本發(fā)明涉及隧道加固技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種隧道冒頂片幫的加固處治方法。

背景技術(shù)：

隧道施工過程中，冒頂片幫部位該如何有效治理一直是一個困擾施工現(xiàn)場的技術(shù)難題。常見的處理方法有兩種：

一種方法是直接采取措施，加固填補冒頂片幫部位直至恢復(fù)到設(shè)計輪廓面，然后繼續(xù)按原計劃施工（如施作初次襯砌），這樣處治的弊端很多：施工過程中安全風(fēng)險大（如加固層重力影響和工作面下施工安全問題等），停工處治影響進度，大量耗費工程成本（如加固層和輪廓面的結(jié)構(gòu)錨固系統(tǒng)、為保證安全施工采取的輪廓面臨時加固系統(tǒng)、工作臺臨時加高工作等），該方法普遍采用，但綜合處治效果并不理想。

另一種是非正常處理措施，即不予處治，任由形成空腔、空洞，形成永久性隱患（該處如無施工記錄，則只能在后期儀器檢測中才能發(fā)現(xiàn)空洞），這顯然是嚴(yán)重違規(guī)的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種隧道冒頂片幫的加固處治方法，操作簡單易行，在保證質(zhì)量的情況下顯著地提高了治理過程的安全性。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：一種隧道冒頂片幫的加固處治方法，包括以下步驟：

⑴、構(gòu)造塌腔：在初次襯砌和冒頂片幫輪廓面之間構(gòu)造封閉的塌腔，設(shè)置穿透初次襯砌的輕質(zhì)材料注入管、通氣管和注漿管；

⑵、塌腔處治：經(jīng)輕質(zhì)材料注入管向塌腔內(nèi)注入輕質(zhì)材料，再經(jīng)注漿管向塌腔內(nèi)注入水泥漿，固化。

進一步地，構(gòu)造塌腔中，輕質(zhì)材料注入管、通氣管和注漿管的下端均露出初次襯砌，不少于5cm，露出的管口均用薄鋼板焊接封口。

進一步地，構(gòu)造塌腔中，冒頂片幫輪廓面為噴射混凝土進行固化的輪廓面。

進一步地，構(gòu)造塌腔中，對塌腔內(nèi)的輕質(zhì)材料注入管、通氣管和注漿管進行管位固定。

進一步地，構(gòu)造塌腔中，塌腔內(nèi)初次襯砌鋼筋網(wǎng)片上掛雙層鋼絲篩網(wǎng)。

進一步地，鋼絲篩網(wǎng)的孔徑不大于1.5 mm×1.5 mm；層距為20～40mm。

進一步地，輕質(zhì)材料為粉煤灰。

進一步地，塌腔處治中，輕質(zhì)材料注滿整個塌腔后，封死輕質(zhì)材料注入管和通氣管。

進一步地，塌腔處治中，水泥漿包含：質(zhì)量比1：1的水泥：水、摻水泥量2%的早強劑、摻水泥量1/10000的鋁粉膨脹劑和摻水量2%的801膠。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：通過本發(fā)明在工程實踐中的應(yīng)用、監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析和后期的地質(zhì)達檢測分析來看，該發(fā)明理念符合隧道設(shè)計和施工理念，發(fā)明要點的操作程序、工序過程均符合規(guī)范要求和施工工藝要求，方法簡單易行，在保證質(zhì)量的情況下顯著地提高了治理過程的安全性，和傳統(tǒng)工藝相比大幅節(jié)約了工程成本和工期，取得了顯著的處治效果和綜合效益，因此，該創(chuàng)新方法為一種安全、可靠、先進的處治方法。

1、本發(fā)明理念科學(xué)，思路清晰，實施簡單方便，易于實現(xiàn)冒頂片幫全過程控制，處治過程和效果符合規(guī)范要求和施工要求。

2、本發(fā)明形成完整的方法具有科學(xué)性，是安全、可靠、先進的處治方法，可以有效避免傳統(tǒng)方法對隧道冒頂片幫輪廓面的擾動、加固層重力影響、工作面下長時間施工等重大安全影響。

3、和傳統(tǒng)方法比較大幅度減少了加固層和輪廓面的結(jié)構(gòu)錨固系統(tǒng)、為保證安全施工采取的輪廓面臨時加固系統(tǒng)、工作臺臨時加高等工作，大量節(jié)約工程成本。輕質(zhì)材料和注漿材料等均為工程常用建材，和逐層噴射混凝土比較價格低廉，且大量節(jié)約人工和機械。

