隧道施工塌方風險及控制措施分析

蔡 可（四川公路橋梁建設(shè)集團有限公司公路隧道分公司 四川 雙流 610200）

隧道施工塌方風險及控制措施分析

蔡 可
（四川公路橋梁建設(shè)集團有限公司公路隧道分公司 四川 雙流 610200）

隧道建設(shè)中最常見的問題就是隧道塌方，在隧道施工中切實把防塌措施落實到位，真正的做到防止坍塌的發(fā)生。本文闡述了隧道施工塌方風險，進一步分析了隧道施工塌方控制措施。

隧道；施工；塌方

引言

隨著我國經(jīng)濟建設(shè)腳步的加快，公路路網(wǎng)也在隨之完善。公路路網(wǎng)的不斷完善雖然給我國帶來了巨大的經(jīng)濟效益，但也存在著一定的問題，同時為我國的公路建設(shè)帶來了一定的挑戰(zhàn)。我國地形主要以丘陵為主，為了促進公路的建設(shè)，以及建設(shè)工程的環(huán)?；c經(jīng)濟化，我國在不斷擴大隧道工程的施工范圍。通常，山路隧道的建設(shè)不會對山體造成巨大的傷害，與傳統(tǒng)的公路建設(shè)相比，山路隧道能夠保障公路建設(shè)與周邊環(huán)境的和諧共存，實現(xiàn)建設(shè)的環(huán)?；?/p>

1 隧道施工塌方風險

1.1 地質(zhì)條件導致塌方

如果所建的隧道位于結(jié)構(gòu)較為松散的堆積體，開挖后會因無法承載重力而塌方；如果穿過斷裂帶、褶皺帶、斷層帶，開挖后會使圍巖失去穩(wěn)定性而出現(xiàn)塌方；如果建在破碎帶，由于泥質(zhì)物太多而易發(fā)生塌方；如果所建隧道地段的地下水比較豐富，巖石經(jīng)過水的浸泡、沖蝕和溶解降低了巖石的強度而易造成塌方。

1.2 施工不當導致塌方

在修建隧道時，由于測量人員對隧道的設(shè)計勘測不合理而造成塌方。在施工過程中，由于施工人員施工方法不當或者在施工中沒有責任意識，使修建的隧道存在質(zhì)量問題和安全隱患而造成塌方。施工管理人員自身素質(zhì)不夠，隧道質(zhì)量及安全意識淡薄，在施工中缺乏科學有效的管理而使修筑的隧道塌方。在隧道施工的過程中，常使用爆破的方式對巖層進行進行開道。然而如果爆破地點的選擇不當、炸藥的用量過多或者是爆破的方式不合理，就會造成隧道坍塌。

1.3 隧道的受力狀況

隧道塌方其受力因素是最為重要的，在實踐當中發(fā)現(xiàn)包括洞口塌方的受力狀況和隧道內(nèi)洞身塌方的受力狀況。洞口仰坡變形破壞是有一些原因?qū)е碌?，在設(shè)計的過程中由于變形過程中產(chǎn)生強烈的松動，必然在邊坡的坡頂附近出現(xiàn)拉張裂縫的現(xiàn)象。在防護措施還沒有做到位的時候，就會出現(xiàn)滿足不了圍巖穩(wěn)定的需要，這個時候防護措施就不能有效地控制圍巖變形，最終導致圍巖失穩(wěn)，導致一些惡性事件的發(fā)生。

1.4 隧道的設(shè)計不當

公路隧道工程設(shè)計方法有很多的方法，例如當工程類比法、理論計算法及現(xiàn)場監(jiān)控法等，最為常用的方法就是工程類比法，該方法運用得非常的廣泛。在設(shè)計過程中對圍巖的判斷顯得尤為重要，如果對圍巖的情況不明，在設(shè)計的支護類型時與實際要求不相適應(yīng)，也是最終導致施工中產(chǎn)生松弛坍塌的原因，這時地質(zhì)勘查周密詳盡就顯得非常重要了，很多事故證明詳盡與否是造成施工塌方事故產(chǎn)生的誘發(fā)甚至主導因素。

2 隧道施工塌方控制措施

2.1 做好排水處理

這是因為在隧道工程的施工前或是施工中，都必須采取相應(yīng)的排水措施。排水能將施工坑道外的水阻隔在坑道之外，使其不會對高速公路的隧道施工產(chǎn)生影響;其次是縮短施工工序之間的時差。這是因為在前一道施工工序完成之后，隔一段時間再進行下一個施工工序。會導致完成后的工序暴露在天氣、地質(zhì)等自然環(huán)境下，進而出現(xiàn)圍巖分化、松動的現(xiàn)象。所以，前一道施工工序完成后應(yīng)立即進行第二道工序，使其得到加固。

