高速公路隧道施工塌方及控制研究

鐘招娣，鐘梓榮

(1.江西省高速公路投資集團有限責任公司贛州管理中心；2.江西省高速公路投資集團有限責任公司泰和管理中心)

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高速公路隧道施工塌方及控制研究

鐘招娣1，鐘梓榮2

(1.江西省高速公路投資集團有限責任公司贛州管理中心；2.江西省高速公路投資集團有限責任公司泰和管理中心)

隨著我國市場經濟的發展進程不斷加快，人們對物質生活的需求不斷增加。高速公路的隧道工程作為我國基礎設置建設中的重要一環，其施工的質量直接決定了高速公路使用的安全性。分析了高速公路隧道施工塌方控制的意義以及出現塌方問題的原因，并研究出一系列解決塌方問題的措施。旨在為我國高速公路隧道工程的建設做出貢獻。

高速公路；隧道；施工塌方

1 高速公路隧道施工塌方控制的意義

由于我國的高速公路隧道建設的起步較晚，使得我國高速公路隧道工程的建設在改革開放后才發展起來。現階段，我國高速公路隧道施工的建設量已經成為居世界首位，不得不說其發展速度是空前的。然而，由于我國高速公路隧道的工程建設起步晚，大多數隧道工程項目建設缺乏過硬的施工技術。長此以往，這一問題伴隨著隧道工程施工周期長、耗資巨大、施工工藝復雜以及突發狀況多等特點，造成了高速公路隧道施工塌方現象的多發。尤其是在突發狀況這一施工特點上，在掘進的過程中無法預測洞身底層，這就非常容易引起高速公路隧道工程的塌方。這在很大程度上影響了高速公路隧道工程的安全建設，是隧道施工過程中常見的災害。高速公路隧道工程建設的過程中塌方的出現，會造成不可預計的后果。因而對其進行控制，對于保證高速公路建設穩定發展是具有重要意義的。

2 高速公路隧道施工出現塌方問題的原因

2.1 塌方問題的施工原因

在高速公路隧道施工中施工方法的使用不當，施工工序沒有進行合理安排。這些問題都會使得施工進度的時差過大，自然環境就會對施工地層產生影響。進而出現一系列的圍巖分化、松動的現象，嚴重的就會致使坍塌的事故發生。高速公路隧道工程中的噴錨施工沒有落實到位，或是在對噴射的混凝土質量和厚度沒有控制好。使之不能滿足隧道施工的強度要求，從而引起坍塌事故的出現。

對于高速公路隧道工程中的鋼支撐的施工，起支撐作用的鋼材沒有與圍巖貼緊起來，或者是支撐架設的質量達不到要求。都會限制圍巖的承壓能力，導致隧道塌方的現象發生。而支撐的抽換施工沒有按照標準的施工程序進行操作，或者是對支撐承受能力加固措施不夠，也會導致高速公路隧道的施工發生坍塌事故。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。

2.2 塌方問題的地質原因

對高速公路進行隧道工程建設的過程中，會遇到地質破碎的地帶或者是斷層地帶。這就為其施工帶來了一定程度的困難，因為在挖掘的過程中會使破碎地質的潛在應力得到釋放。這樣就會引起高速公路隧道工程圍巖失去穩定或者承壓力大的問題，進而導致隧道的塌方事故。還有就是高速公路隧道施工現場的地質存在堆積的情況。在此地質條件下進行施工，就會因為地質結構松散，土壤顆粒間的膠結度你不夠的問題而導致隧道坍塌。

若是高速公路的隧道施工需要經過節理密集帶、擠壓破碎帶或者是巖脈穿插帶，原本土壤中巖塊之間擠壓成型的穩定狀態遭到破壞，使得巖塊間出現松動。進而出現巖塊掉落的現象，嚴重的就會導致塌方。高速公路施工的地段處于地質運動地帶，在薄層巖體形成的錯動發育地帶或者是小褶區進行隧道工程的施工，都會導致地質坍塌現象的發生。在軟弱夾層巖體地質或者是軟硬相間的巖層地質進行高速公路的隧道施工時，軟弱夾層巖體地質的強度會因地下水的影響而降低，進而使隧道施工發生滑塌事故。在高速公路隧道工程的施工中，因施工土壤受地下水的浸泡、軟化、沖蝕、溶解等影響。降低了隧道施工土壤中巖體的穩定性，使施工過程出現坍塌現象。

3 高速公路隧道施工塌方問題的控制分析

3.1 預防高速公路隧道施工塌方的措施

降低高速公路隧道施工塌方事故發生率的最好措施是預防，而預防措施的實施基礎是做好隧道施工地質的預報工作。之后選擇更好更合理的施工方法是預防高速公路隧道施工塌方事故出現的重要工作。在高速公路隧道施工的過程中，主要對以下幾個施工方法進行控制。這樣就可以使其在最大程度上發揮出預防隧道塌方事故的效果。

首先，要先排水。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、地質等自然環境下，進而出現圍巖分化、松動的現象。所以，前一道施工工序完成后應立即進行第二道工序，使其得到加固。

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防塌方的出現。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置是分不開的，必須要對施工現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場的各項設施進行定期的檢查。在檢查的過程中一旦發現圍巖出現問題，就要及時向施工單位進行反應。施工單位在針對問題出現原因進行處理，以防止問題的擴大。

3.2 解決高速公路隧道施工塌方問題的策略在高速公路隧道施工的過程中塌方事故已經發生的情況。第一步要做的就是把塌方范圍控制到最小；第二步就是要對塌方事故造成的施工現場坍塌進行處理。對于在塌方范圍內頂端和側壁的危石及時清除干凈，塌陷裂縫較大的區域進行錨固處理，并且加固坍塌前后的支撐結構。

這一系列措施都可以防止塌方范圍進一步的擴大。危石與支撐結構的加固工作完成后，就要對隧道坍塌區域進行噴射混凝土施工或者是架設必要的支撐結構。在隧道工程施工塌方事故發生以后，還要盡快對塌方兩端的施工地質做好襯砌工作。如果隧道施工塌方的面積不大，在進行加固的措施以后，就可以對塌方的區域進行混凝土噴錨。然后才能從塌方區域的兩端或者是某端進行全面清理。如果隧道施工塌方的面積較大，部分石塊或是泥土已經阻塞了隧道或者是地表都已經下沉。這時就要對塌方區域的石塊、泥土進行注漿加固，并在此基礎上重新開始挖掘和襯砌。

4 總 結

綜上所述，在高速公路的隧道施工過程中，塌方是影響其施工進度的主要原因。而塌方事故產生的主要原因是地質和施工，這兩個因素極大的增加了隧道施工塌方的發生率。就塌方問題的預防措施包括注意排水、縮短施工工序間的時差、對爆破點以及爆破量的控制進行了闡述，并對隧道施工中出現的塌方問題研究出架設必要的支撐結構、清理塌方范圍內頂端和側壁危石以及對難以控制塌方區域進行注漿加固。

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2015-08-28

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