水利水電工程隧洞塌方原因及防范措施

劉超

摘 要： 在水利水電工程施工中，隧洞施工中其中較為關鍵的一項內容，在實際隧洞施工中，多會采用全斷面掘進法進行開挖作業，特別是對于質地堅硬及完善的圍巖結構中這種開挖方法更具適用性。當隧洞斷面較小時，則采用半幅或是其他局部開挖方法。但由于在水利水電工程隧洞施工過程中會受到較多因素的影響，施工過程中也容易出現不同程度的塌方。因此需要在實際施工過程中，針對水利水電工程隧洞塌方原因進行分析，并積極采取有效的防范和處理措施，避免隧洞塌方事故發生，保證隧洞施工的質量。

關鍵詞： 水利水電工程;隧洞;塌方;原因;預防措施;處理措施

1水利水電工程隧洞塌方的原因分析

1.1 地質勘查工作不細致，勘查資料存在問題

在水利水電工程建設過程中，地質勘查是最為基礎性的工程，同時也是其他各項工作開展的重要的前提和基礎。在實際地質勘查過程中，一旦勘查資料不詳細或是存在錯誤情況，必然會對隧洞的挖掘工作帶來較大的影響。如當地質勘查工作不到位的情況下，在前期規劃工作中無肖效的處理一些軟弱破碎的地層，隧洞施工設計方案存在一定的安全隱患。當地質勘查工作中存在紕漏時，隧洞挖掘施工風險控制措施不到位，從而導致工程建設存在一定的施工風險。另外，當地質勘查資料存在錯誤情況時，隧洞發生坍塌后，在具體救援和處理時無法提供準確的隧洞實際情況信息，這必然會對救援和處理工作帶來較大的影響。

1.2 地質因素是引起隧洞坍塌的重要原因

水利水電工程建設地質條件復雜、巖石土層不確定、工程隱蔽、水底環境多變，這就需要在施工時要隨時根據實際情況不斷調整和改變工程設計方案。但是水利工程因為受到一些條件的限制，對一些必要的地質勘查不能夠做到精準，這必然會對設計方案的精準度帶來較大的影響。一旦將隧洞軸線選擇在不良地質區域，隧洞從斷層破碎帶或是其他不良地層中穿過時，則極可能出現隧洞坍塌。

1.3 施工方法不當

在水利水電工程施工中，一些穩定性較差的圍巖開挖后沒有及時的進行支護襯砌，圍巖暴露時間過長，山巖壓力加大，從而造成坍塌。在開挖爆破過程中使用過多的炸藥或進行強爆破，造成強烈的振動而發生塌方。隧洞內部不合理的支撐結構，在進行開挖、襯砌時需要拆除，從而發生塌方。不考慮后果暫停施工，沒有做好全面的準備工作，一旦發生擾動，很容易發生塌方。

2水利水電工程隧洞塌方的防范措施

2.1隧洞塌方的預防措施

2.1.1 勘察設計階段的預防措施

在施工開始之前，需要針對施工現場的地質和水文情況進行全面的勘察，依據具體的勘察資料來開展隧洞設計。因此需要保證地質勘察結果的精準性，確保洞線能夠實現合理設置，并做好不良地質洞段的各項準備工作。而且勘查資料是設計人員進行施工現場具體斷層、破碎及富水帶等分布情況進行分析的重要依據，可以合理確定隧洞斷面型式和支護參數，避免塌方事故的發生。

2.1.2 施工中隧洞塌方的預防措施

隧洞地質情況十分復雜，即使同一洞段中不同區域的地質情況也會存在一定的差異，因此需要在隧洞施工過程中，隨時對圍巖變形和位移情況進行檢測，并掌握地質結構與地下水位的變化情況，全面掌握隧洞的實際情況，并能夠對隧洞塌方問題進行提前預報。在重視施工現場地質勘測的同時，還要對塌方先兆現象進行仔細觀察和分析，一旦隧洞頂部圍巖裂縫周圍出現巖粉、隧洞中塵土飛揚及小石塊掉落、圍巖裂縫擴大等情況時，預示著要發生塌方事故。另外，當支護拱架損壞或是變形、圍巖壓力增加等也預示著將發生塌方事故，因此要及時采取有效的措施來做好預防工作，避免隧洞塌方。

