公路隧道施工坍塌预防技术分析

李涛

中交一公局第五工程有限公司 北京 100020

我国在公路隧道的建设、规划过程中，正不断的加强多方面的操作标准，但是隧道本身与自然环境、生态环境存在密切的关系，所以即便是在施工过程中高度的注意，依然难以对所有的问题全部解决。因此，公路隧道施工坍塌的预防措施、预防方法都要全部创新，结合国家现行规范、标准来完善。

1 公路隧道施工坍塌的原因

1.1 设计方面的原因

大部分情况下，公路隧道施工的设计理念、设计技术比较多元化，比较常见的设计方法包括工程类比的方法、理论计算的方法、现场监控的方法等。这些方法在运用的过程中，主要是按照联合运用的模式来完成，不仅能够在设计的水平上更好的巩固，同时在一系列问题的综合解决上取得了较好的效果[1]。但是，部分公路隧道施工坍塌的出现，在于设计过程中的地质信息没有开展准确的判断，尤其是在围岩的情况上没有保持高度精准的分析，在围岩的动态变化情况上缺少持续性的掌握，施工过程中的支护措施与实际情况在不相符的情况下，特别容易造成坍塌事故的发生。除此之外，工程地质信息的勘察过程中，过分依赖陈旧的资料信息，现场的勘察和实地的验证过程中，没有加强模拟分析，导致在抵制信息的资料上不够健全，最终造成了较为严重的坍塌事故[2]。设计方面的原因在公路隧道施工坍塌当中占有较高的比例，而且在处置的难度上非常高，必须加强设计的可靠性、可行性，而且在新的设计技术运用方面还是要进一步的加强。

1.2 地形、地质方面的原因

隧道工程的建设难题在于地质情况的变化是不固定的，外部因素、内部因素的变化都会造成地质情况的改变。隧道工程的建设层面上，一定要对所有的地质影响因素高度的关注，并采取针对性的技术措施、技术材料、技术设备来应对，否则造成事故不过是一种必然的结果。大部分的公路隧道施工坍塌，遭遇到地下水的影响、瓦斯的影响、浅埋条件的影响，导致隧道的施工难度不断提升，同时在安全保障方面也不断的降低[3]。公路隧道的开挖工作是比较基础的组成部分，但是在岩溶的调查方面并不乐观。大部分的隧道具有比较原始的自然生态环境，岩溶水的影响、岩溶洞穴的影响是非常大的，这些条件的阻碍情况比较严重，会直接对围岩的地质条件、围岩的水文条件做出更改，原有的设计方案和施工技术根本不能满足工程建设的要求、准则，导致工程建设过程中发生事故的概率较高。溶洞的存在更加是非常大的挑战，引起的物理性质变化、力学性质变化等，都会造成隧道的地层刚度变化、应力场变化。

2 公路隧道施工坍塌的预防原则

随着科技的发展和施工质量要求的提升，针对塌方问题的处置必须在预防措施上不断的加强，如果等待事故发生以后再处理，不仅会造成严重的经济损失，同时在人员伤亡方面是无法估量的。公路隧道施工坍塌的预防过程中，一定要加强现有资料的整理、分析，坚持在所有的内容上做出透彻的把握，尤其是地质信息的分析过程中，一定要观察地质情况在近10 年以内的变化情况，由此可以在坍塌的处置过程中给出更多的参考和指导，一系列问题的解决不再是按照局限性的措施、局限性的思维来完成，要真正意义上对公路隧道施工坍塌的预防体系不断的完善。施工过程中的支护措施、支护方案都要掌握好长期规划的方向，尤其是一些偏远山区的隧道建设，不仅基础设施较差，同时自然环境的变化因素较多，此时在隧道的支护内容上必须进一步的创新，站在不同的层面来调整，最终促使公路隧道施工坍塌的应对和解决能够从源头上不断的改正。

3 公路隧道施工坍塌的预防策略

3.1 完善地质信息勘察、调研

现代化的隧道建设过程中，与地质信息存在的密切关系非常突出，尤其是在山体打通以后必定会对自然环境、生态环境造成较大的影响，此时如果缺少合理化的技术应对手段，不仅没有办法在长期工作中取得良好的成果，同时造成的恶劣后果非常严重。地质信息的勘察、调研过程中，需加强3S 技术的运用，该项技术能够在信息的分析、数据的搜集处理等方面，采取科学的方法来完善，减少了传统技术操作的不足。地质信息的分析过程中，应加强地质分析模型的建设，对于地质信息变化可能引发的自然灾害，周边气候和季节变化的影响，以及未来工程建设方面是否存在交叉的部分等，这些都要在地质信息的推算和整合过程中给出足够的依据。关于地质信息的调研，需掌握好周边的人文环境，尤其是在隧道开通以后会对人类社会造成怎样的影响，禁止对地下水造成严重的破坏，否则在隧道建成以后会出现得不偿失的现象。地质信息的勘察、调研是决定性的内容。

