公路隧道塌方段處理方案

趙維剛

摘 要：高速公路的建設(shè)對(duì)社會(huì)發(fā)展有十分重要的作用，由于高速公路在開挖隧道過程中，受施工技術(shù)及施工環(huán)境的影響，很容易發(fā)生隧道坍塌事故，造成嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)社會(huì)的和諧發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。本文重點(diǎn)介紹了高速公路隧道塌方段的處理原則及處理方案。

關(guān)鍵詞：高速公路；隧道塌方；處理方案

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，高速公路發(fā)揮著越來越重要的作用，由于高速公路在施工中，會(huì)經(jīng)常開挖隧道，受施工技術(shù)和當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境的影響，高速公路的隧道會(huì)發(fā)生塌方現(xiàn)象，造成嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，不但延誤了施工工期，還加大了施工費(fèi)用，因此當(dāng)發(fā)生隧道塌方事故時(shí)，必須采取有效的方案及時(shí)處理塌方事故，盡可能保障人員生命安全，減少經(jīng)濟(jì)損失。

1 高速公路隧道塌方處理原則

在高速公路隧道塌方處理時(shí)首先要遵守安全原則，在保證安全的情況下，處理塌方事故。發(fā)生塌方以后，要及時(shí)的將施工人員和施工設(shè)別撤離到安全的區(qū)域，然后對(duì)塌方地段進(jìn)行監(jiān)測(cè)，等隧道塌方穩(wěn)定下來以后，采取措施，不能在隧道不穩(wěn)定的情況下，盲目的施工。隧道塌方處理時(shí)要遵守先分析后處理的原則，在處理塌方事故之前，要先認(rèn)真的分析隧道塌方的原因，調(diào)查清楚隧道塌方的范圍，了解隧道塌方后的形狀、塌方處的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，最后根據(jù)調(diào)查的結(jié)構(gòu)作出合理的處理方案，有效的處理隧道塌方事故。在處理隧道塌方事故時(shí)要注意“瞻前顧后”原則，“瞻前顧后”原則是指對(duì)隧道前方采用有效的手段進(jìn)行地質(zhì)勘測(cè)，對(duì)隧道后方?jīng)]有塌方的地段采用有效的措施進(jìn)行加固，抑制隧道塌方范圍的擴(kuò)大。

2 處理高速公路塌方技術(shù)

2.1 淺埋段塌方處理技術(shù)

高速公路隧道發(fā)生塌方后，對(duì)于土埋比較淺的地段，要使用不可滲水的土夯將裂縫、地表沉降的位置整平，要挖設(shè)排水溝，防止地下水滲透到塌穴中，對(duì)塌方處理造成一定的影響，塌陷穴口出要進(jìn)行填土處理，填土標(biāo)高要比地面高，同時(shí)要將穴口封住，防止其他物質(zhì)進(jìn)入塌穴中。

2.2 小規(guī)模塌方處理技術(shù)

隧道發(fā)生小規(guī)模的塌方時(shí)，首先要對(duì)塌方周圍進(jìn)行加固，防止塌方范圍擴(kuò)大，要及時(shí)的封閉塌穴頂部和側(cè)部，在確保隧道穩(wěn)定的情況下，在塌渣處設(shè)置臨時(shí)支架，頂住塌穴的頂部，然后清理干凈塌渣，最后根據(jù)實(shí)際情況制定合理的處理方案。

2.3 大規(guī)模塌方處理技術(shù)

當(dāng)發(fā)生大規(guī)模塌方事故時(shí)，首先要確保施工人員的生命安全，將施工人員撤離到安全地帶，由于塌方規(guī)模大，很容易將隧道堵死，因此，要采取先維護(hù)后挖掘的方法進(jìn)行臨時(shí)處理。當(dāng)發(fā)生塌方后，先查清穴頂?shù)奈恢茫扇∮行У拇胧┘庸讨車膸r體，防止巖體滑落，常用的加固方法有注漿固結(jié)法和管棚法，等情況穩(wěn)定后，從上到下一次清理干凈塌渣，然后及時(shí)的調(diào)查塌方原因，并制定合理的處理方案。

發(fā)生塌方后，要使用合理的填充物及時(shí)將塌方造成的地面下沉、開裂等現(xiàn)象整平，防止事態(tài)的擴(kuò)大，塌穴壁要與模筑襯砌緊密支撐，對(duì)于大規(guī)模的塌方，可以采用漿砌片石進(jìn)行回填，一般回填厚度為2m，隧道塌方地段臨時(shí)處理結(jié)束后，如果探測(cè)到隧道前方的巖體為軟弱破碎巖體，要采取合理的措施加固前方的巖體，等前方巖體情況變好后，在進(jìn)行全面處理。

2.4 監(jiān)控測(cè)量技術(shù)

