公路工程隧道施工塌方治理技术应用探讨

2020-01-19刘晓龙

中华建设 2020年10期

刘晓龙

我国公路建设在不断的增加，公路工程中的隧道工程施工项目是整个公路项目中的关键施工部位之一,隧道工程施工中出现塌方事故是公路施工中的严重事故类型。隧道塌方也是施工建设中比较多发的事故之一，会造成财产损失甚至是人员的伤亡，为了更好地解决这一问题，本文就会从隧道塌方的原因、公路工程多发的原因等方面进行分析，并且探讨出在公路工程中隧道施工塌方治理技术的应用。

隧道塌方是公路工程中较为常见的安全事故之一，而隧道工程在公路工程中同时也占据着重要的位置，所以为了建设工程更好地更安全地进行，就要对多发事故进行分析并且预防。但是现如今的施工塌方问题没有得到很好的解决，甚至比较严重。接下来本篇通过对公路工程隧道塌方的原因以及问题的解决等方面进行深入探究。

一、隧道塌方

隧道施工地质条件普遍复杂多样，这也是造成隧道塌方的主要原因。现今高速公路建设规模正在逐步扩大，公路建设也不断增加，在这种情况下，问题也更加地多样。许多隧道工程都是在复杂的地质条件下修建的，由于特殊的地质区域如薄岩体、破碎带等需要通过。当隧道工程穿越这些特殊地质区域时，开挖施工阶段则会导致其内部的应力逐步释放，再加上围岩比较松散，很容易导致石头散落，然后崩塌。这是公路隧道在施工过程中存在不同程度的故障现象，给建设和运营带来了较大的危害，也对工人的人身安全造成极大的影响。目前治理技术存在着一些不足，这就需要不断地增强措施来预防这种塌方现象。

1.隧道塌方的状况

所谓隧道塌方是指在隧道的上部，由于施工中的应力导致多处岩石和泥土崩塌的现象。崩塌主要是由于挖掘时土压的影响，隧道周边的软岩裂缝，还有可能围岩中存在节理、底板松弛和劈裂现象。

2.隧道塌方的原因

第一个原因是公路工程选择的工程地质较差，围岩自稳能力低，工程施工时还没有进行初期保护措施时就发生了塌方，这些复杂的地质有时是不具有预见性的，危险也很致命，几乎没有办法去预防。而大多数易塌方地质的特点是掌子面围岩软弱、岩体破碎、地下水发育、洞身浅，或洞区穿越断层褶皱带、膨胀岩区、高应力岩层等不良地质地段。这些复杂的地质条件给设计和施工的准确性和安全性带来了很大的困难。

第二个原因是在勘探过地形过后，没能够在设计地形中的隧区地质条件做出准确的判断，也没有考虑不良地质带来的后果。在公路建设开工以后，没有专业工作人员跟进工程的进度，导致很多时候问题的出现没来得及提前预知和预防，没有人员跟踪分析使围岩分类、支护参数设计和开挖进尺要求不合理。这些人为的失职使得整个公路工程的建设都处在危险的环境之中。

第三个原因，在建设过程中，对脆弱的周边岩盘和浅埋层等不合适的地质体进行挖掘和超前支护预处理。那么时间一长，危险程度越大，也就无法保证围岩有足够的自稳能力和自稳时间，塌方现象很容易就会出现。很多不专业的进程和步骤，不去按照规范进行公路建设施工，这些都会导致开挖爆破效果差，那么围岩应力集中，初支背后有空洞、初始支撑厚度不够，螺栓长度和数量不足，钢架间距过大，最终出现倒塌现象。施工地区的不平衡对于公路建设中塌方问题是致命的。

第四个原因是监管不到位，监控管理两者都没有发挥作用，这两方面对于塌方问题的出现有很重要的作用。这就体现了公路建设过程中对于公路建设工程的安全意识薄弱。而目前很多隧道塌方造成人员伤亡、财产损失的原因就是监管不到位。没有专业的人员，施工工人对于安全问题的不上心，管理人员以及专业人员的管控不到位，区域监管不力，不能在潜在塌方发生前掌握围岩变形规律，也没能及时预测围岩变形情况并采取必要的加固措施，以上这些都是最终导致隧道围岩的变形崩塌的形成的原因。

