高速公路隧道塌方段及其影响段处治安全技术研究

陈建军

摘要：高速公路的顶部覆盖层薄，围岩不完整，地下水的活动范围较大，如果处治时间不及时，很可能造成高速公路隧道出现塌方，一旦出现塌方事故，就会延长高速公路的正常工期，还会增加高速公路的修建成本，给后期的养护等工作带来非常大的麻烦。本文将对高速公路隧道塌方的原因进行详细分析，并对隧道塌方的处治安全技术进行深入探究，最后进行工程案例的分析，具体探究高速公路隧道塌方段及其影响段处治安全技术的实施。

关键词：高速公路，隧道塌方，处治安全技术

现阶段，在高速公路建设的过程中，隧道的建设是个非常重要的施工阶段，由于隧道工程的性质比较特殊，如果不及时支护很容易造成塌方事故，还会连带周围的施工路段，所以应及时进行高速公路隧道塌方段及其影响段的处治安全措施。下面将对高速公路隧道塌方事故出现的原因进行分析，并对有效解决隧道塌方段及其影响段的措施进行详细分析，最后根据实例进行深入理解高速公路隧道塌方段及其影响段处治安全技术，有效提高在不良环境情况下提高高速公路隧道施工的应变能力。

1、 高速公路隧道塌方的主要原因

高速公路隧道塌方的主要原因大致可以分为两类，一种是人为因素，一种是外部自然因素，施工人员在进行具体施工的时候，很可能出现错误操作造成隧道的塌方事故，由于地质和地下水的原因也会造成高速公路隧道塌方事故。

1.1不良地质及地下水条件下的隧道塌方事故

在高速公路隧道的地下，可能会出现断层破碎带，断层破碎带较为严重很可能造成大范围的塌方，如果断层破碎的程度较小也会出现隧道塌方事故;如果存在互层围岩，会造成小规模的塌方，塌方规模的大小取决于岩石层的坚固情况、各个层围岩之间的距离、砂岩中的水分以及水压等，如果互层围岩中的水压过大，就会加剧塌方;在风化比较严重的围岩中也会大概率造成高速公路隧道的塌方，有涌水的情况也会加剧塌方;在砂质的围岩中也很可能出现隧道的塌方事故;在任何有涌水的情况下都有隧道塌方的可能。

1.2施工人员造成的隧道塌方事故

在高速公路隧道施工的整个阶段需要各个领域专业技术人员的共同配合完成，首先需要地质勘察员进行地质的分析和探测，然后由专业的隧道施工人员进行具体施工。地质勘察人员在进行具体的探测时缺乏很多专业地质分析资料和数据，导致很多的地理位置信息和水文地质信息不完整，最后总结的隧道塌方原因不全面，缺漏很多可以避免的塌方事故，最终的设计存在多处的不合理现象，大大增加高速公路隧道塌方事故发生的概率;施工人员在进行高速公路隧道施工的时候，没有考虑到隧道路段的地质变化情况，始终使用一种施工方案，导致后续的施工方案与地质条件产生冲突，再加上隧道支护的不及时，地表面外露的时间比较长，最终导致围岩风化进而产生塌方事故，与隧道相接的路段也会受到一定的影响;还有很多的隧道施工人员为了自己的利益偷工减料，并且没有及时支护隧道的意识，喷锚的质量和厚度都不符合隧道建设的规定，最终导致隧道塌方;有些高速公路隧道是按照新奥法进行施工的，施工人员没有按照规定进行精准的监控量测，再加上反馈信息不及时导致不能及时采取措施预防塌方事故;围岩爆破用药量过大，导致涌水出现或是较大的震动都很容易造成隧道的塌方。