2.2 爆破控制

爆破是隧道施工中最常見的施工過程，對其施工方式進行控制能有效的預(yù)防塌方的出現(xiàn)。在爆破前，可采取淺眼爆破或者是瞇眼爆破的方式。這能在一定程度上降低爆破的影響范圍，使隧道的爆破施工在更正確的方位進行施工。與此同時，還要嚴格把控爆破的炸藥使用量，這是隧道施工安全的重要保證。還有就是隧道施工中的支撐保護工作。隧道施工的安全與否與支護強度的設(shè)置是分不開的，必須要對施工現(xiàn)場的地壓問題進行細致、詳盡的分析。這樣才能保證施工人員的安全。最后一點，就是要對隧道施工現(xiàn)場的各項設(shè)施進行定期的檢查。在檢查的過程中一旦發(fā)現(xiàn)圍巖出現(xiàn)問題，就要及時向施工單位進行反應(yīng)。施工單位在針對問題出現(xiàn)原因進行處理，以防止問題的擴大。

2.3 塌方加固處理技術(shù)

首先對塌方處進行加固處理，避免塌方面積擴大，對后續(xù)施工造成影響。其次是根據(jù)塌方特點和區(qū)域性施工形式的要求，制定有效的處理措施和方法，同時將塌方技術(shù)應(yīng)用到實處。在塌方的后續(xù)處理階段，要加強監(jiān)控，掌握巖石變形的特征，不斷對處理方式進行升級，使其適應(yīng)隧道施工的整體性要求。

隧道塌方多是和地質(zhì)因素、環(huán)境因素和氣候因素有一定的聯(lián)系，在具體施工過程中，需要掌握巖層的變化形式。裂縫發(fā)育和水之間有一定的聯(lián)系，為了避免出現(xiàn)加固處理不到位的情況，需要重視結(jié)構(gòu)開裂及變形因素的影響，進行徑向注漿形式，達到穩(wěn)固后方的作用。在后續(xù)處理過程中，由于巖層表面會出現(xiàn)破碎的情況，需要及時采用鋼拱架和錨桿的固定形式，對變形部位進行分析。此外要在已有的范圍內(nèi)對輪廓線進行伸展，注漿孔一般是垂直于界面，在注漿材料應(yīng)用階段，如果出現(xiàn)局部滲透嚴重的情況，則要根據(jù)適應(yīng)形式的要求，及時止水，避免滲透情況越發(fā)嚴重。

2.4 塌腔處理技術(shù)

為了避免出現(xiàn)塌方范圍擴大的情況，在后續(xù)施工階段，要根據(jù)噴、網(wǎng)和錨等形式的要求，及時對混凝土進行回填。塌腔的處理原則比較特殊，要起到穩(wěn)定表面的作用，同時要快速處理的封閉的區(qū)域。對于塌方比較高的區(qū)域，則可以采用塌腔壁支撐的方法，確定施工工序。為了保證施工形式的有序性，需要按照未坍塌的斷面要求，及時對支護參數(shù)進行調(diào)整，在初期維護過程中，可以鋪掛兩層EVA防水板和土工布防水層，沿開挖輪廓線外側(cè)徑向泵送1.0m厚的C25混凝土。

2.5 塌方回填技術(shù)

洞身填筑結(jié)束后，需要在后續(xù)處理過程中及時對頂部的孔洞處進行處理，泵送1m厚混凝土形成護供，根據(jù)預(yù)留形式的要求，要檢查孔和回填口的要求。等到強度達到理想的要求后，要對上部空腔用輕型材料回填，或者回填細砂，形成一個緩沖保護層，保證厚度在2m以上。在塌方地段的后續(xù)處理階段，要采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，根據(jù)厚度的要求，減少消極因素的影響，不宜侵占初砌斷面。

2.6 加強過程及后期監(jiān)控量測

塌方支穩(wěn)以后，立即清方進行模筑襯砌，快速成環(huán)，在襯砌拱圈的適當位置預(yù)留注漿孔。由于隧道地質(zhì)條件復(fù)雜，應(yīng)高度重視監(jiān)控量測和超前地質(zhì)預(yù)報工作，對施工過程中可能出現(xiàn)的局部地段圍巖破碎引起的失穩(wěn)、塌方和可能遭遇的斷層、涌沙、涌水都能及時預(yù)測，并對其位置、樁號、規(guī)模及發(fā)展趨勢作出明確標識，提醒施工人員采取合理的開挖和支護方法，預(yù)防塌方的發(fā)生。同時，加強圍巖變形觀測，塌方處理階段及塌方段地層穩(wěn)定前，合理布設(shè)沉降觀測點。對隧道結(jié)構(gòu)的沉降、收斂以及地表沉降進行監(jiān)測?？梢哉莆諊鷰r力學形態(tài)的變化和規(guī)律；掌握支護的工作狀態(tài)；進行工程預(yù)報，確立對策；監(jiān)視險情，確保安全施工；校核工程理論完善同類工程的處理方法；

結(jié)束語

綜上所述，在隧道建設(shè)中，應(yīng)采取合理有效的科學措施，對采集到數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的分析，提前找到對于隧道塌方進行預(yù)防和防治的措施。同時，我們也制定出來相應(yīng)的預(yù)案。當隧道塌方后，也要有相應(yīng)的措施，第一時間進行相應(yīng)的處理和善后工作，將塌方問題第一時間有效的解決，從而使事故造成的經(jīng)濟損失降到最低，人員傷亡數(shù)量降到最少，避免出現(xiàn)延誤處理救援時機，使這些重大的事故防微杜漸。

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