關于公路隧道坍方綜合治理方法的研究

尤鳳偉

摘要：隨著交通建設的逐漸完善和發(fā)展，修建公路隧道的任務也越來越重，隧道在修建過程中應該要有嚴密的保障措施和監(jiān)控手段，在建造過程中解決坍方的問題就能有效的控制公路隧道工程的質(zhì)量。

關鍵詞：公路;隧道坍方;治理方法;理論方法;預測

隧道坍方的問題是公路隧道挖掘過程中遇到的重要問題，我國治理隧道坍方的方法還有待完善，相關技術人員應該掌握足夠的理論知識與治理坍方的技術，并且重點關注公路隧道坍方的預防體系的建立。

一、公路隧道開挖的過程中圍巖的穩(wěn)定性

地下與地面的結(jié)構(gòu)不完全一樣，技術人員在確認建設保護組織安全與否的情況下，應該率先考慮兩種情況，一種是確認保護組織能夠承受最大的承受力量，一種是巖層自身的穩(wěn)定性問題，這兩種情況其中一種出現(xiàn)問題都會最終導致隧道構(gòu)造出現(xiàn)嚴重的損壞問題。在研究隧道的基本情況過程中，經(jīng)過技術人員長時間在工作前線的研究表明，在進行挖取的過程中證明圍巖穩(wěn)定性的方法主要有以下三點。

1、理論研究方法

早在十九世紀，國內(nèi)國外就已經(jīng)開始研究松散地層圍巖的穩(wěn)定和圍巖壓力理論進行過系統(tǒng)和充分的研究，發(fā)展到今天圍巖的壓力理論經(jīng)歷了一個漫長的探討過程，其中出現(xiàn)了非常多的理論來論證圍巖的穩(wěn)定性問題，例如散體壓力理論、古典壓力理論、彈性力學理論和塑性力學理論，后面兩個理論在現(xiàn)今的物理和數(shù)學研究過程中廣泛地應用。技術人員采用復變函數(shù)法來分析圍巖的應力和變形的計算過程之中，來進行隧道圍巖穩(wěn)定性的基礎分析，通過復雜的計算過程最終計算出彈性解析解。

2、模型試驗法

在理論分析的過程中，經(jīng)常需要對于研究的模型進行適當?shù)暮喕图僭O，也就是我們研究的圍巖穩(wěn)定性的問題，如果只運用理論解決問題，在分析過程中用到的參數(shù)的精準度和可靠性都值得人們思考，因此，在理論知識的實際運用的過程中，分析出來的結(jié)果可能與工程施工中的實際情況存在些許的誤差。這一問題的出現(xiàn)就導致理論分析還是存在一定的問題，長時間的研究和探討資深學者進行了大量的模型試驗的方法研究工作，經(jīng)過努力他們總結(jié)出有巨大價值的模型試驗的結(jié)論。

3、數(shù)值分析法

這種方法在現(xiàn)代的工程施工的過程中應用較為廣泛，該方法的適用性非常強，是現(xiàn)在解決圍巖工程問題非常有效的方法。進入21實際計算機的技術飛速發(fā)展，讓各種數(shù)值分析法在圍巖穩(wěn)定性的分析中成為可能，數(shù)值分析法本身的難點就在于計算機的技術性，現(xiàn)在像有限元法、邊界元法、離散元法等運用在圍巖穩(wěn)定性的分析中，測試結(jié)果準確、快速，測試的過程節(jié)約人力、物力和財力。

二、坍方災害預測體系

坍方的災害一旦發(fā)生了，在處理坍方的過程中，會消耗大量的人力和物力，就會影響施工的正常進度。如果坍方的問題處理不適當，出現(xiàn)的損失是難以估量的，還會有連鎖反應的問題。隧道坍方的災害一直都是建筑工程中難以解決的問題，建筑工程的隊伍將預防坍方的發(fā)生放在工程的重點之中。經(jīng)過長期系統(tǒng)的研究，技術人員發(fā)現(xiàn)導致坍方的主要原因非常多，這給研究坍方的成因造成了很大麻煩，隨著計算機技術等的飛速發(fā)展和大量信息的規(guī)則統(tǒng)計，坍方的預測體系逐漸成熟，預測坍方的技術人員的自身能力也在不斷的提高

