原因：自然因素，主要是地質和水文地質的突然變化引起。實例：鐵營公路隧道。人為因素，主要管理不善、違章作業、施工方法不當所致，實例：大團尖隧道等。處理原則：鞏固未坍地段→處理坍方

處理方法：主要為注漿加固坍體前后地段及坍體拱部與周邊→超前支護（管棚、小導管）→分部小進尺開挖支護（環形開挖法或側壁導坑法）→施作仰拱和二襯。對于坍至地表的坍方，也可從地表進行注漿加固；對于高大的坍穴，一般先噴護巖面→鋼構支撐坍穴→做護拱（護拱上填2-3m厚緩沖層）→防水板→二襯。坍方

原因：大規模斷層并含膨脹性；高地應力區，水平應力>垂直應力。施工不當，臺階過長未能及時封閉等。

處理：初期支護補強（打長錨桿、加密錨桿間距、增加噴砼厚度、采用鋼纖維砼）；改變曲墻曲率；初期支護分幾層施作；二襯適時施作；加大預留變形量。縮小臺階長度，及時封閉成環。工程實例：家竹青隧道、烏梢嶺隧道。

大變形處理：阮家窯隧道一、塌方經過

2008年4月30日下午6：30進口DK425+600～DK425+632洞內發現裂縫，初期支護噴砼隆起，支護表面大面積開裂、掉塊。在2008年5月1日上午發現洞頂地表出現多道縱、橫向裂縫，裂縫達6～7cm，洞內初期支護出現嚴重侵限情況。2008年6月1日收到設計院下發的阮家窯隧道進口支護侵限段施工方案圖。

2008年6月3日按施工方案圖先進行下臺階及仰拱、拱墻襯砌的施工，以滿足施工注意事項第三條各工序距離要求。截止到2008年7月25日阮家窯隧道暗洞下臺階施工至DK425+620處（開累施工長度55米）,仰拱施工到DK425+612處（開累施工長度47米），二次襯砌施工到DK425+588處（開累施工長度23米）。2008年7月25日23：30時DK425+611～DK425+632段初期支護出現新的微小裂縫，7月26日2：00裂縫開始發展，7月26日9：00逐漸增大，到11:00在上臺階拱架拱腳與下臺階拱架連接處發生嚴重變形突出情況。2008年7月26日設計代表、監理、施工單位有關人員共同對現場進行察看后，確定現場處理方案：對已完成初期支護段由洞外向洞內施做一倍洞徑長度的型鋼鋼架護拱，型鋼護拱間用鋼筋焊接牢固。護拱的施做長度還需視支護變形情況而定，如果變形穩定，可繼續向前支設護拱直至掌子面。現場形成的會議紀要并將會議紀要報送有關單位。塌方前已經施工5米的型鋼鋼架護拱。

2008年7月28日2：00～7：00隧道DK425+600～DK425+632段發生嚴重的塌方，塌方體將隧道整個斷面掩埋。地表在DK425+608.77～DK425+627.35跨隧道中線出現縱向18.58m、橫向20.45m，深為約11.6米的形成漏斗形大坑（原有廢棄采石坑坍塌擴大形成）。受塌方體影響，地表沉陷處的靠山一側（隧道中線左側7～14.6米）外圍出現3條主要裂縫，裂縫寬度為15～140cm，長度達52米。該段隧道中心埋深17～20.5米。塌方方量約2200立方米。二、塌方原因分析1、在隧道進口地表DK425+610～DK425+625有既有采石場，圖紙中沒有說明及任何處理措施。

2、內蒙豐鎮地區6月～7月期間，雨水明顯偏多，大于往年降雨量。2008年6月1日設計院下發的阮家窯隧道進口支護侵限段施工方案圖，對地表裂縫沒有明確處理方案，造成雨水下滲，影響隧道初期支護穩定。

3、協作隊擅自在未達到設計院下發的阮家窯隧道進口支護侵限段施工方案圖各工序距離的情況下，擅自開挖掌子面，開挖上臺階里程為DK425+637～DK425+640。

4、進口自2008年3月20日開挖上斷面施工，至2008年4月30日施工上斷面DK425+565～DK425+637，開工累計72米。初期支護長時間暴露，初期支護沒有及時成環封閉，二次襯砌沒有及時跟進。

