隧道的塌方原因和处理措施

隧道的塌方原因和处理措施Tunnel's landslide reason andprocessing measure2009 届专业学生姓名指导教师完成日期2010年9月15日毕业论文任务书毕业论文任务书毕业论文评语及成绩第1章工程概况 (7)第2章隧道施工坍塌方原因 (8)2.1 工程地质因素 (8)2.2 水文地质因素 (8)2.3 地质预报和监控量测 (8)2.4 施工工艺 (8)2.5 管理 (9)第3章隧道施工预防坍塌方措施 (9)3.1 坍塌前征兆 (9)3.2 隧道坍塌方预防措施 (10)3.2.1 地质预报措施 (10)3.2.2 围岩监控量测及洞内观察 (10)3.2.3 防坍塌施工措施 (12)3.2.4 其它管理控制措施 (14)第4章隧道施工坍塌方应急预案 (15)4.1 应急救援机构及职责 (15)4.1.1 应急救援机构 (15)4.1.2 职能职责 (16)4.2 应急设备与设施 (18)4.3 应急能力评价与资源 (19)4.3.1 应急能力评价 (19)4.3.2 应急资源 (19)4.4 报警、通讯联络方式 (20)4.4.1 报警电话： (20)4.4.2 通讯联络方式： (20)第5章事故应急程序与行动方案 (21)5.1 事故应急救援程序 (21)5.2 行动方案 (21)第6章事故后的恢复与程序 (22)致谢 (24)摘要根据实例,阐述在隧道施工时隧道坍塌的原因和处理措施需要注意的几个问题以及对常见事故的处理方法，谈谈体会。

包括工程地质因素、水文地质因素等。

前期准备工作、防塌方工作、隧道施工坍塌方应急预案，以及针对隧道在施工中常遇到的问题，阐述了相应的现象及危害，造成此问题的原因及预防措施和处理方法。

对今后的隧道施工有一定的参考价值。

关键词：隧道工程塌方原因施工方法处理措施第1章工程概况1.1 工程概述苍岭特长隧道总长7530m。

拟采用CRD 法和CD 法结合施工。

隧道为5m 线间距的双线隧道，开挖断面大；主体结构设计寿命100 年，一级防水标准，施工标准高；采用信息化施工技术。

本隧道所处地段地质情况复杂，隧道不良地质主要是浅埋、偏压、围岩开挖后易风化、遇水易软化、易产生变形甚至坍塌，局部可能存在断层破碎带、涌水、突泥、瓦斯等，地质灾害风险大。

其中隧道坍塌方为本工程主要控制项目，为规避施工风险、预防隧道施工过程中坍塌方事故发生，保证隧道施工安全和工程质量，特制定该方案。

第2章隧道施工坍塌方原因2.1 工程地质因素工程地质条件变化是造成隧道塌方的主要原因。

一般对隧道设计的地质勘探，仅有的几个勘探钻孔很难准确的掌握隧道岩体的岩性、断裂构造和节理裂隙发育情况，岩石的类型虽易判断清楚，但断层节理发育情况却千差万别。

因此在隧道施工中，局部地段地质构造变化、断层破碎带、软弱夹层等工程地质条件变化，如果施工预防措施不当、不及时，极易造成隧道坍塌方事故。

2.2 水文地质因素水是隧道施工中最难控制的因素之一。

在隧道施工中，对水的作用切不可忽视，地下水是一个体系，随时随地都在变化，受地形、地貌、地质、气候等条件影响。

在隧道施工中，由于岩土中水的变化，水沿岩体软弱面流动，破坏岩体组织，造成岩体失稳而发生坍塌方事故；雨水渗入断裂带及裂隙后形成滑面，岩石相互滑动，内力挤压型钢变形也易形成坍塌。

2.3 地质预报和监控量测地质预报和监控量测是施工的重要环节。

地质预报工作应在隧道开工后不间断进行。

在隧道施工中，监控量测必须按施工方案及规范要求进行，施工中往往因监控量测不到位，布点、控制等不准确或不符合要求，对施工起不到指导作用，造成边墙、拱顶塌方。

2.4 施工工艺在隧道施工中，正确的施工工艺是控制坍塌事件的关键。

施工过程中盲目的采取单一的施工方案或施工方法，不根据现场实际地质情况和地层变化情况及时修改施工方案和施工参数，造成施工方案或施工方法不适应现场实际地层，施工参数满足不了施工防护要求，隧道超前小导管注浆效果不好或注浆量不足等等，都有可能导致坍塌事故。

