公路隧道淺埋段特大塌方的綜合處理技術

高連

摘 要：公路工程是我國交通工程中不可缺少的重要組成部分，而公路隧道則是許多大型公路工程中十分重要的一部分。在一些地質條件復雜的路段，可能發(fā)生的公路隧道塌方會對公路的正常通車造成影響。本文以某高速公路隧道的一次特大塌方為分析實例，討論了對于公路隧道淺埋段特大塌方事故的綜合處理辦法，為復雜地形下的事故快速處理與正常通車提供了依據(jù)。

關鍵詞：公路隧道 淺埋段 特大塌方 綜合處理技術

中圖分類號：U458 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）09（b）-0046-02

隨著我國經濟建設事業(yè)的飛速發(fā)展，公路里程呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢。特別是高速公路這種連接兩地之間的重要紐帶，更是當今交通運輸事業(yè)中不可缺少的一部分。而在高速公路中，受到復雜的地質情況及水文的影響，常常會發(fā)生塌方事故，從而影響了正常的通車。特別是在高速公路的修建過程中，如果隧道淺埋段發(fā)生了塌方，那么施工必定會中斷，影響了工期的同時，還有可能造成人員傷亡、財產損失等后果。所以，對于復雜地質條件下的公路隧道，在發(fā)生特大塌方之后的第一時間要采取相應的處理措施，在最短的時間內使隧道施工恢復正常。

1 塌方事故的概況與原因

在本文中，選取了某高速公路隧道施工的一次特大塌方事故進行分析。事故發(fā)生于2011年10月19日下午6點左右，在進行隧道開挖爆破施工時，發(fā)生了突泥現(xiàn)象，突泥的推進距離達到了190m，泥漿量大約為1萬m3，在工作面之上的泥漿厚度達到了1m。該事故除了損壞現(xiàn)場的施工設備之外，并無其他方面的人員傷亡。經過對現(xiàn)場的分析，發(fā)生塌方的原因如下。

（1）地質構造方面。隧道選址區(qū)域斷裂帶發(fā)育明顯，巖體破碎，斷層帶擠壓強烈，遇水強度極低，容易變成流塑狀態(tài)。

（2）水文地質方面。由于隧道節(jié)理發(fā)育明顯，巖體破碎，為地下水儲存及貫通提供了必要條件，在隧道局部區(qū)域形成富水區(qū)。地下水的作用使得隧道圍巖的風化現(xiàn)象十分嚴重，圍巖結構變得十分疏松。

（3）施工方面。發(fā)生塌方事故誘因是爆破施工，在爆破施工的強大外力作用下，周圍的巖石與土壤結構穩(wěn)定性受到了破壞，從而出現(xiàn)了特大塌方事故。

由此可以發(fā)現(xiàn)，此次特大塌方事故的發(fā)生與當?shù)氐淖匀坏匦螚l件以及人為的施工作用都有著很大的聯(lián)系，在處理該事故的時候，需要根據(jù)事故發(fā)生的原因，盡量避免危險因素，爭取在最短的時間內實現(xiàn)正常施工的恢復。

2 塌方綜合處理技術流程

在隧道施工范圍內，地質條件與水文環(huán)境非常復雜，在進行事故處理時需要考慮到多方面的因素。在該事故發(fā)生后的第二天，施工方就舉行了現(xiàn)場討論會議，圍繞著對塌方事故發(fā)生原因及處理方案而展開討論。在業(yè)主、監(jiān)理、設計院以及施工方等多個機構的共同研究分析下，制定出了此次隧道特大塌方事故的處理方案。具體的處理方案包括了以下幾點。

（1）排出地表突水。在此次塌方中，隧道中的突泥里面有很大一部分為突水，因此，在進行事故的處理時首先需要將地表的突水排掉。通過臨時設置的排水溝進行排水處理，排水溝與周圍的河道相連。避免事故處理過程中存在不確定因素，排水溝要設計成逐級遞降的樣式。

