隧道工程中塌方事故的原因與施工措施

趙楊中（中交佛山投資發(fā)展有限公司，廣東 佛山 528000）

隧道工程中塌方事故的原因與施工措施

趙楊中
（中交佛山投資發(fā)展有限公司，廣東 佛山 528000）

隨著我國社會主義市場經(jīng)濟的飛速發(fā)展，公路隧道的技術(shù)標準不斷提升，隧道工程面臨著復(fù)雜的地質(zhì)條件。本文對隧道工程的塌方事故進行深入分析，闡述塌方產(chǎn)生的原因，探討在塌方后應(yīng)采取的施工措施，將塌方風險及塌方帶來的損失降到最低。

隧道工程；塌方事故；施工措施

隧道施工由于受到生產(chǎn)周期性、生產(chǎn)流動性、工程周邊環(huán)境、地理位置等因素的影響，施工的風險性較大，塌方事故發(fā)生的可能性較高，因此，分析塌方事故產(chǎn)生的原因并采取適宜的施工措施，是施工人員和設(shè)計人員極為關(guān)注的問題。

一、隧道工程中塌方事故產(chǎn)生的原因

大量的工程實踐表明，隧道工程中塌方事故產(chǎn)生的原因主要包括施工人員原因、地質(zhì)原因和設(shè)計原因。

1 設(shè)計施工原因

設(shè)計施工原因是指在施工過程中，因施工企業(yè)的工藝水平和設(shè)計單位的設(shè)計合理性等原因?qū)е碌乃绞鹿?。設(shè)計單位如果對圍巖勘探失誤會導(dǎo)致施工企業(yè)在施工的過程中，對施工尺度的把握出現(xiàn)偏差，不了解施工地段詳細的地質(zhì)情況。施工企業(yè)如果沒有清楚認識到設(shè)計圍巖和實際圍巖間的偏差，會因為圍巖暴露在空氣中的時間過長、支護襯砌等原因，造成塌方。

2 地質(zhì)原因

隧道工程的地質(zhì)條件十分復(fù)雜，導(dǎo)致施工難度加劇、施工安全性降低。同時，勘測施工地段地質(zhì)情況受到較多因素影響，不可預(yù)見性較多，容易產(chǎn)生勘測不徹底等問題，使塌方的可能性增加。

3 人為原因

人為原因是指因施工企業(yè)忽視地質(zhì)預(yù)報工作、地質(zhì)勘測工作、私自變更設(shè)計等因素導(dǎo)致的塌方事故，施工企業(yè)為了獲得更大的利潤，縮減預(yù)定工期，在一定程度上存在著僥幸心理，對施工方法進行私自修改，未按照施工規(guī)范的要求進行施工，最終導(dǎo)致隧道工程質(zhì)量較低。

二、隧道工程施工措施

施工措施的基本原理是對塌方體進行及時處理，對掌子面圍巖進行整體加固，依靠經(jīng)濟、可靠、合理的施工措施，針對塌方的不同情況，施工企業(yè)可以最大限度的減少因隧道工程塌方帶來的風險和損失。在洞口、地表位置及洞內(nèi)采用不同的施工措施。

在洞口及地表裂縫處應(yīng)該使用黏土進行夯填，設(shè)置截排水溝，引導(dǎo)地面水合理排放，避免因地表水的下滲造成的施工危害，同時，為了避免在洞口位置產(chǎn)生再次塌方，提高施工的安全性，應(yīng)該在開挖隧道前加固邊仰坡。

在洞內(nèi)可采用管棚法、冷凍法、插板法、錨桿法、注漿法及注漿管棚法等施工措施。

1 管棚法

管棚法是指從掌子面的水平方向上，斜向打入鋼管，最終在掌子面的拱部產(chǎn)生管棚，通過鋼管超前支撐的作用避免產(chǎn)生拱部塌方。管棚法的施工范圍較大，但是如果在砂石層施工，會產(chǎn)生較大的施工難度。