4、和傳統(tǒng)方法比較避免了掌子面停工處治而影響總進度，只是在拱架施做基礎(chǔ)上增加了簡單、易于操作的管路布置等工作，后期輕質(zhì)材料注入和注漿可選用機動時間完成，不影響工期，提高了工作效率。

5、具有可靠地工作質(zhì)量和結(jié)構(gòu)質(zhì)量，具有顯著的處治效果和綜合效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明隧道開挖后片幫冒頂輪廓面；

圖2為借助初襯構(gòu)造形成塌腔結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明輕質(zhì)材料注入管、通氣管、注漿管布設(shè)圖；

其中：1隧道開挖輪廓面、2隧道片幫冒頂輪廓面、3隧道初襯拱架（鋼拱架或鋼拱架+連接筋+鋼筋網(wǎng)片）、4塌腔、5輕質(zhì)材料注入管、6通氣管、7注漿管、8鋼板、9注漿孔眼、10雙層鋼絲網(wǎng)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對本發(fā)明的保護范圍有任何的限制作用。

一種隧道冒頂片幫的加固處治方法，在充分論證冒頂片幫部位圍巖穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，采用噴射混凝土封閉掌子面和塌腔裸露巖面，防止隧道輪廓面進一步風(fēng)化影響圍巖穩(wěn)定性；然后借助既有隧道初次襯砌骨架，通過構(gòu)造的方法，使得初次襯砌和冒頂片幫輪廓面形成封閉塌腔，通過事先安設(shè)的三種鋼管，適時進行填充輕質(zhì)材料（如粉煤灰），選準(zhǔn)時機進行注漿，從而在塌腔內(nèi)形成飽滿密實的固結(jié)體，實現(xiàn)隧道加固處治，從根本上解決隧道結(jié)構(gòu)完整問題和避免應(yīng)力集中的一種隧道處治施工方法。

前提：在充分論證冒頂片幫部位圍巖穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，采用噴射混凝土封閉掌子面和塌腔裸露巖面，防止隧道輪廓面進一步風(fēng)化影響圍巖穩(wěn)定性；

階段一：構(gòu)造塌腔。借助既有隧道初次襯砌骨架，通過構(gòu)造的方法，使得初次襯砌和冒頂片幫輪廓面形成封閉塌腔，事先安設(shè)輕質(zhì)材料注入管、通氣管和注漿管等三種鋼管，施做初襯后，和冒頂片幫輪廓面通過構(gòu)造的方法共同形成塌腔結(jié)構(gòu)。

階段二：塌腔處治。適時進行填充輕質(zhì)材料（如粉煤灰），選準(zhǔn)時機進行注漿，從而在塌腔內(nèi)形成飽滿密實的固結(jié)體，實現(xiàn)隧道加固處治，從根本上解決隧道結(jié)構(gòu)完整問題和避免應(yīng)力集中的一種隧道處治施工方法。

詳細(xì)步驟描述：

一：構(gòu)造塌腔：

論證圍巖暫時穩(wěn)定：隧道冒頂片幫后，形成了暫時穩(wěn)定的輪廓面，如圖1所示，包括隧道開挖輪廓面1和隧道片幫冒頂輪廓面2，在充分論證隧道片幫冒頂輪廓面2及周邊圍巖穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，采用噴射混凝土封閉隧道掌子面和塌腔裸露巖面，防止裸露巖面一步風(fēng)化，影響圍巖穩(wěn)定性。

步驟1

1、初次襯砌的錨桿系統(tǒng)、鋼拱架等施工

根據(jù)施工方案或初次襯砌加固的施工方案，施做初次襯砌外輪廓的錨桿系統(tǒng)、初次襯砌拱架3（鋼拱架或花拱架）、連接筋及鋼筋網(wǎng)片。則施做初次襯砌后，和冒頂片幫輪廓面共同形成塌腔4，如圖2所示。

2、管路布設(shè)，設(shè)置穿透初次襯砌拱架3的輕質(zhì)材料注入管5、通氣管6和注漿管7,布置固定完成后的管下端均出露初次襯砌不得少于5cm，出露的管口均用4mm薄鋼板焊接封口。

