公路工程隧道施工中的塌方治理技术

２０１４年第８期　黑龙江交通科技　Ｎｏ．８，２０１４　（总第２４６期）　ＨＥ　ＬＬＯＮＧｄｌＡＮＧ　ｄｌＡＯＴＯＮＧ　ＫＥＪ　（Ｓｕｍ　Ｎｏ．２４６）　公路工程隧道施工中的塌方治理技术　高伟　（山西省交通科学研究院）　摘要：塌方是公路隧道施工中常见的事故之一，对隧道工程施工安全、施工进度有着较大的影响，做好隧道　塌方的治理对于保障隧道工程如期、保质完成有着重要的意义。分析了隧道塌方的形成原因，并就隧道塌方　的治理提出了技术对策。　关键词：隧道；塌方；治理　中图分类号：Ｕ４４５．１　文献标识码：Ｃ　文章编号：１００８—３３８３（２０１４）０８－０１３３—０ｌ　１公路工程隧道塌方成因　３隧道塌方的治理方案　１．１不良地质条件　３．１掌子面加固　隧道施工地质条件有着不可预见性和多样性，这是造成　为了避免更大规模的塌方，当塌方体稳定后应及时对塌　隧道塌方的主要因素。目前，我国公路工程建设规模逐渐扩　方体掌子面采取加固措施，常用的掌子面加固措施有洞渣回　大，复杂环境下的公路隧道工程逐渐增多，多数公路隧道工　填反压、止浆墙、中空锚杆、小导管注浆等等。　程难以完全避免穿过断层破碎带、岩溶发育区、高应力区域　３．２塌方影响段治理　或偏压区域、膨胀围岩区域、薄层岩体的小曲褶发育区域、软　对避免塌方向完成支护的段落发展，应在掌子面加固并　弱结构面、覆盖层较薄的地段等等，当隧道施工经过以上不　稳定后对塌方影响段进行及时治疗，通常可采用工字钢、径　良地质区域时，一经开挖，潜在的应力容易释放出来，加之围　向小导管注浆、钢筋网喷射混凝土等措施进行加固，加固措　岩松散，很容易松动散落，进而导致塌方。　施的具体选择应结合塌方严重程度和施工条件确定，宜采用　１．２施工不当　综合加固方案以提升加固成效。　隧道塌方的形成也与认为因素有关，其中施工不当是导　３．３塌方段治理　致塌方的关键原因之一。一些公路隧道工程施工队伍由于　塌方段的治理最常用的有效方法为“护拱法”。治理前　经验不足，对隧道施工的研究不足，没有充分理解新奥法原　应对塌方规模进行观察，清除塌腔表面的危岩，并在塌腔内　理，导致开挖不当、爆破参数不当等，进而导致围岩松散、引　出水口安设排水管，将水引流至排水沟；再用用喷射混凝土　起塌方。例如：新奥法原中的“岩承理论”要求洞室开挖后　进行封闭，混凝土厚度一般不宜小于１５　ｅｍ，也可沿塌腔表　要及时采取支护措施，以免围岩变形或松散，进而增加塌方　面打设锚杆或小导管注浆，稳定塌腔上部围岩。对于塌方量　风险，对此应在充分发挥围岩原有承载力的基础上设置衬　较大的塌方段宜采用超前管棚方案，若效果不佳，可采用超　砌，以增加承载力，但实际施工中支护不及时、衬砌施工不合　前小导管注浆预处理。　格的问题并不少见，最终往往会导致塌方事故的发生。　３．４塌方段的开挖与支护　１．３水文因素　治理完成并确保塌方稳定后继续开发，并遵循“短进　水文因素对隧道塌方的形成有着显著的影响，地下水的　尺、少扰动、弱爆破、快封闭、勤测量”的原则，度过塌方段后　侵蚀和暴雨常常是引发塌方事故的关键因素。这是因为地　应按照设计要去和技术标准做好超前支护，谨防塌方事故再　表水的变化与地下水位的变动对围岩结构有着一定的破坏　次发生。　作用，容易引起围岩软化，进而使其强度和承载力降低，当孔　３．５注意事项　隙水压力达到一定程度时，围岩的抗剪强度进一步降低，且　隧道塌方治理过程中应注意以下几个问题：首先，塌方　在水分作用下岩体的胶结能力逐渐被削弱，易经扰动十分容　治理要注意施工步骤。通常应采取这样的施工顺序：坍体加　易塌方。　固一洞内掌子面加固一洞内坍口相邻地段围岩加固——超　１．４超前地质预报因素　前自钻式锚杆及长管棚施工一开挖支护。以上各项施工操　一些超前地质预报单位对自身工作重要性的认识不足，　作均应在保证塌方稳定，施工人员和设备安全的条件下进　加之相关主管部门不够重视，导致地质超前预报不足或不到　行；以上隧道治理方案基于新奥法原理，关键在于采用复合　位，施工单位在对隧道地质条件认识不充分的情况下只能凭　衬砌提高围岩承载力，为确保支护方案安全、有效，应强化施　经验盲目开挖，很容易诱发塌方事故。　工过程中的监控测量，对围岩情况进行密切观察，确保其在　１．５监控测量因素　开挖过程中的稳定性，同时对开挖和支护过程中的相关情况　目前我国大多数隧道工程均遵循新奥法原理进行设计　进行记录，为下一步隧道施工提供可靠的技术资料，同时便　和施工，众所周知，新奥法是原理的核心在于全面的监控测　于塌方治理中技术参数的调整和优化。　量，不重视监控测量并没有将这项工作做到位的隧道工程是　４总结　不符合新奥法理论原则的。但目前许多隧道工程施工中的　综上所述，塌方是隧道工程施工中的常见事故，由于隧　监控测量措施不到位，不能为支护施工和开挖施工提供可靠　道施工的特殊性难以完全避免，塌方事故一旦发生应采取及　的技术依据，进而导致施工随意性增加，容易导致塌方。　时、安全、有效的治理方案，以降低塌方事故对隧道施工的不　２隧道塌方的治理原则　良影响。面对塌方事故，施工单位应根据实际情况及时查明　隧道塌方的产生难以完全避免，为了确保隧道塌方治理　原因，带塌方稳定后及时采取处治措施，对塌方段以及塌方　的安全性和有效性，应严格遵循“安全第一、预防为主、不留　影响段进行支护加固，以免更大规模塌方的产生。　后患”的原则对隧道施工和塌方治理进行严格管理。　当隧道塌方事故发生时，应遵循“先加固，防扩展，后处　参考文献：　理，稳通过”的治理原则，治理塌方要及时，“宁早勿迟”；其　［１］雷钧玉．公路隧道塌方治理方案［Ｊ］．交通治理，２０１３，（１７）：　次，不同塌方事故的形成原因和具体条件不同，制定塌方治　２６３—２６４．　理方案时应结合实际情况制定针对性的解决方案；此外，塌　［２］张伟斌．隧道塌方处理方案［Ｊ］．交通世界，２０１３，（１３）：３１２—　３１３．　方治理中要确保施工人员和设备的安全，确保塌方处于相对　稳定状态后方可进行现场观察分析，并制定和实施处治对　［３］　于宝胜．张家口至涿州高速公路黑山隧道左线Ｋ２３十５６２塌方　处理工程方案设计［Ｊ］．公路交通科技：应用技术版，２０１３，　策。　（２）：１５７—１６０．　收稿日期：２０１４－０６—１２　作者简介：高伟（１９８２一），男，河北高阳人，工程师，从事公路工程环保工作。　・１３３・