3.2 完善技术方案

由于目前的公路隧道施工坍塌非常严重，同时每一次坍塌都会造成特别严重的人员伤亡，这就需要在预防的技术方案上不断的完善，最终实现经济目标、社会发展目标。施工前、施工中的排水措施非常重要，隧道施工量正在不断的提升，在开挖范围之外的水体要有效的截住，绝对不能流入到洞口以内，比较建议采取的技术方案是注浆处理，这对于水体的预防效果比较好。围岩施工过程中，如果是遭遇到了围岩地质比较差的地方，则针对循环开挖的进尺进行严格的控制。每次设立一榀工字钢拱架来完善，并且在拱架的操作过程中必须紧紧贴合掌子面，这样才能确保拱顶和拱架之间表现出无空隙的现象，有助于在隧道的安全性、稳定性方面进步的提升。衬砌方法的选择是细节上的组成部分，二次衬砌施工已经在很多隧道中成为了必要的技术，二次衬砌过程中需要与开挖工作面仅仅跟随，确保在衬砌的速度上不断加强，能够与初期的支护工作保持在共同受力的状态。

3.3 加强塌方应对

由于塌方问题造成的恶劣影响难以估量，所以在某些自然不可抗力因素的作用下，容易出现塌方事故。但是随着科技的加强和设计的调整，很多塌方事故都表现出较小的特点。塌方过程中，如果在范围以内已经开展了锚喷技术的运用或者是已经架设了非常牢固的支撑情况下，可以通过两端或者是一端按照先上后下的操作方式，针对塌方进行有效的清除处理。在塌方的清除过程中，必须高度关注拱顶施工、周边的围岩施工方面是否出现了严重的变化情况，针对二次塌方的问题需要进一步的控制。挖除过程中，按照随挖随架设临时支撑的方式来创新，在临时支撑的过程中必须紧紧贴合到塌腔面，这样才能在塌方的应对过程中取得更好的效果。倘若在塌方的体积上表现出了较大的问题，则采用长管棚的技术或者是注浆加固技术来改善，等到施工状况表现出稳定以后，再进行的塌方的处理，并且尽量早一些开展衬砌工作，在必要的施工情况下，也可以尝试通过一次性模注砼进行封闭处理，实现塌方应对水平的提升。

4 公路隧道施工坍塌的注意事项

隧道坍塌是非常严重的安全事故，同时造成的恶劣后果和严重的经济损失都是无法估量的，所以在公路隧道施工坍塌的预防工作中只能是不断的朝着更加严格的标准来完成，这样才能在长期工作的解决上得到更好的发展成绩。公路隧道施工坍塌的预防方案设计，建议加强BIM 技术的运用，该项技术对于隧道施工、隧道设计、隧道风险预防都可以取得不错的效果，依托强大的数据库和可视化的支持，在坍塌问题上做出模拟分析，针对隧道施工的重要区域开展有效的防护处理，为坍塌事故概率的降低提供更多的保障。公路隧道施工坍塌的改良过程中，需要对可能发生坍塌的位置提前支护。隧道工程建设大部分依赖于自然环境的先天条件优势，但是在爆破方面容易导致围岩的状况发生较大的变化，一旦因为外界的震动造成塌方，必将表现出连续性的现象，所以在各个薄弱位置的支护措施、支护方法上都要不断的去创新。公路隧道施工坍塌的所有材料运用，都要保持高强度、高防护性、高绿色性。隧道工程建设的确对国家经济发展、社会建设具有较大的保障，但是如果因此对生态环境造成严重的破坏，则会产生得不偿失的现象，所有的支护材料、施工材料都要与自然环境良好的融合，为公路隧道施工坍塌的防护优化做出更多的保障。

5 结语

我国在公路隧道施工坍塌的预防意识上非常突出，很多隧道的建设过程中不再表现出严重的安全事故，而且整体上具备的发展空间非常大。但是，公路隧道施工坍塌的问题还是偶有发生，主要原因在于设计不够仔细、预防不够科学。未来的坍塌预防措施需进一步加强科技的分析和调研，提前对地质信息的变化以及施工过程造成的各类影响做出透彻的分析，给出详细的计算模型和专业性的报告，在公路隧道施工坍塌的预防和处置方案上，保持多元化的创设。