管路布設(shè)主要借助已施做的初次襯砌拱架3的骨架布置，分別安設(shè)輕質(zhì)材料（如粉煤灰）注入管5、通氣管6和注漿管7,布置固定完成后的管下端均出露初次襯砌不得少于5cm，出露的管口均用4mm薄鋼板8封口。輕質(zhì)材料注入管5和通氣管6盡量垂直布置。注漿管7靠近拱頂時盡量徑向布置，靠近拱腰時盡量垂直布置。布置完成后繪制塌腔形體示圖和各種管路布置圖，如圖3所示。

步驟2

（1）輕質(zhì)材料（如粉煤灰）注入管5的布設(shè)

輕質(zhì)材料注入管的作用：初次襯砌完成后注入輕質(zhì)填充材料（如粉煤灰）之用。

輕質(zhì)材料注入管5的制作：為Ф50mm無縫鋼管，管壁不得有破損，長度因地制宜并伸直輪廓面下15cm處。

輕質(zhì)材料注入管的布設(shè)：管位按2m×2m間距因地制宜盡量垂直布置。

步驟3

（2）通氣管的布設(shè)

通氣管的作用：注入輕質(zhì)材料時供排氣之用，由于構(gòu)造空腔形成了封閉氣囊，不設(shè)該管，輕質(zhì)材料注入時會出現(xiàn)“氣封”現(xiàn)象，給輕質(zhì)材料注入造成困難。

通氣管的制作：管徑為Ф40mm無縫鋼管，管壁不得有破損，長度因地制宜并伸至輪廓面下5cm處。

通氣管的布設(shè)：管位按1.5m×1.5m間距因地制宜布置，盡量垂直且伸至最高塌腔處，多處排氣孔頂頭間隔盡量放大，不宜聚在一處，也不宜離輕質(zhì)材料注入管頂端太近。

步驟4

（3）注漿管的布設(shè)

注漿管的作用：在填充的輕質(zhì)材料中注漿。

注漿管的制作：管徑為Ф80mm無縫鋼管，長度因地制宜并伸直輪廓面下30cm處，在腔體段管壁上以間距30cm按十字方向分四排梅花間隔打眼，孔眼直徑8mm，進入腔體的前40cm段不設(shè)噴漿孔。

注漿管的布設(shè)：管位按1.2×1.2m間距梅花狀布置（注漿半徑可通過計算確定，一般以0.6m考慮為宜）；注漿管靠近拱頂時盡量徑向布置。

步驟5

（4）管道布設(shè)、隱蔽檢查和繪圖

以上管道布設(shè)主要是借助初次襯砌的拱架、錨桿和連接筋（或連接工字鋼）完成的，必要時用Ф16的二級鋼筋完成腔內(nèi)管位固定，形成腔內(nèi)簡潔穩(wěn)定的管路系統(tǒng)。

三種管道固定完畢及時檢查驗收，并繪制塌腔形體圖示和各種管路布置圖（做好必要說明，以便輕質(zhì)材料填充和注漿時使用），計算塌腔體積。

步驟6

3、初次襯砌柔性層的施做

鋼拱架上一般設(shè)計有縱向、環(huán)向15×15cm的Ф6一級鋼筋單層網(wǎng)，但當(dāng)后面為冒頂片幫輪廓面時，噴射混凝土在初次襯砌骨架上掛不住，形不成殼體，噴射混凝土將會通過網(wǎng)格全部進入擬構(gòu)造的空腔。

為此，為了保證初次襯砌施做成功和初次襯砌厚度，在初次襯砌開挖輪廓線鋼筋網(wǎng)片上掛雙層鋼絲篩網(wǎng)10，其孔徑不大于1.5×1.5mm，層距以20～40mm為宜，通過雙層網(wǎng)有效阻止噴射混凝土通過，然后按施工工藝要求完成初次襯砌噴射混凝土施做，形成初次襯砌殼體，構(gòu)造形成塌腔。施做過程中高壓噴射混凝土噴漿時透過鋼絲篩網(wǎng)的極少量松散噴射混凝土渣在重力作用下積聚起來，后期可以通過注漿使其進一步固化膠結(jié)成整體。

如果按方案拱架需加強時，注意要將拱頂、上拱腰及拱腰的通長連接工字鋼封閉在初次襯砌殼體內(nèi)，以保證初次襯砌的整體剛度。

按要求布設(shè)監(jiān)控量測點，按要求觀測數(shù)據(jù)并及時分析反饋結(jié)果。

二：塌腔處治：

4、塌腔處治施工

（1）塌腔處治的時機把握

初次襯砌背后塌腔構(gòu)造形成后，距二次襯砌施工還有一段時間（一般情況下初次襯砌變形穩(wěn)定需要約30d，同時噴射混凝土28d強度也會滿足），因此，塌腔處治時機控制在初次襯砌完成后30～45d內(nèi)比較合理，注漿完成7d后即可施作二次襯砌。

