隧道防坍塌技术措施分析

隧道防坍塌技术措施分析

作者：徐彪 晏安平

来源：《经营管理者·上旬刊》2016年第02期

摘 要：随着我国基础设施的建设，大规模基础建设必然会带动经济的发展，当然基础设施建设的质量也关乎到了人民群众的利益和国家的长治久安，在基础设施建设的过程中，隧道工程显得尤为重要，其重要性是不可低估的。它也成为国家基础设施建设的重要一环，在我国的铁路、公路和水利水电等大型项目中起到了穿针引线的作用。在当前这种形势下， 隧道工程的重要性就显得越来越重要。本文在宏观的层面阐述了隧道塌方及其危害，其危害的程度对整个工程的影响，进一步分析得出了塌方产生原因，在此基础上寻找最好的塌方可行性防治措施。

关键词：公路隧道 塌方 措施分析 受力

隧道建设中最常见的问题就是隧道塌方，在建设的过程中虽然采取一系列的措施，仍然是防不胜防，导致一些问题容易出现，一旦隧道塌方发生，直接和间接造成的损失是不容估量的，轻则造成工程的短时间交通阻塞，道路阻断，重则就会出现重大的伤亡事故，造成我们不愿意见到的人员伤亡事故，最终会导致较大的经济财产损失。因此，在基础设施建设当中，尤其是隧道建设中，其质量问题就显得非常的重要了，我们应采取合理有效的科学措施，对采集到数据进行相应的分析，提前找到对于隧道塌方进行预防和防治的措施。同时，我们也制定出来相应的预案。当隧道塌方后，也要有相应的措施，第一时间进行相应的处理和善后工作，将塌方问题第一时间有效的解决，从而使事故造成的经济损失降到最低，人员伤亡数量降到最少，避免出现延误处理救援时机，使这些重大的事故防微杜渐。 一、隧道塌方及其危害

1.隧道塌方。近几年在基础设施建设的实践过程中，施工安全事故时有发生，甚至可以用频繁两个字形容，给国家和人民带来了很大的损失，给施工的周围和给工作人员的人身安全和社会造成了极大的影响。经不完全统计，隧道塌方在整个施工数量当中所占的比重相当的高。所谓隧道塌方是指施工过程中由于应力作用洞顶与两侧的部分岩石和泥沙土大量塌落的现象。造成塌落有很多的原因，经过分析最主要的原因是因为在开挖时，隧道周围的松软岩体受到影响，由于土体压力的作用而产生了裂缝破坏。还有一种可能是因为围岩内部早已经有节理的现象发生，层理松弛剥落的现象也是时有发生。隧道塌方事故发生的随机性就相当大的，塌方事故在整个隧道施工的过程中都有可能发生，开挖、施工支护甚至在隧道衬砌的时间节点都是有可能发生的。

2.塌方危害在基础设施建设过程中，一旦发生隧道塌方事故，带来的后果是不可估量的。这样可能对施工人员的人身安全造成极大的伤害，从另一方面来讲隧道的工期延长了，预算增加了，机械设备也不同程度上造成了破坏。隧道塌方的两大特点，其高发性指的是发生的频次

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较高，不可预见性很大；其高危性指只要发生必然会造成损失，给施工安全带来严重的威胁，还给社会造成了不良的影响。因此，我们要对塌方的成因进行深入的研究，尽量做到防患于未然。把危害降到最低。 二、隧道坍塌产生原因

1.隧道的地形地质因素。隧道工程不同于地上工程，它属地下工程，尤其自身的独特性，由于我国地质情况千变万化，由于区域的不同的，在施工过程中受各种不可预见的地质现象时有发生，用一些老办法处理新问题显得捉襟见肘。在施工过程中避免不了会遇到地下水、岩溶、断层破碎带、高地应力、岩爆、瓦斯、偏压浅埋、膨胀土等条件，这样就会使施工难度大，安全性变得差了一些；再加上公路隧道开挖跨度大，形状扁平，且防水要求高，在由于施工的勘查水平也大不相同，這些因素必然会加大公路隧道的施工难度，偶尔会出现人们不愿意见到的塌方事故产生。

2.隧道的受力状况。隧道塌方其受力因素是最为重要的，在实践当中发现包括洞口塌方的受力状况和隧道内洞身塌方的受力状况。洞口仰坡变形破坏是有一些原因导致的，在设计的过程中由于变形过程中产生强烈的松动，必然在边坡的坡顶附近出现拉张裂缝的现象。在防护措施还没有做到位的时候，就会出现满足不了围岩稳定的需要，这个时候防护措施就不能有效地控制围岩变形，最终导致围岩失稳，导致一些恶性事件的发生。

