公路隧道工程中塌方处理措施的应用浦熙

公路隧道工程中塌方处理措施的应用浦熙

浦熙

中铁十七局集团第四工程有限公司重庆市401120

摘要：公路隧道塌方不仅影响工程施工进度和安全生产，更直接影响到隧道的施工费用，如何减少隧道塌方，是设计和施工人员共同关心的问题。本文从造成塌方的原因入手，分析了塌方的预防和治理塌方的措施。

关键词：公路隧道；塌方原因；处理措施

引言

随着社会的不断发展，公路发挥着越来越重要的作用，由于公路在施工中，会经常开挖隧道，受施工技术和当地地质环境的影响，公路的隧道会发生塌方现象，造成严重的人员伤亡和经济损失，不但延误了施工工期，还加大了施工费用，因此当发生隧道塌方事故时，必须采取有效的方案及时处理塌方事故，尽可能保障人员生命安全，减少经济损失。

一、公路隧道施工塌方的成因

1、地质因素

（1）隧道穿过断层和破碎带时，一旦开挖，潜在的应力就会释放出来，承压快、围岩失稳，则势必会造成坍塌。

（2）在通过堆积体时，因为结构松散，颗粒之间无胶结，或者胶结太差，在开挖之后，势必会引起坍塌。

（3）在挤压破碎带，岩脉穿插带、节理密集带等碎裂结构地层中，岩块间互相挤压钳制，一经开挖则失稳，常见围岩掉块、塌落。在软弱结构面发育的情况下，或泥质填充物过多，均易产生较大的坍塌。

（4）在挤压破碎带，岩脉穿插带和节理密集带等碎裂结构地层中，岩块之间相互挤压限制，一旦开挖，就会失稳，其中常见的主要有围岩掉块和塌落。在软弱结构面

（5）薄弱岩体在构造运动的作用下，形成的小褶曲、错动发育地段，在施工过程中经常发生塌方。

（6）岩层软硬相间或有软弱夹层的岩体，在地下水的作用下，软弱面的强度就会有所降低，从而就会导致滑塌。

（7）地下水的软化、浸泡、冲蚀、溶解等作用，会进一步加剧岩体的失稳和塌落。

2、人为因素

包括施工中偷工减料、外界破坏等。一些施工单位对工程塌方是很喜欢的，因为一旦工程塌方后，无论是改变设计方案还是增加施工量，都会给施工单位带来巨大的利润报酬，因此，一些施工单位会不遵守技术规范、设计文件、施工组织设计的要求，擅自改变支护方式、开挖方式，在管理上也十分松懈。面对这两方面的原因，我们应该积极采取措施，防治隧道塌方事故。鉴于此，在施工时，要根据不同的地理环境采用不同的隧道施工技术，并提前制订隧道塌方事故的预防和整治措施，同时对公路隧道施工质量进行严格把关。

3、施工因素

施工中施工方法选择不当，或工序间距安排不合理。各工序间距拉得较长，地层暴露时间过久，引起围岩松动、风化，招致塌方的发生；喷锚不及时或锚喷混凝土质量、厚度不符合要求；采用钢支撑时，支撑架设质量欠佳，支撑与围岩不密贴，两者间的空隙填塞不密实或联接不够牢固，不能满足围岩压力所需的强度要求；有时抽换支撑操作不当，或者当支撑已出现受力过大的现象而未及时加固；爆破作业不当，用药量过多；处理危石措施不当，引起危石坠落，牵动岩层坍塌。

