隧道塌方冒顶处理措施及主要施工方法

张国山

摘要：进入到新的历史发展阶段，我国铁路事业快速发展，极大丰富和完善了现代交通运输网络，强化了不同地区之间的沟通交流。同时，在发展铁路事业上，各地的资源投入也在显著增多，但是，由于我国各地情况的复杂性，在开展铁路事业发展上，不可避免的会遇到各种问题挑战，隧道塌方冒顶就是一个重要方面，一旦出现会严重影响铁路工程施工的正常进行，会严重危害一线施工人员及机械设备安全，为此需要对隧道塌方冒顶进行有效处理，以此来确保铁路隧道施工作业是顺利进行。

关键词：新形势下;铁路工程;隧道塌方冒顶;处理措施;施工方法

党的十九大以来，我国铁路事业加快发展，整体层面的规划与投入都在有序铺开，有力推动了交通强国战略的深化落实，由于铁路工程的复杂性、特殊性，在实际进行铁路工程建设当中，会遇到非常多的隧道工程施工，虽然相比较以往现在的施工技术有了很大进步，但是对于一些地层薄弱地区，在隧道施工当中，一旦遇到岩层比较薄的地方，就容易出现隧道塌方冒顶的情况，严重影响铁路工程的正常进行[1]。由于我国地域的辽阔性，在铁路工程建设当中，曾经出现过非常多的隧道塌方冒顶现象，在遇到塌方冒顶后如何进行有效处理，采取何种类型的措施方法来进行应对，直接关系着铁路工程施工进度及整体安全，需要一线人员及整个铁路行业都给予足够的重视。

1铁路隧道施工中塌方现象出现的原因

1.1地质条件因素

受到地球内部作用力的影响，地壳始终处于不断地运动状态当中，会形成不同类型的发育地段，如果铁路隧道施工经过这些类型的地段，尤其是地壳活动比较剧烈的地区，就容易出现断裂现象，导致塌方问题的发生。堆填性地段是铁路施工比较常见的路段类型，这种路段内部的颗粒粘结性并不是特别理想，导致颗粒整体结构比较松散，在使用机械设备进行开挖作业时容易导致土体颗粒出现滑移进而诱发塌方问题的出现[2]。隧道施工所处区域的岩层如果比较薄弱，会降低隧道的围岩能力，也会增加塌方出现的可能。如果隧道施工穿越的岩体表现出明显不同的软弱程度，一旦遇到地下水渗流的情况，会显著降低软弱岩体的承载力，导致塌方问题的出现。在地下层当中往往会存在着一些易溶解于水的岩体，在地下水长时间的流动影响下，会增加岩体被长时间浸泡等的可能，最终也会加剧坍塌问题的出现。大量的研究发现，受到地质层面影响而导致的坍塌是非常难进行预测的，在铁路隧道施工当中也最为危险，实际的控制难度都非常大。

1.2设计与施工因素

铁路工程隧道施工一般非常复杂，施工的周期比较长，表现出了明显线性施工特点，为此在具体勘察期间容易出现对周围环境勘察不彻底的情况，影响设计人员对施工区域地质地形等因素的科学全面把握，一旦在地质薄弱区域进行施工就会增加塌方发生的可能。同时，对于围岩类型需要进行深入研究，但是在实际施工上往往难以做到，自然会影响开挖方式、施工顺序等，都会导致岩体出现比较严重的变形，导致较大程度位移的出现，也会增加塌方出现的可能[3]。在施工当中不可避免的会遇到需要爆破的情况，剧烈的振动会增加岩体出现层理分裂的可能，也会导致塌方冒顶问题的出现。所以，在进行设计及施工当中需要综合自身经验及施工现场基本情况以此来更好的进行施工与设计作业。

1.3自然气候因素的影响

由于铁路施工的周期比较长，不可避免的会遇到雨季施工的情况，在地段岩层上如果遇到了页岩风化层，或者在岩层结构层面上出现了裂隙，一旦施工期间雨季的降雨量明显增多，地表结构如果属于风化岩与泥质砂岩软弱带的类型，在大量降水的持续作用下就会出现软化，这样就会导致局部范围的失稳现象，导致局部甚至大范围岩体坍塌的情况出现。

