隧道施工中塌方的預防與處治措施淺析

近年來，我國鐵路和高速公路的建設規模日益增大，建設里程不斷增加，隨之隧道建設數量增多，而隧道建設不但需要面臨復雜地形和地質環境，還存在地質斷裂帶、巖溶區域等情況，使隧道施工安全問題備受關注[1]。在實際施工中，隧道圍巖不僅是開挖對象，同時也是支護對象。在開挖之前，圍巖處在平衡中，隨著開挖的推進，既有應力平衡會被打破，在自重、結構應力等共同作用下應力重新分布，并于隧道初期支護下試圖重建新的平衡體系。而在這一過程中，如果平衡體系得以建立，那么隧道整體結構穩定，反之則會導致早期支護失去穩定性而出現塌方現象。因此，在隧道施工中必須進行針對性預防，在出現塌方后盡快制定有效的處治對策，以確保隧道的安全、順利施工。

1.隧道施工塌方分型

從以往隧道施工塌方發生情況來看，表現方式不同，以溶洞塌方、破碎體塌方、斷層塌方、泥石流塌方等最為常見。依照塌方規模通常分為小、中、大3類，如表1所示。

表1 基于規模的塌方分型

此外，依照隧道施工塌方發生機理主要分為：（1）危巖滑動塌方，主要發生在節理較為發育的堅硬巖層。由于巖層結構面相互交錯而出現影響巖體穩定性構造，成為危巖體，在隧道開挖振動或者地下水等誘發下，巖體滑動剪切力顯著高于抗滑動力而使得巖體沿著滑動面松脫，如圖1所示。（2）松散巖體垮落塌方，一般發生在節理很發育—極發育松散巖層或者破碎巖層中，也發生于溶洞、采空等區段[2]。……