公路工程隧道施工塌方治理措施的探讨

公路工程隧道施工塌方治理措施的探讨
摘要：我国公路隧道建设起步较晚，发展还存在许多问题。

而隧道开挖断面过大直接影响到我国公路隧道的施工水平。

在我国目前的公路隧道施工中，隧道施工过程中的塌方、变形和岩爆事故发生率较高。

一旦发生，不仅延长工期，而且会增加施工成本，甚至危及施工人员的安全。

因此，在施工阶段应避免塌方的返生，发生塌方后应及时、科学地处理，降低塌方造成的危害。

关键词：公路工程；隧道施工；塌方治理
一、公路工程建设中隧道塌方的成因
（一）地质不良条件
隧道地质不良地质条件难以准确预测，且复杂程度不一，这是隧道塌陷的主要原因。

目前，我国公路建设不断发展，公路隧道建设也在逐步发展。

大多数公路隧道无法完全避开地质条件较差的地区，如震源区、薄壁褶皱、软弱结构、薄层岩层和高应力区。

当开挖地质条件较差的地段时，开挖断面破坏了原有的平衡，围岩发生应力重分布和复合，最后趋于稳定的过程，局部地质条件较差且在一系列应力变化中，很容易发生破坏。

（二）设计缺陷和施工方法不接力
由于地质调查资料和规划人员的规划经验的限制，在谁及过程中对围岩条件评价不准确导致在规划超前支护系统时没有达到预加固效果，支护系统不能满足承载力要求，导致隧道在施工过程中塌方。

施工方法不当也是引起隧道塌方的主要原因质疑，隧道施工方法不当的原因有很多，如：勘察资料的影响、规划施工方法的不当、未知的不良地质条件、施工方法的变化、施工队伍技术水平低、爆破振动控制差、施工措施细部不到位，施工过程不平衡，支护方法及质量差，支护不及时等，都可能导致隧道塌方事故，施工队伍安全质量意识不强，不按照施工要求进行施工。

（三）水文因素影响
水文因素对隧道塌方事故的发生具有重要影响，地下水和暴雨的侵蚀作用是引起隧道塌方的主要因素之一。

这是由于地表和地下水位的变化会使围岩结构软化，降低其承载力和强度，从而对围岩结构造成破坏。

当洞内实际水压达到一定水平时，在水的作用下，围岩的实际抗剪强度进一步降低，岩体的胶结能力逐渐减弱，导致塌方。

（四）地质超前预报准备不足
超前地质预报单位没有充分认识到其工作的重要性，有关单位和政府机构没有认真对待这一问题，导致超前地质预报工作严重不足。

由于施工单位对隧道工程地质条件缺乏准确的认识，只能依靠自身经验盲目开挖，容易发生塌方事故。

（五）测量监控手段存在缺陷
在我国许多隧道建设项目中，都利用新奥法进行项目的规划和建设，其中最重要的核心是对整个隧道工程的全面监控。

如果在隧道工程施工过程中不重视监测和测量工作，或者工程的监测和测量工作未做到位，则不符合新奥法的基本原则。

在我国隧道行业的许多工程中监测和测量工作都被忽视，无法为支护和开挖工作创造良好的技术基础，使施工工作随意性增强，容易发生塌方事故。

二、隧道塌方的治理措施
为了保证隧道塌方的有效管理，在实际工作中必须做到安全第一，防患于未然，防止塌方成为隧道安全隐患。

塌方出现后，首先要对工程进行加固，防止塌方的发展，然后根据实际情况处理隧道塌方问题，确保隧道安全。

在实际塌方管理过程中，根据塌方原因和管理方案的实际情况，制定相应的管理方案。

保证工程施工人员的综合素质和技术水平能满足标准要求，确保其能够对塌方进行妥善处理，另外在工程管理中还必须保证管理环境的安全。

（一）洞口段塌方的治理
洞口地质条件一般相比洞内围岩较差，岩体多为Ⅴ、Ⅳ类，塌方一般为浅层，再加上边仰坡和导向墙施工时刷坡、坡脚开挖等对原有坡面造成破坏，极易造成洞面塌方。