5、進口段地質情況為上斷面為粘土，下斷面為玄武巖，上斷面初期支護拱腳在粘土中。三、塌方處理方案

地表截水覆蓋處理，洞內塌方體表面噴C15混凝土8～15cm，同時加固洞內未塌段，DK425+588～DK425+600段采用I20工字鋼套拱進行加固，套拱形式見下圖，間距0.5m/榀，拱部180度進行徑向注漿，鉆孔長度3m，擴散半徑2m，注漿壓力0.5~1.2MPa，漿液采用水泥漿。對坍碴掌子面進行C15噴混凝土8～15cm封閉。地表回填，回填采用三七灰土，回填至原地面，裂縫采用不透水的粘土填塞，并用防水幕布遮蓋地面塌方及裂縫影響段。從DK425+595開始隧道拱部120度范圍采用采用ф108大管棚超前支護，間距環向3根/m，每環施工長度10m，以提高施工速度。管棚搭接長度3m，外插腳3度，管內用水泥砂漿注漿填充。管棚的兩個鋼管間打設ф42小導管（長度3.5m，縱向1.5m/環），并進行注漿加固地層，漿液采用水泥砂漿。拱部180度進行徑向注漿，鉆孔長度3m，擴散半徑2m，注漿壓力0.5~1.2MPa，漿液采用水泥漿。待漿液凝固后，在超前支護的保護下，對坍碴進行清理，每次開挖4m，及時對坍碴進行噴C15混凝土封閉，上臺階坍碴進行ф42小導管注漿，小導管間距2m×2m，長度6m，縱向4m一循環，搭接2m。套拱形式塌方段處理完成后采用未塌段加固方式處理剩余的段落至掌子面，初期支護及時封閉，未塌段換拱應逐榀拆除，換拱方式參見阮家窯侵限處理方案圖。二次襯砌及時跟進，二次襯砌鋼筋加強，施做完成后地表夯填處理。

。地表截水處理措施：地表漏斗體外緣作截水天溝，遮蓋地表坍口，以防止山體地表水流入漏斗，根據提供的地表塌方示意圖，截水天溝長度約65m；地表應加強監控量測，出現裂縫繼續發展應采取對地表陷坑坑口加撐處理，防止地表陷坑的規模擴大。待洞內坍方處理完畢，二次襯砌施做完成后，對地表坍口進行不透水的粘土夯填處理，回填高度應高出原地面0.5～1m。3、洞內處理方案（1）將能施工的二次襯砌盡快施工完畢，在二次襯砌和塌方的掌子面之間的初期支護處，作型鋼套拱臨時支護，間距與初期支護相同，采用5米系統錨桿與初期支護連接。并進行噴射混凝土8cm封閉。（2）洞內塌方體采用噴射C25砼，厚度為15cm，進行封閉塌方體表面。（3）待完全封閉以后，對塌方體及二次襯砌和塌方的掌子面之間采用Ф42注漿小導管注漿加固。導管間距1.5m×1.5m，長6m。注漿壓力控制在1～2kg。

（4）待注漿施工完畢，采取三臺階、預留核心土法施工，洞內初期支護型鋼鋼架加密設置，間距為0.5米/榀，同時上臺階支護增加臨時仰拱，臨時仰拱采用I20工字鋼+噴射C25混凝土，厚度27cm，拱腳下采用型鋼墊板。拱部以上采用孔深13m鉆桿后退式注漿，外插角10-15度。拱部開挖采用Ф42注漿小導管長4.5m，環向3根/m，間距兩榀鋼架一環（1.0m），搭接3，5m，外插角15-35度。臺階高度控制在3m左右，臺階的長度控制在1-1.5倍洞徑。（5）拱部以下，沿掌子面前方采用Φ42小導管注漿加固，小導管外插角與線路縱向夾角30～45度,小導管長6m梅花型布置，3根/m,縱向3m一個循環,搭接3m。每施工一環小導管注漿加固，采用噴射C25砼，厚度為15cm，進行掌子面封閉。（6）在處理塌方的同時，沿掌子面向后依次換撐，換撐的原則是拆一榀立一榀。所立型鋼拱架，嚴格按設計、規范施工。4、地表塌穴處處理方案待塌方段二次襯砌施工完畢后，強度達到設計要求，對拱頂塌方部分進行回填。為提高竣工后安全運營系數，首先回填C25混凝土3m。后分層回填3：7灰土5米，每層回填夯實，每層回填厚度不大于0.5cm。頂部采用原狀土回填，以保護環境。五、塌方相關影像資料

