高速公路隧道坍塌预防及治理措施

孔余江

(贵州省公路工程集团有限公司)

高速公路隧道坍塌预防及治理措施

孔余江

(贵州省公路工程集团有限公司)

随着我国交通事业的蓬勃发展，高速公路的建设数量和规模不断扩大，公路建设技术标准的提升，促进了隧道工程的普及，而隧道工程受到地质条件、技术成分、管理方面的多重限制，由于我国高速公路隧道的建设并不成熟，导致坍塌事故频发，危害人们的生命财产安全，并阻碍了交通事业的发展。本文通过阐述高速公路隧道坍塌的原因，提出高速公路隧道坍塌的预防及治理措施，以供参考。

高速公路隧道;坍塌;预防;治理

1 高速公路隧道坍塌的原因

1.1 客观原因

(1)地质条件复杂。高速公路的隧道一般穿过断层的破碎地段，其薄层岩体的错动发育和小褶皱频发，岩室内应力的释放会导致围岩失去稳定性，从而引起隧道的塌方事件。同时，隧道往往经过岩石的堆积体混乱的地段，由于堆积体的结构松散，小结构之间的胶结性能差，承受压力和震动能力弱，也会导致隧道塌方。(2)地形因素。隧道工程的选址往往不可避免的经过一些地形不利的地段，如地层覆盖较薄、隧道上方有地表水源、隧道上方有高层建筑物等，这些都会导致隧道存在的整体坍塌隐患。(3)地下水作用。地下水的冲刷、浸泡、溶解等作用，都会使隧道的岩石硬度系数降低，使隧道结构面的抗剪强度减小，同时，隧道施工过程中可能遇到暗河或者水囊等，地下水夹带泥沙冲入隧道，导致隧道表面压力迅速增大，从而致使隧道坍塌。

1.2 主观原因

(1)设计勘查不到位。隧道设计之前没有深入调查当地的地质条件、设计支护方法不恰当、对施工阶段可能发生的遇水、岩石爆裂、瓦斯喷发等意外情况预测不到位、对山体载荷考虑不周等等情况都会导致隧道坍塌的情况。(2)施工原因。在施工阶段，根据地质条件的变化不能对施工方法及时调整、隧道洞口处理不完善，盲目进洞、施工支护不及时，支护质量不过关等，这些施工技术出现的失误都会导致隧道坍塌，同时，施工管理不到位、安全意识和质量意识不强、管理人员责任心差等管理方面的原因也会导致隧道存在坍塌的隐患。

2 高速公路隧道坍塌的预防措施

2.1 严格进行地质勘察

高速公路隧道属于地质工程，对于地质工程的建设，地质条件是制约地下工程安全和质量的关键因素，这就要求高速公路隧道在设计阶段对地质条件进行严格的勘察，地质条件中出现的地层断裂、岩石爆裂、涌水等突发事件都会导致隧道坍塌，所以地质勘察要尽可能的科学、合理，保证勘察的可行性和科学性。一些高速公路的建设单位，为了减小勘察支出成本，在勘察人员的任用、勘察设备的采购、勘察方法等方面不重视，这就导致勘察人员不具备较高的专业勘察水平，勘察设备落后，不能满足高速公路隧道勘察的要求，勘察方法简陋等一系列问题，这些问题造成勘察过程粗糙，勘察结果不准确，为高速公路隧道埋下坍塌隐患。

2.2 进行合理的支护设计

隧道在开挖以后，受力平衡体系会遭到破坏，同时应力重分布不可避免，这就要求施工单位对隧道进行及时的支护措施，选择合理的支护方法，同时对支护参数进行合理的设计，是避免高速公路坍塌的有效途径。

支护的设计要根据隧道选址地段的地质围岩的性质进行，同一地段的地质围岩种类不尽相同，而同一类围岩的结构产状也不同，这就造成隧道不同位置的自身稳定能力不同，支护的设计就要随时根据围岩性质的改变进行合理的调整。而支护参数过大就会增加工程的资金投入，支护参数过小又会导致支护强度不够，所以针对围岩的不同，进行合理的支护设计和支护参数设计，是预防高速公路隧道坍塌的有效措施。

2.3 建立施工地质灾害临近警报机制

高速公路隧道的坍塌很大一部分出现在隧道的施工阶段，在施工阶段建立施工地址灾害临近警报机制，可以有效预防隧道坍塌。临近警报机制的建立主要针对三个方面:(1)塌方体地质体性质的鉴别技术。这种技术主要针对隧道内地层断裂破碎带的鉴别，鉴别的主要标志有:识别地层断裂的标志、地层断面标志、破碎带的岩石标志、破碎带的矿物质标志、破碎带的构造标志。(2)涌水量鉴别技术。目前在高速公路隧道建设中对涌水量的鉴别技术主要运用钻孔涌水喷射距预报法，主要手段是对岩石层进行钻孔，通过孔内水柱喷射的距离进行涌水量的测定。(3)瓦斯监测技术。这种技术主要针对瓦斯如初产生的基本地质条件的分析研究，从而进行预测和预报，针对地质位置有:高亮高压瓦斯煤层、煤包压冲逆断层下盘、封闭的背斜核部等。

3 高速公路隧道坍塌的治理措施

3.1 控制坍塌范围

高速公路隧道一旦发生坍塌，必须及时疏散现场施工和人员，并及时将机械设备运走，组建坍塌分析小组，明确小组的人员结构和任务分工，小组人员包括施工技术人员、隧道工程师、安全检查人员等，全面分析隧道坍塌的原因和坍塌范围，根据隧道施工设计方案进行坍塌处理方案的设计规划，并及时向监理工程师和业主汇报情况。

3.2 坍塌处理方法

根据小组制定的坍塌处理方案，首先对塌方地段进行加固，避免坍塌延伸，及时清理塌方的岩石，在塌方中采用挂网、埋设锚杆、混凝土喷射等方法进行支护，如果塌方严重，已经造成隧道堵塞，就需要先对塌方岩石体进行注浆固结，然后采用大管棚进行支护，在处理塌方的过程中，经过坍塌位置时，需要进行网喷混凝土或者采用锚杆进行支撑，保证施工人员的安全。

4 结论

高速公路隧道的坍塌会给人们的生命财产安全造成危害，并阻碍我国交通事业的发展，对此，分析研究高速公路隧道坍塌的预防及治理措施是当前最紧要的任务。深入了解高速公路隧道坍塌的原因，并通过严格的地质勘察和合理的支护设计以及建立施工地质灾害临近警报机制等，达到有效预防隧道坍塌的目的，对于发生坍塌的隧道，及时控制坍塌范围，采用锚杆、混凝土喷射等支护技术，最后对塌腔进行回填，可以及时治理高速公路隧道的坍塌。

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U445.7

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1008－3383(2014)04－0135－01

2013－12－11