可以通过修筑挡土墙对塌方的洞室进行回填压实，并采用喷砼和挂网加固封闭边坡。

洞口施工时，应注意洞顶排水沟的设置，防止雨水冲刷边坡。

（二）浅埋断塌方的治理
浅埋段，顾名思义就是隧道拱顶开挖线与地表的距离很小，仅凭围岩的稳定性很难承受拱顶上的土体重量。

这通常发生在洞口段和隧道穿越山谷时。

这个情况处理起来较为麻烦，要按照“强支护、短进尺、勤测量、早完成”的原则来处理。

通过洞顶地表注浆和掌子面注浆提高围岩的自稳能力，在开挖前可修建大管井或小导管进行补强，防止开挖时塌方。

开挖后立即组织第一次支护和第二次衬砌施工。

初期支护可通过增加工字钢型号、缩短拱间距等措施。

二次衬砌通过增加钢筋和衬砌厚度等措施来防止和加固混凝土。

塌方时，可采用“拱顶保护法”或“明挖法”，以保证建筑工人的安全。

（三）洞内塌方段的处理
最常见的治理方法是“拱护法”。

这种塌陷通常发生在较深的隧道中，在开挖过程中遇到断裂带、空洞和自然空腔等地质条件。

处理前应观察塌方程度，清除洞口表面的危石，在洞口设置排水管，将水排入排水沟。

然后安装加密拱架钢筋网，用喷射混凝土封堵塌方的洞室，形成保护性拱顶。

喷射混凝土厚度一般不小于15cm。

根据洞室深度和面积的不同，在喷射混凝土时，在塌方洞室中预钻多条小槽钢或钢管，以便后期对塌方洞室进行封堵或泵送混凝土填筑槽钢和通风孔。

然后向洞室注浆或泵送混凝土，以避免隧道洞室发生二次塌方时损坏拱顶。

混凝土接缝或泵送后，将部分干砂吹入预留管内，形成缓冲层。

竣工后应尽快进行二次衬砌。

（四）塌方处理时需要注意的问题
在进行崩塌修复施工时，应注意以下几点：首先，上述所有施工措施均应在保证塌方稳定后，保证施工人员和施工机械安全的前提下进行。

根据新奥法原理，采用复合衬砌提高围岩承载力是上述隧道处理方案的重点。

二是加强施工过程中
的监测和措施，确保支护方案的安全有效，严密监测围岩。

仰拱的施工应尽可能紧密地以初期支护的进度为基础。

仰拱分段施工，长度不应超过6m，开挖后及时实做仰拱。

为保证仰拱施工的安全和进度，仰拱采用栈桥施工。

仰拱的初期支护、加固、排水严格按设计进行施工。

仰拱混凝土达到设计规定强度后，立即对仰拱进行混凝土填筑，并采取有效措施将地下水从塌方段引流。

三、公路工程隧道施工塌方的预防措施
公路隧道施工需要进行地质调查、地形、地质背景分析等，并在进行调查的基础上科学得进行档案选择，为开挖方法提供依据。

如果支护参数较大，将会影响工程设计数据；支护参数较小，回影响围岩的刚度和稳定性，因此需要采用适当的支护参数，并根据实际情况，结合工程隧道的地质构造等相关标准进行设计。

公路施工隧道应采用先进的地质预报技术，确保工程安全，工程施工遇到将可能遇到围岩破坏及时进行预报。

工程施工人员还应保证施工技能的专业性，以保证工程整体质量的提高，在工程中采用科学、充分的开挖方法和支护，保证工程施工质量。

结语：
塌方是隧道施工中经常发生的事故，由于隧道施工的特殊性，塌方事故很难很难避免。

塌方发生后，应制定快速、安全、有效的处理方案，减少塌方对隧道开挖的不利影响。

发生事故时，施工单位应立即查明事故原因，并结合现场实际情况，及时采取有效的科学管理措施，以免给以后的施工和运行带来安全隐患。

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