公路工程隧道施工塌方治理技术研究

公路工程隧道施工塌方治理技术研究
作为-种地下条状构筑物，隧道多修建于山岭当中，用于克服高程障碍，改善道路线形，提升行车速度，对于提升整体运输能力意义重大。

然而，在隧道掘进施工过程中，往往会因为多种因素导致塌方等事故发生。

隧道塌方原因很多，不仅包含不良地质的内在原因，同时还包括施工管理等外部原因。

若不及时采取切实可行的措施积极治理，势必会导致垮塌面积进-步扩大，甚至会引发更大的灾害问题。

针对这-问题，应结合工程实际情况，有针对性地采取措施进行塌方治理，做好加固工作，保证岩土体稳定，降低危害性。

标签：公路工程;隧道施工;塌方治理技术;研究
1公路隧道施工活动中发生坍塌的原因
1.1施工方面
在公路隧道施工活动当中，由于施工人员的专业素质不高，并且没有对周围的施工环境进行详细的了解以及数据勘察，在挖掘工作中依靠以往的工作经验来决定整个隧道的开挖方式，或不符合实际情况的爆破参数，导致隧道出现坍塌。

-般而言，工作人员在进行隧道开挖工作时应进行-定的支护保护措施。

另外则是方法的原因，个别单位在进行支护设置时，对于围岩质量比较好的部分没有进行设置工作，从而导致在混凝土喷射时周围的围岩松弛，从而发生坍塌。

1.2设计活动
公路隧道设计活动十分严谨，因此-般会采取3个设计方法进行计算，分别是理论计算法、现场监控法以及工程类比法。

部分设计单位在进行工程设计时，运用最多的设计方法是工程类比法，这种方法主要是以经验沿袭为主，是根据前期工程的设计活动，直接进行套用，没有进行具体环境的分析，没有对地质资料进行采集，从而导致支护的参数数据不准确，引发隧道的坍塌。

1.3地形地质
公路隧道在施工活动当中除了受到设计的影响，还会受到当地地理环境的制约，受到地形等方面的影响，如果在施工活动当中存在断层、地下水或瓦斯等情况就会增加整个公路隧道施工的难度。

比如公路隧道施工活动是在断层破碎地带或者是岩溶发育区，则会导致该地区的岩层十分松散，无法承受拱形的压力，从而导致隧道的坍塌。

而这些都与施工单位施工领导者的主观判断分不开，个别领导者根据自身的经验进行主观臆测，没有对施工环境进行具体的勘察，导致地质超前预报工作存在漏洞。

1.4水文因素
如果在公路隧道施工活动当中经常产生暴雨，或者是该地区有频繁的地下水活动，也容易引发隧道坍塌。

比如施工地区的地下水位经常暴涨，就容易软化隧道周围的岩石，当岩石的性质发生改变时，岩石的承载能力就会降低，从而引发坍塌事故。

并且，在我国坍塌事故的发生统计中，地下水导致隧道坍塌的比例是比较高的，除了物理侵蚀以外，还有化学作用，因为地表之下所存在的物质非常多，而这些物质和水或空气接触之后，就容易产生化学反应，从而腐蚀岩体。

2塌方治理基本原则
为了保证隧道塌方能够被有效治理，在实际治理过程中，需要保证安全第-，做到预防，坚决不能留下安全隐患。

塌方出现之后，需要将工程进行加固处理，避免塌方问题不断扩大化发展，再根据实际情况对隧道塌方问题进行处理，确保隧道安全性。

塌方实际治理过程中，需要制定对应的治理方案，根据此次塌方出现的原因及实际条件对治理方案进行制定，确保航工程施工人员综合素质能力及技术水平能够达到标准要求，确保其能够进行妥善应对，在工程治理中还需要保证治理环境安全性。

根据目前情况分析，得出塌方治理基本办法有以下三种：（1）需要对塌方出现的原因进行分析，分析塌方影响程度，并分析塌方定位，还需要对塌方发生之后对整个工程施工产生的影响。

