隧道施工中塌方的处理措施
2018-02-14荆辉
荆辉
(中铁隧道股份有限公司 河南郑州 450000)
1 隧道施工中发生塌方的因素
1.1 不良地质条件
因为地质条件的繁杂多变,地下项目难免会通过褶皱结构、断层、节理裂隙发育地带,或因为围岩本身不稳定与已切割成碎块而强度低,构造松散,节理面有泥质物和岩屑充填,而且支护的不及时而暴露时间太长,造成围岩风化严重,或由于通过断层,突然遇到相对高水压富水洞段,向洞室内漏出地下水,淘空了断层结构带中破碎岩体与充填物时,还有因为岩层产状不利或由于岩爆等很多地质因素而出现不同程度的塌方。
1.2 隧道设计考虑不周全
隧道在设计时,因为业主担心勘察费用太高或简陋的勘察设备方法,对隧道所在区的地质状况了解不清,地质资料不具体,对也许会遭遇断层、富水、岩爆、瓦斯状况估计不足,对也许会遭遇塌方和粗出现塌方后的处理缺少准备与相关的技术方法,还有安排不合理的工期,盲目追求进度,对不稳定围岩没有实施有效科学的支护;另也许会为项目减少投入,安全支护参数太小,没有获得支护稳定围岩的作用,而最后造成相对大塌方的出现。
1.3 施工因素
施工是导致塌方的直接原因,因为对地质状况掌握不够,从而选取不合适的施工技术,或选取了不合适的围岩状况的施工方法,而且又没有使用其他补救方法,则会导致围岩塌方,甚至因为塌方处理不当也会导致再次塌方或导致更大的塌方。
2 塌方的处理措施
2.1 对施工地段实施观察和测量
在隧道施工的时候,要随时实施测量与观察现场围岩收敛变形程度和项目地质的变化,及时预报围岩的稳定状况,当围岩形成异常收敛,或发生别的塌方预兆时,要立即使用相关的方法实施衬砌或增强支护。对开挖工作面四周的裂缝状况与支护情况进行察看并描述,这对判断围岩的稳定性相对有利。而在完成开挖支护施工后测量围岩的位移,直接反应了隧道每一项动态指标的改变,这些量测数据为围岩安全稳定的判定供应了有效的根据。一般使用五点量测法对围岩位移实施测量,五点为两侧边墙中部、两侧拱脚、拱顶,严格依据标准的要求对测量的频率进行确定,并由专人实施操作,及时处理测量数据,确保其可靠、及时、正确,为隧道的安全施工,防治塌方供应根据。量测频率依照每天位移速度与量测断面距开挖面距离确定。
2.2 塌方处理方案的确定
塌方处于浅埋地段并且没有影响到地表顶面时,对没有塌方的部分则需要在处理的时候增强支护,塌方位置运用早强锚杆或是运用挂设钢筋网喷护的技术来实施处理。当处于浅埋地段而且顶面对地表带来较大影响的塌方状况时,受到影响的地表需要先处理,能够使用钻孔注浆加固或是打设垂直锚杆注浆等技术来处理。同时还要把地表的排水工作做好,等加固地表后再对洞内塌方位置进行处理。处于浅埋地段的漏顶塌方事故出现时,会导致堵塞洞口,所以处理时需要先加固洞口没有塌方地段,之后塌洞的洞壁运用部分打设锚杆挂钢筋网、喷射早强混凝土来加固。再依据塌方规模大小来使用合理的清除方法。在实施加固塌方处,需要对塌方地表漏洞进行回填,让其恢复到原状。需要先加固深埋地段的塌方之后再依据现实状况实施详细的处理。对于完全因为地质状况而导致的塌方,在处理时需要实施加固围岩,塌方段运用超前注浆支护与型钢钢架强支护等方法来通过。假如塌方由地质与地下水一起引起来的,地下水的堵、截和排等工作则需要先做好,塌方问题先把地下水处理完后再处理。当发生冒顶塌方时,要把地表径流水的排泄做好,以实施有效控制塌方范围。
2.3 小塌方的处理
隧道施工中小塌方是相对常遇到的情况。由于塌体牵涉面不大,能直接调查塌穴形状与摸清塌体的也许会补给来源,所以一般应用崩塌间歇空地,及时实施支护塌穴与塌方口,并临时支撑架设在塌碴上,之后把塌体铲除,边清边转换成正式的支护,紧跟后续工序,这就是小堵清。
2.4 大塌方的处理
而当塌体高于拱顶开挖线,塌体完全堵塞拱顶时,塌体规模大,而且不能直接观察,摸不清塌体的补给状况,这种塌方属于大塌方。在遇到大塌方的时候,不可以使用支护塌穴的形式,也不可以清碴,这样非常可能随清随塌,快速扩大了塌方面积,而只可以用“箍穿”的技术。所谓“箍”就是实施加固塌方前端的衬砌工作,制止塌方延伸;所谓“穿”就是用护挖技术在塌体内用小导管穿过并注浆。
2.5 治塌先治水
隧道施工的大敌是水,它冲刷、软化、溶解某些围岩,让地质条件快速恶化。尤其是在断层破碎带、堆积层与风化严重地段,其更为明显的损坏作用。这些地段本来就容易出现塌方,而又刚好是地下水频繁活动的地段,所以常让施工困难。许多工点的实际情况也说明了这一点:一般塌方地段大部分有水,水的活动助长了塌方的发展。所以,总结之前的经历就是是治塌先治水。塌方处理时要增强防排水处理,避免地表水灌入塌方地段,并及时使用措施把塌方地段的地下水引出。
3 结语
塌方事故是非常难治理的,假如不能针对事故出现的状况实施实地分析,就非常难完全治理好事故,有的时候还也许会导致一边整治一边继续塌方的情况。所以,施工单位有必要增强剖析隧道塌方缘由,尽可能扫除各类导致塌方的原因,确保隧道的项目质量。
[1]杨文奇.隧道施工塌方的预防及整治[J].科技与企业,2013,22:221~222.
[2]韩学文.隧道塌方处理及防治措施[J].交通世界(建养·机械),2013,Z1:231~232.