1、背景隧道 采空区简介
某隧道全长
580
米。明洞部分长
425
米，设计为双洞分离式；采用大开槽明挖施工。暗洞长
155
米，为连拱隧道，开挖半径
6.31m
，隧道洞体埋深
0
～
21
米，属浅埋隧道。根据
地质资料显示，隧道穿越全风化泥岩，强风化砂质泥岩和灰质页岩，中风化砂岩，
岩性主要为软岩或软质岩类，容易风化，且风化程度较高，岩体破碎透水性较好，
地下水位较深。
1 ）采空区没有准确预报。 设计上也没有提供详细的勘察资料，围岩预报工作十分困难。 施工中需提前采用地质雷达扫描和超前钻探进行地质预报，及时掌握采空区围岩情况。
2
）某隧道地质条件差。隧道围岩全部为
V
级，稳定性较差，松散冒落区及
塌腔较多，并穿越煤层。
2、采空区塌方情况
根据隧道路线与煤层采空区通过施工揭示，在 K14+120~K14+200 区间有采 空区一处，长度约 80 米，宽 2.0 ～ 6.0 米，高 1 ～ 5 米不等，纵向坡度 5% ～ 6% ， 贯通于隧道周围，与隧道轴线呈 20 ～ 30 斜交，如图 1 所示。该采空区形成时间 较长，洞内无任何的支护措施，部分段落已经出现冒落、坍塌，给施工带来极大 的安全隐患。
3、采空区塌方处理
4.1 洞内处理
隧道左洞开挖至
ZK14+140
时，掌子面出现采空区空洞，导致塌方、地面下
陷（见图
1
，
K14+140
断面图）。为了防止采空区塌方面积继续扩大，立即对塌
方的掌子面进行封闭处理，先采用
25cm
厚的挂网喷射混凝土进行临时封堵，再
采用Φ
42
×
4
的钢管对塌方体进行注浆（水泥浆）固结，钢管长
6m
，间距
0.8m
梅花形布置。塌方后段加固，在靠近掌子面
K14+140.6
～
K14+146
段，沿原有初
期支护內缘采用
I20
工字钢作临时支护加固、补强，间距
0.6m
，钢拱架与原初
期支护间空隙用
C25
喷射混凝土添实，纵向用Φ
22
螺纹钢连接，间距
0.8
；临时
加固拱架完成后，采用
4.5m
长的Φ
42
小导管，对其周边进行加固注浆处理。通
过以上措施，使塌方后段支护得到补强，并对塌方体进行封闭。
4.2 洞外处理
在洞外地表沉陷范围
5m
以外开挖临时截水沟，同时对地表出现的裂缝用防
水土工布或彩条布等防水材料覆盖，防止雨水流入，加大沉陷量。对地表塌陷坑
及周边
15m
范围内采用Φ
42
×
4
的钢管进行注浆（水泥浆）加固，长
4.5m
，间
距
1.5m
梅花形布置。然后用黏土回填并夯实，同时在地表注浆范围内，喷射
10cm
厚
C25
混凝土。
4.3 塌方段的施工
临时补强加固施作完毕后，用Φ
89mm
的钢管进行超前管棚注浆支护，钢管
长
10m
，环形间距
0.4m
，通过Φ
89mm
的钢管管棚注浆，使塌方体形成一个固
阔，具备开挖条件。管棚下支护采用
I20
工字钢，间距
0.6m
，开挖前根据管棚
间隙设置超前小导管，防止管棚间隙掉块，也可补强超前支护。
塌方开挖采用短
进尺，径向锚杆、锁脚锚杆均采用Φ
42
×
4
、长
3.5m
的钢管进行注浆加固，扩大
注浆加固范围。
在通过塌方体的过程中，要认真做好各项监控量测工作，根据监
控结果，随时调整支护参数，确保施工安全。
初期支护完成后，及时施作塌方体
前后的二次衬砌。
5 采空区的洞体封闭及回填处理
5.1 隧道洞顶上采空区的处理
采空区显露后，考虑到顶部可能伴随垮塌，首先排除采空区上方的危石，之
后在采空区周边能触及部位进行喷锚封闭；然后施工隧道洞身的初期支护，并预
留输送泵管孔；
最后通过预留管孔向采空区内泵入液态轻质土回填密实，为防止
钢拱架施工时压力过大，轻质土分
2
～
3
次泵入，确保拱架周边
2
米范围密实、
无空隙。
对隧道两侧的采空区，首先对顶部及周边素喷
5cm
厚
C25
混凝土做安全支
护，然后通过两侧预留的输送泵管孔向采空区直接泵送液态轻质土回填，泵送顺
序由低向高依次进行。
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