公路隧道施工塌方的预防及处理措施研究

岳凤芝　顾灿灿

摘 要：公路的质量安全直接关系到人们的生命安全，然而公路隧道施工塔防事故作为公路施工高发事故，如果治理的不够彻底在施工的过程中可能会有更大的隐患出现，对公路质量有着较大的影响。因此，研究公路隧道施工塌方事故的预防与整治技术是非常必要的。

关键词：公路隧道；塌方事故；预防措施；整治技术

公路隧道施工塌方事故的发生通常是由土质条件不良、地下水丰富、防护手段不当、施工措施不当（挖坡脚、边坡开挖后长期暴露，未按设计的防护措施施工或施工中偷工减料）等原因引发的。很显然，引发施工塌方事故的因素有自然因素和人为因素两种。在发生施工塌方事故后，我们要准确判断引发事故的因素的性质。自然因素引发的塌方事故是不可避免的，但是可以采取一些措施预防。人为因素引发的塌方事故是完全可以避免的。这类事故多由施工人员造成。因此，对施工过程进行监督是避免塌方事故发生的一种有效措施。公路隧道施工塌方事故是隧道施工中最常见的事故之一，也是人们最为关心的问题之一。我们要对公路隧道施工塌方事故进行预防和整治，有效控制公路隧道的施工质量。文章将对浅埋公路隧道施工塌方事故的预防与整治技术进行研究和分析，并对相关技术的具体操作方法和过程进行简要的阐述。

1 公路隧道塌方的原因分析

公路隧道塌方最根本的原因是公路隧道施工工程本身就是一个危险行业，在施工过程中存在很多危险源。有些塌方事故是因土质或天气原因造成的，有些是人为原因直接造成的，还有一些是因质量问题间接造成的。公路隧道施工工程行业与人们的生活息息关，因此，对塌方的防治和整治也是人们所关注的焦点。岩石的完整状态或破碎程度、岩石的风化作用、地下水的作用都会对公路隧道施工造成一定的影响。水是造成施工塌方和使隧道围岩丧失稳定性的重要原因之一。造成塌方的原因主要有以下两方面：（1）自然、地质原因，包括围岩变化、地质灾害等。通过对各种塌方事故的研究我们发现，地下水会使塌方加剧，大约有 45%的塌方源自地下水的影响。因为水流会使围岩的强度和应力状态发生改变，由于孔隙水压力变大，所以小结构面上的有效正应力会随之变小，如果围岩具有软结构面，那么填充物会在水流的带动下流走或者让夹层变成液态，这些情况都会降低岩体面结构的抗剪强度。同时，地下水产生的物理作用和化学作用使得岩石的强度变得很低，特别是那些质地较软的岩石，而如果遇到泥土部分，它们会将泥土转化成液态甚至带动泥土流走。（2）人为原因，包括施工中偷工减料、外界破坏等。一些施工单位对工程塌方是很喜欢的，因为一旦工程塌方后，无论是改变设计方案还是增加施工量，都会给施工单位带来巨大的利润报酬，因此，一些施工单位会不遵守技术规范、 设计文件、 施工组织设计的要求，擅自改变支护方式、开挖方式，在管理上也十分松懈。面对这两方面的原因，我们应该积极采取措施，防治隧道塌方事故。鉴于此，在施工时，要根据不同的地理环境采用不同的隧道施工技术，并提前制订隧道塌方事故的预防和整治措施，同时对公路隧道施工质量进行严格把关。

2 公路隧道塌方事故的预防

造成隧道塌方的具体原因有以下两点：（1）土体边坡大于土体自然休止角时导致土体平衡状态失稳塌方。（2）土体浸水后内凝聚力减弱，形成松散土体后失稳坍塌。这是土质边坡坍塌的主要原因。石质边坡塌方的主要原因是顺层向裂隙发育，且丧失下部支撑力。公路隧道塌方事故预防措施的制订要视隧道所运用的施工方法而定。如果隧道施工运用的是暗挖法，就要在隧道施工的同时做好超前地质预报（比如超前探孔、红外探测等），同时对隧道周围的岩石进行监控和质量测量。另外，隧道施工时，还要采取加强支护措施（比如设置锁脚锚杆、大管棚、小导管及超前锚杆）。这些措施能起到支撑隧道的作用，并且在施工时能尽快形成封闭环。如果隧道施工运用的是明挖法，我们就要及时做好地表沉降观测和边仰坡支护等。同时，还要根据隧道规模、地质、渗水、埋深、瓦斯浓度、地下水以及特殊地貌预测塌方情况。

当前，公路隧道施工塌方事故出现得越来越频繁，因此，越来越多的人开始关注这一事故的防御设计。从目前社会对岩土工程安全的关注程度来看，岩土工程勘察中的防治隧道塌方设计就是提高隧道各方面的能力和岩土工程抗塌方技术水平。这部分内容是保障广大人民群众生命安全的重要部分。因此，我们应认真、严谨地研究隧道抗塌方设计及其关键技术，促使岩土工程实际勘察技术水平不断提升。我们要做的是，适当增加岩土工程勘察方面的科研人员，同时还要深入分析公路隧道施工塌方事故防治和整治措施和技术，以保证隧道的安全。

3 公路隧道塌方整治措施和技术

公路隧道塌方的处置方法有许多种，需要有针对性地制订方案。首先需要了解实际情况，才能制订相应的处理措施。公路隧道塌方整治的基本技术是使用大管棚支护。这是一个比较好的塌方整治方法，其主要施工工序为撑子面反向回填→喷射混凝土封闭撑子面→管棚施工→上台阶开挖及支护→中台阶开挖及支护→下台阶开挖及支护→二衬。下面简要介绍渗水过多塌方整治技术。对于因渗水造成的塌方，首先要做的是超前钻孔、红外探水和超前地质预报。为避免二次塌方，需要及时清理隧道外围，并通过迅速喷浆来封闭坍塌体和边仰坡。这是整治塌方的紧急措施。然后对能观测到的主要部位的沉降和收敛进行监控和分析。待完成上述工作后，要及时排水，并作管棚注浆处理。如果水量较大，必须先通水，但前提是保证不发生二次坍塌。当隧道中无积水时，隧道就有了空隙。这时，就需要进行注浆回填。在注浆时需注意，要根据塌方的规模来估算混凝土的用量，以免造成不必要的浪费。

4 结语

综上所述，建设中常常出现的塌方现象形成的原因有很多，有时地质和施工水平的问题会造成塌方，而有时施工时人们出现的一些判断失误，也有可能会造成塌方；塌方事件带来的危害是非常可观的，有时我们甚至认为在公路隧道建设甚至所有的地下工程建设中，塌方是最能危害到现场施工人员人身安全的一项事故。塌方事故是很难治理的，如果不能针对事故发生的情况行实地分析，就很难将事故完全治理好，有的时候还有可能造成一边整治一边继续塌方的状况。为此，文章主要对浅埋公路隧道施工塌方事故的预防与整治技术进行了分析，并阐明了塌方事故的严重性，希望越来越多的人关注这一问题，使人民群众的生命安全得到更好的保证。

参考文献

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