测、短开挖、早封闭”原则组织施工，施工中要加强观测，配足人员和设备快速处理。 1、洞内布设监控量测点两个（分别为DK246+287、DK246+280拱顶），分别在塌方段靠近掌子面地段和退后7米的沉降变形最大处。并在拱腰出处设置收敛观测点，观测频率5次/24小时。地表在DK246+290 、DK246+280、 DK246+270处设置沉降观测点，每断面布设5点，分别为中线、中线左右侧各5米，10米。
改DK246+279处塌方处置施工方法 2、填土加固坍塌体坡脚 采用挖掘机、装载机配合自卸车从洞外装碴反压回填以稳定坍塌体，并形成施工和伞型加固支撑施工处理平台。平台上分两台阶，长度9米，拱顶空间3米-3.5米。
扇型加固支撑
改DK246+279处塌方处置施工方法 3、采用钢木结合伞型加固下沉拱架 为确保施工人员和拱顶注浆安全,对DK246+288—DK246+279段采用6榀钢木结合的扇型支撑进行加固，底部采用20槽横向两端与既有拱架相连，立柱和斜撑采用15*15的方木支撑，采用扒钉相连，以限制横向收敛和竖向变形，底槽钢之间采用∮25的钢筋、间距80厘米纵向连接，将横向支撑连成整体。同时布设4环∮42的小导管对拱顶内松散土体进行注浆，长度3.5米-4米。
钢木结合扇型加固下沉拱架
土袋防护喷砼封闭施工平台前方坍塌体，塌方影响段钢支撑加固
改DK246+279处塌方处置施工方法 4、塌方段处理 人工在掌子面进行堆码土袋对坍塌空腔进行封闭，土袋尽量堆到开挖线以外，预埋∮12.5的混凝土泵管，泵管顶部距离坍体最顶端30-50厘米，为防止注浆时土袋下沉，除采用分次注浆外，采用∮42的小导管进行超前施工。注浆混凝土采用C20普通混凝土。空腔处理设出浆孔以观察注浆是否饱满。 5、管棚施工 为确保安全通过水沟浅埋地段和下一步施工安全，在DK246+279处设置超前管棚，管棚长度9米，间距40厘米布置，管棚直径∮89。
堆码土袋对坍塌空腔进行封闭
坍塌超前加固处理示意图
影响段拱顶导管注浆
预埋∮12.5的混凝土泵管
泵送砼回填处理
改DK246+279处塌方处置施工方法 6、塌方段开挖 注浆混凝土凝固后，对于上半端面利用已形成的台阶进行上下台阶开挖与初期支护施工，施工初支采用黄土V级加强拱架设计，拱架间距50厘米，采用22槽作为地脚纵梁进行拱架间底脚连接。连接筋环向间距75厘米，沿纵向梅花型布置。以增加整体支护效果，施工里程DK246+279-DK246+265，共计14米。 7、拆除临时支撑，尽快成环施工 逐榀拆除伞型拱架、每次接腿一榀，仰拱及时成环。
塌方段上半断面二台阶法（短台阶）开挖与初支施工