1 塌方情况介绍
吉林省某隧道在掘进到K8+023时，突然发生了大塌方，塌方纵向长度为22米，原来开挖完成的段落中已经架立的拱架也扭曲变形，坍塌碴体堆积在隧道全断面内，从外侧无法看出塌洞情形。根据坍塌岩体明确看出该段为煤矸石地层，岩质为碳质页岩，碳质泥岩夹砂岩，岩体呈典型的石夹土状结构，岩石呈碎屑磷片状，有光泽，遇水软化，用手极易扳断。该断层处地表等高线密集，高差变化较大，在纵向20米的塌方段，埋深从36米下降到24米。
省专家组和业主共同对该段地质进行了物探，物探采用高密度电阻率法勘探进行。该方法是以岩土体的电性差异为基础，通过向地下供电建立岩土体中稳定的电流场，通过探测和研究岩土体中传导电流的分布规律，从而探测出岩土体塌方区的位置及规模。测线布置如图1:
高密度电阻率勘探方法是一种阵列勘探方法，其现场采集的数据量大、信息丰富、而且对地电结构具有一定的成像功能。因此，岩土体中的裂缝、洞穴、不均匀体、软弱层等在探测成果图上均有较明显的直观的反映。 测线1-1剖面位于未开挖段，该段上部岩体中存在一断层破碎带，在其右侧有一断层面，且岩体中富含水，因此对开挖也将产生不利影响。
测线2-2剖面位于隧道塌方段，该段隧道上部存在一塌落带，塌落带内下部为松散破碎的塌方体，上部为岩性稍好岩体，但受塌方影响，也已产生较多裂隙，两者之间没有明显分离、没有明显空区，因此一并将其称为塌落带。在塌落带右侧存在一由塌方引发的张裂隙。
测线3-3剖面位于隧道出口侧已开挖段，该段隧道上部岩体中存在一破碎带，该破碎带可能为原生破碎带也可能是受塌方影响产生的破碎带。
勘测资料表明此处隧道塌方是由于在隧道进口侧未开挖段上部存在一断层带，在出口侧已开挖段上部存在一岩性变化接触面，由于开挖的影响，使这两个弱面之间的岩体下落，产生塌方。
2 塌方区处理基本原则
根据勘测资料，专家们分析后得出结论，必须从地表进行注浆，并在隧道内施工大管棚，并以小导管配合注浆，边开挖边进行观测，做到稳扎稳打，逐步处理的效果。根据监控量测数据和现场情况，我们制定了三步走的处理方式，第一步是从洞外运土分层堆码砂袋进行反压坡脚，先对碴体表面喷射砼封闭保护。在碴体以外的段落进行仰拱封闭及二次衬砌施工，尽量缩小塌体后方围岩影响区域，同时，对不能衬砌而初期支护已经开裂或变形的段落进行喷射砼和环向注浆补强支护；确定围岩基本稳定后，第二步以地表注浆和超前大管棚为主，地表注浆范围以稳定塌体区域为原则，大管棚长度为50米，并以超前小导管配合，处理坍塌碴体及空洞，及对四周围岩进行加固；第三步主要是坍塌碴体的重新开挖和重新支护。
3 塌方区处理实施方案
3.1 后方围岩补强
在后方未稳定区域，确定了不能立即衬砌的段落，环向打入Φ42小导管作为注浆管，注浆管长度以5米为宜，间距为60㎝×60㎝，注浆用1:1的水泥净浆，主要针对围岩裂隙及受塌方影响变形扰动的松散体。注浆后，根据监控量测数据来看，后方围岩已趋于稳定，可以进行下一步施工方案的实施。
3.2 地表竖向锚杆注浆
先对地表和隧道内的土石质特性进行了试化验，基本了解了该种地质的特性，确定了基本的施工方法和工艺。其施工工艺流程为： 3.2.1钻孔及安装注浆管
1）钻孔过程中，如个别坍孔较严重，不能成孔，该处可以先不钻孔和安管，待其它位置孔位安装并注浆完毕后，在浆液初凝后，再补钻剩余的孔。钻孔结束后，及时清孔，塞紧孔口，防止杂物堵孔，致使钢管无法正常安装。
2）根据地表实测高度加工长度不等的Φ42*3.5mm无缝钢管，并在无缝钢管上打压浆孔。钢管加工长度根据实测洞顶覆盖层厚度确定，下端至隧道开挖轮廓线外50㎝，地表出露钢管20cm.现场拼接时要防止断管并保持安装顺直。
3）施工止浆盘：将下好的钢筋网片进行现场拼接，并与钢管焊接在一起，保证钢筋网的整体性。然后进行喷射砼15㎝，封闭山体表层，并基本保持与原始地形一致（见图2）。 3.2.1钻孔及安装注浆管
1）钻孔过程中，如个别坍孔较严重，不能成孔，该处可以先不钻孔和安管，待其它位置孔位安装并注浆完毕后，在浆液初凝后，再补钻剩余的孔。钻孔结束后，及时清孔，塞紧孔口，防止杂物堵孔，致使钢管无法正常安装。
2）根据地表实测高度加工长度不等的Φ42*3.5mm无缝钢管，并在无缝钢管上打压浆孔。钢管加工长度根据实测洞顶覆盖层厚度确定，下端至隧道开挖轮廓线外50㎝，地表出露钢管20cm。现场拼接时要防止断管并保持安装顺直。
3）施工止浆盘：将下好的钢筋网片进行现场拼接，并与钢管焊接在一起，保证钢筋网的整体性。然后进行喷射砼15㎝，封闭山体表层，并基本保持与原始地形一致。2）确定注浆量：对有代表性的孔位进行注水试验，确定岩土的孔隙率为0.8，填充率为90%,由此来调整注浆参数，确定注浆量的大小、速度和注浆压力。
