高速公路隧道施工塌方及控制研究

钟招娣，钟梓荣

(1.江西省高速公路投资集团有限责任公司赣州管理中心；2.江西省高速公路投资集团有限责任公司泰和管理中心)



高速公路隧道施工塌方及控制研究

钟招娣1，钟梓荣2

(1.江西省高速公路投资集团有限责任公司赣州管理中心；2.江西省高速公路投资集团有限责任公司泰和管理中心)

随着我国市场经济的发展进程不断加快，人们对物质生活的需求不断增加。高速公路的隧道工程作为我国基础设置建设中的重要一环，其施工的质量直接决定了高速公路使用的安全性。分析了高速公路隧道施工塌方控制的意义以及出现塌方问题的原因，并研究出一系列解决塌方问题的措施。旨在为我国高速公路隧道工程的建设做出贡献。

高速公路；隧道；施工塌方

1 高速公路隧道施工塌方控制的意义

由于我国的高速公路隧道建设的起步较晚，使得我国高速公路隧道工程的建设在改革开放后才发展起来。现阶段，我国高速公路隧道施工的建设量已经成为居世界首位，不得不说其发展速度是空前的。然而，由于我国高速公路隧道的工程建设起步晚，大多数隧道工程项目建设缺乏过硬的施工技术。长此以往，这一问题伴随着隧道工程施工周期长、耗资巨大、施工工艺复杂以及突发状况多等特点，造成了高速公路隧道施工塌方现象的多发。尤其是在突发状况这一施工特点上，在掘进的过程中无法预测洞身底层，这就非常容易引起高速公路隧道工程的塌方。这在很大程度上影响了高速公路隧道工程的安全建设，是隧道施工过程中常见的灾害。高速公路隧道工程建设的过程中塌方的出现，会造成不可预计的后果。因而对其进行控制，对于保证高速公路建设稳定发展是具有重要意义的。

2 高速公路隧道施工出现塌方问题的原因

2.1 塌方问题的施工原因

在高速公路隧道施工中施工方法的使用不当，施工工序没有进行合理安排。这些问题都会使得施工进度的时差过大，自然环境就会对施工地层产生影响。进而出现一系列的围岩分化、松动的现象，严重的就会致使坍塌的事故发生。高速公路隧道工程中的喷锚施工没有落实到位，或是在对喷射的混凝土质量和厚度没有控制好。使之不能满足隧道施工的强度要求，从而引起坍塌事故的出现。

对于高速公路隧道工程中的钢支撑的施工，起支撑作用的钢材没有与围岩贴紧起来，或者是支撑架设的质量达不到要求。都会限制围岩的承压能力，导致隧道塌方的现象发生。而支撑的抽换施工没有按照标准的施工程序进行操作，或者是对支撑承受能力加固措施不够，也会导致高速公路隧道的施工发生坍塌事故。在隧道施工的过程中，常使用爆破的方式对岩层进行进行开道。然而如果爆破地点的选择不当、炸药的用量过多或者是爆破的方式不合理，就会造成隧道坍塌。

2.2 塌方问题的地质原因

对高速公路进行隧道工程建设的过程中，会遇到地质破碎的地带或者是断层地带。这就为其施工带来了一定程度的困难，因为在挖掘的过程中会使破碎地质的潜在应力得到释放。这样就会引起高速公路隧道工程围岩失去稳定或者承压力大的问题，进而导致隧道的塌方事故。还有就是高速公路隧道施工现场的地质存在堆积的情况。在此地质条件下进行施工，就会因为地质结构松散，土壤颗粒间的胶结度你不够的问题而导致隧道坍塌。