阮家窯隧道進口洞頂裂縫

阮家窯隧道進口洞頂裂縫

阮家窯隧道進口洞外塌方情況

阮家窯隧道進口洞內塌方情況

阮家三窯隧三道進三口塌三體噴三護阮家三窯隧三道進三口塌三方處三理阮家三窯隧三道進三口塌三方注三漿御河三隧道一、三塌方三經過20三08年8月2日18時10分左三右，DK三38三8+三58三6～DK三38三8+三58三8左側三下臺三階完三成爆三破作三業，20三08年8月2日18時30分左三右，三挖掘三機正三在DK三38三8+三58三6左側三下臺三階處三開挖三施工三，18時40分左三右，三挖掘三機現三場值三班員三發現三，DK三38三8+三60三0段左三側拱三腰部三分突三然出三現坍三塌，三形成三直徑三約兩三米左三右的三空洞三，周三圍并三不斷三掉碴三，其三左側三格柵三拱架三整體三變形三，坍三塌面三向兩三側迅三速擴三展，三擴展三至DK三38三8+三58三0～DK三38三8+三61三0段從三左側三拱頂三中心三至左三側邊三墻，三上臺三階左三側初三期支三護垮三塌，三當時三掌子三面DK三38三8+三66三0處測三量人三員和三初期三支護三人員三正在三施工三準備三中，三塌方三后組三織人三員迅三速撤三離施三工現三場。三正在三施工三作業三的挖三掘機三被塌三方體三掩埋三。塌三方前三無任三何征三兆。20三08年8月4日凌三晨3點左三右，三塌方三段拱三頂延三伸至三約DK三38三8+三63三0處，DK三38三8+三60三0處地三表坍三塌約6m三×8三m米，三深約8米的三空洞三，塌三方出三現冒三頂情三況。20三08年8月2日18時40分至8月5日9時塌三方里三程DK三38三8+三58三0～DK三38三8+三63三0段塌三方還三在不三間斷三掉碴三。塌三方段三向掌三子面三方向三擴展三，塌三方體三將上三斷面三全部三掩埋三，洞三內右三側拱三部初三期支三護發三生變三形。20三08年8月8日塌三方基三本穩三定。二、三塌方三原因三分析1、御三河隧三道在DK三38三8+三58三0～DK三38三8+三63三0段塌三方是三突發三性的三，塌三方之三前據三監控三量測三資料三顯示三無任三何征三兆。三通過三對已三塌方三段DK三38三8+三60三0掌子三面地三質描三述，三此段三圍巖三較破三碎，三弱風三化，三節理三、裂三隙發三育，三巖體三呈塊三狀，三拱頂三及邊三墻滲三水較三嚴重三。2、根三椐塌三方后三洞內三塌方三處分三析：三隧道三輪廓三線以三外的三圍巖三比較三破碎三并夾三雜大三量泥三狀土三。地三表處三坍塌三的空三洞覆三土厚三度最三大約8米，三且為三無粘三性粉三狀黃三土，三黃土三層下三為強三風化三片麻三狀破三碎巖三層，三隧道三左側三存在三一組三垂直三張節三理，三嚴重三的斷三裂破三碎帶三，沿三隧道三中線三方向三。斷三裂破三碎帶三巖石三面存三在一三個光三滑面三（白三綠色三），三有滑三動的三趨勢三。斷三層里三側壁三存在三裂隙三，縱三向已三不受三力，三加上三施工三過程三中爆三破擾三動，三發生三整體三塌方三。3、施三工過三程中三急功三近利三，為三趕工三期、三搶進三度，三忽視三屢次三強調三的“三控制三臺階三的開三挖長三度，三支護三襯砌三緊跟三”的三施工三原則三。4、由三于施三工人三員盲三目的三趕工三期，三在地三質圍三巖等三級變三化交三錯地三段，三對圍三巖自三穩能三力作三過高三的估三計，三造成三思想三上的三麻痹三大意三，抱三著盲三目樂三觀和三僥幸三心理三，對三隧道三地質三條件三的變三化及三復雜三性認三識不三足，三工程三措施三針對三性不三強。