地下工程塌方治理主要有插板法、管棚法、冻结法、锚杆法、明挖法、注浆管棚法、注浆法等方法。但对于塌方治理的研究仅限于具体的工程实录和经验总结,而对于各种方法的理论分析比较少,主要是凭经验估计各种治理手段的合理性、可靠性和经济性。上述各种施工方法的施工过程、效果与可靠性比较如下

插板法:施工过程为从工作面向斜前方围岩打入中空锚杆,注入化学浆液,锚杆的超前支护效果和围岩改良效果共同作用可防止拱部崩塌,也可使用自穿孔型锚杆;施工设备小型、简便,施工性能良好;压入浆液可以改良围岩,锚杆超前支护,对拱部的崩落防止效果好,可靠性高,但作用范围有限,适合于小型塌方治理。

管棚法:在工作面水平斜向打入钢管,在拱部形成管棚,常以40cm间距打入φ150mm的钢管,钢管的超前支撑作用防止拱部崩塌;管棚法处理范围比较大,可靠性高,但遇到砾砂土层时,施工难度很大。

冷冻法:运用制冷机冻结塌方段,从中掘进支护;冷冻法费用很高,施工周期长,工作环境要求高;在砾石塌方中无法施工。

锚杆法:运用凿岩机钻孔,打入锚杆,利用锚杆的悬吊、锚固作用固结塌方体;此法作用范围、效果具有局限性。

明挖法:明挖法是将塌方体直接挖开;此法施工安全可靠,效果好,但只能在近地表、工作量较小地段施工,对于埋深较大的地下塌方难以实施。

注浆管棚法:注浆管棚法从工作面钻孔,打入管棚,实施注浆;此法利用管棚的超前支承作用及注浆的改良围岩作用来加固围岩,效果显著。

注浆法:通过灌注水泥浆液或化学浆液改善围岩性质;注浆法应用范围较广,效果显著,在特殊地层中需要特殊的施工工艺。

通过比较,注浆管棚法和注浆法适合于特大塌方区的治理,但根据该隧道塌方区工程地质条件,这两种方法均不合适,主要因为:由于大量粘土的存在无法直接采用常规注浆的加固方案,常规注浆要求被加固体有良好的导浆特性,浆液包围塌落物并在凝固后形成一整体,而粘土是注浆法中浆液扩散最不利的地质层,具有良好的隔水性,根据泰勒经验公式计算,在粘土没有扰动的情况下直接注浆,有效扩散半径约200mm,即使是松散粘土挤实后其有效扩散半径也不超过1m;粘土及其夹石的流动性、不稳定性,使塌孔处理成为施工的难题;塌落物中夹带卵石和块石,致使管棚法施工困难。