隧道塌方的原因分析、注意事项及处理措施
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浅谈隧道坍塌的原因分析及处理
摘要:隧道坍塌一旦出现就会严重影响工作面的施工安全,必须立即进行处理,以防危害增大。隧道坍塌的原因是多方面的,本文从自然、设计、施工方面分析了其形成的原因,提出坍塌的处理原则,并以某隧道某次坍塌事故为例分析了其成因和处理措施,望对类似事故的出现提供处理借鉴。
关键词:隧道坍塌;原因分析;处理
一、隧道坍塌的原因分析
(一)未预测地质变化
隧道地质条件变化快,没有及时进行超前地质预报,没有有效掌握围岩变化情况,所以隧道开挖时释放了围岩的应力,围岩会产生大的位移,致使出现塌方。
(二)地下水丰富
隧道在施工过程中围岩大面积出现涌水,没有有效的控制和排除,当隧道围岩破碎、自稳性差时就会出现塌方。
(三)设计因素
隧道工程设计方法主要有工程类比法、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,且设计中的地质勘查资料详细与否也是造成施工塌方事故产生主导因素之一。
(四)施工因素
1、采用施工方法和措施不当
施工中经常存在:施工方法与地质条件不相适应,地质条件发生变化,没有及时改变施工方法;施工支护不及时;地层暴露过久,引起围岩松动、风化;忽略了围岩的变形规律,围岩的变形同时具有连续变形和突然变形的特征。当开挖距离小于D(D 为隧道开挖宽度)时,围岩两端由于受到二次衬砌砼和开挖掌子面支撑的约束作用,连续变形很小,主要是爆破后的受震动影响的突然变形,而且在这个距离范围内由于衬砌和开挖面支承的“空间效应”的影响,即使初期支护抗力不足围岩滑移力亦不至于失稳,当这个距离为1.5D~3D 时,“空间效应”的影响完全消失,初期支护抗力小于滑移力的问题即刻暴露出来,围岩急剧变形,极易引起塌方。
高速公路隧道塌方发生原因分析及处理措施
摘要:我国社会主义现代化建设中,公路建设时间短,经过几十年的发展,已经取得了显著的成就,特别是隧道项目建设,取得了丰硕的劳动成果。在此过程中,受各类因素影响,高速公路隧道建设还存在一些塌方问题,经验技术的匮乏,加大了项目施工难度。基于此,本文主要论述了高速公路隧道塌方原因及处理措施相关知识。
关键词:高速公路;隧道塌方原因;处理措施
引言
高速公路隧道项目施工中,塌方事故视角常见。之所以会出现塌方事故,具有影响因素有很多,很大程度上,塌方为高速公路项目施工埋下了一定的安全隐患,直接影响着项目施工进度,在人员与财产方面甚至会造成严重的损失。为了影响高速公路隧道项目施工塌方问题,采取有效措施预防处理塌方事故具有重要的意义。
1、高速公路隧道项目控制施工塌方的必要性
相较之西方国家,我国高速公路隧道项目建设时间短,随着改革开放的深入,我国隧道项目施工发展速度快,当前,在世界范围内,我国隧道项目建设量最大,发展速度位居世界前列。但因我国发展时间短,很多技术工作与项目设计不够完善,体现为项目施工有很长的周期、资金耗损量大、缺乏先进的施工技术及施工风险控制能力不高等。尤其是发掘与洞身施工中的塌方事故,例如融水因素,都会对施工安全造成影响。可控管理方案不够明确,以此整个高速公路隧道项目施工中,加大了隧道塌方事故发生几率。一旦发生施工塌方,就会直接影响到项目施工进度,因而在项目实际施工中,要加强预防并控制隧道塌方事故。
2、高速公路隧道塌方发生原因
2.1施工项目规划设计
高速公路项目施工前,要考虑的因素比较多,一般高速公路隧道要跨越的地形比较多,同时会所穿越的山体有不同的地质条件。项目施工前,假若各方面因素考虑不周,或勘察测量计算不准确,就会使得项目后期施工出现问题,影响项目施工质量,从而引起施工塌方事故,因而项目前提设计规划中,会出现很多问题。传统施工中,落后的机械设备需要人工完成勘察测量,影响因素比较多,勘察中出现很多问题,因而项目前期设计中,塌方事故的发生有一定的可能性。
