水利工程隧洞施工坍塌的处理技术研究

蒙克巴依尔

摘 要：随着近些年来我们大力加强水利工程建设以来，水利事业在此期间获得了较大程度的发展。众所周知，在水利工程建设过程中往往需要挖掘一些隧洞，用于铺设引水管线以及加固堤坝根基，但是通常情况下隧洞的施工具有难度大、周期长、技术要求高的特点，出现坍塌事故也是常有的事。鉴于此，本文将着重分析小型水利工程隧洞塌方原因以及相应的预防和处理措施，希望能够对今后更好的进行隧道施工，避免坍塌事故提供一些借鉴和参考。

关键词：隧洞施工；坍塌；预防；处理措施

中图分类号： TV 文献标识码： A

通常而言，在大多数小型水利工程隧洞的施工断面都比较小。大量的事实证明，在这种情况下我们最好的办法就是采取全断面开挖方式。但在实际施工中我们会发现由于地质条件的恶劣，很多小型隧洞施工不得不采用半幅开挖或者其他方法。尤其是第四类及第五类围岩，由于这两种岩石的稳定性不够，如果仍然采用全断面开挖方式是难以最终成型的，此时采用半幅开挖或者边开挖边支护等施工措施是比较贴合实际的。但是就算如此我们依然无法完全避免坍塌事故的发生。因此我们应当分析原因并且找到行之有效的方法予以解决才对。

1出现坍塌事故的原因

通过大量的调查显示，在水利工程的隧道施工中导致坍塌的原因多种多样，归纳起来主要有以下几点原因。

1.1没有重视地质条件的影响。

通常的说，在建造小型水利工程的时候会受到资金紧张的困扰，很多时候项目建设对地质条件没有做详细的勘探，因此在后期的施工过程中对于隧洞所在地段的水文和地质资料缺乏，这样一来在设计致使隧洞设计的时候很难将隧洞轴线选在最佳位置而将其建在不良的地质层中，当隧洞施工行进过程中造成塌方也就不足为奇了。除此之外，地表水和地下水的渗漏和贯穿，也会大幅度的降低致隧洞软岩的强度，如果在这个时候有孔隙水作用的软岩存在其中，开挖过程则非常有可能发生坍塌，如不及时加以处理的话，只会造成塌方的区域越来越大，破坏力越来越强，严重的话甚至造成隧洞改线心；

1.2地质勘察资料与工程实际不吻合。

具体地说，就是我们搜集和整理出来的地质资料中对于在施工过程中有可能出现的不良地质条件并未作出详细的描述，从而比较缺乏工程技术的支撑，这也会同时造成无法科学合理设计与之对应的预防以及处理措施。这样一来一旦工

程施工遇到不良地质条件通常会让大家感觉措手不及，越是如此越是容易出现坍塌了。

1.3在设计隧洞不良地质段时欠考虑。

主要表现在没有周全的考虑到结构衬砌支护形式和强度要求，因此无法满足特殊地质的承载力要求，忽略了对那些在施工作业过程中的山岩压力、高地应力等因素。在这种情况下去长时间施工的话出现衬砌结构物裂缝或者结构遭受挤压破坏则显得比较正常了。

2加强隧洞预防及处理的方法

从过去这么多年的施工经验来看，为了更好的解决隧洞施工的坍塌问题，我们应该坚持以预防为主的原则来进行全面展开。具体地说，设计和勘探人员在施工之前要事先对该区域的地质条件做深入细致的了解并且找出哪些地方有可能会出现坍塌，并且对这些不良地质制定出切之可行的应对措施，设计好以后就要严格的遵守，施工单位要按规定程序来组织施工人员进行施工。

2.1细致入微的做好前期地质勘测与设计相关的工作。

概括地说，就是在施工之前勘测与设计要事先进行深入细致的全面调查隧洞所在区域的地质条件（包括水文地址和工程地质条件），通过这种方式做到心中有数，尤其是对于隧洞轴线和进出口区域的相关地质资料一定要全面掌握，与此同时，对于那些不良地质要有相应的论证加以证明，从而最大限度的避开发生塌方的不良地质段。但是有一点值得注意的是，我们在选择洞线的时候往往会无法避开有坍塌潜在危险的区域，在这个时候我们应事先制定相应的解决措施和技术方案，从而在施工的过程中遇到相应的问题也不会慌乱，以此来保证施工作业的顺利开展。

2.2按“小塌清、先支后清”以及“大塌穿，先棚后穿”的原则进行处理。

就目前而言，这也是最为有效的解决坍塌事故的方法。其中“小塌清、先支后清”指的是当塌方区域比较小的时候，我们可采用措施将塌方全部清除。值得注意的是，事先我们应牢固支撑塌方的顶部位置，通过这种方式避免进一步的塌落，防止洞顶的岩石掉落不经意间会砸伤施工人员，从而保护施工人员的生命安全。这是因为当隧洞首次塌方后，塌方坑道的两侧边坡依然会不稳定，如果在这种情况下先清除塌碴极易导致侧壁的受力不均而松动塌落，塌方坑道会在短时间内迅速增宽，自然拱也会随之增高而造成再次塌方。所谓“大塌穿，先棚后穿”指的是当塌方量很大，短时间内无法完全清除，而塌穴形状和大小一时又无法找出时，我们应当将塌方体看成是松散破碎的地层，在这种情况下最好的办法就是采用开挖导、坑超前支撑的方法去穿越塌方体。有一点值得强调的是，在穿越前必须确保塌方部位的两端支顶是牢固的，绝不可以存在松动的地方。在穿越的过程中使用插板法予以支撑，具体地说就是将插板插入导坑顶部形成棚顶来加以保护，然后再逐步开挖进占（可以考虑边挖边衬砌）。

2.3施工中合理选择防塌技术和施工方法。

为了做到这一点，我们要做的事情很多，包括准备必要的材料和工具，搞好施工排水，合理掌握开挖进度，加强支撑和衬砌进度等。做好了这一系列的工作之后，相关工作人员还需要在施工过程中进行定期或者不定期的反复检查，一旦发现有塌方的潜在危险或者预兆要在第一时间通知技术人员采取工程技术措施来防止塌方事故的发生。但是有一点值得注意的是，虽然说我们在工程实施工程中最大限度的做好了各方面预防工作，但塌方事故有的时候依然会无法避免，其中的原因也有很多，有些是人为因素，有些是非人为因素。如果一旦发生了塌方，我们应首先加固还没有塌方地段来防止塌方进一步蔓延，这样也可以让抢险工作处于一个相对安全的环境。

2.4对于松散破碎段的塌方地层要进行超前支撑和采用开挖导坑。

具体地说需要从以下三个步骤进行：首先支撑拱的顶部位置，从而牢固支撑塌方部的两端。事实证明，通过这种方式可以有效防止塌方的进一步延伸。牢固之后我们再使用插板法或者管棚法支护，从而形成棚顶。棚顶形成之后开始逐步开挖进占，值得注意的是，在开挖进占的过程中一定要综合考虑边挖边衬砌的实际情况，从而更好的控制开挖速度和支护间距。

结束语

综上所述，随着水利工程建设得如火如荼，我国也加强了隧道的建造力度。然而在建隧洞的过程中有一个必须面对和解决的重要问题—坍塌。为了顺利的开展隧洞施工，并且确保施工人员的人身安全，设计和勘测人员必须要实现深入细致的掌握隧洞的地质条件，对于那些地质条件不良的区域要尽可能的避开，如果是为了建设的需要无法避开的话，应当在施工前采取与之对应的预防措施以及做出一旦发生坍塌事故应当如何处理的具体解决方案。

参考文献

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