公路隧道突发涌水塌方处理措施

马云刚

（中国水利水电第八工程局有限公司投资公司 湖南长沙 410004）

引言

近年来，随着交通建设的快速发展，隧道工程数量越来越多，隧道工程质量安全也成为了人们关注的重点。但隧道工程在施工过程中经常需要经过地质复杂的地段，在诸多因素的影响下，容易出现涌水情况，进而导致塌方事故。如果没有对涌水塌方采取及时有效的控制措施，那么会造成严重的后果。就目前来看，在隧道施工过程中，涌水事故频频发生，如何做好隧道施工中涌水塌方的处理是施工单位需要重点考虑的问题。针对公路隧道突发涌水塌方，作为施工单位，需要结合实际施工地质情况，利用相应的技术方法对导致事故发生的成因进行分析，进而结合事故情况及时给予针对性的处理，以此避免事故的进一步扩大，最大程度保证公路隧道工程质量。

1 工程概况

巴拉路工程位于四川省甘孜州巴塘县境内，金沙江左岸。巴拉路的建设直接为金沙江拉哇水电站建设服务，属于拉哇水电站的对外交通专用公路。该段进场公路由巴楚河隧道和明线段组成。巴楚河隧道是曲墙式隧道，隧道起讫桩号为K0+225.0-K3+328.0，隧道长为3103m，埋深的最大值为500m左右。该隧道施工采用台阶法进行，2012年8月25日晚掌子面开挖至K2+540处时，掌子面出现涌水大塌方，塌方石渣封堵了整个上台阶，涌水量约300m3/h。塌方段围岩以绿泥角闪片岩夹黑色炭质夹层，节理裂隙发育，岩体完整性差，多处见裂隙水发育。由于涌水塌方情况的发生，紧邻掌子面已完成初期支护段的钢筋拱架遭到不同程度的损毁，喷射混凝土也有不同程度的剥落。不仅会影响到整体公路隧道的建设质量，甚至会导致生命财产损失。因此，需对导致发生涌水塌方的成因进行分析，采取有效的措施进行处理，来保障隧道施工安全。

2 成因分析

在突发涌水塌方后，第一时间对地质情况进行分析，通过了解涌水塌方的发生频率，分析涌水物成分，发现导致涌水塌方发生的主要原因是构造破碎带受到溶蚀，所以形成涌水塌方段熔腔[1]。突发涌水塌方是由隧道熔腔和较多的地下水共同作用造成的。在隧道施工过程中，位于破碎带熔腔的地下水的开挖卸荷结合地下水汇聚，会形成静水压力，进而转变为动态水压，最终对隧道裂缝和空隙造成冲刷，随着地下水的不断涌入，就会造成大面积涌水情况，涌水中携带大量的泥碎石，致使岩块间形成若干空腔，进而引发塌方。

3 公路隧道突发涌水塌方处理措施

3.1 稳定掌子面

当公路隧道突发涌水塌方时，施工人员需要第一时间对掌子面进行稳定。比如可以在掌子面处采用厚度为10cm的喷混进行封闭，以保证围岩的稳定可靠性。另外，可在围岩和拱架上设立多个角撑架，保证掌子面的稳定性[2]。在封闭地表过程中，采用砂浆完成。对于渗水裂隙，需采填补灌浆的方法进行封闭，以减少地下水，进而控制涌水塌方现象。

3.2 超前锚杆

除了稳定掌子面，也可运用自动进锚杆完成超前支护工作。在施工过程中，每个锚杆的环向距离为20cm，倾角控制在10～15°之间。钻进锚杆时，要注浆加固熔腔内的泥土，避免泥土由于涌水的出现造成冲刷，从而让塌方情况得到控制。通过实施超前锚杆施工，可以有效控制突发涌水塌方情况的进一步发展，进而避免突发涌水塌方造成进一步的影响和损坏[3]。

3.3 超前管棚加固

施工人员还可以利用超前大管棚预注浆对熔腔破碎带段进行加固。在钻进管棚过程中，不能封堵注浆孔，在完成管棚施工后，需要针对熔腔破碎带段用注浆进行加固。另外，为了保证隧道开挖的稳定性，可对初期支护强度进行加密，以更好地保证隧道施工质量。

3.4 导排地下水

当遇到突发涌水塌方情况，需要立即进行地下水排出，否则地下水的汇聚还会造成涌水塌方的进一步发展。在掌子面挖掘施工过程中，根据钻孔揭露的情况，预埋排水管，地下水通过排水管排出，以减少破碎带水系的破坏程度[4]。另外，为了更好的保证隧道施工中初期支护和掌子面的稳定可靠性，还应该注意泵送混凝土进行空腹的回填。

4 公路隧道涌水塌方的预防建议

隧道施工与普通路面施工相比具有一定的难度性和复杂性，这是因为很多隧道工程的地质条件十分复杂，因此在各种因素的影响下，隧道施工质量有时也容易受到影响。例如一旦发生涌水塌方事故，不仅会影响整体工程质量和效率，同时还会造成不同程度的生命财产损失。因此，对于公路隧道涌水塌方，及时有效的处理固然重要，但科学有效的预防才是根本。

（1）就地质复杂的隧道施工地段而言，由于地质条件的复杂性和不确定性，再加上地下容易形成水囊和水库，所以涌水几率较大，而一旦发生涌水，进而就会引发塌方。对此，需要在隧道施工前加强地质勘查、野外调查，同时在施工范围内扩大调查范围，才能更加详细地了解隧道施工处的地表情况。在勘查调查后，对相关资料进行认真研究和分析，切实掌握相关的地质构造、裂隙、节理情况，同时了解地下水的类型、积水情况。进而对可能出现涌水的位置、用水量等信息进行预测，这样一来就可在施工前采取针对性的排水措施，消除安全隐患。在做好预防措施后，开展隧道施工，也可以更好地保证施工质量及效率，最大程度减少用水塌方的发生率。

（2）为了预防用水塌方的发生，在隧道施工过程中还需要加强对施工的监督和管理[5]。比如管理人员需加强对每一个施工环节的控制，尤其对容易发生涌水塌方的施工段，更应该做好施工质量管理工作。在施工完成后，仍需进行监控测量，最大程度保证施工质量，根据实际施工情况，切实做好支护施工、加固施工等工作，以避免涌水塌方的发生。如果已经发生涌水塌方，也需对涌水量、水质变化情况等进行严密监视，及时调整初期支护参数，防止涌水塌方进一步发展，降低事故损失程度。

5 结束语

针对隧道工程突发涌水塌方事故，施工单位不能盲目进行处理，要结合实际地质、环境、施工等情况，对导致事故发生的形成机制进行分析。在充分了解事故发生原因后，进而采取针对性的措施进行处理，才能更好地保证处理质量和效率，避免涌水塌方再次发生。为了预防涌水塌方事故的发生，在隧道施工过程中，施工单位要切实做好施工质量管理，最大程度保证施工质量和安全，降低涌水塌方事故发生率。