二、公路隧道工程中塌方处理措施

1、塌方的预防措施

（1）先排水：在施工前和施工中采取相应的防排水措施，尽量将开挖范围外之水截住，不使流进洞内，一般采取注浆处理。

（2）短开挖：在围岩石质较差地段，控制每循环开挖进尺，每次立一榀工字钢拱架且拱架必须紧贴掌子面，使拱顶与拱架间无空隙。

（3）强支护：针对围岩和地压情况加强初期支护确保支护结构有足够的强度，采取增加拱架的本身刚性强度、减小拱架间距及喷射砼的厚度，有时也可采取模注砼尽早封闭。

（4）快衬砌：必要时二次衬砌工作紧跟开挖工作面进行，力求衬砌尽快成环，和初期支护共同受力。

（5）勤检查：安排专人对支护及围岩等进行检查和量测变形，发现围岩有变形或异状，立即采取有效措施进行处理。做好超前地质预报工作，及时了解前方的地质和水文条件。

（6）方案合理正确：隧道塌方是最容易造成施工安全事故的主要原因，工人时刻处在危险当中。因此，只有方案正确、处理及时、方法恰当、组织严密、措施得力，才能使抢险得以顺利完成。

（7）在隧道掘进施工中，要随时观察围岩变化情况，并密切注意现场所揭示的岩性和勘察、设计岩性的差别，及时进行相应的设计变更。

2、塔防的处理措施

2.1较小体积塌方的处理

要把已在塌方范围内所做的喷锚或较为牢固的支撑架设好，按照先上后下从两端或一端把塌方逐步清除，并且周密观察拱顶及周边的围岩的细微无变化情况，以免导致出现二次塌方。临时支撑应做到随挖随架，让紧顶到塌腔面上。

2.2较大体积塌方的处理

当发生大规模塌方事故时，首先要确保施工人员的生命安全，将施工人员撤离到安全地带，由于塌方规模大，很容易将隧道堵死，因此，要采取先维护后挖掘的方法进行临时处理。当发生塌方后，先查清穴顶的位置，采取有效的措施加固周围的岩体，防止岩体滑落，常用的加固方法有注浆固结法和管棚法，等情况稳定后，从上到下一次清理干净塌渣，然后及时的调查塌方原因，并制定合理的处理方案。

发生塌方后，要使用合理的填充物及时将塌方造成的地面下沉、开裂等现象整平，防止事态的扩大，塌穴壁要与模筑衬砌紧密支撑，对于大规模的塌方，可以采用浆砌片石进行回填，一般回填厚度为2m，隧道塌方地段临时处理结束后，如果探测到隧道前方的岩体为软弱破碎岩体，要采取合理的措施加固前方的岩体，等前方岩体情况变好后，在进行全面处理。

2.3塌方冒顶的处理

可对其采取先支护陷穴口和锚喷封闭洞穴周围岩面的措施，以免洞内二次开挖塌体时再发生上顶二次坍塌。当遭遇比较差的地质环境，就应采取打设锚杆或地表注浆加固陷穴口周边地表等相关措施。

2.4一般塌方段的处理

可采取紧密支撑模注衬砌背后与塌腔周壁间的方法，对塌方衬砌背后空洞做处理。遭遇到比较小的塌方就应回填密实浆砌片石或干砌片石。而塌腔比较大，就应回填2米厚度的浆砌片石，可于其上空间以钢支撑等下把稳定围岩顶住。当有塌方冒顶出现，就应上顶回填炉渣及土的荷载，来确定支护及模注衬砌的类型，把强度设计好后，就马上冒顶回填，要对夯填密实回填及封层多加注意，以免出现塌陷进水

结语

综上所述，公路隧道施工是一项十分巨大的工程，隧道施工路段的地质比较复杂，只有全面做好隧道路段的地质勘察工作，并在施工时，进行详细检测，且对数据进行详细分析，一旦发生塌方，必须先确保施工人员的人身安全，再进行具体分析，根据塌方发生的具体原因，有针对性地制定处理方案。与此同时，还应充分合理利用先进的技术手段，全面做好探测、预报和分析等工作，才能够进一步确保隧道施工安全和施工质量。

参考文献：

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[2]曹凡.隧道浅埋段塌方冒顶的处理及预防探讨[J].科技创新与应用，2012，（03）：23～24.

[3]王迎超，尚岳全，靖洪文，蔚立元.隧道塌方段施工方案优化及效果评价[J].岩土力学，2011，32（02）：514～519.