隧道施工塌方治理技术应用研究

隧道施工塌方治理技术应用研究
摘要：在隧道施工中，塌方是常见的工程事故，其产生的原因包括设计、施工、地质、测量等，而一旦出现隧道塌方问题，将会造成巨大的损失，需要采取
有效的措施进行处理，避免事故影响范围扩大。

因此，施工单位应切实做好隧道
塌方事故的预防工作，尽可能减少施工中的不良影响，结合实际情况做好现场勘
测工作，提高工程施工的技术水平。

关键词：隧道施工；塌方；治理技术
前言
在隧道施工时，需要面对复杂多变的地质条件，如果出现设计不合理、不当
施工行为等情况就容易出现严重的塌方事故，给施工人员的人身安全造成威胁。

因此为了提升公路工程总体施工质量，应重视隧道施工中的塌方治理工作，从引
发塌方事故的成因入手，制定有效的治理及预防措施，从而最大限度地降低塌方
事故发生率，保障隧道施工高标准、高安全的进行。

1隧道塌方原因
1.1设计原因
隧道设计方法包括现场监控法、理论计算法和工程类比法。

工程类比法是不
少单位常用方法，此方法对于设计人员的经验有很强的依赖性，通常是直接套用
类似工程项目的方案，缺乏对工程具体情况的考量，导致设计方案不够合理，这
也是公路工程隧道塌方事故频繁发生的重要原因。

1.2施工原因
在隧道施工中，不少参与施工的工作人员的专业素质不能完全满足施工要求，导致施工环节经常出现开挖数据和爆破参数不准确、支护方式不合理的情况，塌
方问题也会随之出现。

1.3地形地质原因
隧道工程施工受地形地质因素的影响很大。

在不良地形地质路段，隧道围岩
宜破碎，塌方事故发生的可能性也非常大。

若缺少超前地质预报，或预报信息缺
乏准确性和完整性，使施工过程中缺少有效的地质信息参考，只能借鉴自身经验
进行施工，会使施工的科学性无法得到保证。

1.4监控测量原因
隧道施工多采用新奥法，强调对施工全过程的监测，但很多项目的施工过程中，管理人员没有认识到监控测量工作的重要性，进行隧道开挖及支护时，缺乏
有效的数据资料，增加了塌方事故发生的概率。

2隧道塌方治理技术的应用
2.1施工方面
对于公路隧道施工中出现的塌方事故，应从技术层面提升隧道施工质量，规
范施工流程，严格技术标准，为施工人员创造一个安全有序的施工环境。

（1）
隧道施工前的围岩勘察工作必不可少，施工前应准确掌握施工地岩石的结构、地
质构造以及水文等相关数据，并分析围岩的稳定性和承载力，以及施工行为对围
岩稳定性的影响。

（2）隧道开挖时的支护系统应结合周围环境进行相应的调整，并做好相应的防护，避免支护系统受到损害影响支护效果，同时应加强防水管理。

（3）加强对整个隧道施工过程的监控力度，每一道工序都需严格按照设计规范
要求标准展开，避免人为因素增加的塌方隐患。

对潜在塌方发生区域，需采取必
要的加固措施，如使用加固锚杆、喷射混凝土等，使其具有较强的稳定性来应对
不良因素的干扰。

如果施工环节遇到软土区域，应预先完成对软土层的加固处理，待其拥有符合施工要求的承载力和相应的强度后，方可进行下一步工序。

2.2坍塌产生之后的相关治理技术
如果施工过程中出现塌方事故，应按以下步骤做好塌方治理。

（1）要做好
掌子面的加固措施。

隧道周围的岩体具有较强的稳定性，才不容易发生塌方，所
以治理塌方时为避免塌方持续扩大，应首先对掌子面进行加固，掌子面的加固通
常采用小导管注浆、洞渣回填反压、锚杆法等方法进行加固。

注浆法是利用注浆
管将浆液传输至裂缝中后，浆液渗入后会迅速蔓延开来，直至填满裂缝最终融为
一个整体。

（2）做好塌方影响段方面的处理。

将塌方部位加固处理好后，通常
塌方范围不会再进一步蔓延。

此时需要对隧道其他部分进行处理，从而增强隧道
的稳定性，降低塌方影响，常采用的方法有钢筋网混凝土喷射法、工字钢加固法等，保障隧道其他部位的安全稳定，提升隧道整体性能。

