水利水电工程隧洞塌方原因及防范措施

刘超

摘 要： 在水利水电工程施工中，隧洞施工中其中较为关键的一项内容，在实际隧洞施工中，多会采用全断面掘进法进行开挖作业，特别是对于质地坚硬及完善的围岩结构中这种开挖方法更具适用性。当隧洞断面较小时，则采用半幅或是其他局部开挖方法。但由于在水利水电工程隧洞施工过程中会受到较多因素的影响，施工过程中也容易出现不同程度的塌方。因此需要在实际施工过程中，针对水利水电工程隧洞塌方原因进行分析，并积极采取有效的防范和处理措施，避免隧洞塌方事故发生，保证隧洞施工的质量。

关键词： 水利水电工程;隧洞;塌方;原因;预防措施;处理措施

1水利水电工程隧洞塌方的原因分析

1.1 地质勘查工作不细致，勘查资料存在问题

在水利水电工程建设过程中，地质勘查是最为基础性的工程，同时也是其他各项工作开展的重要的前提和基础。在实际地质勘查过程中，一旦勘查资料不详细或是存在错误情况，必然会对隧洞的挖掘工作带来较大的影响。如当地质勘查工作不到位的情况下，在前期规划工作中无肖效的处理一些软弱破碎的地层，隧洞施工设计方案存在一定的安全隐患。当地质勘查工作中存在纰漏时，隧洞挖掘施工风险控制措施不到位，从而导致工程建设存在一定的施工风险。另外，当地质勘查资料存在错误情况时，隧洞发生坍塌后，在具体救援和处理时无法提供准确的隧洞实际情况信息，这必然会对救援和处理工作带来较大的影响。

1.2 地质因素是引起隧洞坍塌的重要原因

水利水电工程建设地质条件复杂、岩石土层不确定、工程隐蔽、水底环境多变，这就需要在施工时要随时根据实际情况不断调整和改变工程设计方案。但是水利工程因为受到一些条件的限制，对一些必要的地质勘查不能够做到精准，这必然会对设计方案的精准度带来较大的影响。一旦将隧洞轴线选择在不良地质区域，隧洞从断层破碎带或是其他不良地层中穿过时，则极可能出现隧洞坍塌。

1.3 施工方法不当

在水利水电工程施工中，一些稳定性较差的围岩开挖后没有及时的进行支护衬砌，围岩暴露时间过长，山岩压力加大，从而造成坍塌。在开挖爆破过程中使用过多的炸药或进行强爆破，造成强烈的振动而发生塌方。隧洞内部不合理的支撑结构，在进行开挖、衬砌时需要拆除，从而发生塌方。不考虑后果暂停施工，没有做好全面的准备工作，一旦发生扰动，很容易发生塌方。

2水利水电工程隧洞塌方的防范措施

2.1隧洞塌方的预防措施

2.1.1 勘察设计阶段的预防措施

在施工开始之前，需要针对施工现场的地质和水文情况进行全面的勘察，依据具体的勘察资料来开展隧洞设计。因此需要保证地质勘察结果的精准性，确保洞线能够实现合理设置，并做好不良地质洞段的各项准备工作。而且勘查资料是设计人员进行施工现场具体断层、破碎及富水带等分布情况进行分析的重要依据，可以合理确定隧洞断面型式和支护参数，避免塌方事故的发生。

2.1.2 施工中隧洞塌方的预防措施

隧洞地质情况十分复杂，即使同一洞段中不同区域的地质情况也会存在一定的差异，因此需要在隧洞施工过程中，随时对围岩变形和位移情况进行检测，并掌握地质结构与地下水位的变化情况，全面掌握隧洞的实际情况，并能够对隧洞塌方问题进行提前预报。在重视施工现场地质勘测的同时，还要对塌方先兆现象进行仔细观察和分析，一旦隧洞顶部围岩裂缝周围出现岩粉、隧洞中尘土飞扬及小石块掉落、围岩裂缝扩大等情况时，预示着要发生塌方事故。另外，当支护拱架损坏或是变形、围岩压力增加等也预示着将发生塌方事故，因此要及时采取有效的措施来做好预防工作，避免隧洞塌方。