由以上四点可以总结出公路工程隧道施工塌方大多数问题原因在于地质本身的不稳定性以及人为监管不力两方面。

二、公路工程隧道施工塌方处理措施

从上述对公路工程中隧道施工塌方问题原因分析中可以看出主要原因是基于两点，一是地质本身的不平衡，二是人为的监控监管不当不严谨。接下来通过对上述四个原因进行逐一分析探索，如何减少公路建设工程中隧道施工中塌方问题带来的危害。

1.地质的谨慎选择

很多地质本身就存在很多方面不利于公路建设的隧道工程的建设，需要多加注意和谨慎选择。一般施工的地质条件都具有复杂化多样化的特点，所以初期的安全措施十分重要。在选择之前就要做要预防措施，然后勘探地形地质，对于有很大危险的地质区间范围内要谨慎选择，在确保有可能顺利开工并进行下去的可能性以后，才能够进行公路工程对于隧道的建设。

2.专业人员的预判和跟进

公路工程隧道施工是一项大工程，具有极大的危险性，专业人士的专业见解是工程能否施工的第一步，要有人员率先勘探和预判，才能够使得该项工作得以顺利开展。而不是盲目自信，依靠经验和不成熟的想法去做事。专业人士在施工过程也起到了很大的作用，对于项目的跟进很有必要，具体问题具体分析，从而减少问题的出现，从而有效地预防塌方。

3.明确施工具体情况

如若出现塌方现象也要注意组织工作和问题解决。在处理公路隧道塌方事故时,需要选择有经验，作业水平较高的施工人员应做好相关组织工作并且观察周围环境和施工现象。必要的情况下要配备现场安全员，以防万一。在处理过程中对实际情况进行全面跟踪，做好周边处置和排查工作。施工人员要对工程加固，以防塌方事故再次发生并且按照规范做好处理工作。技术人员对于数据要进行分析，得到更好的解决方案，从而吸取经验以及为下一次做好准备。

4.监管得当

项目需要专业人士不断跟进和不断的改进方案，在地质勘探和项目进度上都要有合理的把控。监控和管理两项都不可或缺，监控是为了防止塌方的出现，在问题开始之前就进行不断地改进，加强每一个步骤的实操性，使得安全性有所提升。管理也很重要，要管理人员，管理工程。对于人员的分配和选择都要有依据，人员的得当管理就会让工作进行的顺利。

5.注意事项

第一拱顶存在掉块可能，施工时必须佩戴安全帽。这是对安全的初步保证，要本着对自己负责的态度；第二以机械工作为主，减少人员在隧道工程内工作，并且缩短作业时间。专业人士需要不停的轮流进行观测和指导，如若发现问题，立即组织撤离；第三塌腔必须分层夯实，并设置隔水粘土层；第四机械刷坡和回填土时，不得置于顺线路方向；第五及时跟进仰拱和二衬，保证该段围岩稳定安全。

三、公路工程隧道施工塌方治理技术

公路工程隧道塌方的问题找出来了，处理措施也得到了总结，接下来要加强治理技术，使得公路工程隧道施工可以进行的顺利、安全。

1.初步处理方法

隧道崩塌应该在时间内处理。在小崩溃的情况下，纵向延伸不长，崩塌孔不高。首先，加固崩塌体两端的空腔，在破裂孔的顶部和侧面组合截取滤器或螺栓固定棒关闭，除去平衡。在大崩塌的情况下，应采用首先钻探和钻探的方法，当崩塌洞穴高，塌方的量大，崩塌体完全截断隧道体时；另外，在拆除拆除屋顶之前，应该支持倒塌和屋顶塌落。地层非常脆弱时，地面锚定棒必须放在洞口附近的地面上。管道屋顶支撑和钢骨支撑可以在隧道中使用。如果是洞穴的话，表面容易崩塌，可以采用暗黑洞和开放构造的方法。

2.加强排水工作

处理塌方的同时，要加强防排水工作。地表沉陷、裂缝采用防渗土夯实，开挖截水沟，防止地表水渗入崩塌体。当塌方到达顶部时，应在洞口表面周围挖沟排水，并在洞顶设置雨棚。坑口回填高出地面，用粘土或砌体封闭排水。当崩塌体内有地下水运动时，采用管沟引至排水沟排放，防止塌方扩大。塌方段衬砌应根据塌孔大小和地质条件进行加固。塌方发生后，应加强监测和测量，增加测量频率，并根据测量信息及时研究对策。对于浅埋隧道，应测量地表沉降。