随着国家对隧道工程投入的增大，隧道时速的增加，隧道建设出现的各类问题也越来越多，尤其是隧道的初支空洞问题。隧道初支是隧道对围岩稳定性的直接受力体，初支如果出现空洞将会极大的影响到隧道的安全。因此国家对隧道的安全质量的要求也越来越严格，安全质量问题的排查刻不容缓，必须要保证隧道施工的安全质量，才能更好的杜绝隧道事故的发生。尤其是隧道的初支空洞问题，在这里，提出一种隧道初期支护空洞检测及处理方案。

关键词：隧道；初期支护；空洞；检测；注浆

1工程概况

南平市延平区水南街道后岭下村九峰山2#隧道出口为浅埋暗挖客货共线双线隧道，列车设计时速200km/h，全长1851m，由于地形环境复杂，隧道出口人口较多，一般没有地下深基础，对于施工安全、环境的保护及水土保持有相当高的要求，埋深最最浅处仅为10m。围岩为燕山早期花岗岩与侏罗系黎山群石英砂岩侵入接触，无软弱结构面，岩体较完整。节理裂隙较发育，风化较强烈。地下水主要为基岩裂隙水，较发育。

2检查方案

2.1隧道初支锤击回声检测方法

用初支检测锤击打喷砼初支表面，利用敲击回声分辨初支背后是否有空洞，并做出相应的记录。

如图1

2.1隧道初支钻孔检测方法

纵向5m、环向3m一个钻孔，用手电检测观察初支是否有空洞，尺子量测初支厚度，并做相应的记录。如图2

2.1隧道初支钻孔检测方法

应用地质雷达检测初支厚度及是否有空洞，检测隧道断面七道线，分别是拱顶一道线、两侧拱腰两道线、两侧起拱线两道线、两侧边墙两道线。并做出相应的记录。如图3

3原因分析

3.1九峰山2#隧道出口主要受钻孔精度、爆破技术、施工组织管理等因素的影响，开挖超欠挖现象比较严重，针对此现象进行以下原因分析：

①开挖循环进尺过大，未遵循“短进尺，弱爆破”的原则。也未能及时修正爆破参数，难以保证开挖断面有良好的爆破效果；

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②人工钻孔未严格按设计要求施工，主要存在的问题有：周边眼间距普遍大于设计间距，外插角度误差较大，布眼不均匀。掏槽未采用双层斜眼楔形，辅助眼密度过稀，为根据岩体软硬变化程度调整；

③爆破装药量未严格按照爆破设计规定装药，雷管段号用普通雷管代替，并且为了减少补炮而加大装药量，对围岩造成破坏，易形成超挖；

④施工时钻孔外插角误差过大，造成两茬炮相接处超挖；

⑤围岩层理、节理发育，层间结合力弱，极易滑塌；

3.2初期支护工序混乱

在未对开挖岩层表面进行清理及超挖区域挂设钢筋网，喷射砼补平的工序下，直接立工字钢架、锚杆施工和布设钢筋网片，为空洞的形成创造了条件；还有钢筋网片施工工序错误，对喷射砼直接接触岩面起到了一定阻碍作用，特别是钢架后面和边角处，不易喷实，初喷施工时间延长3～4h，围岩在此期间没有约束，易变形，形成空洞。

4处理方案

根据检测确定的初期支护混凝土脱空范围和密实度，分三种情况处理：初期支护脱空范围较大或脱空深度较深处（破检查验，含初支喷砼厚度超过50cm深度或面积超过1m?），将脱空范围的喷射混凝土全部凿除，根据脱空的深度确定是采用挂多层网片喷射混凝土还是单层网片喷射混凝土的处置方法（如图4）；脱空深度较小或仅仅是混凝土和围岩之间有少量间隙，采用注浆机向脱空处压注水泥砂浆的方法对脱空或空隙进行处理；喷射混凝土不密实部位，凿除后挂网补喷。

5注浆作业

5.1机具配置

电动空压机1台，风钻4台，注浆机1台，砂浆搅拌机1台，全站仪1套

5.2劳动组织

空压机司机1人，钻孔4人，注浆6人（含拌料）、凿槽埋管2人

5.3材料准备

P.O 42.5水泥、φ32*3.25mm热轧钢管

5.4作业条件

注浆前应清理预埋的注浆管，将管内杂物和混凝土清理干净；注浆机压力性能表良好，高压管畅通；对机械设备、风水管路、电缆线路等已进行全面检查及试运转；作业区有良好的通风和足够的照明装置；初支背后注浆，必须待喷砼完成28天才能进行；如图5

