浅谈隧道塌方处理及防治措施(新编版)

浅谈隧道塌方处理及防治措施

(新编版)

Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place.

( 安全管理 )

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编号：AQ-SN-0455

浅谈隧道塌方处理及防治措施(新编版)

摘要：隧道作为高等级公路快速发展中不可或缺的地下工程，承担着较大的交通运输任务。本文主要根据以往的隧道塌方处理实例，对隧道塌方的处理措施，进行了介绍和探讨，同时，对于隧道塌方的预防，进行了相应的建议，对于一些应注意的隧道塌方方面问题处理，提出了参考建议和意见。

关键词：隧道塌方；处理；防治措施

隧道塌方作为隧道建设使用中容易出现的问题，一旦发生，就会造成交通阻塞，道路阻断，甚至造成人员伤亡事故，导致较大的经济财产损失。因此，在隧道建设中，应采取合理有效的科学措施，对于隧道塌方进行预防和防治。同时，在隧道塌方后，要及时的进行处理和善后工作，将塌方问题更快解决，从而使隧道塌方造成的经济损失降到最低，避免出现由于延误处理救援时机而导致的更大

事故发生。本文主要以四方山隧道塌方事故的处理方案为依据，对于隧道的塌方处理及防治措施进行了较为深入的探讨。

塌方是隧道施工中比较常见和典型的一种事故。一旦塌方发生，不仅延误工期、大幅度增加工程费用，而且会危及施工人员的生命安全。如果处理不当，则会给工程质量遗留隐患，给后期维修养护工作带来极大的困难。但由于塌方原因众多，形式多样，因此处理时必须全面分析，根据工程具体情况提出综合治理方案。

一.塌方研究现状及产生原因

1.隧道的地形地质因素。隧道工程属地下工程，地质情况千变万化，施工过程中受各种不可预见的地质现象及地质构造的影响巨大。公路隧道工程受多变的地质条件影响，如遇到地下水、岩溶、断层破碎带、高地应力、岩爆、瓦斯、偏压浅埋、膨胀土等条件，使施工难度大，安全性差；而且公路隧道开挖跨度大，单洞三车道隧道开挖跨度可达16m，形状扁平，且防水要求高，加之受勘查水平及其他很多相关因素的制约，这些无疑加大了公路隧道的施工难度和塌方事故产生。

2.隧道的受力状况。隧道塌方从受力因素来说，包括洞口塌方的受力状况和隧道内洞身塌方的受力状况。洞口仰坡变形破坏主要是在变形过程中产生强烈的松动，并在边坡的坡顶附近产生一系列的拉张裂缝。由于边坡岩体一般较为破碎，在隧道开挖产生变形破坏后，并不出现清晰的底滑面，而是表现为破坏区岩体的强烈松动变形。隧道内洞身塌方的受力，从结构观点出发，如把喷层与部分围岩组合在一起，视作组合梁或承载拱，或把锚杆看作是固定在围岩中的悬吊杆等。往往由于支护时机不当或支护强度不够，满足不了围岩稳定的需要，不能有效地控制围岩变形，导致围岩失稳。

3.隧道的设计不当。公路隧道工程设计方法当前主要有工程类比法、理论计算法及现场监控法等，这些方法又以工程类比法运用得最为广泛。在设计过程中若对围岩判断不准或情况不明，从而设计的支护类型与实际要求不相适应，也是导致施工中产生松驰坍塌等异常现象的原因，而且设计中的地质勘查周密详尽与否也是造成施工塌方事故产生的诱发甚至主导因素。

4.施工的多种因素。施工中的不规范施工也是导致塌方的重要

因素之一。目前，中国公路隧道施工队伍的技术、管理及施工水平参差不齐，加之一些建设环节的操作不规范，有的施工企业及人员对新奥法原理缺乏深入学习、认识、研究和应用，导致不规范施工现象较为普遍。

5.认识因素。不可否认的是，“不塌方、不赚钱”的观念目前还在一定范围内存在。有些施工单位及施工人员甚至期盼着塌方，从而增加工程量或者设计变更以带来更大的施工利润。另一方面，“地质工作是设计人员的任务，而不是施工人员的事”这一传统观念致使减弱甚至忽略了施工过程中的地质勘测及预报工作，从而也加大了施工塌方事故产生的可能性。

二.高速公路隧道塌方处理一般原则

1.安全第一原则。塌方发生后，本着安全第一的原则，掌子面施工应立即全面停止作业，将人员和机械撤至安全地段，并对塌方处进行观察，待情况稳定后再作进一步打算，不可盲目施工。

2.查明分析塌方原因后再处理原则。处理塌方前，应详细调查其范围、形状、塌穴地质构造，查明其诱发原因和塌方类型，再据

此确定处理方案。

3.“瞻前顾后”先行原则。首先“顾后”即对后方未塌方段进行加固，防止塌穴扩大；再“瞻前”即采取科学有效的方法和手段对前方地质情况进行探测，运用TSP203地质探测仪、HSP声波反射法、地质雷达、超前钻探等综合超前地质探测与预报手段，提前推测前方地层岩性及异常情况，及时制定针对性措施，以指导塌方处理及下一步施工。在“瞻前顾后”以后，方可进行塌方部位的处理。

三.公路隧道塌方处理的案例分析

1.四方山隧道右洞K77+027～K77+072段隧道塌方冒顶

塌方发生在南端洞口附近，靠近开挖面10m长度的初期支护包括钢格栅全部跨塌，并一直坍塌至地表，形成冒顶塌方，地表形成9.0m×15.0m的凹形漏斗，在坍口周围35m半径范围内出现大量裂缝，已做好的排水沟出现多处拉裂，塌方高度达32.0m，塌方数量为3760m3。该塌方事故的处治工作中，先采用了喷锚支护封闭地表，用粘土堵塞裂缝，用M10水泥砂浆修补截、排水沟裂缝，并设置变形观测点；在坍体稳定三天后，清刷坍口松动土方，刷方、夯填后

打设地表注浆管，灌注水泥砂浆。然后采用锚喷网封闭坍口，局部用沙袋回填仰坡上方的凹部；按设计坡率分台阶清刷仰坡，进行减载；清理隧道两侧排水沟，并在临近坍体处设集水坑集中抽水，仰坡顶设钢管降水井并不断降水；设止浆墙，采用浆砌条石。

对塌方段洞内空腔部分回填，可以确保后续施工效果和安全；固结塌渣堆采取环向固结方式，采用φ42×4㎜注浆小导管，4.5m/根，共计30根；注浆前全掌子面挂网（单层）喷10㎝厚砼封闭。隧道拱顶至左侧60°范围及右侧60°范围施作大管棚（φ90×8㎜），小计37根，大管棚外插角1°～3°控制，注浆采用双液浆。由于受到塌渣的影响，大管棚施作长度为16～25m，不足部分采用φ70×5㎜超前大管（钢花管）施作，超前大管环向间距20～30㎝；考虑到大管棚前端在塌方段内可能存在悬空状况，φ70×5㎜超前大管与大管棚搭接长度不小于3m，超前大管向前延伸至过渡段内。

塌方段采用强支护型式，按设计V浅型支护进行加强和调整，塌腔区围岩采用6米长?42×4mm小导管注双液浆固结代替?25中空注浆系统锚杆；钢拱架采用I22a工字钢，拱架间距调整为50㎝。