（2）清除隧道淤泥。此次塌方所產生的淤泥厚度達到了1m以上，在進行處理時需要控制突泥的蔓延范圍，并盡早將突泥清理掉。通過精心組織，合理配置施工機械，做好安全預警，注意要避免出現(xiàn)淤泥的二次下滑現(xiàn)象或者垮塌現(xiàn)象，為保證隧道周圍的結構穩(wěn)定，臨近掌子面20m內停止開挖，采用超前小導管注漿處理。

（3）工作面的注漿處理。注漿工作是塌方事故的綜合處理技術中最為核心的一部分，對增強隧道圍巖的穩(wěn)定性具有不可替代的作用。在此次事故的處理中，采用的是臨近掌子面時采用超前小導管注漿的方式，通過注漿操作，讓塌方的突泥和隧道洞頂形成凝結的結構，保證工作面的強度。經測算，注漿液體的擴散半徑為0.8m左右，可滿足對隧道圍巖穩(wěn)定性增強的目的。注漿的厚度根據(jù)塌方結構與隧道設計洞頂高度的距離而決定，注漿壓力為1.3MPa左右，可在此數(shù)值上下間浮動，通常浮動的幅度不超過0.2MPa。由于工作面的注漿處理是事故處理技術中的核心部分，因此，需要著重注意注漿成分、注漿壓力、注漿厚度以及注漿操作流程等方面的內容，保證隧道周圍的結構得到加固。

（4）對隧道的挖掘施工。在進行注漿處理之后，隧道周圍的結構得到了加固，開挖前在隧道初期支護上布設拱頂下沉及圍巖收斂控制點，以觀測圍巖及初期支護結構的變化。每6h觀測一次，觀測結果穩(wěn)定后可以進行挖掘施工。為了保證安全，采用三臺階預留核心土的挖掘施工方式。臺階的長度控制在5m左右，開挖循環(huán)進尺控制在0.5m左右，預留的下沉量保持在0.2m左右。臺階左右兩側錯開開挖，錯開長度2m左右。在挖掘過程中，采用鋼拱架、小導管、鋼筋網以及混凝土所組成的支護體系進行支護。其中鋼拱架所使用的鋼筋直徑為25mm，支護混凝土的強度為C30。在支護結構下，隧道的挖掘施工可以更加安全。

（5）陷坑的填埋。在塌方事故發(fā)生后，隧道中會形成較大的陷坑，需要對陷坑進行填埋處理。在填埋時，于陷坑之上架設一層直徑為8mm的鋼筋網，并鋪上混凝土。并且，考慮到排水功能，需要在陷坑外設計排水設施，保持陷坑被填埋后的穩(wěn)定性。當陷坑被填埋之后，對公路隧道淺埋段的塌方事故處理工作就已基本完成，隧道被打通后可以進行后續(xù)的施工。

3 結語

在此次特大塌方事故中，雖然沒有造成人員的傷亡，但現(xiàn)場的多架施工設備受到了損壞，并且工期因為塌方事故而延長。通過綜合處理技術對公路隧道進行處理之后，從中吸取經驗，對隧道周圍的地質結構有了更加深入的了解，采取了塌方事故的預防措施，可采用超前地質雷達結合水平鉆的預控體系，讓隧道的安全施工得到了保證。

參考文獻

[1] 秦輝輝，趙占廠，李曉博，等.某公路隧道塌方原因分析及處治方案研究[J].公路，2013（1）：302-307.

[2] 張麗，陳群，張宇駿，等.云南省公路隧道塌方原因及對策分析[J].價值工程，2012，31（25）：123-124.

[3] 郝書亮.基于層次分析法的公路隧道塌方風險分析[J].低溫建筑技術，2012，34（7）：152-154.

[4] 丁守陣.劈裂注漿錨固技術在某公路隧道塌方治理中的應用[J].城市建設理論研究：電子版，2012（32）.endprint