對待坍方問題的最好解決辦法不是發(fā)展相應的解決技術，是如何有效的預防坍方問題的發(fā)生，預防坍方的方法不勝枚舉，技術人員才了解隧道的基本情況之后，先全面掌握隧道的內(nèi)部圍巖的基本特點，分析圍巖在該種條件下可能的發(fā)展趨勢，知道影響發(fā)展趨勢的因素或者可能出現(xiàn)的地質(zhì)災害。經(jīng)過詳細的觀察和認真的地分析之后施工隊伍在施工操作的過程中，就能依據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題提出明確的解決方案，運用科學的技術手段和保護措施將可能引起坍方的因素盡量規(guī)避掉，最大限度的預防坍方的發(fā)生。

三、隧道工程的防災和減災技術的進步

在災害發(fā)生之后要及時找到應對的辦法，還有在災害發(fā)生過程中的防災和減災的技術，都是隧道工程災害的研究主要內(nèi)容。突水突泥的災害定位定量的預報技術已經(jīng)取得了重大的突破，特別是現(xiàn)有的技術能夠?qū)畼?gòu)造的凈儲量進行準確的估算，隧道災害的預防預警正在嘗試建立以微震作為載體的多元信息綜合預報預警的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)為災害源補給水量和涌水量的預測預警，這項技術經(jīng)過長期的實驗已經(jīng)能夠廣泛應用于隧道工程。

隨著技術的日臻成熟，出現(xiàn)了很多新型注漿材料和配套工藝、裝備來針對大規(guī)模突水突泥的治理，這些不僅解決了高壓強下的水流量封堵，還解決了富水軟弱破碎圍巖的治理。無線智慧感知和可視化技術增強了隧道風險的監(jiān)控能力，檢測車的研發(fā)能夠讓技術人員準確了解隧道的結(jié)構(gòu)，科研人員經(jīng)過研究提出可等效節(jié)能的照明理念設置，在隧道內(nèi)部設置特殊的照明帶，有效地緩解了駕駛的疲勞。施工單位在進行隧道工程的管理時要實現(xiàn)管理的精細化，在平時進行應急的演練工作和制定有效地應急方案，提前避免重大事故的發(fā)生，演練的內(nèi)容應該將重點放在如何正常判斷異常的工況，將經(jīng)濟損失降到最小，同時確保相關設備的使用效率。

四、運輸與攤鋪需要注意的事項

在運輸與攤鋪粗碎石的過程中可以從以下幾個方面重點考慮：首先，在將要攤鋪碎石的兩遍進行培土，以便于對基層的寬度和厚度進行控制，隨后每隔一段距離鋪設盲溝，同時要考慮雨后排出的基層積水量;其次，在碎石運輸裝載時，要嚴格把握每車料的數(shù)量，使其保證基本無差;碎石卸料時，要安排專業(yè)人員進行指揮卸料，嚴格控制卸料之間的間距，防止出現(xiàn)輔料不夠的情況發(fā)生;達到鋪設表面較為平整，凹凸不平的現(xiàn)象較少，并且有規(guī)定的橫坡;對于松軟鋪設的材料層的高度進行檢查，觀察是否滿足設計的基本要求和鋪設的實際需要，根據(jù)情況進行增補或者減少材料的處理。

結(jié)語：隧道工程的建設是公路建設工程中重要的環(huán)節(jié)，隧道建造過程中出現(xiàn)坍方也是較為常見的問題，綜合治理坍方的問題設計的領域非常廣泛，技術人員需要掌握和研究足夠的專業(yè)知識，為坍方問題提供準確的預防措施和治理辦法，減少坍方給公路隧道施工帶來的直接損失。