公路隧道施工防坍塌措施

公路隧道施工防坍塌措施

针对隧道地质情况，我们将严格按照“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测”的施工原则进行隧道开挖施工。对于坍塌的预防，我部重点采取以下措施。

1、采取准确有效的手段对隧道进行超前探测

隧道是典型的地质工程，地质条件是制约其工程安全、质量、工程投资的关键因素，塌方的产生与地质条件的好坏有着密不可分的关系。棋盘山隧道进口不良的地质条件都会直接导致塌方，地质勘察的科学性、准确性对预防隧道的塌方起着重要的作用。因此在施工过程中，进行详尽合理的超前探测，提供实际的围岩类别段落，并选择合理开挖方法，及时采取有效的支护，从而预防塌方的产生。

2、重视水的处理

隧道施工中必须重视对水的处理。对隧道围岩中的滞水及残留水，尽量采取疏导的方式。在掌子面出现潮湿和渗流时，可预先打入钢管导水引流，并进行超前探孔，以判断隧道前方水量大小，防止出现涌水塌方现象。

3、做好岩层超前加固

岩层加固是安全开挖的重要保证。根据棋盘山隧道施工设计图纸，一般采用超前小导管注浆或超前锚杆加固超前岩层。在施工过程中，还必须根据地质岩层情况，随时调整超前支护参数及隧道开挖方法。

4、开挖后及时封闭

这里的封闭有两层意思，一为开挖面的封闭，二为结构断面的封闭。

开挖面的及时封闭就是尽可能减少开挖面的暴露时间。据统计，很多坍塌都出现在班组交接时，上个班组正在开挖过程中，下个班组未能迅速进入工作状态，秩序紊乱，延误了开挖面的封闭，从而造成坍塌。所以必须协调好工序及班组衔接，另外在特殊段施工时尽量缩短开挖步距，以减少暴露时间，达到早封闭的效果。结构断面的及时封闭就是尽量让结构早封闭成环，形成闭合的结构体。一般台阶法施工，上下台阶以5～8m为宜，太长不利于控制沉降变形，太短可能造成整个掌子面失稳。

5、强支护是预防塌方的主要措施。

洞室开挖后，围岩一般有一定的自稳时间（对特别差地段可以采取超前支护），

在爆破后及时对围岩情况进行较准确的判断，在围岩自稳时间内及时给予支护，可有效限制围岩变形的自由发展，防止岩体因松动、脱动、脱位而塌落造成塌方。对较差围岩地段及时采取“锚喷、网喷、喷混凝土与钢支撑或格栅钢架相结合”的支护方法，并保证其施工质量。

6、加强监测、反馈施工

量测信息反馈是隧道施工的重要组成部分。通过施工监测掌握地质、围岩地层、支护结构、地表环境等变化情况，及时采用对应措施，保证施工安全。

7、重视特殊段施工

根据隧道地质情况找出工程的重点、难点，对穿越环境复杂地段、马头门和断面变换处等特殊段，制定专项方案和措施，保证施工安全。

8、建立应急机制

为确保隧道施工的安全，应建立应急机制。施工前制定应急预案和应急措施，包括坍塌的人员疏散、材料准备和调用、抢险组织等都要考虑周全。保证坍塌时人员疏散到安全地带，减少损失，并有条不紊地开展处理工作等。

针对隧道施工中的塌方事故，进行了隧道逃生管道系统研究。为预防隧道塌方危及施工人员人身安全，在隧道施工时设置救生管道、逃生通道、声光报警系统和急救箱试点。

救生管道为直径不小于100mm，壁厚不小于6mm的钢管，法兰连接，平常作为高压水管使用，设置于隧道掌子面和二衬之间。留足必要的爆破和出碴机械公用距离后，随隧道掘进向前移动。

隧道逃生声光报警系统主要作用是隧道发生险情时警示和指明工作人员安全逃生，它内部设有两套启动装置，一套是掌子面附近的安全员手持的无线发射器，一套是隧道洞口值班室，监控视频设置的无线发射器，当掌子面发生突泥突水等险情时，安全员或值班室人员就会启动声光报警系统，它通过发音装置警示人们立即撤出洞外，撤离险情，在发音的同时此报警装置还会启动照明系统为逃生人员指明方向，避免发生更大的人员伤亡损失。

急救箱包括饮用水、面包、手电、口哨、无线对讲机和一些急救药品，固定在钻孔台车或放置在开挖作业面，随开挖面向前移动。

逃生主通道采用Φ800钢管，壁厚10mm，连接钢板连接，同救生管道一样布置于二衬到掌子面之间。

逃生主通道在洞内从掌子面一直延伸到已施做二衬2m左右，作为逃生管道，发生突发事件后可确保遇险人员顺管道脱离危险区。万一逃生管道不能满足要求，可通过救生管道输入氧气和牛奶等流质食物，为施救争取时间，洞内通讯采用对讲机及安装程控电话的方式进行随时联系。

现场设置的救生管道和逃生通道及急救箱能够满足在出现关门塌方时的紧急情况，保证开挖面作业员工的安全，同时将对工程施工干扰减到最小。

9、安全步距

根据《公路隧道施工技术规范》（隧道与地下工程分册）及铁建设【2008】160号文规定：

仰拱距离掌子面的距离要求：

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩地段仰拱距离掌子面不宜大于90m；

Ⅳ级围岩地段仰拱距离掌子面不宜大于50m；

Ⅴ、Ⅵ围岩地段仰拱距离掌子面不宜大于40m。

二次衬砌距离掌子面的距离要求：

①Ⅰ、Ⅱ级围岩地段二衬距离掌子面不宜大于200m；

②Ⅲ级围岩地段二衬距离掌子面不宜大于120m；

③Ⅳ及以上围岩地段二衬距离掌子面不宜大于90m或设计规定。