5.5施工操作工艺措施及主要做法要求

5.5.1工艺流程

埋设注浆孔、埋设注浆管、浆液配置、檢查注浆设备、灌注浆液、注浆完成

5.5.2施工操作要点及要求

5.5.2.1施做注浆孔

纵向施做注浆孔，注浆孔为钻孔埋设，根据脱空面积大小区别布设。连续脱空部位，环向间距0.6m，纵向间距0.5m；独立脱空较小部位，一次注浆完成，空洞较大部位，初期支护脱空范围较大或脱空深度较深处（含初喷砼厚度超过50cm），将脱空范围的混凝土全部凿除，凿出后根据脱空的深度确定是采用挂多层网片喷射混凝土还是单层网片喷射混凝土的处置方法，直到密实。

5.5.2.2埋设注浆管

利用破检孔洞埋设注浆管，注浆导管采用φ32*3.25mm热轧钢管，长度为40cm，当有超挖时适当加长，注浆管迎水面位置应与围岩密贴。

5.5.2.3浆液配置

（1）注浆采用M20水泥砂浆，水泥浆由普通硅酸盐水泥和水搅拌而成

（2）灌注浆液

注浆管与注浆机连接好后，排除管内空气，调整好注浆压力，启动注浆机开始注浆，注浆应在距封闭成交底内容：注浆离掌子面5m外进行，注浆时先注两侧孔，后注拱顶孔。注浆压力一般为0.3～0.5Mpa。注浆终压力0.5Mpa。注浆时随时观察压力和流量变化。当压力逐渐上升，流量逐渐减少，注浆压力达到终压时，稳定2min，可结束本次注浆。（3）堵孔

注浆完毕后，用棉纱封堵注浆管，以防止浆液从管内溢出。

（4）监控量测

注浆过程中测量人员使用全转仪对隧道拱顶下沉，净空变化加强监控，防止一次性注浆过快过大导致钢架变形，同样注浆结束后，使用全站仪加强对初支变形监控量测。

5.6质量要求

5.6.1主控项目

浆液配合比应符合设计要求；

初支背后注浆应保证回填密实；

5.6.2一般项目

注浆压力、注浆量应符合设计要求；

注浆孔的数量、布置、间距、孔深应符合设计要求；

注浆范围符合设计要求；

注浆应在初期支护混凝土强度达到设计强度后进行；

6注意事项

6.1安全注意事项

施工中，应定期检查电源线路和注浆设备的电器部件，确保用电安全。

经常检查和清洗注浆管，防止堵塞，发现问题应及时处理。

注浆平台安置平稳，洞内车辆通过支架时，必须慢行，并有专人指挥，防止撞击支架。

注浆作业时，作业人员应使用防尘用具和胶皮手套。

当泵压出现异常增高，应立刻停机，排除故障后方可使用。

注浆管连接必须牢固、接头设置连环扣，防止注浆管接头脱落伤人。

6.2环保注意事项

应优先选用对环境影响小的浆液；应采取有效措施防止浆液遗洒；浆液的配置量应计算准确，随拌随用，剩余的浆液不得随意泼洒。

较小的空洞和缺陷，进行压浆填充，再用地质雷达检测，直至密实为止，需注意的是，本可以用水泥净浆液填充，因水泥净浆液凝固后收缩，再次检测仍然存在空洞，必须要1：1的水泥砂浆填充

7安全、质量及环境保护措施

钻孔应严格按所给的孔位进行，钻孔过程中经常观察造孔走向，当发现有较大偏差时应及时进行纠正。

注浆时严格按注浆配合比施工，并根据注浆结束条件适时结束注浆作业。注浆过程中及时、完整的填写注浆记录。

注浆时应观察喷射混凝土表面裂隙的发展情况，并采取措施确保注浆效果。

施工时应佩戴好安全防护用具，并设置专职安全员随时观察围岩变化情况。

注浆作业完成后应及时对场地进行清理，所使用的机械设备按要求归位，以满足文明施工的要求。施工时应佩戴好安全防护用具，并设置专职安全员随时观察围岩变化情况。

注浆作业完成后应及时对场地进行清理，所使用的机械设备按要求归位，以满足文明施工的要求。

8結语

隧道初支空洞是隧道安全质量控制项目中相当重要的一项，绝不能有半点疏忽。隧道初支是隧道围岩稳定性的直接受力体，若存在空洞将会给隧道安全行车带来不可估量的损失。所以，对于隧道初支空洞的检查，我们必须采取各种检测空洞措施层层把关，发现及时做出相应的处理措施，坚决不允许隧道初支空洞的出现。