若是高速公路的隧道施工需要经过节理密集带、挤压破碎带或者是岩脉穿插带，原本土壤中岩块之间挤压成型的稳定状态遭到破坏，使得岩块间出现松动。进而出现岩块掉落的现象，严重的就会导致塌方。高速公路施工的地段处于地质运动地带，在薄层岩体形成的错动发育地带或者是小褶区进行隧道工程的施工，都会导致地质坍塌现象的发生。在软弱夹层岩体地质或者是软硬相间的岩层地质进行高速公路的隧道施工时，软弱夹层岩体地质的强度会因地下水的影响而降低，进而使隧道施工发生滑塌事故。在高速公路隧道工程的施工中，因施工土壤受地下水的浸泡、软化、冲蚀、溶解等影响。降低了隧道施工土壤中岩体的稳定性，使施工过程出现坍塌现象。

3 高速公路隧道施工塌方问题的控制分析

3.1 预防高速公路隧道施工塌方的措施

降低高速公路隧道施工塌方事故发生率的最好措施是预防，而预防措施的实施基础是做好隧道施工地质的预报工作。之后选择更好更合理的施工方法是预防高速公路隧道施工塌方事故出现的重要工作。在高速公路隧道施工的过程中，主要对以下几个施工方法进行控制。这样就可以使其在最大程度上发挥出预防隧道塌方事故的效果。

首先，要先排水。这是因为在隧道工程的施工前或是施工中，都必须采取相应的排水措施。排水能将施工坑道外的水阻隔在坑道之外，使其不会对高速公路的隧道施工产生影响；其次是缩短施工工序之间的时差。这是因为在前一道施工工序完成之后，隔一段时间再进行下一个施工工序。会导致完成后的工序暴露在天气、地质等自然环境下，进而出现围岩分化、松动的现象。所以，前一道施工工序完成后应立即进行第二道工序，使其得到加固。

爆破是隧道施工中最常见的施工过程，对其施工方式进行控制能有效的预防塌方的出现。在爆破前，可采取浅眼爆破或者是眯眼爆破的方式。这能在一定程度上降低爆破的影响范围，使隧道的爆破施工在更正确的方位进行施工。与此同时，还要严格把控爆破的炸药使用量，这是隧道施工安全的重要保证。还有就是隧道施工中的支撑保护工作。隧道施工的安全与否与支护强度的设置是分不开的，必须要对施工现场的地压问题进行细致、详尽的分析。这样才能保证施工人员的安全。最后一点，就是要对隧道施工现场的各项设施进行定期的检查。在检查的过程中一旦发现围岩出现问题，就要及时向施工单位进行反应。施工单位在针对问题出现原因进行处理，以防止问题的扩大。

3.2 解决高速公路隧道施工塌方问题的策略在高速公路隧道施工的过程中塌方事故已经发生的情况。第一步要做的就是把塌方范围控制到最小；第二步就是要对塌方事故造成的施工现场坍塌进行处理。对于在塌方范围内顶端和侧壁的危石及时清除干净，塌陷裂缝较大的区域进行锚固处理，并且加固坍塌前后的支撑结构。

这一系列措施都可以防止塌方范围进一步的扩大。危石与支撑结构的加固工作完成后，就要对隧道坍塌区域进行喷射混凝土施工或者是架设必要的支撑结构。在隧道工程施工塌方事故发生以后，还要尽快对塌方两端的施工地质做好衬砌工作。如果隧道施工塌方的面积不大，在进行加固的措施以后，就可以对塌方的区域进行混凝土喷锚。然后才能从塌方区域的两端或者是某端进行全面清理。如果隧道施工塌方的面积较大，部分石块或是泥土已经阻塞了隧道或者是地表都已经下沉。这时就要对塌方区域的石块、泥土进行注浆加固，并在此基础上重新开始挖掘和衬砌。

4 总 结

综上所述，在高速公路的隧道施工过程中，塌方是影响其施工进度的主要原因。而塌方事故产生的主要原因是地质和施工，这两个因素极大的增加了隧道施工塌方的发生率。就塌方问题的预防措施包括注意排水、缩短施工工序间的时差、对爆破点以及爆破量的控制进行了阐述，并对隧道施工中出现的塌方问题研究出架设必要的支撑结构、清理塌方范围内顶端和侧壁危石以及对难以控制塌方区域进行注浆加固。

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2015-08-28

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