2铁路隧道施工塌方冒顶处理方案

2.1全分化破裂带导致的塌方冒顶：沉井法

导致这种塌方现象出现的原因较为复杂，与岩体出现断裂有着最为主要的联系，岩体断层表面的残积土颗粒一般比较松散，结构密实度不够，在隧道开挖过程中，就会导致表面的地下书出现移动进而大面积渗流，进而导致坍塌现象的出现。对于这种类型的坍塌可以选择沉井法，就是在地面塌方冒顶的位置构筑一个空心沉井，通过人工的作用，这样就会让沉井逐步下沉，一直下沉到隧洞的标高位置。

2.2煤层地质岩体破碎导致的塌方冒顶：土胎法

在铁路隧道施工当中，经常性会碰到一些地下水非常丰富的煤层地质岩体，在这些区域进行隧道施工容易遇到塌方冒顶的情况，通过使用土胎法可以进行有效硬度，实践证明，土胎法在进行操作上非常方便，而且整体的成本投入比较低，整个施工作业也比较安全。主要的做法就是从隧道外侧运输一定数量的土体对出现了塌方的区域进行回填，这样就可以让回填的土体在洞顶位置形成土胎，继而在土胎上可以使用混凝土泵管进行混凝土灌装形成专门的混凝土壳，这样壳体就能够表现出较为明显的刚度与强度，对出现塌方位置散落的土地进行抵抗，在确保稳定后，就可以进行一次性灌注，实现对土体的持续性加固，不仅有助于加快施工进度而且对营造安全的施工环境也有着重要作用[4]。在应用土胎法开展施工建设时，需要高度重视土胎自身的平滑度，而且实际的尺寸需要超过隧道的开挖轮廓线，这样才能确保后续施工及基本的修凿量。在完成了土胎回填作业后，还需要将提前准备的钢筋网铺设到土胎上，这样可以避免土体出现塌落而影响相关人员安全。

对于常见的掌子面而言，也会经常性出现塌方的问题，这就需要对塌方面进行挂设钢筋网喷护混凝土措施，从而确保支护工作的顺利进行，或者是选择一些超过基本标准的加长导管进行超前支护。如果隧洞当中出现了过大的塌方量，就需要对塌体进行反复的注浆实现加固，最常用的一种方法就是使用长大管棚来对塌体实现控制。如果塌方出现的原因是地下水导致，最先需要做的就是堵截好地下水，避免地下水进入到隧洞当中，这样才能控制塌方出现的范围，进一步提升隧洞的管理维护水平。

2.3铁路工程隧道施工中塌方问题防止策略

首先，要结合隧道基本情况，制定严密的施工基础方案，结合勘察掌握的数据信息对施工进行设计与规范，从而有效应对可能出现的塌方问题。其次，严格落实防塌方检查。加大对隧道的常规性安全检查，需要重点把握好洞口段，了解是否存在开裂变形的现象，提前了解各种可能的预见性信息，综合应用各种先进的技术手段提高预测的水平。一旦出现了可能的塌方痕迹，就需要采取应对措施，在规定的时间当中做好硬度整改，避免塌方问题的发生。再次，需要对隧道施工区域的地质进行仔细观察，做好相关内容的科学预报，并对现有的方案做好优化完善。同时，结合现场施工基本情况，对施工方法及时进行调整改变，确保方案的最优化。

结束语：综上所述，本篇文章主要是从不同层面对铁路隧道施工中塌方现象出现的原因进行了分析，明确了隧道施工的复杂性，进而对铁路隧道施工塌方冒顶处理方案进行了深化探索，这样可以更好的加快现代铁路工程隧道施工的进展，对于有效防范塌方冒顶等问题都有着非常好的指导促进作用。

参考文献：

[1]陳茂榕.浅谈高速公路隧道塌方冒顶处理施工技术[J].中华民居，2011，（7）：1010-1011.

[2]张廷华，李凯霞.隧洞塌方冒顶段的处理措施及步骤[J].中小企业管理与科技，2009，（1）：177-178.

[3]陈茂榕.浅谈高速公路隧道塌方冒顶处理施工技术[J].建材与装饰，2012，（1）：157-158.

[4]徐红章.公路隧道塌方冒顶处理施工技术探讨[J].科技与企业，2014，（10）：241-241.

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