隧道施工塌方风险及控制措施分析

蔡 可（四川公路桥梁建设集团有限公司公路隧道分公司 四川 双流 610200）

隧道施工塌方风险及控制措施分析

蔡 可
（四川公路桥梁建设集团有限公司公路隧道分公司 四川 双流 610200）

隧道建设中最常见的问题就是隧道塌方，在隧道施工中切实把防塌措施落实到位，真正的做到防止坍塌的发生。本文阐述了隧道施工塌方风险，进一步分析了隧道施工塌方控制措施。

隧道；施工；塌方

引言

随着我国经济建设脚步的加快，公路路网也在随之完善。公路路网的不断完善虽然给我国带来了巨大的经济效益，但也存在着一定的问题，同时为我国的公路建设带来了一定的挑战。我国地形主要以丘陵为主，为了促进公路的建设，以及建设工程的环保化与经济化，我国在不断扩大隧道工程的施工范围。通常，山路隧道的建设不会对山体造成巨大的伤害，与传统的公路建设相比，山路隧道能够保障公路建设与周边环境的和谐共存，实现建设的环保化。

1 隧道施工塌方风险

1.1 地质条件导致塌方

如果所建的隧道位于结构较为松散的堆积体，开挖后会因无法承载重力而塌方；如果穿过断裂带、褶皱带、断层带，开挖后会使围岩失去稳定性而出现塌方；如果建在破碎带，由于泥质物太多而易发生塌方；如果所建隧道地段的地下水比较丰富，岩石经过水的浸泡、冲蚀和溶解降低了岩石的强度而易造成塌方。

1.2 施工不当导致塌方

在修建隧道时，由于测量人员对隧道的设计勘测不合理而造成塌方。在施工过程中，由于施工人员施工方法不当或者在施工中没有责任意识，使修建的隧道存在质量问题和安全隐患而造成塌方。施工管理人员自身素质不够，隧道质量及安全意识淡薄，在施工中缺乏科学有效的管理而使修筑的隧道塌方。在隧道施工的过程中，常使用爆破的方式对岩层进行进行开道。然而如果爆破地点的选择不当、炸药的用量过多或者是爆破的方式不合理，就会造成隧道坍塌。

1.3 隧道的受力状况

隧道塌方其受力因素是最为重要的，在实践当中发现包括洞口塌方的受力状况和隧道内洞身塌方的受力状况。洞口仰坡变形破坏是有一些原因导致的，在设计的过程中由于变形过程中产生强烈的松动，必然在边坡的坡顶附近出现拉张裂缝的现象。在防护措施还没有做到位的时候，就会出现满足不了围岩稳定的需要，这个时候防护措施就不能有效地控制围岩变形，最终导致围岩失稳，导致一些恶性事件的发生。

1.4 隧道的设计不当

公路隧道工程设计方法有很多的方法，例如当工程类比法、理论计算法及现场监控法等，最为常用的方法就是工程类比法，该方法运用得非常的广泛。在设计过程中对围岩的判断显得尤为重要，如果对围岩的情况不明，在设计的支护类型时与实际要求不相适应，也是最终导致施工中产生松弛坍塌的原因，这时地质勘查周密详尽就显得非常重要了，很多事故证明详尽与否是造成施工塌方事故产生的诱发甚至主导因素。

2 隧道施工塌方控制措施

2.1 做好排水处理

这是因为在隧道工程的施工前或是施工中，都必须采取相应的排水措施。排水能将施工坑道外的水阻隔在坑道之外，使其不会对高速公路的隧道施工产生影响;其次是缩短施工工序之间的时差。这是因为在前一道施工工序完成之后，隔一段时间再进行下一个施工工序。会导致完成后的工序暴露在天气、地质等自然环境下，进而出现围岩分化、松动的现象。所以，前一道施工工序完成后应立即进行第二道工序，使其得到加固。

2.2 爆破控制

爆破是隧道施工中最常见的施工过程，对其施工方式进行控制能有效的预防塌方的出现。在爆破前，可采取浅眼爆破或者是眯眼爆破的方式。这能在一定程度上降低爆破的影响范围，使隧道的爆破施工在更正确的方位进行施工。与此同时，还要严格把控爆破的炸药使用量，这是隧道施工安全的重要保证。还有就是隧道施工中的支撑保护工作。隧道施工的安全与否与支护强度的设置是分不开的，必须要对施工现场的地压问题进行细致、详尽的分析。这样才能保证施工人员的安全。最后一点，就是要对隧道施工现场的各项设施进行定期的检查。在检查的过程中一旦发现围岩出现问题，就要及时向施工单位进行反应。施工单位在针对问题出现原因进行处理，以防止问题的扩大。