3.隧道的设计不当。公路隧道工程设计方法有很多的方法，例如当工程类比法、理论计算法及现场监控法等，最为常用的方法就是工程类比法，该方法运用得非常的广泛。在设计过程中对围岩的判断就显得尤为重要，如果对围岩的情况不明，在设计的支护类型时与实际要求不相适应，也是最终导致施工中产生松驰坍塌的原因，这时地质勘查周密详尽就显得非常重要了，很多事故证明详尽与否是造成施工塌方事故产生的诱发甚至主导因素。

4.认识因素。在基础设施建设的实践中，流传着一些“不塌方、不赚钱”的观念，这种观念在一些管理层上存在，导致一些施工单位及施工人员甚至期盼着塌方，这样工程量就无形的增加了很多，随之而来的就是设计变更，这样就能给企业带来高额的利润，时刻盼着隧道塌方。从另一方面来讲，“地质工作是设计人员的任务，而不是施工人员的事”这一传统观念导致一些懒惰的思想出现，从而忽略了施工过程中的地质勘测工作的到位，预报工作就更不用多说了，这种认识在一定程度上也助长了施工塌方事故产生的可能性。 三、塌方防治措施

1.塌方施工技术措施。（1）先排水。在施工前和施工中都要采取相应的防排水措施，施工时随工作面的向前推进应挖好排水沟。反坡掘进时，还应准备足够的抽水设备。坑壁或坑底有水流出时，应凿眼安置套管集中引排，使其不漫流。（2）短开挖。控制每循环进尺，使各部开挖工序间的距离尽量缩短，以减少围岩暴露时间。（3）弱爆破。破碎岩层尽量用风镐等人工开挖，必须爆破时，要用浅眼、密眼，并严格控制用药量。（4）快、强支护。每步开挖

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后要及时进行初期支护并封闭成环，针对围岩变形情况，调整支护参数确保支护结构有足够的强度。（5）快衬砌。衬砌工作须紧跟开挖工作面进行，力求衬砌尽快成环。（6）勤检查、勤量测。加密监控量测频率，发现围岩变形或异状，立即采取有效措施及时处理隐患。 2.塌方处理措施。（1）防止塌方扩大。一旦塌方发生，有效的抢险措施就显得尤为重要，防止塌方范围继续扩大就是当前的第一要务。选择清除和锚固的位置就更显得尤为重要，选择塌方范围内顶部与侧壁的危石及大裂缝处是非常关键的。对原有支护进行加固，在塌方范围前后进行加固，以防止塌方进一步扩大。也可以在塌方范围内架设支撑或喷射混凝土。两端作好局部衬砌，以期塌方不在扩散。（2）塌方段支护。塌方稳定以后要立即着手进行支护，以确保安全。一般情况下，锚喷支护要比架设支撑的方法更快、更安全、更省料。用支撑构件处理塌方时，可以根据塌方洞体的情况采用人字架支撑、排架支撑、井箍支撑等形式将塌方体支住。支撑构件必须有足够的强度和刚度，支撑之间一定要连接紧密，不得移动和变形。（3）衬砌和回填。塌方支稳以后，立即清方进行模筑衬砌，快速成环，在衬砌拱圈的适当位置预留注浆孔。由于隧道地质条件复杂，应高度重视监控量测和超前地质预报工作，对施工过程中可能出现的局部地段围岩破碎引起的失稳、塌方和可能遭遇的断层、涌沙、涌水都能及时预测，并对其位置、桩号、规模及发展趋势作出明确标识，提醒施工人员采取合理的开挖和支护方法，预防塌方的发生。同时，加强围岩变形观测。 四、结语

隧道坍塌在基础设施建设当中非常重要的一个环节，对工程的进度和效益影响巨大，在施工的过程中做到防患于未然，出现了类似的塌方事件也要及时处理，有效得法。在隧道施工中切实把防塌措施落实到位，真正的做到防止坍塌的发生。 参考文献：

[1]礼明. 浅谈隧道防坍塌控制技术[J]. 北方交通. 2012（09）. [2]刘建佳. 隧道防坍塌技术措施分析[J]. 价值工程. 2014（11）.

作者简介：徐彪（1982—），男，汉，江西南昌人，工程师，本科，研究方向：道路桥梁。