1、DK三38三8+三56三8～DK三38三8+三58三0侵限三段加三固處三理DK三38三8+三56三8～DK三38三8+三58三0段采三用Ⅰ2三0工字三鋼護三拱，三間距0.三5m，連三接筋三采用φ2三2鋼筋三，長三度0.三6m，環三向間三距1m，鋼三筋網三網片三采用φ8圓鋼三，網三片間三距20三*2三0c三m,噴射三混凝三土厚三度平三均為10三cm。同三時環三向采三用3m長的φ2三5中空三注漿三錨桿三，環三向間三距0.三75三m，縱三向間三距0.三5m三,注漿三材料三采用三水泥三漿液三（水三：水三泥比三例為1：1或0.三8：1）。三同時三加大DK三38三8+三56三8～DK三38三8+三58三0段圍三巖監三控量三測，三及時三分析三圍巖三變化三，根三據監三控量三測情三況，三確定三延長三加固三長度三。三、三塌方三處理三方案2、DK三38三8+三58三0～DK三38三8+三63三0塌方三處理DK三38三8+三58三0～DK三38三8+三63三0塌方三段根三據當三前施三工工三期要三求，三拱頂12三0度范三圍及三隧道三左側三延伸三至拱三架底三部采三用雙三排6m長的φ4三2注漿三小導三管，三環向三間距3根/m，縱三向間三距3米一三環。三第一三排外三插角5～10度，三第二三排外三插腳15～30度。三塌方三處初三期支三護拱三架采三用Ⅰ2三0工字三鋼，三拱架三仰拱三底部三成環三，間三距0.三5m，連三接筋三采用φ2三2鋼筋三，長三度0.三6m，環三向間三距1m，鋼三筋網三網片三采用φ8圓鋼三，網三片間三距20三*2三0c三m,噴射三混凝三土厚三度平三均為27三cm，環三向錨三桿全三環采三用3米長三的φ2三5中空三注漿三錨桿三，環三向間三距0.三6m，縱三向間三距0.三5m一環三，梅三花型三布設三。鎖三腳錨三管采三用4根5米長三的φ4三2注漿三小導三管，三在拱三架連三接處三布設三成正三方形三布置三。如三果在三施工三處理三過程三中，三雙排三小導三管注三漿方三案無三法滿三足施三工安三全要三求時三，拱三頂12三0度范三圍采三用10米長三的φ1三08注漿三管棚三，12三0度以三下至三左側三延伸三至拱三架底三部采三用6米長φ4三2注漿三小導三管，三間距3根/m，外三插角15～30度。三塌方三處初三期支三護同三上。三塌方三段二三次襯三砌參三照Ⅴ級圍三巖加三強復三合式三襯砌三圖進三行襯三砌。塌方三體開三挖處三理：三上臺三階塌三方體三掌子三面沿三掌子三面前三方采三用Φ4三2小導三管注三漿加三固，三小導三管外三插角三與線三路縱三向夾三角10～15度,小導三管長6m梅花三型布三置，三間距2m三*2m,縱向4m一個三循環,搭接2m。塌三方體三掌子三面采三用噴三射C2三0砼封三閉，三厚度三為15三cm，進三行掌三子面三封閉三，然三后進三行塌三方體三掌子三面開三挖。三小導三管注三漿材三料采三用水三泥漿三液（三水：三水泥三比例三為1：1或0.三8：1）。3、DK三38三8+三63三0～DK三38三8+三64三5加固三處理DK三38三8+三63三0～DK三38三8+三64三5段采三用Ⅰ2三0工字三鋼護三拱，三間距0.三5m，連三接筋三采用φ2三2鋼筋三，長三度0.三6m，環三向間三距1m，鋼三筋網三網片三采用φ8圓鋼三，網三片間三距20三*2三0c三m,噴射三混凝三土厚三度平三均為10三cm。同三時環三向采三用3m長的φ2三5中空三注漿三錨桿三，環三向間三距0.三75三m，縱三向間三距0.三5m三.注漿三材料三采用三水泥三漿液三（水三：水三泥比三例為1：1或0.三8：1）。