隧道施工塌方風險及控制措施分析

蔡 可（四川公路橋梁建設集團有限公司公路隧道分公司 四川 雙流 610200）

隧道施工塌方風險及控制措施分析

蔡 可
（四川公路橋梁建設集團有限公司公路隧道分公司 四川 雙流 610200）

隧道建設中最常見的問題就是隧道塌方，在隧道施工中切實把防塌措施落實到位，真正的做到防止坍塌的發生。本文闡述了隧道施工塌方風險，進一步分析了隧道施工塌方控制措施。

隧道；施工；塌方

引言

隨著我國經濟建設腳步的加快，公路路網也在隨之完善。公路路網的不斷完善雖然給我國帶來了巨大的經濟效益，但也存在著一定的問題，同時為我國的公路建設帶來了一定的挑戰。我國地形主要以丘陵為主，為了促進公路的建設，以及建設工程的環保化與經濟化，我國在不斷擴大隧道工程的施工范圍。通常，山路隧道的建設不會對山體造成巨大的傷害，與傳統的公路建設相比，山路隧道能夠保障公路建設與周邊環境的和諧共存，實現建設的環保化。

1 隧道施工塌方風險

1.1 地質條件導致塌方

如果所建的隧道位于結構較為松散的堆積體，開挖后會因無法承載重力而塌方；如果穿過斷裂帶、褶皺帶、斷層帶，開挖后會使圍巖失去穩定性而出現塌方；如果建在破碎帶，由于泥質物太多而易發生塌方；如果所建隧道地段的地下水比較豐富，巖石經過水的浸泡、沖蝕和溶解降低了巖石的強度而易造成塌方。

1.2 施工不當導致塌方

在修建隧道時，由于測量人員對隧道的設計勘測不合理而造成塌方。在施工過程中，由于施工人員施工方法不當或者在施工中沒有責任意識，使修建的隧道存在質量問題和安全隱患而造成塌方。施工管理人員自身素質不夠，隧道質量及安全意識淡薄，在施工中缺乏科學有效的管理而使修筑的隧道塌方。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。

1.3 隧道的受力狀況

隧道塌方其受力因素是最為重要的，在實踐當中發現包括洞口塌方的受力狀況和隧道內洞身塌方的受力狀況。洞口仰坡變形破壞是有一些原因導致的，在設計的過程中由于變形過程中產生強烈的松動，必然在邊坡的坡頂附近出現拉張裂縫的現象。在防護措施還沒有做到位的時候，就會出現滿足不了圍巖穩定的需要，這個時候防護措施就不能有效地控制圍巖變形，最終導致圍巖失穩，導致一些惡性事件的發生。

1.4 隧道的設計不當

公路隧道工程設計方法有很多的方法，例如當工程類比法、理論計算法及現場監控法等，最為常用的方法就是工程類比法，該方法運用得非常的廣泛。在設計過程中對圍巖的判斷顯得尤為重要，如果對圍巖的情況不明，在設計的支護類型時與實際要求不相適應，也是最終導致施工中產生松弛坍塌的原因，這時地質勘查周密詳盡就顯得非常重要了，很多事故證明詳盡與否是造成施工塌方事故產生的誘發甚至主導因素。

2 隧道施工塌方控制措施

2.1 做好排水處理

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。

2.2 爆破控制

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。

2.3 塌方加固處理技術

首先對塌方處進行加固處理，避免塌方面積擴大，對后續施工造成影響。其次是根據塌方特點和區域性施工形式的要求，制定有效的處理措施和方法，同時將塌方技術應用到實處。在塌方的后續處理階段，要加強監控，掌握巖石變形的特征，不斷對處理方式進行升級，使其適應隧道施工的整體性要求。

隧道塌方多是和地質因素、環境因素和氣候因素有一定的聯系，在具體施工過程中，需要掌握巖層的變化形式。裂縫發育和水之間有一定的聯系，為了避免出現加固處理不到位的情況，需要重視結構開裂及變形因素的影響，進行徑向注漿形式，達到穩固后方的作用。在后續處理過程中，由于巖層表面會出現破碎的情況，需要及時采用鋼拱架和錨桿的固定形式，對變形部位進行分析。此外要在已有的范圍內對輪廓線進行伸展，注漿孔一般是垂直于界面，在注漿材料應用階段，如果出現局部滲透嚴重的情況，則要根據適應形式的要求，及時止水，避免滲透情況越發嚴重。

2.4 塌腔處理技術

為了避免出現塌方范圍擴大的情況，在后續施工階段，要根據噴、網和錨等形式的要求，及時對混凝土進行回填。塌腔的處理原則比較特殊，要起到穩定表面的作用，同時要快速處理的封閉的區域。對于塌方比較高的區域，則可以采用塌腔壁支撐的方法，確定施工工序。為了保證施工形式的有序性，需要按照未坍塌的斷面要求，及時對支護參數進行調整，在初期維護過程中，可以鋪掛兩層EVA防水板和土工布防水層，沿開挖輪廓線外側徑向泵送1.0m厚的C25混凝土。

2.5 塌方回填技術

洞身填筑結束后，需要在后續處理過程中及時對頂部的孔洞處進行處理，泵送1m厚混凝土形成護供，根據預留形式的要求，要檢查孔和回填口的要求。等到強度達到理想的要求后，要對上部空腔用輕型材料回填，或者回填細砂，形成一個緩沖保護層，保證厚度在2m以上。在塌方地段的后續處理階段，要采用鋼筋混凝土結構，根據厚度的要求，減少消極因素的影響，不宜侵占初砌斷面。

2.6 加強過程及后期監控量測

塌方支穩以后，立即清方進行模筑襯砌，快速成環，在襯砌拱圈的適當位置預留注漿孔。由于隧道地質條件復雜，應高度重視監控量測和超前地質預報工作，對施工過程中可能出現的局部地段圍巖破碎引起的失穩、塌方和可能遭遇的斷層、涌沙、涌水都能及時預測，并對其位置、樁號、規模及發展趨勢作出明確標識，提醒施工人員采取合理的開挖和支護方法，預防塌方的發生。同時，加強圍巖變形觀測，塌方處理階段及塌方段地層穩定前，合理布設沉降觀測點。對隧道結構的沉降、收斂以及地表沉降進行監測。可以掌握圍巖力學形態的變化和規律；掌握支護的工作狀態；進行工程預報，確立對策；監視險情，確保安全施工；校核工程理論完善同類工程的處理方法；

結束語

綜上所述，在隧道建設中，應采取合理有效的科學措施，對采集到數據進行相應的分析，提前找到對于隧道塌方進行預防和防治的措施。同時，我們也制定出來相應的預案。當隧道塌方后，也要有相應的措施，第一時間進行相應的處理和善后工作，將塌方問題第一時間有效的解決，從而使事故造成的經濟損失降到最低，人員傷亡數量降到最少，避免出現延誤處理救援時機，使這些重大的事故防微杜漸。

[1]周先倉．高速公路隧道施工塌方原因及控制對策研究[J].山西建筑，2012，(15)

[2]盧相．探討高速公路隧道施工塌方及控制策略[J].中國建筑金屬結構，2013，(6)

[3]戴云峰．紹諸高速公路隧道施工過程中安全質量控制手段應用研究[J].公路交通科技(應用技術版)，2011(12)

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1007-6344（2016）04-0350-01