2.5 管理隧道施工过程中，安全管理、施工监控等至关重要。

多数隧道施工往往因为操作人员安全意识不强、安全检查不到位、现场施工控制力度不强等等因素，造成施工安全事故。

第3章隧道施工预防坍塌方措施3.1 坍塌前征兆围岩的变形破坏，失稳坍方，是从量变到质变的过程，在量变的过程中，必然会在围岩的工程地质和水文地质特征及岩石力学上反应出一些征兆。

因此，根据这些征兆来预测围岩的稳定性，进行地质预报，从而保证施工的安全，防治隧道坍塌方。

围岩的变形破坏,失稳坍方，有以下一些征兆。

⑴遇特殊和不良地质条件，如断层及其破碎带、滑动层、溶洞、陷穴、古河槽、堆积体、流沙、淤泥、地下水、松散地层等稳定性差的围岩。

⑵水文地质条件的变化，如干燥的围岩突然出水，地下水突然增多，涌水量增大，水质由清变浊(地下水将断层泥带走)等都是即将发生坍方的前兆。

⑶开挖面上有可能不稳定块体出露，尤其是小断(夹)层或其它软弱结构面和围岩的节理裂缝构造可能不稳定块体的出露处，往往是局部围岩坍方的部位。

⑷拱顶不断掉下小石块，甚至较大的石块相继掉落，预示着围岩即将发生坍方。

⑸岩石裂缝旁出现岩粉或洞内无故发现有岩粉飞扬时，也说明可能即将发生坍方。

⑹围岩发生裂缝，并逐步扩大，很可能要发生坍方。

⑺支护受力(敲击发声清脆有力,拱架接头挤偏或压劈等)变形甚至发出声响时，说明围岩压力增大,有坍塌的可能。

⑻喷射砼出现大量的明显裂纹，亦说明围岩压力增大，有可能出现失稳坍方。

⑼围岩或隧道支护，拱脚附近的水平收敛率大于0.2mm/d，或拱顶下沉量大于0.1mm/d，并继续增大时，说明围岩仍在发生变形，处于不稳定的状态。

3.2 隧道坍塌方预防措施3.2.1 地质预报措施根据本工程区域地质资料，结合现场实际考察分析结果，巴家山隧道施工超前地质预报方案拟采用以地质分析法为主，以超前水平钻孔或超长炮孔验证相结合，对重要的地质界面、断层或物探异常段可采用TSP203 地质探测仪或地质雷达进行探测超前地质预报。

项目队隧道施工地质预报工作应严格按项目队隧道施工地质预报方案实施，做好隧道施工地质工作，尤其是超前地质预测预报，为正确地选择断面大小、衬砌类型、施工方法、支护设计提供依据，指导施工。

3.2.2 围岩监控量测及洞内观察现场监控量测，是在隧道施工过程中，对围岩和支护系统的稳定状态进行监测，为喷锚支护和二次砼衬砌的参数调整提供依据，把量测的数据经整理和分析得到信息及时反馈到设计和施工中，进一步优化设计和施工方案，以达到安全、经济、快速施工的目的，围岩量测是施工管理中的一个重要环节，是施工安全和质量的保障。

(1)现场监控量测的作用A、了解围岩，支护变形情况,以便及时调整和修正支护参数,保证围岩稳定和施工安全；B、提供判断围岩和支护系统基本稳定依据，确定二次砼衬砌施作时间；C、依据量测资料采取相应措施,在保证施工安全的前提下加快施工进度；D、积累量测数据资料，提高施工技术水平。