2.3 塌方加固处理技术

首先对塌方处进行加固处理，避免塌方面积扩大，对后续施工造成影响。其次是根据塌方特点和区域性施工形式的要求，制定有效的处理措施和方法，同时将塌方技术应用到实处。在塌方的后续处理阶段，要加强监控，掌握岩石变形的特征，不断对处理方式进行升级，使其适应隧道施工的整体性要求。

隧道塌方多是和地质因素、环境因素和气候因素有一定的联系，在具体施工过程中，需要掌握岩层的变化形式。裂缝发育和水之间有一定的联系，为了避免出现加固处理不到位的情况，需要重视结构开裂及变形因素的影响，进行径向注浆形式，达到稳固后方的作用。在后续处理过程中，由于岩层表面会出现破碎的情况，需要及时采用钢拱架和锚杆的固定形式，对变形部位进行分析。此外要在已有的范围内对轮廓线进行伸展，注浆孔一般是垂直于界面，在注浆材料应用阶段，如果出现局部渗透严重的情况，则要根据适应形式的要求，及时止水，避免渗透情况越发严重。

2.4 塌腔处理技术

为了避免出现塌方范围扩大的情况，在后续施工阶段，要根据喷、网和锚等形式的要求，及时对混凝土进行回填。塌腔的处理原则比较特殊，要起到稳定表面的作用，同时要快速处理的封闭的区域。对于塌方比较高的区域，则可以采用塌腔壁支撑的方法，确定施工工序。为了保证施工形式的有序性，需要按照未坍塌的断面要求，及时对支护参数进行调整，在初期维护过程中，可以铺挂两层EVA防水板和土工布防水层，沿开挖轮廓线外侧径向泵送1.0m厚的C25混凝土。

2.5 塌方回填技术

洞身填筑结束后，需要在后续处理过程中及时对顶部的孔洞处进行处理，泵送1m厚混凝土形成护供，根据预留形式的要求，要检查孔和回填口的要求。等到强度达到理想的要求后，要对上部空腔用轻型材料回填，或者回填细砂，形成一个缓冲保护层，保证厚度在2m以上。在塌方地段的后续处理阶段，要采用钢筋混凝土结构，根据厚度的要求，减少消极因素的影响，不宜侵占初砌断面。

2.6 加强过程及后期监控量测

塌方支稳以后，立即清方进行模筑衬砌，快速成环，在衬砌拱圈的适当位置预留注浆孔。由于隧道地质条件复杂，应高度重视监控量测和超前地质预报工作，对施工过程中可能出现的局部地段围岩破碎引起的失稳、塌方和可能遭遇的断层、涌沙、涌水都能及时预测，并对其位置、桩号、规模及发展趋势作出明确标识，提醒施工人员采取合理的开挖和支护方法，预防塌方的发生。同时，加强围岩变形观测，塌方处理阶段及塌方段地层稳定前，合理布设沉降观测点。对隧道结构的沉降、收敛以及地表沉降进行监测。可以掌握围岩力学形态的变化和规律；掌握支护的工作状态；进行工程预报，确立对策；监视险情，确保安全施工；校核工程理论完善同类工程的处理方法；

结束语

综上所述，在隧道建设中，应采取合理有效的科学措施，对采集到数据进行相应的分析，提前找到对于隧道塌方进行预防和防治的措施。同时，我们也制定出来相应的预案。当隧道塌方后，也要有相应的措施，第一时间进行相应的处理和善后工作，将塌方问题第一时间有效的解决，从而使事故造成的经济损失降到最低，人员伤亡数量降到最少，避免出现延误处理救援时机，使这些重大的事故防微杜渐。

[1]周先仓．高速公路隧道施工塌方原因及控制对策研究[J].山西建筑，2012，(15)

[2]卢相．探讨高速公路隧道施工塌方及控制策略[J].中国建筑金属结构，2013，(6)

[3]戴云峰．绍诸高速公路隧道施工过程中安全质量控制手段应用研究[J].公路交通科技(应用技术版)，2011(12)

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1007-6344（2016）04-0350-01