2 冷凍法

冷凍法是指運用制冷設(shè)備和儀器，對塌方段進行及時凍結(jié)，在凍結(jié)位置掘進支護，避免二次塌方。冷凍法對施工環(huán)境的要求較高、施工時間較長、施工成本較高，在砂石層施工的施工難度較大。

3 插板法

插板法是指將中空錨桿從掌子面打入，并在錨桿中注入一定量的化學錨故漿液，提高對圍巖的改良效果，避免拱部的坍塌。插板法具有施工設(shè)備占地面積小、操作便捷、性能優(yōu)良的優(yōu)點，對圍巖整體性進行了改良，避免二次塌方，具有較高的可靠性，但是施工的范圍較小，對大型塌方而言，施工難度較大，同時會增加施工成本，造成施工進度的拖延。

4 錨桿法

錨桿法是指通過對鑿巖機進行合理運用，在掌子面的位置鉆孔打眼，在打眼處打入錨桿，通過錨桿對塌方體進行固結(jié)。錨桿法的的效果和范圍具有較高的局限性，僅能夠在近地表和塌方面積較小的情況下使用，但是此方法的安全性和可靠性較高。

5 注漿法

注漿法是指在掌子面中灌注化學錨故漿液或水泥漿液，實現(xiàn)對圍巖整體性的改善，此種方法有助于解決在特殊地層中發(fā)生的塌方事故，運用范圍較廣。

6 注漿管棚法

注漿管棚法是指通過飛腿鑿巖機，在掌子面的位置進行鉆孔打眼，在打眼處插入管棚后注漿，實現(xiàn)加固圍巖的目的，具有效果顯著和適用范圍廣的特點。

除上述施工措施外，設(shè)計單位和施工企業(yè)還應(yīng)該在塌方事故發(fā)生前，從設(shè)計階段和施工階段著手，通過有效的措施避免塌方事故的產(chǎn)生。

第一，在設(shè)計過程中，應(yīng)該對地質(zhì)情況進行準確勘測。隧道工程的安全性和質(zhì)量水平受到地質(zhì)條件的制約，在地質(zhì)條件較為復(fù)雜的地段，塌方事故產(chǎn)生的可能性較高，在地質(zhì)條件較好的地段，塌方事故發(fā)生的可能性較低。因此，對施工地段進行準確、科學的勘測，有助于從源頭上減少塌方事故。在實際勘測的過程中，應(yīng)該避免一味減少勘測費用而造成的地質(zhì)資料不全面的現(xiàn)象，避免盲目施工，使施工企業(yè)在施工前做好物資上、技術(shù)上和思想上的準備，對支護措施和開挖方法的選擇進行充分考慮。根據(jù)地質(zhì)勘測結(jié)果，對施工地點土石分布情況和質(zhì)量進行分析，對隧道線型進行合理設(shè)計。

第二，在施工過程中，應(yīng)該通過有針對性的施工技術(shù)和地質(zhì)預(yù)測避免發(fā)生塌方事故。如果在地質(zhì)條件較差的地段施工，可以通過科學的支護方法和開挖方法，降低塌方事故的發(fā)生幾率。開挖掌子面之后，圍巖的自穩(wěn)時間受到包括圍巖條件在內(nèi)的多種因素的影響，如果在爆破之后無法對圍巖情況進行判斷，應(yīng)該立即采取支護措施，避免因圍巖變形導(dǎo)致的塌方事故。隧道工程的不可預(yù)見性和復(fù)雜性較大，在設(shè)計階段應(yīng)該對施工地段進行勘測，但是因為預(yù)測的不可見因素較多，因此，應(yīng)該在施工過程中及時進行預(yù)測，提醒施工人員預(yù)防塌方事故。

結(jié)語

總之，我國國土面積的75%為丘陵或山地地貌，隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷發(fā)展，隧道規(guī)模不斷增加，圍巖是否具有良好的穩(wěn)定性對施工安全有十分重要的作用。隧道工程中塌方事故會造成安全隱患、工期延誤、施工成本增加等問題，因此，施工企業(yè)和設(shè)計單位應(yīng)該對塌方原因進行分析，尋找適宜的施工措施，將塌方事故產(chǎn)生的可能性降到最低。

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