（2）做好充分的塌腔處治準(zhǔn)備工作

合格的輕質(zhì)材料（如粉煤灰）和膨脹劑（如鋁粉）進場，并進行試驗確定膠結(jié)膨脹率，以便充分掌握自密實效果；核對塌腔形體圖示和各種管路布置圖，檢查標(biāo)識輕質(zhì)材料注入管、通氣管和注漿管。

步驟7

（3）輕質(zhì)材料（如粉煤灰）的注入填充

打開通氣管和輕質(zhì)材料注入管封口薄鋼板，用高壓氣槍檢查管路（通氣管和輕質(zhì)材料注入管）通暢。采用潮噴法用混凝土噴射機將輕質(zhì)材料（如粉煤灰）從輕質(zhì)材料注入管注入塌腔，變換孔位直至填充飽滿為止。在基本注滿前，可根據(jù)實際情況變換孔位通過注漿管壓入高壓空氣，促使輕質(zhì)材料充滿腔內(nèi)、分布均勻和盡量密實。輕質(zhì)材料全部填滿后，封死輕質(zhì)材料注入管和通氣管（可留一處最高通氣孔用來檢查注漿情況）。采用估算空腔體積和注入輕質(zhì)材料體積比較的方法來控制輕質(zhì)材料注滿的情況。

步驟8

（4）滲透法在輕質(zhì)材料中注漿

注漿時機選擇：二襯施工完畢再注漿會給二襯打眼施工帶來很大困難，且有修補痕跡，更重要的初襯和二襯之間防水板破損后無法修復(fù)，給滲漏水留下很大隱患。而初襯完成30d后處治不會影響防水板和二襯施工，還會通過二襯施工前對初襯的監(jiān)控量測來檢核處治效果。因此，處治時機選擇在初襯完成后，二襯施工前比較理想。

考慮到輕質(zhì)材料比較松散、孔隙率較大的特點，采用流動性較好，結(jié)石強度較高的水泥漿混合液單液注漿，水泥：水=1：1，摻水泥量2%的早強劑，摻水泥量1/10000的鋁粉膨脹劑（自密實效果由微膨脹劑鋁粉實現(xiàn)，嚴(yán)格控制膨脹劑摻量，嚴(yán)禁超量摻加，也可以根據(jù)實際情況和試驗情況選用其他種類的膨脹劑），摻水量2%的801膠（增強粘結(jié)和膠結(jié)效果）。

注漿孔口9最高壓力嚴(yán)格控制在允許范圍內(nèi)，以防影響初次襯砌殼體，注漿初壓控制在0.5～1.0Mpa；終壓控制在2.0Mpa，保持20min后停止注漿。注漿過程中注意隨時檢查，謹(jǐn)防從相鄰注漿口溢流造成孔口堵塞無法注漿。

注漿過程中采取注漿量和壓力雙控的措施。依次由低向高、由中向邊大致對稱注漿，孔口設(shè)置止?jié){塞及時堵口。注漿過程中隨時檢查初次襯砌情況,謹(jǐn)防出現(xiàn)異常；注意控制注漿壓力，禁止超壓注漿。

7d后即可割掉各種管路露出部分，對不飽滿的各孔口鑿除后用環(huán)氧樹脂混凝土填實補平。

（5）塌腔處治完成后根據(jù)方案及工藝要求要求開展后續(xù)施工（如二次襯砌施工）。

通過隧道施工冒頂片幫后構(gòu)造塌腔填充輕質(zhì)材料（如粉煤灰）注漿加固處治實踐與應(yīng)用，取得了顯著的處治效果和綜合效益，但在采取該法時需要重點關(guān)注以下幾個方面的問題：

(1) 在充分認(rèn)識和掌握圍巖地質(zhì)巖性的基礎(chǔ)上，判定圍巖的處于穩(wěn)定時，有選擇有針對地采取科學(xué)的方案采用該處治措施，避免盲目套用釀成事故。

(2) 初次襯砌施作鋼架前，就要確定處治方案（如，是否需要初次襯砌剛度加強等），埋設(shè)輕質(zhì)材料注入管、通氣管和注漿管，并繪圖標(biāo)識，以便后期控制輕質(zhì)材料和漿液注入量。

