公路隧道浅埋段特大塌方的综合处理技术

高连

摘 要：公路工程是我国交通工程中不可缺少的重要组成部分，而公路隧道则是许多大型公路工程中十分重要的一部分。在一些地质条件复杂的路段，可能发生的公路隧道塌方会对公路的正常通车造成影响。本文以某高速公路隧道的一次特大塌方为分析实例，讨论了对于公路隧道浅埋段特大塌方事故的综合处理办法，为复杂地形下的事故快速处理与正常通车提供了依据。

关键词：公路隧道 浅埋段 特大塌方 综合处理技术

中图分类号：U458 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）09（b）-0046-02

随着我国经济建设事业的飞速发展，公路里程呈现出逐年上升的趋势。特别是高速公路这种连接两地之间的重要纽带，更是当今交通运输事业中不可缺少的一部分。而在高速公路中，受到复杂的地质情况及水文的影响，常常会发生塌方事故，从而影响了正常的通车。特别是在高速公路的修建过程中，如果隧道浅埋段发生了塌方，那么施工必定会中断，影响了工期的同时，还有可能造成人员伤亡、财产损失等后果。所以，对于复杂地质条件下的公路隧道，在发生特大塌方之后的第一时间要采取相应的处理措施，在最短的时间内使隧道施工恢复正常。

1 塌方事故的概况与原因

在本文中，选取了某高速公路隧道施工的一次特大塌方事故进行分析。事故发生于2011年10月19日下午6点左右，在进行隧道开挖爆破施工时，发生了突泥现象，突泥的推进距离达到了190m，泥浆量大约为1万m3，在工作面之上的泥浆厚度达到了1m。该事故除了损坏现场的施工设备之外，并无其他方面的人员伤亡。经过对现场的分析，发生塌方的原因如下。

（1）地质构造方面。隧道选址区域断裂带发育明显，岩体破碎，断层带挤压强烈，遇水强度极低，容易变成流塑状态。

（2）水文地质方面。由于隧道节理发育明显，岩体破碎，为地下水储存及贯通提供了必要条件，在隧道局部区域形成富水区。地下水的作用使得隧道围岩的风化现象十分严重，围岩结构变得十分疏松。

（3）施工方面。发生塌方事故诱因是爆破施工，在爆破施工的强大外力作用下，周围的岩石与土壤结构稳定性受到了破坏，从而出现了特大塌方事故。

由此可以发现，此次特大塌方事故的发生与当地的自然地形条件以及人为的施工作用都有着很大的联系，在处理该事故的时候，需要根据事故发生的原因，尽量避免危险因素，争取在最短的时间内实现正常施工的恢复。

2 塌方综合处理技术流程

在隧道施工范围内，地质条件与水文环境非常复杂，在进行事故处理时需要考虑到多方面的因素。在该事故发生后的第二天，施工方就举行了现场讨论会议，围绕着对塌方事故发生原因及处理方案而展开讨论。在业主、监理、设计院以及施工方等多个机构的共同研究分析下，制定出了此次隧道特大塌方事故的处理方案。具体的处理方案包括了以下几点。

（1）排出地表突水。在此次塌方中，隧道中的突泥里面有很大一部分为突水，因此，在进行事故的处理时首先需要将地表的突水排掉。通过临时设置的排水沟进行排水处理，排水沟与周围的河道相连。避免事故处理过程中存在不确定因素，排水沟要设计成逐级递降的样式。

（2）清除隧道淤泥。此次塌方所产生的淤泥厚度达到了1m以上，在进行处理时需要控制突泥的蔓延范围，并尽早将突泥清理掉。通过精心组织，合理配置施工机械，做好安全预警，注意要避免出现淤泥的二次下滑现象或者垮塌现象，为保证隧道周围的结构稳定，临近掌子面20m内停止开挖，采用超前小导管注浆处理。

（3）工作面的注浆处理。注浆工作是塌方事故的综合处理技术中最为核心的一部分，对增强隧道围岩的穩定性具有不可替代的作用。在此次事故的处理中，采用的是临近掌子面时采用超前小导管注浆的方式，通过注浆操作，让塌方的突泥和隧道洞顶形成凝结的结构，保证工作面的强度。经测算，注浆液体的扩散半径为0.8m左右，可满足对隧道围岩稳定性增强的目的。注浆的厚度根据塌方结构与隧道设计洞顶高度的距离而决定，注浆压力为1.3MPa左右，可在此数值上下间浮动，通常浮动的幅度不超过0.2MPa。由于工作面的注浆处理是事故处理技术中的核心部分，因此，需要着重注意注浆成分、注浆压力、注浆厚度以及注浆操作流程等方面的内容，保证隧道周围的结构得到加固。

（4）对隧道的挖掘施工。在进行注浆处理之后，隧道周围的结构得到了加固，开挖前在隧道初期支护上布设拱顶下沉及围岩收敛控制点，以观测围岩及初期支护结构的变化。每6h观测一次，观测结果稳定后可以进行挖掘施工。为了保证安全，采用三台阶预留核心土的挖掘施工方式。台阶的长度控制在5m左右，开挖循环进尺控制在0.5m左右，预留的下沉量保持在0.2m左右。台阶左右两侧错开开挖，错开长度2m左右。在挖掘过程中，采用钢拱架、小导管、钢筋网以及混凝土所组成的支护体系进行支护。其中钢拱架所使用的钢筋直径为25mm，支护混凝土的强度为C30。在支护结构下，隧道的挖掘施工可以更加安全。

（5）陷坑的填埋。在塌方事故发生后，隧道中会形成较大的陷坑，需要对陷坑进行填埋处理。在填埋时，于陷坑之上架设一层直径为8mm的钢筋网，并铺上混凝土。并且，考虑到排水功能，需要在陷坑外设计排水设施，保持陷坑被填埋后的稳定性。当陷坑被填埋之后，对公路隧道浅埋段的塌方事故处理工作就已基本完成，隧道被打通后可以进行后续的施工。

3 结语

在此次特大塌方事故中，虽然没有造成人员的伤亡，但现场的多架施工设备受到了损坏，并且工期因为塌方事故而延长。通过综合处理技术对公路隧道进行处理之后，从中吸取经验，对隧道周围的地质结构有了更加深入的了解，采取了塌方事故的预防措施，可采用超前地质雷达结合水平钻的预控体系，让隧道的安全施工得到了保证。

参考文献

[1] 秦辉辉，赵占厂，李晓博，等.某公路隧道塌方原因分析及处治方案研究[J].公路，2013（1）：302-307.

[2] 张丽，陈群，张宇骏，等.云南省公路隧道塌方原因及对策分析[J].价值工程，2012，31（25）：123-124.

[3] 郝书亮.基于层次分析法的公路隧道塌方风险分析[J].低温建筑技术，2012，34（7）：152-154.

[4] 丁守阵.劈裂注浆锚固技术在某公路隧道塌方治理中的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2012（32）.endprint