隧道塌方事故發(fā)生后，對(duì)塌方地段的監(jiān)控測(cè)量十分重要，如果沒有準(zhǔn)確的信息，就無法制定正確的塌方事故處理措施，因此，要在塌方的周圍建立嚴(yán)密的監(jiān)控點(diǎn)，對(duì)塌方地段進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控測(cè)量，為應(yīng)急處理提供最真實(shí)、有效的信息。根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)分析要提的受力情況，對(duì)有可能繼續(xù)塌方的位置進(jìn)行有效的加固，盡可能減小塌方的范圍，方便塌方事故的處理。

2.5 二襯施工技術(shù)及輔助施工技術(shù)

當(dāng)洞邊的水平收斂速度明顯下降，水平收斂速度小于0.2mm/d，穴洞的拱頂和底板的垂直位移速度小于0.1mm/d，二次襯砌的位移值達(dá)到總位移值的90%，要及時(shí)的進(jìn)行二次襯砌，二次襯砌要在初步支護(hù)基本穩(wěn)定，表面裂縫不再擴(kuò)大以后進(jìn)行。

使用超前小導(dǎo)管是一種有效的輔助施工技術(shù)，超前小導(dǎo)管開挖前，要先使用鑿巖機(jī)沿著塌穴拱部挖出一個(gè)小孔，安裝超前小導(dǎo)管，并將超前小導(dǎo)管焊接在鋼架上，然后沿著超前小導(dǎo)管的布置線向塌方穴洞中噴混凝土，進(jìn)行穴洞加固。

3 本文以湖北恩來恩黔高速公路白巖腳隧道塌方事故為例闡述隧道塌方的處理方案

3.1 塌方情況

恩來、恩黔高速公路的建設(shè)對(duì)我國西部大開發(fā)和中原崛起有極其重要的戰(zhàn)略性作用，能有效的推動(dòng)我國和諧社會(huì)的建設(shè)。白巖腳隧道為分離式隧道，全長412m，由于施工地形比較復(fù)雜，路線的坡度大、高低差值大，施工場(chǎng)地的條件很差。隧址區(qū)屬構(gòu)造溶蝕侵蝕中低山峰叢地貌區(qū)，地質(zhì)情況極為復(fù)雜，隧道穿越一山體，溶洞極其發(fā)育。因此，恩來、恩黔高速公路的建設(shè)難度很大，施工中極容易發(fā)生塌方事故。

在2013年7月25日，施工至白巖腳隧道開挖YK98+042時(shí)，發(fā)生隧道塌方事故，YK98+063～YK98+040路段隧道的上斷面左側(cè)初期支護(hù)失穩(wěn)，引發(fā)塌方，導(dǎo)致整個(gè)路段的初期支護(hù)全部損壞，塌方造成空腔的高度為16～20m，環(huán)向長度為10～14m，縱向長度為23m，塌方范圍達(dá)2500方。同時(shí)YK98+040～YK98+034路段和YK98+069～YK98+063段的初期支護(hù)發(fā)生開裂、變形等現(xiàn)象，嚴(yán)重的阻礙了施工的順利進(jìn)行。

3.2 塌方事故處理方案

塌方事故發(fā)生后，施工單位及時(shí)對(duì)YK98+063～YK98+040塌方路段進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控，為后期事故處理提供真實(shí)的信息，在YK98+063～YK98+040塌方周圍增加間距為1m的18工字鋼臨時(shí)支護(hù)，并對(duì)塌方空腔采取以下處理措施：

（1）使用洞渣將進(jìn)口端塌方體反壓至拱頂，用堆碼沙袋將頂口封閉，在沙袋外噴射混凝土進(jìn)行加固，出口端的塌方體也使用洞渣反壓至拱頂用機(jī)械堆積洞渣填補(bǔ)塌方體中的空腔；

（2）在保證安全的情況下，對(duì)塌方體內(nèi)控強(qiáng)進(jìn)行吹沙處理，在工作臺(tái)上堆碼沙袋，封住拱頂口，同時(shí)預(yù)留4根泵送混凝土管；

（3）使用C20混凝土對(duì)塌方空腔進(jìn)行回填，回填至拱頂2.5m以上，當(dāng)回填混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度90%時(shí)，使用單側(cè)壁導(dǎo)坑法進(jìn)行開挖。單側(cè)壁采用間距為0.5m的18工字鋼做為臨時(shí)的鋼支撐，超前小導(dǎo)管的縱向間距0.5m，環(huán)向間距為1.2m，噴射混凝土厚為24cm。隧道開挖過程中，采用弱爆破、少擾動(dòng)、短進(jìn)尺的原則，逐級(jí)完成隧道開挖，在初期支護(hù)完成后，及時(shí)的實(shí)施二次襯砌，并對(duì)施工過程進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控，防止事態(tài)的加重。

4 總 結(jié)

高速公路隧道受施工技術(shù)和當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境的影響，極容易發(fā)生塌方事故，當(dāng)發(fā)生塌方事故時(shí)，要采取合理的手段，遵守隧道塌方處理原則，結(jié)合湖北恩來恩黔高速公路隧道塌方事故處理方案，科學(xué)、有效的處理隧道塌方事故。

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