(3) 治理過程中嚴(yán)格控制膨脹劑和膠結(jié)材料等的添加量，以增強固結(jié)和密實效果。過多或過少都會影響治理效果。

(4) 注漿過程中嚴(yán)格控制注漿壓力，注意觀察注漿周邊隧道初次襯砌的各種異常情況。

(5) 粗糙的初期支護表面決定了初次襯砌完成后無法用地質(zhì)雷達探測空洞處治效果，只能利用二次襯砌光滑的表面進行地質(zhì)雷達探測，因此，要嚴(yán)格控制過程管理，重點控制環(huán)節(jié)為初次襯砌拱架安設(shè)、布管、輕質(zhì)材料的飽滿注入和漿液的注入效果等。

(6) 加強過程監(jiān)控量測，及時分析和反饋量測結(jié)果，以便指導(dǎo)處治施工和制定應(yīng)急對策。

(7) 形成塌腔較大時，輕質(zhì)材料注入、注漿可分次進行，施做時結(jié)合實際情況制定完備方案實施。

(8) 治理質(zhì)量的最終確認(rèn)主要依據(jù)地質(zhì)雷檢測結(jié)果。

應(yīng)用實施例

在甘肅路橋建設(shè)集團有限責(zé)任公司中標(biāo)承建的寶雞至天水高速公路BT17合同段溫泉隧道和康家崖至臨夏高速公路KL5、KL6合同段南陽山隧道施工過程中，進行了全面充分的應(yīng)用并取得了顯著的處治效果和綜合效益。

1 隧道工程概況及圍巖段工程地質(zhì)

1.1 隧道工程概況

某高速公路隧道上、下行線為分離式雙洞布置，屬淺埋巖石型長隧道，雙向四車道，設(shè)計行車速度為80Km/h。以新奧法原理設(shè)計和施工，采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)。

1.2 隧道地質(zhì)情況

該施工段地處級圍巖段，洞體圍巖以微風(fēng)化片麻巖為主，含少量強風(fēng)化層：變晶結(jié)構(gòu)、片麻狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙較發(fā)育，脈體穿插，片理面結(jié)合較好，有分離現(xiàn)象。傾向有一定扭曲，傾角基本相同。巖體呈塊石碎石狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，Rb=45.26～51.69MPa，Vp=3500m／s。拱部無支護時可產(chǎn)生局部冒頂片幫，圍巖中不含地下水，節(jié)理密集分布附近有滲水，滴水現(xiàn)象。地應(yīng)力較大，易產(chǎn)生巖爆，屬Ⅲ級圍巖。

1.3 該級圍巖段設(shè)計支護情況

該Ⅲ級圍巖段復(fù)合式襯砌類型為SⅢb，即初期支護為D25注漿錨桿（L=3m(縱)12O×l20(環(huán))）、Ф6鋼筋網(wǎng)（20×20cm）和C20噴射混凝土（厚10cm）；二次襯砌為C25模筑混凝土（拱部厚35cm）。

1.4 隧道施工情況

總的來說，該段圍巖巖層和巖性較為單一，巖質(zhì)較為均勻，施工中采用新奧法全斷面鉆爆法掘進，施工中獲得了較快的掘進速度和良好的爆破效果。

2 隧道冒頂形成過程及處治方案分析

2.1 隧道在該III圍巖段出現(xiàn)冒頂前的施工情況

當(dāng)隧道掘進至某樁號時，拱頂部分出現(xiàn)弱風(fēng)化片麻巖，巖體呈碎石狀壓碎結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)松散，整體性差，但圍巖無滲水現(xiàn)象。隨著掘進的深入，該軟弱巖層厚度加大。依照原設(shè)計，繼續(xù)按SIIIb復(fù)合式襯砌施工。遵循“短開挖、弱爆破、勤量測、早支護”的施工原則，每個循環(huán)進尺控制為1.2m，但為了增強圍巖的穩(wěn)定性，把原設(shè)計為3m的注漿錨桿改變更為4m，但數(shù)量和間距不變。施工中加強監(jiān)控量測，并及時進行數(shù)據(jù)分析和反饋。

