隧道塌方的原因及處理方法

郝培俊

摘 要：近年來隧道開挖過程中出現塌方事故較為常見，不僅會對隧道施工帶來較大的危害，同時還會對施工人員的生命安全帶來較大的威脅。因此需要做好隧道塌方的治理工作，針對導致隧道塌方的原因采取有效的措施加以處理，從而有效的保證隧道施工的順利進行。文中分析了隧道施工中塌方原因，并進一步對隧道塌方的處理方法進行了具體的闡述。

關鍵詞：隧道塌方；危害；原因；處理方法

隧道開挖施工過程中塌方事故較為常見，在施工過程中，洞頂或是兩側部分巖石、泥沙土出現大量塌落現象，主要以洞口塌方和洞內塌方兩種類型為主。通常情況下，隧道洞口段巖體風化和碎碎現象較為嚴重，這也使其整體穩定性較差，再加之埋置深度較淺，極易在重力作用下出現開裂或是下沉，從而導致塌方事故發生。洞內塌方主要是在開挖過程中在應力作用下洞內周圍巖石出現變形或是下沉，而且沒有采取有效的支護措施，從而造成塌方事故。一旦塌方事故發生，不僅嚴重威脅施工人員的人身安全，還會對施工單位的聲譽帶來較大的影響，導致施工工期的延長。因此需要深入研究塌方的原因，從而采取有效的防護和治理措施，確保隧道施工的安全、順利進行。

1 隧道施工中出現塌方的原因

1.1 不良地質條件

在隧道施工過程中，當需要穿過斷層或是地層覆蓋較薄地段時，這些地段多表現了具有豐富的水源、巖層風化嚴重、存在溶洞、裂隙及軟硬差異大的巖層分界處等，這些不良地質現象都是導致塌方的主要原因。特別是在地水水作用下，會加快巖體塌落，降低巖體的穩定性或是軟弱面的強度，一旦達到極限，則會導致塌方事故發生。

1.2 隧道設計時考慮不周全

隧道施工前的設計直接關系到隧道施工的安全。在勘測設計階段，如果對于隧道經過地段的地質勘察不詳細，這就導致設計時無法對經過路段的地質情況有效掌握，無法正確對一些特殊及不良地質情況進行分析，從而導致施工過程中塌方事故發生。同時在設計時，還要對地質條件會發生的變化進行有效考慮，并設計有效的支護預防方案，否則一旦地質條件發生變化，沒有相應的措施加以處理，則會造成塌方事故。

1.3 施工方法與措施不當

在隧道施工過程中，當前期沒有全面掌握地質條件時，就會導致施工過程中所選擇的施工方法缺乏合理性和科學性。再加之施工人員自身經驗不足，在不良地質路段鉆探時無法掌握操作要領，從而導致塌方事故發生。另外，當施工過程中工序安排不合理、支護和襯砌不及時等情況存在時，也容易引發塌方。另外，施工時對爆破所需要藥量掌握不準確，或是支撐不牢固等也易造成塌方事故。

2 隧道塌方的處理方法

2.1 確定塌方處理方案

塌方處于淺埋地段而且沒有對地表頂面造成影響時，則需要在處理過程中要加強對未塌方部分的支護，利用早強錨桿或是利用掛設鋼筋網噴護的方法來對塌方部位進行處理。當塌方處于淺埋地段且頂面對地表帶來一定影響的情況時，需要先處理受到影響的地表，可以采取鉆孔注漿加固或是打設垂直錨桿注漿等方法來處理。同時還要做好地表的排水工作，等地表加固后再處理洞內塌方部位。處于淺埋地段的漏頂塌方事故發生時，會對洞口造成堵塞，因此處理時需要先加固洞口未塌方地段，然后利用局部打設錨桿掛鋼筋網、噴射早強混凝土來加固塌洞的洞壁。再根據塌方規模大小來采取適當的清除措施。在對塌方處進行加固片，需要回填塌方地表漏洞，使其恢復到原狀。對于深埋地段的塌方，需要先加固然后再根據實際情況進行具體的處理。

對于完全由于地質情況而引起的塌方，在處理時需要對圍巖進行加固，利用超前注漿支護和型鋼鋼架強支護等方法來通過塌方段。如果塌方由地質和地下水共同引起來的，則需要先做好地下水的堵、截和排等工作，處理完地下水后再處理塌方問題。當出現冒頂塌方時，要做好地表徑流水的排泄，以對塌方范圍進行有效控制。

2.2 治塌先治水

在隧道施工過程中，地下水會對圍巖造成不同程度的沖刷、軟化和溶解等作用，導致地質條件惡化。當施工處于特殊地段時，地下水所帶來的破壞性更為嚴重，極易引發塌方事故。一些特殊地段，如斷層破碎帶、堆積層及風化嚴重地段等也是地下水活動的重要場所，這也增加了隧道施工的難度。由于地下水的活動是導致塌方事故發生的主因，因此在隧道施工中，需要先做好防水和排水工作，有效的避免地表水倒灌入到塌方地段，同時還要將塌方地段的地下水采取有效措施引出來，通過治水來有效的預防塌方及對塌方發生范圍進行有效控制。

3 隧道施工中預防塌方的措施

3.1 設計過程中塌方預防

3.1.1 準確地質勘察

進行詳盡合理的地質勘察是非常有必要的，首先使設計時能夠采取最優的選線，在施工時能引起施工單位的重視，對通過不良地質洞段，有很好的思想、技術方案和物資準備，從而選擇合理開挖方法，及時采取有效的支護，預防塌方的產生。

3.1.2 合理的設計

在設計開始之前，需要利用勘測來對隧道途經路段的地質情況進行詳細了解和掌握，并對隧道內斷層、富水帶及高應力分布情況進行深入分析，確保隧道線型設計的科學性和合理性，盡可能在設計時避開隧道區內的大斷層、富水及應力集中地段，在確保施工安全、順利進行的同時，還能夠有效的降低工程成本，預防塌方事故的發生。

地質圍巖即使是同一類型，其內部結構產狀也會存在差異，自穩能力也各不相同，這就給支護參數的設計帶來較大的難度。支護參數過大或是過小都會對工程施工帶來不利影響。當前在隧道施工過程中，圍巖臨時支護設計時為了降低工程成本，通常所采取的支護參數都較小，無法達到國家標準要求，這也為塌方的發生埋下了安全隱患。因此在設計階段，需要合理對支護參數進行設計，確保支護結構能夠起到重要的支撐作用，以避免塌方事故發生。

3.2 施工過程中的超前地質預報

因設計階段的地質勘察只能從宏觀上分析整個隧道的基本地質情況，對可能出現的大斷層、富水段和高應力段無法進行勘察，造成局部地質資料不足，因此為確保隧道施工安全，加快隧道施工進度，在施工中必須采用超前地質預報技術。對可能出現的局部地段圍巖破碎引起的失穩、塌方和可能遇到的斷層、涌水等都能及時預測。在提前獲得可能的不良地質的情況下，施工單位必須采取合理的開挖和支護方法，預防塌方的發生。

4 結束語

在隧道施工時塌方是經常會遇到的安全隱患，而且塌方事故具有較強的破壞性和不可預見性。當前對于塌方的處理方法也沒有統一的標準，因此在隧道施工時一旦發生塌方，需要根據具體情況，綜合圍巖、巖層及穩定等多方因素來制定具體的施工方案，有效的提高隧道施工的質量，確保隧道施工的安全，為隧道施工的順利進行奠定良好的基礎。

參考文獻

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