黄土隧道塌方原因分析

一、XXX隧道右线长740m，2012年12月19日塌方前，左侧上台阶、右侧上台阶均开挖至K4+804.7，左侧中台阶开挖至K4+811.5、左侧下台阶开挖至K4+813.7、右侧中台阶开挖至K4+810.8、右侧下台阶开挖至K4+815.3。经开挖揭露左侧上台阶拱脚部位围岩为灰岩（孤石）、右侧拱脚部位虽然有一个孤石，但拱架拱脚部位为黄粘土，2012年12月19日上午11:40时，隧道内左侧上台阶拱脚、右侧中台阶、右侧下台阶三处同时进行了爆破施工，下午14:12分上台阶右侧拱脚部位进行爆破施工，爆破后值班人员注意到K4+810附近拱架有混凝土开裂、掉块现象，并有“喀嚓”的响声，就立即通知所有施工人员撤离，随后右侧上台阶边墙及拱部发生坍塌冒顶。坍塌冒顶里程：K4+810-K4+804，坍塌后拱顶覆盖层黄粘土涌进洞内约500m³，拱顶部位坍塌范围形成锥形天窗，坍塌冒顶部位直径13m，地表陷坑8-10m。洞内塌方段长度约6m，右侧塌方段施工支护K4+810-K4+807段5榀钢拱架全部于与左侧钢拱架连接板处塌落。

二、塌方原因:

（1）塌方段为黄粘土，拱脚部位黄粘土含水量较大，在开挖过程中掌子面有水渗出，且在开挖过程中出现黑色粘土。地下水的软化、浸泡下加剧了岩体失稳和塌落，拱脚的软弱滑动面在地下水的作用下，强度大为降低，导致因拱架内移发生的滑塌事故。

（2）山体偏压（坍塌部位左侧为征拆民房拆除后的废渣，右侧为山体）和拱脚部位爆破扰动，导致围岩失稳，加之拱脚黄粘土塑化因素，造成拱架内移失稳形成坍塌。

（3）坍塌处为V级围岩，初期支护采用I22b工字钢，而实际采用的是I22a工字钢，工字钢的刚度不满足设计要求；设计的系统中空锚杆未施做；拱架连接垫板处连接螺栓存在未上紧或缺上现象，导致初期支护拱架整体受力情况远远无法达到设计的受力要求；另根据现场观察得知拱架连接螺杆的螺纹均在拱架滑落过程中受到破坏，拱架连接螺栓抗拉强度不足，也是造成此次坍塌的原因之一。