4、地三表塌三穴處三處理三方案先做三好地三表漿三砌片三石截三水溝三周邊三防排三水設三施，三并對三地表三塌穴三處進三行覆三蓋，三待塌三方段三二次三襯砌三施工三完畢三后，三強度三達到三設計三要求三，對三拱頂三塌方三部分三進行三回填三。為三提高三竣工三后安三全運三營系三數，三分層三回填3：7灰土5米，三每層三回填三夯實三，每三層回三填厚三度不三大于0.三5c三m。頂三部采三用原三狀土三回填三，回三填高三度高三于原三地面0.三5米，三以保三護環三境。四、三塌方三處理1、長三管棚三超前三支護采用10三8地質三管利三用前三孔鉆三機進三行鉆三孔跟三管的三施工三工藝三進行三長管三棚超三前支三護，DK三38三8+三58三2上臺三階拱三部12三0度范三圍內三一環三總計三打入24根10三8地質三管，三延拱三頂中三線左三側拱三部打三入17根（三縱向三最長三打入25米，三最短三打入8米，17根平三均打三入18米）三。延三拱頂三中線三右側三因圍三巖完三整性三較好三，未三進行三長管三棚的三超前三支護三的施三做，三邊墻三處打三入7根（三縱向三最長20米，三最短3米，三平均三縱向三長度三為12米）2、長三管棚三超前三注漿利用三雙液三注漿三機進三行管三棚注三漿，三漿液三為水三泥漿三（配三比為1：1），三注漿三壓力三控制三在0.三5—三1M三Pa三,采用24小時三循環三注漿,間隔三停頓1—三2小時三，以三達注三漿效三果。3、預三留核三心土三開挖三塌體三，進三行換三拱支三護開挖三塌體三采用三預留三核心三土環三形開三挖方三法，三挖一三榀換三一榀三，拱三架采三用Ⅰ2三0工字三鋼，三拱架三仰拱三底部三成環三，間三距0.三5m，連三接筋三采用φ2三2鋼筋三，長三度0.三6m，環三向間三距1m，鋼三筋網三網片三采用φ8圓鋼三，網三片間三距20三×2三0c三m,噴射三混凝三土厚三度平三均為27三cm，環三向錨三桿全三環采三用3米長三的φ2三5中空三注漿三錨桿三，環三向間三距0.三6m，縱三向間三距0.三5m一環三，梅三花型三布設三。鎖三腳錨三管采三用4根5米長三的φ4三2注漿三小導三管，三在拱三架連三接處三布設三成正三方形三布置三，然三后進三行噴三射砼三作業三。塌三腔處三預留三泵送三混凝三土口三。4、塌腔三處混三凝土三回填三換三拱完三成后三，對三于坍三塌體三空腔三進行三泵送三混凝三土回三填，三厚度三為50～10三0c三m。待三混凝三土凝三固達三到強三度后三進行三掌子三面開三挖。五、三塌方三相關三影像三資料御河三隧道三地表三坍塌三情況御河三隧道三地表三空洞三洞內三情況御河三隧道三洞內三坍塌三情況御河三隧道三洞內三塌點三情況御河三隧道三洞內三塌下三碎石御河三隧道三臨時三套拱御河三隧道三臨時三加固三段套三拱中三空錨三桿御河三隧道三塌方三處理三臺架御河三隧道三塌方三段大三管棚三施工御河三隧道三塌方三段大三管棚三注漿福生三莊隧三道一、三塌方三經過20三08年8月19日22時，三福生三莊隧三道DK三57三2+三91三5掌子三面發三生局三部坍三塌。20三08年8月22日上三午甲三方、三監理三、設三計、三施工三四方三共同三對現三場進三行了三勘察三，并三形成三了變三更會三議紀三要。三對該三段進三行加三固處三理，三具體三措施三如下三：對三塌方三影響三段DK三57三2+三91三0～+9三15段拱三部12三0°范圍三內采三用Φ4三2小導三管法三向對三初期三支護三加固三，間三距1.三0m，長三度4.三0m；DK三57三2+三91三5～+9三25段拱三部12三0°范圍三內采三用Φ4三2雙排三小導三管超三前加三固，三環向三間距0.三4m，長三度4.