公路隧道施工塌方的治理

公路隧道施工塌方的治理

摘要：本文结合现场施工经验，论述了造成塌方的原因和预防措施。

关键词：公路隧道塌方治理

引言

在地质不良的地段修筑隧道，常会遇到洞顶围岩下塌、侧壁滑动等现象，甚至会发生冒顶等严重事故，这些现象在施工中称为塌方。塌方威胁人生安全、使施工延误工期、围岩更不稳定。故在施工中应预防其发生，发生塌方后需及时准确处理，减少塌方带来的危害。

一、造成塌方的原因及预防措施

塌方一般是地质不良、设计定位不当、施工方法不正确等原因引起的。地质条件是造成塌方的基本因素。穿越断裂褶皱带，穿越严重分化的破碎带、堆积层等容易产生塌方。地下水往往也是重要因素，地下水丰富易造成塌方。地质勘探需要仔细周密。掌握资料不够时本应避绕的不恰当的位置会错误的定位通过，绘施工留下了隐患。或因没有准备，在施工时造成塌方。

施工是引起塌方的直接因素，对地质情况掌握不够，从而选择不合适的施工技术，(如不恰当的急于进洞、炸药用量过多、支护不及时不牢靠、围岩暴露时间过长、爆破方法选择的不恰当等)，或选择了不合适的围岩情况的施工方法，(如本应小断面开挖，结果采用了大断面开挖法，或应先拱后墙法，而采用了先墙后拱法等)并且又未采取其他补救措施，则会造成围岩塌方，甚至由于塌方处理不当也会造成再次塌方或引起更大的塌方。

对于塌方应以预防为主。首先要认真做好勘察工作，必要的钻探及所需要的地质和水文地质资料的收集工作，应详尽做好。隧道位置选择应尽量避免不良地质区段，洞口位置选择要慎重，施工设计，支护设计要合理，要符合实际情况。

施工前要仔细核对设计文件，并需作必要的补测和验证。预防可能发生塌方的区段，事先做好必要的准备，并在施工中采取相应的措施，如在不良地质段采用先排水、短开挖、弱爆破、强支护、快衬砌、各工序紧跟的措施，消除不利因素，尽快修好衬砌，避免塌方发生。

塌方似乎是突然发生的，但实际上是有一定征兆的，在施工中还需要加强观察分析。例如顶部围岩裂缝旁出现岩粉，或洞内无故尘土飞扬、或不断掉小石头、或围岩裂缝逐渐张大等，说明塌方即将发生；支撑压坏或变形加大，说明

围岩压力再加大，有塌方的可能性；围岩中突然出水或水压突然增加，要注意是否即将发生塌方；地下水冲走裂隙中的填充物，会使围岩松动下榻，当水有浊变清，说明裂隙中充填物已冲走很多，水量加大，则可能有塌方；洞顶滴水位置不定，来回移动，表明岩体在变形，当变形达到一定程度有可能塌方，即所谓“汉留淋漓，塌方先兆”。还有许多，在实践中总结得出的塌方征兆，应当在施工中注意观察。一般说来，塌方是可以预见的。当发现支撑变形加大，或被压坏，则应及时加固，以防围岩进一步松动而造成塌方。观察到异常情况，应认真分析，交接班时要交待清楚，做好准备，及时处理。

二、塌方的处理措施

当遇到塌方时除迅速营救施工人员外，要迅速加固未塌地段，以防止塌方范围扩大，并可为清理塌方而作准备。同时，摸清塌方情况，调查塌方范围和塌方后围岩现状，塌落原因及性质、间隙规律、塌方现场情况。

塌方大小是由塌方体规模及补给状况决定的。塌方体尚未堵实坑道，基本停止塌落或再一次下榻的间隙时间较长，施工人员尚能进入塌穴观察、处理的，称为小塌方，塌方体堵塞坑道，规模大，无法观察或塌方继续不停，不断补给，施工人员无法进入塌穴，这种情况称为大塌方。

处理塌方应按“小堵塞，大塌穿”及“治塌先治水”的原则进行。

小塌方在隧道施工中较常遇到，在坍塌间隙中，可抓紧时间处理。一般需要“先支后清”。即应先支护塌穴和塌方口，此时，临时支撑可架在塌体上，然后清楚塌方，边清边换立柱。各工序要紧跟上，如塌穴较高，可采用多层排架支护，顶层排架与塌穴壁要顶紧，条件适合，也可用喷砼作临时支护处理塌方。大塌方则无法支护塌穴，大小无法查清时也不容许查清，以防随清随塌，使塌方范围迅速扩大，因此采取“大塌穿”的办法，即在塌体中穿过去。穿越塌体用“先护后挖”的施工顺序。首先加固塌方端部支撑及衬砌后，一般用插板法施工，插板视塌方体石渣软硬可选用木板、钢钎或钢轨等材料，在插板掩护下清渣并及时架立牢固的支撑，扩大时，亦需横向打入插板，随扩大随支撑。

穿越塌体的部位应从拱顶和上部断面穿过塌体，然后向下施工。用上下导坑法施工，仅在上部塌方时，需加固下导支撑，并在上部做好防止塌方扩大的支撑，然后再由上导坑进行清渣或穿越。通顶塌方是大塌方的极端情况，此时还需处理地表塌陷穴口，需把穴口支紧，以免继续扩大。塌口四周挖排水沟。防止地表水汇集塌陷坑，并用黏土类材料填实四周裂缝，穴口上方宜搭雨栅，以防雨雪灌入塌方体。

治塌先治水是处理塌方的经验，水的流动会加剧塌方发展，所以在处理塌方时要加强防、排水，并采取适当措施引离塌方段的地下水。

大塌方处理时费工费时，为加快施工进度，可采取迂回导坑绕过塌体的措施，这样可使处理塌方与正洞施工同时进行，但应注意在选择迂回导坑方案时

要慎重。避免在迂回导坑中再次发生塌方，或者塌方扩大到迂回导坑中。塌方段围岩极不稳定，围岩压力加大，因此，衬砌结构需相应加强，对围岩同时应采取加固措施，如在衬砌外做浆砌石护拱、在塌方体内压水泥浆等，并且做好排水工程，以免后患。

三、结束语

隧道施工预防塌方非常关键，也关系到企业信誉、职工的生命和财产，必须高度引起重视，除按以上经验处理外，要多注意观察，发现问题及时处理好，山体内的围岩是千变万化的。地质复杂，必须选择有经验的施工队伍和技术管理人员，有条件尽量选用先进的施工技术，新奥法是20世纪40年代开始发展起来的，它是以喷砼和锚杆为主要支护手段的一种方法，这种发放把坑道的衬砌支护于围岩看作是相互作用的一个整体，即发挥围岩的自承能力，又使支护起到加固围岩的作用，在确保坑道稳定的基础上，使设计更加合理、经济，新奥法与传统的矿山法相比。更能结合实际地质条件，目前被广泛采用。另外洞口处理好也是关键，“洞口如咽喉，只有洞口段安全可靠，使施工得以顺利进行，故在施工中要充分重视。”