城市隧道施工誘發的地面塌陷災變及其控制

何王杰

【摘?要】近年來，由于我國社會經濟的不斷發展，城市隧道工程也在逐漸的增多，而由此而引發的各種安全事故也隨之不斷發生，特別是有關地面塌陷的事故。地面塌陷事故的出現，不僅對工程本身的危害較大，而且嚴重影響到整個施工的安全以及相關城市居民的生命財產。因此，文章對我國城市隧道施工中誘發出現的地面塌陷災變的原因進行全面的分析，進而在此基礎上采取相關的措施，以有效控制地面塌陷災變事故的發生。

【關鍵詞】城市隧道施工;地面塌陷;控制

0.引言

隧道施工對一個城市長期發展有著重要的作用，不僅能有效緩解城市的交通擁堵問題，給人們的出行帶來更多上的便利，而且也在一定程度上推動了該城市的城市化發展水平。然而，目前卻有較多的隧道施工工程在施工的階段就造成了一系列的安全事故，對人們的生命財產與國家的財產到了嚴重的威脅。如北京由于隧道施工而造成的安全事故有44起，且以地面塌陷事故為主，有16起，占了總事故的36%。而南京的地鐵施工中隧道工程施工而誘發了漢中路地面發生塌陷事故，造成該地區的天然氣管道破裂，進而引發了較大范圍內的爆炸事故，且城市路面也出現了較大范圍內的塌陷，嚴重影響到了該地區人們的正常生活。因此，針對這些頻頻出現的地面塌陷事故，我們必須全面分析其誘發原因，進而有效控制其發生率。

1.城市隧道由施工誘發的地面塌陷災變現象分析

首先，施工開挖過程中造成的地面塌陷。在隧道的施工過程中，必然會遇到土方的開挖，而在開挖的過程中又必然會影響到上覆地層原本的結構，并使其結構在應力的傳遞與變形的程度方面發生嚴重的變化，再加上在隧道開挖中極有可能引起水土的流失的凍結，若是這些現象同時發生，則勢必會造成施工地的地層在物理力學上發生巨大的變化。而這時，在隧道的施工實踐中圍巖的壓力拱就會隨著施工地的上覆底層的厚度以及土層中各物理力學的變化而隨之變化，一旦外界的壓力大大的超多了圍巖的應力分界點，而施工方對土體又沒有采取必要的支護措施，最終將導致地面塌陷事故的發生。

其次，管線的滲漏。一般情況下，城市隧道的施工都是在地下進行的，加之我國大多數城市的地下管道普遍存在不足，由此而導致的地下排水管道漏水現象時常出現。而這些管道的滲漏極有可能引發地下流沙的運動，從而在隧道的周圍形成一個水囊或是空洞，一旦是隧道給工程的施工開掘到了管道附近的時候，其施工活動就必然造成更加嚴重的管道滲漏現象，甚至是造成管道的破裂，進而誘發大量的涌水，改變地質的物理結構，最終促使地質受力結構出現失衡，引發地面的塌陷。

最后，地基中的土質較差。從本質上來看，這種現象造成的地面塌陷主要是由于地層中的空洞出現了坍塌與破壞，進而引發地層空洞上方的地層出現力學上的失衡，而隨著失衡的加重，地面塌陷就成了必然。

2.城市隧道的地面塌陷災變控制分析

首先，從宏觀角度來說，在日常的經濟建設中，相關單位要加強對地質的保護，頒發相關的政策，以嚴格控制相關地下礦產的開采，并有效減少對地下水的抽取，以確保地下的水位的下降能被控制在可接受范圍內，最終減少地面塌陷現象的出現。而對于施工范圍來說，其在開挖的過程中，必須對土體采取一定的支護措施，以增強圍巖的應力，減少塌陷的發生。

其次，對地下管線采取有效的安全控制技術。在施工的過程中，施工方必須采取一定的措施以解決管線的滲漏情況。如在施工前期，就去全面掌握施工區域的管線總體的布置情況，進而根據管線的具體位置，制定出科學的管線保護方案與加固方案，對那些年代久遠的管線要及時的加固或更換，以確保管線的完好無損。同時，施工方也可有效采用間接測點與直接得點兩種檢測方法對施工地區的管線實行實時的動態檢測，通過綜合分析這兩種測量數據，提高測量的精確性。

最后，有關不良地質的處理技術。該技術的運用主要包括了突出對不良地質的超前檢測與對不良地質采取有效的改良與加固的措施兩方面的內容。因此，在實際的施工過程中，施工單位需對地質體實施檢測，對于不同的地質體采取不同的應對措施。如富水區，就需首先探明其滯水區有無補給的水源，并確定其對周邊管線可能帶來的影響，進而對管線進行疏通、清污處理，并采取注漿加固的手段，以改善其地層的條件，從源頭上避免地面塌陷的發生。

3.結束語

總之，城市隧道工程的建設在人們的日常生活與生產實踐中有著較大的現實意義，因此，實際的施工過程中，施工單位需根據施工地的實際土質情況、地下管線等情況，采取相關的措施對其加以解決，并在開挖的過程中，做好預防的工作，從而有效避免安全事故的發生，確保施工質量與效率，最終推動城市的可持續發展。

參考文獻：

[1]蘇海鵬.城市隧道施工誘發的地面塌陷災變機制及控制研究[J].四川建材，2012，38（6）：173-174.

[2]張成平，張頂立，王夢恕等.城市隧道施工誘發的地面塌陷災變機理及其控制[C].第2屆全國工程安全與防護學術會議論文集.2010：51-57.

作者簡介：

邱政（1992.4）.男.漢族.四川廣元人，西南交通大學峨眉校區?土木工程系?2011級?鐵道工程專業?本科.研究方向：隧道工程

（作者單位：浙江華遠建設工程有限公司）