2.1.3不良洞段塌方預防方法

為了預防不良洞段塌方事故的發生，可以采用超前導洞法，在具體應用這種方法，需要對前方的地質情況進行了解，并明確具體的開挖和支護方法，增設開挖臨空面，這樣可以有效的降低爆破施工對圍巖造成的影響。也可以采用后拱后墻法，即通過先對隧洞上拱部位進行開挖，并采取支護措施，然后再對下部邊墻或仰拱開挖，有效的避免塌方事故發生。

對于隧洞塌方的預防，也可以采取強支護措施。具體需要在爆破施工后對圍巖的實際情況進行分析，并積極采取有效的支護措施避免圍巖出現松動或是變形情況。對于地質不良地段，宜采用錨噴或是網噴的支護方法。當圍巖破碎或是圍巖不穩定時，宜采用混凝土與鋼支撐或格柵鋼架組合支護，在采用這種支護方法時，需要在開挖前打超前錨桿和超前小導管。

2.2水利水電工程隧洞塌方處理措施

2.2.1 依據隧洞塌方情況采取處理方法

依據塌方規模及塌碴情況，隧洞塌方分為大塌方與小塌方兩種。若隧洞出現小塌方問題，可采取完全清理方法進行處理。需要在隧洞中建設支撐點固定隧洞頂部，起到加固作用。若隧洞出現大塌方問題， 短時間內不能完成清理工作， 因此可采用超前支撐的方法， 避免隧洞再次出現塌方問題。我們可使用鋼拱制作成防護頂棚， 以保證施工人員的安全。

2.2.2 對未塌方區域進行加固

在隧洞出現塌方問題時， 將影響整個隧洞的穩定性及安全性， 尤其是與塌方區域臨近的區域。因而， 施工人員需及時對為塌方區域進行加固， 以免這些區域出現塌方問題。在加固過程中， 我們可使用工字鋼及大直徑鋼筋構成鋼拱架， 將其支撐在隧洞穩定性較差的區域。此外， 若發現隧洞圍巖不穩定， 也需進行襯砌加固， 以免出現二次塌方。

2.2.3 施工排水措施

若隧洞開鑿深度過深可能深入地下水層， 若地下水涌出將影響隧洞的穩定性， 進而引發隧洞塌方問題。因而， 為保證隧洞的安全性及穩定性， 需及時排除涌出的地下水。在施工過程中， 需科學制定排水計劃， 在施工的同時進行排水以確保施工區域無積水， 從而保證隧洞施工的安全性。隧洞中需采用分段截流、分級抽排的方法排放地下水， 保證地下水可及時排放到各個直流點， 以免引發隧洞塌方事故。

2.2.4 鋼筋混凝土襯砌措施

在中小型水利水電工程施工中，圍巖不穩定或是隧洞不穩固情況較為常見，這種情況下可以采用鋼筋混凝土來進行襯砌施工，確保圍巖的穩定性。同時利用邊挖邊襯砌的施工方式，這樣隧洞圍巖的穩定性能夠得到保證，可以有效的避免隧洞發生塌方。

2.2.5 建設臨時支護架

在隧洞塌方事故發生后，為了及時對塌方現場進行清理，相較于鋼拱架的搭設，建設臨時支架防護能夠有效的提高施工效率。由于臨時支護架可以邊挖邊撐，有效的保證了施工的安全，施工人員通過搭設臨時防護架來完成塌方現場的快速清理。

3結束語

在水利水電工程隧洞施工過程中，隧洞塌方情況較為常見，由于這種事故多發生在地質條件較差的區域，因此在實際隧洞施工時，需要保證地質勘查的全面性，并積極做好預防工作，一旦塌方事故發生后，還要采取有效的措施進行處理，保證隧洞施工的順利開展。

參考文獻

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