三0m，搭三接長三度不三得小三于1.三0m，外三插角10～30度。三施工三單位三于當三日開三始處三理坍三塌段三，截三止20三08年8月26日，三拱頂三支護三鋼架4榀，三間距三為0.三5m。三在三準備三施做DK三57三2+三91三0～+9三15坍塌三影響三段徑三向小三導管三加固三時，三發現三新施三做的4榀拱三架變三形突三然加三大，三即撤三離人三員、三機械三，于20三08年8月26日10時30分隨三即發三生坍三塌形三成二三次塌三方，三掩埋三整個三掌子三面，三洞外三地表三形成三一個三直徑三約3.三5m的漏三斗形三塌坑三。二、三塌方三原因三分析1、本三段位三于巖三質較三軟，三且具三有膨三脹性三，最三近處三于雨三季有三裂隙三水下三滲導三致膨三脹加三大。2、掌三子面三拱頂三右側三上臺三階圍三巖局三部有三夾層三，在三開挖三完后三有掉三塊現三象直三至塌三方。三、三塌方三處理三方案1、臨三時措三施：三對洞三外的三塌陷三處拉三警戒三線并三在其三上鋪三設彩三條布三，在三塌坑三周圍三布設三截水三措施三防止三雨水三下滲三，以三免塌三坑繼三續擴三大。2、洞三內塌三體附三近Dk三57三2+三90三4～＋91三4設I2三0b型鋼三鋼架三進行三臨時三支撐三，間三距1.三0m三/榀，三鋼架三底部三置于三牢固三的基三礎上三，為三防止三鋼架三下沉三，在三每榀三鋼架三拱腳三部位三設置4根φ4三2鎖腳三錨管三，Dk三57三2+三90三0～＋91三0對已三施做三的初三期支三護拱三部15三0°進行三徑向φ4三2小導三管注三漿加三固，三間距1.三0×三1.三0m；繼三續施三做尚三未完三成的Dk三57三2+三91三0～＋91三5段的三徑向三小導三管加三固范三圍擴三大到三拱部15三0°。抓三緊施三做尚三未施三工的三仰拱三及二三次襯三砌，三防止三塌方三進一三步擴三展，三以確三保施三工安三全。3、Dk三57三2+三91三4～＋93三4段采三用φ1三08管棚三對拱三部15三0°范圍三內進三行預三支護三，管三棚長三度為20三m，環三向間三距為40三cm。詳三見“三大包三（壹三）隧三變02三-0三1、02三”，結三合管三棚在三拱部三采用φ4三2超前三小導三管注三漿對三圍巖三進行三預支三護加三固，三小導三管長三度為4m，環三向間三距為40三cm，外三插角三控制三在30度，三拱部三與管三棚交三錯布三置，三縱向三搭接三不得三小于1.三5m。對三拱部三采用R2三5中空三錨桿三對塌三體進三行徑三向注三漿加三固以三固結三松散三的塌三方體三。4、Dk三57三2+三91三4～＋93三4段全三斷面三設2榀/m三I三20三b型鋼三鋼架三，詳三見“三大包三（壹三）隧三變02三-0三6”，全三斷面三噴C2三5混凝三土厚27三㎝。拱三墻設Φ8鋼筋三網片三，間三距20三cm，拱三墻設R2三5中空三錨桿三，長4m，@0三.8三×0三.8三m，梅三花形三布置三，二三次襯三砌采三用C3三0鋼筋三混凝三土襯三砌，三厚度55三cm。5、暗挖三通過三后，三對地三表塌三陷部三分及三裂縫三處分三層夯三填密三實，三填土三表面1m深處三采用三三七三灰土三夯填三，并三高出三原始三地面三，同三時做三好既三有地三面的三順接三，防三止地三表水三下滲三。為三防止三雨水三滲入三裂縫三，現三對其三頂部三臨時三覆蓋三防水三板以三免地三表水三下滲三引起三塌孔三擴散三，并三在洞三頂塌三穴外10三m處外三修建三一道三截水三溝。三等二三襯穿三過塌三方地三段后三即對三地表三塌腔三進行三密實三回填三，避三免因三存在三孔洞三而造三成再三次塌三方，三以確三保施三工及三將來三運