2.2 冒頂形成過程及緊急處理措施

2.2.1 冒頂形成過程

4天后，繼續(xù)掘進10m后，該日上午10時發(fā)現(xiàn)初襯出現(xiàn)多條縱向裂縫，并在短時間內(nèi)迅速擴張。立即啟動隧道緊急預(yù)案，專職安全員指揮緊急疏散施工人員和撤離施工設(shè)備。10：32分時出現(xiàn)較大面積的冒頂，大冒頂后出現(xiàn)間斷性的零量局部冒頂。直至12：30min基本穩(wěn)定。拱頂冒頂高度約3m～4.5m，縱向長7.1m，兩側(cè)向下延伸2m～5m不等，橫斷面呈三角形，冒頂總方量約為100m3。

冒頂發(fā)生后，立即通知監(jiān)理工程師、業(yè)主、設(shè)計代表現(xiàn)場踏勘；冒頂穩(wěn)定后，對塌方情況拍照（重點為塌腔形體結(jié)構(gòu)情況、地質(zhì)情況和冒頂體巖性情況）、取樣試驗。

2.2.2緊急處理措施

為了防止冒頂面繼續(xù)擴張，掌子面停工，用噴射混凝土封閉掌子面和塌腔裸露巖面；對兩邊側(cè)墻加密增設(shè)了5m長注漿錨桿。

2.3 冒頂空洞產(chǎn)生的原因分析

該段拱頂?shù)刭|(zhì)變化，并隨著掘進的深入軟弱巖層厚度也在加大，巖體呈碎石狀壓碎結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)松散，整體性差是冒頂發(fā)生的主要原因；次要原因是地質(zhì)的變化未相應(yīng)采取支護參數(shù)的調(diào)整加強，原支護體系無法抵御該段的變形，應(yīng)力集中直至發(fā)生破壞變形而冒頂。

2.4 冒頂現(xiàn)狀及治理方案分析

從冒頂現(xiàn)狀來看，掌子面未發(fā)現(xiàn)明顯的結(jié)構(gòu)變形趨勢，巖面結(jié)構(gòu)目前穩(wěn)定；塌腔內(nèi)片麻巖面結(jié)構(gòu)完整，結(jié)合較好，沒有分離現(xiàn)象，未發(fā)現(xiàn)滲漏滴水現(xiàn)象，塌腔內(nèi)結(jié)構(gòu)目前穩(wěn)定；通過對冒頂體試驗，發(fā)現(xiàn)巖石各項指標(biāo)下降幅度不大，主要是由于巖體破碎，結(jié)構(gòu)松散，整體性差的原因造成軟弱的弱風(fēng)化片麻巖自重過大和母體微風(fēng)化片麻巖分離造成冒頂。

考慮到目前掌子面和塌腔均趨于穩(wěn)定的這一特性。處治方案思路為：在掌子面和塌腔均穩(wěn)定的前提下，采取加強支護的措施盡快施作塌方段初襯，將塌腔封閉，形成一個閉合的腔體（初襯背后空洞）；調(diào)整支護參數(shù)，加強初期支護結(jié)構(gòu)，盡量減小對圍巖的擾動下繼續(xù)掘進；選擇合理的時機對塌方空洞采用輕質(zhì)材料（如粉煤灰）填實，然后注漿固結(jié)，防止產(chǎn)生應(yīng)力集中。

注漿時機選擇：二襯施工完畢再注漿會給二襯打眼施工帶來很大困難，且有修補痕跡，更重要的初襯和二襯之間防水板破損后無法修復(fù)，給滲漏水留下很大隱患。而初襯完成30d后處治不會影響防水板和二襯施工，還會通過二襯施工前對初襯的監(jiān)控量測來檢核處治效果。因此，處治時機選擇在初襯完成后，二襯施工前比較理想。

3、冒頂部位處理方案及施工要點

3.1 冒頂部位治方案及施工

3.2 空腔構(gòu)造完成后掌子面繼續(xù)掘進支護參數(shù)調(diào)整

(1) 繼續(xù)掘進段支護參數(shù)參照SIVb支護方式，D25注漿錨桿（L=5m(縱)120×120(環(huán))）、Ф6鋼筋網(wǎng)（20×20cm）和C20噴射混凝土（厚22cm），格柵鋼架間距120cm。

(2) 施工中嚴(yán)格遵循開挖原則，嚴(yán)控進尺，及時支護；加強檢核注漿錨桿的注漿、錨固效果。

(3) 該過渡掘進段完成后根據(jù)圍巖情況及時調(diào)整支護參數(shù)（5m的過渡段完成后，實際又調(diào)整為SIIIb支護形式）。

(4) 安全的繼續(xù)掘進基本未影響工程進度，間接提高了經(jīng)濟效益。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。