探讨高速公路隧道施工塌方及控制策略

探讨高速公路隧道施工塌方及控制策略

摘要：在高速公路隧道施工中，塌方是最常见的事故之一。本文从塌方原因入手，找寻高速公路隧道施工塌方控制与整治措施，希望能够最大限度地避免高速公路隧道施工再次出现塌方事故。

关键词：高速公路隧道；施工；塌方；控制

中图分类号：u458.3 文献标识码：a 文章编号：1671-3362（2013）03-0055-01

**至**段高速公路隧道由于受到地质、地貌、地形、地下水、施工等最多因素的影响，从而导致隧道内外出现了塌方，给隧道施工带来了严重的阻碍，施工工期、施工进度都受到了不同程度的影响，隧道内部塌方以及地表的山体塌陷详见下图1、图2：

1 高速公路隧道出现塌方的原因

1.1 不良地质

由于高速公路隧道段处于薄层岩体的小曲褶、错动发育区域或者是穿过断层地段，很容易在开挖之后出现围岩时文、潜在应力释放过快等现象，小则围岩出现塌落、掉块现象，大则引起隧道塌方。

1.2 地形、地貌因素

其一，高速公路隧道穿越了地表存在水源的地段；其二，穿过地层覆盖相对薄弱的地段；其三，对于高速公路隧道塌方来说，滑坡、地质、断层等等都是威胁其洞口安全、洞身温度的主要因素。

1.3 地下水因素

由于地下水的软化、溶解、浸泡等多种作用，也容易造成隧道出

现塌方现象。

1.4 其他原因

其一，设计方面：由于高速公路隧道施工之前没有对该区域的地质进行详细的勘察，没有选择合适的支护方法，其支护设计的刚度、强度都没能达到设计标准；其二，施工：施工的技术、施工工艺、施工顺序等等选择不当以及施工操作错误，都可能引起隧道出现塌方现象。

2 高速公路隧道塌方的控制与整治措施

2.1 洞口塌方的处理措施

如果塌方属于中小型，就可以从上至下将塌方体清除掉，然后再根据清除之后坡面的具体情况，再决定是否可以使用刷坡卸载，与此同时，还应当通过喷锚网的方式从上至下对仰坡进行加固处理。其中，针对塌方较为严重的区域，可以使用挖台阶的方式，先将塌方体当中的残渣完全清理干净，在加固施工中，可以采用喷锚网的方式进行，防护上主要是在仰坡面适当的区域设置浆砌片石挡墙来维持其稳定性。

例如：**至**段高速公路隧道其中一次塌方是由于洞口附近的山体出现了滑动现象，在发生了塌方之后，滑动体还处于不稳定状态，就应该先将滑动体加固，再处理塌方。其中，预应力锚索、抗滑桩、长锚杆都可以用于滑动体的加固处理。当仰坡加固完成之后，针对洞口处已露空洞身，可以采取明洞衬砌或者是暗洞明做的方式，拱圈上部可以浆砌片石，也可以回填土石。

考虑到仰坡坍方处理之后的稳定以及仰坡坍方整体规模情况，可以适当加强对洞内二次衬砌，比如采用钢架混凝土衬砌或者是衬砌厚度增大等方式。

2.2 洞内塌方处理

2.2.1 初期处理

为了避免塌方体进一步发展，就需要做好初期处理：

第一，将塌方体封闭，对塌方体后方进行加固处理。在普氏平衡拱理论当中指出：在一定的地质条件之下，开挖的宽度与塌方的实际高度是成正比的，也就是说如果不再改变开挖的宽度，就不会再由新的坍塌出现，对于塌方的高度，我们可以使用塌方高度计算公式来计算，从而判定塌方的高度与理论中的宽度计算值的差距，从而来对塌方的稳定程度加以判断。考虑到围岩不可能如象普氏理论假设中所说的是均质，也就导致塌方的实际轮廓也不可能成为理想化的抛物线。对于塌方稳定判断做出定性之后，也不能够将不部分松动掉落的小石块忽略掉。

第二，如果塌方已经延伸到了地表处，就需要针对塌方漏斗地表做好截水处理，必要时，为了防止地表水的灌入，可以在其上搭建遮雨棚。在处理完洞内之后，可以用土石进行夯填，并且夯填的高度应当高于原本地面一节，用于填土稳定下沉之用，当回填土不再下沉，就可以用浆砌片进行铺砌处理。

2.2.2 塌体处理

第一，小导管注浆法：一般用于区域之内地质条件差、土质松散，

并且没有出现大氛围塌方的段落。在施工处理当中，主要是采取预注浆对松散围岩以及塌方体进行加固，再配合上锚喷混凝土和钢拱架配合进行处理。

第二，三台阶开挖法：“强支护、短进尺、弱爆破、勤测量、早封闭以及紧衬砌”是在新奥法原理当中所提到的施工原则，需要是针对软岩地区或者是塌方段落施工中。三台阶开挖法主要是通过人工风镐的方式，配合挖掘机和微弱爆破进行塌方处理，剩余残渣通过挖掘机和装载机送至自卸汽车上，然后运送出隧道；在每一次的进尺循环中，需要保持一榀拱架间距，如此才能够确保在围岩不受扰动的情况下顺利通过塌方地段。

第三，二次衬砌加强及回填法：由于塌方段落比未塌方之前的衬砌荷载要打，因此要加强衬砌。其中，混凝土强度等级的提高以及衬砌内加钢筋或者钢轨是衬砌加强最优先选择的方式，以及进一步采取塌穴稳定加固的方式来减小衬砌荷载。在回填过程中，尽量避免使用较为松散的材料。

总之，在高速公路隧道施工中，塌方是最常见的事故之一。无论是地质条件的内因，还是事故发生的外因，对高速公路隧道的稳定都会产生严重的影响。因此，在高速公路隧道施工当中，我们必须重视塌方，当然也不能够忽视小型塌方所埋下的隐患。无论塌方大小，只有引起足够的重视，才能够确保施工在安全、有序地环境下进行，也只有这样测操作，才能够确保施工人员的安全，才能够保障高速公路隧道施工的安全，为施工企业带来更多的经济效益。

参考文献

[1]陈仁东，吴金刚.某隧道塌方原因分析及处理方案[j].现代隧道技术，2010，（06）：111-112.

[2]徐敦敏，刘培荣，孟伶俐.隧道塌方区的施工处理与有限元分析[j].铁道建筑，2007，（10）：77-79.