2、 高速公路隧道塌方段及其影响段处治安全措施

2.1隧道小塌方处治安全措施

高速公路隧道在出现小塌方的时候，应该先对相邻地段加强支护，避免塌方范围的扩大，然后尽快进行喷锚或是喷砼对塌方的范围进行全面封闭，在进行各项支护后塌方处逐渐稳定，再进行清渣处理，在保证安全的前提下进行临时搭建支护架，进行隧道塌方顶部的清理，然后利用打锚杆进行塌方土体的固定，最后利用钢拱架进行支撑，挂钢筋网片进行二次喷砼，加强喷砼的厚度，最后派专业的人员进行监督和实时测量，等到临时支架的衬砌砼到达到規定的强度时再进行拆除。

2.2隧道大塌方处治安全措施

首先也是对塌方相邻的路段进行加固支护措施，避免塌方面积的增加，有效控制塌方的蔓延，然后针对塌方的具体面积进行核实和检查，确定穴顶的位置，然后可以利用管棚法进行注浆加固围岩体和渣体，再进行实时监控和测量，等到塌方区域稳定后进行自上而下的清除渣体，应该依据弱爆破、早封闭的原则进行塌方渣体的清除，然后进行钢筋的设置进行塌方的支撑，并进行整体结构的连接形成完整的支护架，衬砌加强，逐步进行施工。

2.3隧道塌方冒顶，地表沉陷的处理

如果隧道表面出现塌陷，应该及时进行填充和加固，搭建雨棚，避免雨水进入，然后进行水沟的挖掘，避免出现存水现象，对隧道的塌方应该进行及时支护，对塌方连接的其他路段进行及时处理，对隧道顶部进行管棚超前支护，支立钢拱架，在钢拱架之间进行排与排的焊接，一边进行塌方处理，一边对塌陷地段进行填补，并进行实时监测，逐渐完成塌方处治安全工作，衬砌应该按照钢拱架进行独立设计。

2.4隧道洞口塌方处治安全措施

首先进行滑坡周围的截水沟设置，将地面表层的水及时拦截，然后对滑坡周边的裂缝进行有效的填补和加固，将滑坡自上而下地进行清除渣体，可以采用暗洞明作的形式有效开展。

3、 工程实例

高速公路隧道全长四百一十米，K19+961至K19+973段洞体初期支护发生坍塌，整个洞被土体环绕封闭，相邻的K19+973至K20+000收到塌方的影响，初期支护出现裂缝、变形掉块等现象，出现塌方的地段围岩主要是褐黄色砂质泥岩，节理发育，不存在地下水，洞体主要由基岩和黄土组成，厚度在两米到五米之间，围岩稳固性较低。根据以上这种情况，为了避免塌方范围扩大，应该对区段进行加强支护，并将塌方的洞孔堵住，适当地提高塌方的整体强度和承载力;然后进行塌方影响段的加固，应该对K19+973至K20+000区段进行小导管注浆的方法进行填充裂缝;对塌方路段K19+961至K19+973段应该进行洞内清渣，然后进行喷砼封闭，砼的厚度应该为二十厘米;对塌方还应该进行超前支护和初期支护，进行超前支护应该运用双向对打长管棚的方式，进行前期支护利用小导管注浆加固，然后进行钢拱架的设置。

4、结语

综上所属，是本人对高速公路隧道塌方的原因及处治安全措施的详细分析，并举例说明整个高速公路隧道塌方时候的具体操作和处治安全措施的实施，只有对高速公路的隧道塌方进行预测和控制，在开挖前进行超前支护，施工后及时进行喷锚支护。

参考文献：

[1]张靓.过软岩和断层及其影响带隧道塌方处治方法[J].山西建筑，2018，4430：157-159.

[2]刘方，余渊，张学富.小金山隧道施工塌方原因及处治方案[J].公路交通科技（应用技术版），2008，09：139-142.

[3]张惠萍.凤凰山隧道出口塌方病害处治技术研究[J].公路交通科技（应用技术版），2011，711：222-224.

[4]王石光.关口垭隧道塌方原因分析[J].湖南交通科技，2006，01：139-142.

（作者单位：中铁七局集团第三工程有限公司）