⑵隧道现场监控量测项目及量测方法①隧道现场监控量测项目选择具体量测项目的选择应该遵循“满足安全、经济适用、方便操作”的原则进行。

根据围岩条件、隧道工程规模、支护类型和施工方法等来选择测试项目。

必测项目在客运专线隧道施工时必须进行；选测项目应根据工程规模、地质条件、隧道埋深、开挖方法及其它特殊要求，有选择地进行。

②量测测点的要求严格按隧道施工工艺要求执行。

⑶洞内观察隧道开挖后，立即进行工程地质状况的观察，内容包括：工作面附近围岩岩性，断层破碎带，变质带及岩石种类的观察；节理发育程度，接触面充填物的性质，开挖面稳定状态的观察；开挖面有无松散坍塌剥落现象，有无地下水等观察。

以上观察内容均需做好记录。

初期支护完成后，对初期支护的状况进行观察，内容包括支护锚杆是否被拉曲，喷层是否产生裂缝，剥离和剪切破坏，钢支撑有无被压曲现象等。

洞外观察包括对洞口地表情况，地表沉陷，边坡及仰坡的稳定以及地表水渗透等的观察。

①工程地质与支护状况观察隧道开挖工作面的工程地质与水文地质观察和描述，是确定围岩设计情况是否和实际相符，判断围岩稳定性和预测开挖面前方的地质条件；开挖工作面附近初期支护状况的观察和裂缝描述，对于直接判断围岩的稳定性和支护参数的检验也是不可缺少的。

因此，将该两项观察定为各类围岩都应采用的第一项必测项目。

观察并描述隧道围岩地质、地下水情况、衬砌支护情况等。

②洞内工程地质与支护状况观察a. 开挖工作面观察应在每次开挖后进行，包括围岩岩性、岩质、断层破碎带、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、剥落掉块现象、有无渗漏水等；b. 在节理、裂隙发育的镶嵌状、块状脆性硬岩地段应重视观察围岩的节理、裂隙走向及发育程度，对易引起坍塌的岩块及时进行锚杆支护或喷射混凝土封闭；c. 对已施工地段的观察每天至少应进行一次，主要观察喷射混凝土、锚杆、钢架和二次衬砌等的工作状态d. 如喷层是否产生裂缝、剥离和剪切破坏、格栅支撑是否压屈。

e. 洞外观察重点应在洞口段和洞身埋置深度较浅地段，其观察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况等。

f. 常用观测手段：目测，或借助地质锤、地质罗盘、相机、手电筒等工具。

③拱顶下沉、周边位移及收敛、底板隆起（软弱围岩）各级围岩均应进行拱顶下沉、周边位移及收敛量测，软弱围岩也必须进行底板隆起量测，且原则上三者布设在同一断面内。

断面布设的间距、点的埋设方式、浅埋隧道（隧道浅埋段）地表下沉量测严格按照隧道施工工艺、规范要求执行。

⑷报告和报警制度提交所有监测数据均输入计算机，用专门程序进行计算处理，每周出周报，每月出月报，必要时出专门分析简报。

监测技术负责人参加工程现场会，汇报最近一段时期的监测情况，分析数据变化的趋势。

3.2.3 防坍塌施工措施⑴开工前准备工作①制定周密的施工组织方案。

施工方案应结合现场实际情况制定，充分考虑隧道开挖工程施工的安全，制定合理的施工措施，防止隧道开挖坍塌方。

②安全防护措施配置应齐全。

隧道施工所需的各项安全防护材料、设备、机械器具等应在开工前配置齐全，并定期检查，确保使用状态良好。

③班前教育。

开工前必须对作业人员进行班前教育，提高作业人员对防坍塌方等事故的意识，作好施工安全技术交底等。

⑵洞口明洞施工防坍塌措施作好洞口防护措施及防排水措施，避开雨季施工，预防洞口滑坡、坠石等造成坍塌方事故。

⑶洞身施工防坍塌措施复杂地层一般遵循“先预报、多分部、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测”的原则，洞身施工时，应根据实际地质情况,本着经济合理的原则，选择合理的施工措施，严格按施工工艺、施工程序施工。

隧道施工应选择有隧道施工经验的人员带班，带班人员应随时观察洞内掌子面、仰拱及侧墙围岩稳定情况，掌子面岩层变化情况等，为隧道地质预报人员及监控量测人员提供第一手资料。