2.1.3不良洞段塌方预防方法

为了预防不良洞段塌方事故的发生，可以采用超前导洞法，在具体应用这种方法，需要对前方的地质情况进行了解，并明确具体的开挖和支护方法，增设开挖临空面，这样可以有效的降低爆破施工对围岩造成的影响。也可以采用后拱后墙法，即通过先对隧洞上拱部位進行开挖，并采取支护措施，然后再对下部边墙或仰拱开挖，有效的避免塌方事故发生。

对于隧洞塌方的预防，也可以采取强支护措施。具体需要在爆破施工后对围岩的实际情况进行分析，并积极采取有效的支护措施避免围岩出现松动或是变形情况。对于地质不良地段，宜采用锚喷或是网喷的支护方法。当围岩破碎或是围岩不稳定时，宜采用混凝土与钢支撑或格栅钢架组合支护，在采用这种支护方法时，需要在开挖前打超前锚杆和超前小导管。

2.2水利水电工程隧洞塌方处理措施

2.2.1 依据隧洞塌方情况采取处理方法

依据塌方规模及塌碴情况，隧洞塌方分为大塌方与小塌方两种。若隧洞出现小塌方问题，可采取完全清理方法进行处理。需要在隧洞中建设支撑点固定隧洞顶部，起到加固作用。若隧洞出现大塌方问题， 短时间内不能完成清理工作， 因此可采用超前支撑的方法， 避免隧洞再次出现塌方问题。我们可使用钢拱制作成防护顶棚， 以保证施工人员的安全。

2.2.2 对未塌方区域进行加固

在隧洞出现塌方问题时， 将影响整个隧洞的稳定性及安全性， 尤其是与塌方区域临近的区域。因而， 施工人员需及时对为塌方区域进行加固， 以免这些区域出现塌方问题。在加固过程中， 我们可使用工字钢及大直径钢筋构成钢拱架， 将其支撑在隧洞稳定性较差的区域。此外， 若发现隧洞围岩不稳定， 也需进行衬砌加固， 以免出现二次塌方。

2.2.3 施工排水措施

若隧洞开凿深度过深可能深入地下水层， 若地下水涌出将影响隧洞的稳定性， 进而引发隧洞塌方问题。因而， 为保证隧洞的安全性及稳定性， 需及时排除涌出的地下水。在施工过程中， 需科学制定排水计划， 在施工的同时进行排水以确保施工区域无积水， 从而保证隧洞施工的安全性。隧洞中需采用分段截流、分级抽排的方法排放地下水， 保证地下水可及时排放到各个直流点， 以免引发隧洞塌方事故。

2.2.4 钢筋混凝土衬砌措施

在中小型水利水电工程施工中，围岩不稳定或是隧洞不稳固情况较为常见，这种情况下可以采用钢筋混凝土来进行衬砌施工，确保围岩的稳定性。同时利用边挖边衬砌的施工方式，这样隧洞围岩的稳定性能够得到保证，可以有效的避免隧洞发生塌方。

2.2.5 建设临时支护架

在隧洞塌方事故发生后，为了及时对塌方现场进行清理，相较于钢拱架的搭设，建设临时支架防护能够有效的提高施工效率。由于临时支护架可以边挖边撑，有效的保证了施工的安全，施工人员通过搭设临时防护架来完成塌方现场的快速清理。

3结束语

在水利水电工程隧洞施工过程中，隧洞塌方情况较为常见，由于这种事故多发生在地质条件较差的区域，因此在实际隧洞施工时，需要保证地质勘查的全面性，并积极做好预防工作，一旦塌方事故发生后，还要采取有效的措施进行处理，保证隧洞施工的顺利开展。

参考文献

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