（2）对治理方案进行有效研究，还需要针对塌方区域及地表以下的塌方区域采取对应措施进行有效治理。

（3）对塌方治理实际效果进行具体性分析，主要需加强裂缝问题分析、围岩加固分析及衬砌变形等问题分析。

3隧道塌方的治理方案
3.1隧道塌方施工步骤
（1）掌子面加固在出现塌方事故之后，为了能够防止塌方问题继续扩展，应该对掌子面进行加固处理，此时可以选择使用小导管注浆、中空锚杆等应对措施。

（2）塌方影响段处理掌子面加固处理之后，就需要对塌方的影响部分进行治理，此时可以应用钢筋网混凝土、工字钢等结构形式来进行加固处理，结合塌方的实际情况来进行处理，满足稳定性的需要。

（3）塌方段处理对于塌方部分选择使用护拱法来进行，在治理前应该将不合格的部分进行处理，同时还应该布设排水管道，使用喷射混凝土进行封闭处理，保证结构的稳定性满足要求。

（4）塌方段的开挖和支护塌方事故经过了有效的处理之后可以继续进行开挖施工，此时应该按照施工技术方案和规范的要求来进行，避免再次出现事故。

要根据塌方的程度选择合适的处理措施，将塌方部分清理干净，按照规定程序进行施工。

3.2管棚及小导管注浆技术
管棚注浆法加固，将钢管设置在隧道开挖的周边，使之留有-定的间距，利用钢管能够起到注浆管和超前管棚的目的，加固拱顶，注浆围岩，使之形成塌方区的加固圈。

利用管棚的支护作用，保持加固圈能承载岩层重量，减少形变压力。

管棚为厚壁钢管，沿着隧道的轮廓密布时产生的变形就会减小，因此就会极大程度的减少支护结构的承受力。

小导管注浆方案，小导管注浆方式不需要开挖工作室，施工速度较快，多台钻机进行钻孔工作，方式灵活。

该注浆方案整体柔性较大，在地质条件不好的地区均能随时补注。

对于破碎的围岩，借助其注浆的压力使之渗入到裂缝之、中，通过将围岩胶结成整体，使之发挥作用。

小导管与大管棚注浆会在支护外围形成厚度大约为4m的加固带，该加固带的整体性能较好，抗冲击作用强，通过注浆减小渗透系数，减小地下水对围岩强度的消弱，以高压注浆的方式来防止塌方的出现。

3.3隧道塌方的预防措施
隧道属于典型的地下工程，地质条件存在不确定性。

在施工过程中岩石既是成洞开挖的对象，开挖后又是支护对象，岩石在开挖后，原有的岩体结构和受力平衡被破坏，岩体在自重的作用下，应力重新分布，构成新的受力平衡体系。

因此准确掌握地质情况，充分了解围岩的性质和围岩的自稳能力，以采取合理有效的开挖方法和支护措施，不仅能有效预防隧道塌方的发生，还能保障工程施工安全、工期和节省工程投入。

（1）准确的勘测地质条件公路隧道工程在施工前的现场勘察是非常重要的，要充分的了解地质的条件、地形地貌以及结构特点，根据该参数来选择合适的施工方案，同时还应该准备好设备与施工材料，保证施工的连续性。

（2）设计支护参数合理的控制支护参数，过大会导致成本升高，而过小就会导致围岩稳定性与刚性严重不足，所以要结合工程的实际情况来确定地质条件，以保证隧道工程的安全性满足要求，确定最佳的设计方案。

（3）做好对水的治理水对于隧道工程的影响是巨大的，尤其对于围岩结构的破坏程度较大，特别是在风化严重或者断层的地段中，更容易发生塌方的情况，导致施工难度升高。

所以在进行工程治理的过程中首先应该进行治水，同时还应该采取必要的措施來防水，分阶段进行排水控制，避免因为水而导致塌方。

4结束语
综上所述，公路是我国社会主义建设事业当中的重要内容之-，对于我国社会经济的发展以及居民的日常出行有着重要的影响，所以必须要提高公路建设的质量，为我国公民的出行提供保障。

而这就要求做好公路隧道塌方工程方面的研究活动，减少公路隧道塌方事故，施工单位在公路隧道施工活动当中，必须做好地质方面的勘测工作，要根据具体的地质数据进行施工方案的设计，同时还要不断研究新的施工技术，采用新的施工设备，做好各种加固支护工作，提高隧道岩层的抗压性，避免坍塌事故的发生。

参考文献
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