（3）做好塌方段的处理。

塌方段常用的处理方法为互拱法，落实该项措施时需做好相应的准备工作。

首先将坍塌表面松散及不稳定的岩石清理掉，然后结合现场情况布设排水管，做
好并且混凝土喷射的各项准备，把握好混凝土的喷射厚度。

（4）做好塌方段的
开挖和支护工作。

塌方治理完成后应继续开挖，开挖时应结合地质条件和现场实
际情况选择开挖方式，以技术标准为尺度，以设计要求为依据规范开挖，以免出
现二次塌方事故。

针对塌方面积大小在塌方间隙孔隙处进行支护，保障支护措施
到位且稳定。

2.3利用管棚注浆法及小导管注浆技术
管棚注浆法是将管棚作为塌方区的加固载体，管棚以拱顶的方式来帮助岩层
承担外部应力，从而进一步降低岩土的变形压力。

管棚所用的钢管壁较厚，沿着
隧道轮廓进行分布能够降低变形隐患，这样还能提升支护结构的承重能力。

隧道
开挖周围一定距离内布设钢管，利用钢管将注浆管及管棚向岩体内注浆，使得岩
体得到加固。

小导管注浆方式是利用多部钻机联合钻孔，无需开挖工作室，导管
经孔洞深入治理部位后即可开始注浆，该方式非常灵活且施工速度快，具有整体
柔性大的特点，即使在复杂地质条件下都能进行补注操作。

对于破碎的岩石，浆
液会在注浆压力的作用下渗入岩石缝隙中，并迅速扩散至岩石各个缝隙内部，然
后再由围岩胶将其粘结为一个整体，使围岩能够继续发挥作用。

2.4积极预防塌方
隧道施工主体施工行为都在地下进行，地质条件复杂多变，具有不可预见性。

为减少地质条件对隧道施工的影响，首先施工单位要对施工区域的地质环境进行
全面的勘察，从而获取精准可靠的勘察数据，真实反映现场的地质条件、地形构
造等，为制定科学的隧道施工方案提供依据，同时还应做好人员、施工材料及机
械设备等的准备工作。

其次，合理设计支护参数，支护参数的设计质量对整个隧道施工有着决定性影响，支护参数过大会增加工程投入，过小则会导致支护效果无法满足隧道施工要求。

因此应结合隧道的建设等级及现场地质条件科学确定支护参数，保障隧道施工达到理想的效果。

再次，加强防范，做好相应的预防和应急准备。

采用超前地质预报技术对围岩进行动态监控，准确定位隧道内岩体破损地方，并对可能发生的地质灾害进行预测。

最后，做好对水的治理。

地下水的存在对隧道施工破坏性非常大，特别是在风化严重或断层地段中，更易诱发塌方事故，所以在治理塌方过程中，应加强对水的治理，根据现场实际情况合理设置排水及防水措施，防止发生地下水倒灌现象。

2.5设计活动
隧道洞口的规划工作应根据实际情况进行。

施工前，必须充分了解和分析隧道入口的地质条件及周边山区条件。

结合隧道的具体情况，宜选择适当的开挖方法，以确保围岩的稳定性和强度，减少隧道塌方事故的发生次数。

在进行设计的过程中，有必要对隧道环境和地下管线的影响等因素进行详细研究，然后制定解决这些问题的适当方案。

设计师应妥善处理相关记录，及时整理相关数据，以确保数据得到支持，供日后施工使用。

规划隧道时，有必要根据实际情况合理布置围岩结构和参数，如，稳定和控制围岩变形实现安全和可持续性目标。

结束语
隧道施工中的塌方事故无法彻底根除，但在具体施工环节应从多角度入手，来实现对塌方的预防和治理，从而进一步降低塌方的发生概率和不良影响。

通过上文分析得知，在隧道施工环节应准确掌握隧道周围的地质条件和水文条件，分析可能诱发塌方的风险因素，从设计和施工方面融入更多防控措施，并注重对施工过程中围岩情况的监管，做好排水工作、提升施工人员综合素质等，从而降低不良因素引发的塌方事故。

参考文献：
[1]李庆玲.公路工程隧道施工塌方治理技术应用研究[J].四川建
材,2021(9):167-168.
[2]王军.公路工程隧道施工塌方治理技术应用[J].工程建设与设计,2021(11):149-152.。