隧道洞内塌方原因及预防
1,不良地质及水文地质条件
(1)隧道穿过断层及其破碎带,或在薄层岩体的小曲褶、错动发育地段;通过各种堆积体;在软弱结构面发育或泥质充填物过多地段。
(2)隧道穿越地层覆盖过薄地段。
(3)水是造成塌方的重要原因之一。
2隧道设计考虑不周
(1)隧道选定位置时,地质调查不细,未能作详细的分析,或未能查明可能坍方的因素,没有绕开可以绕避的不良地质地段。
(2)缺乏详细的的地质及水文地质资料,引起施工指导或施工方案的失误。
3施工方法和措施不当
(1)施工方法与地质条件不相适应;地质条件发生变化,没有及时改变施工方法;工序间距安排不当;施工支护不及时,支撑架立不合要求,或抽换不当〃先拆后支〃;地层暴露过久,引起围岩松动、风化、导致塌方。
(2)喷锚支护不及时,喷射混凝土的质量、厚度不符合要求。
(3)新奥法施工的隧道,没有按规定进行量测,或信息反馈不及时,决策失误、措施不力。
(4)围岩爆破用药量过多,因震动引起坍塌。
(5)对危石检查不重视、不及时,处理危石措施不当,引起岩层坍塌。
预防施工措施
1选择合理的施工方法
隧道施工预防坍方,选择安全合理的施工方法和措施至关重要。应采取〃先排水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤量测〃的施工方法。
2加强塌方的预测
预测坍方常用的几种方法:
(1)观察法
(2)一般量测法
(3)微地震学测量法和声学测量法
3加强初期支护控制塌方(1)隧道发生坍方,应及时迅速处理。
(2)处理坍方应先加固未坍塌地段,防止继续发展。并可按下列方法进行处理:
①小坍方,纵向延伸不长、坍穴不高。首先加固坍体两端洞身,并抓紧喷射混凝土或采用锚喷联合支护封闭坍穴顶部和侧部,再进行清昨。
②大坍方坍穴高、坍昨数量大,坍昨体完全堵住洞身时,宜采取先护后挖的方法。
③坍方冒顶,在清昨前应支护陷穴口,地层极差时,在陷穴口附近地面打设地面锚杆,洞内可采用管棚支护和钢架支撑。
隧道塌方发生的原因及处理措施
摘要:隧道塌方是施工中较常发生的安全事故之一。所谓隧道塌方是指施工过程中由于应力作用洞顶与两侧的部分岩石和泥沙土大量塌落的现象。隧道塌方事故随时可能发生在整个隧道施工的过程中,隧道开挖、施工支护甚至在隧道衬砌之后都有可能发生塌方。一旦发生隧道塌方事故,带来的后果不可谓不严重。不仅对施工人员造成极大的人身安全威胁,还延长了隧道的施工工期、增大了工程预算、极大程度的破坏了机械设备和降低了施工单位的施工质量。隧道塌方有高发性和高危性两大特点,除了了给施工安全带来严重的威胁,还给社会造成了不良的影响。如何减少隧道塌方,是施工和设计都应该重视的问题。文章介绍了隧道塌方的主要类型及发生机理,说明了隧道塌方发生的原因以及处理措施。
关键词:隧道塌方;发生原因了;处理措施;
前言:提起隧道施工,对于大多数土木工程专业的行内人士来说并不会感到陌生。然而对于业余人士来说,还是一片茫然。“什么叫隧道?”隧道——以任何方式修建,最终用于表面以下的条形建筑物,其空洞内部净空断面在2m2以上者叫做隧道。塌方一般是指在高地应力区,隧道开挖后的围岩应力调整过程中,由于岩体弹性应变能量释放,造成岩体发生一种带有塌方前声响的岩体开裂、岩块剥落的一种地质灾害现象。
一、隧道塌方的主要类型及发生机理
1.洞口塌方
由于洞口段一般为堆积层或风化严重、破碎的岩体,其自稳能力及整体稳定性均较差。同时处于浅埋地段,若在进洞前未对边仰坡采取相应的技术措施或技术措施不到位时,进洞时或进洞后将可能引起洞口顶端的围岩发生应力重分布,在重力作用下出现下沉或开裂变形。当这些变形发展到一定程度时,极限平衡就被打破,导致大面积的整体失稳,从而发生坍塌。
2.洞内塌方
洞内塌方包括洞内岩质塌方和洞内土质塌方,分别针对的是岩石隧道和土质隧道。当岩质隧道开挖时,其周边的岩石处于悬空状态,同时发生下沉或收敛变形,以释放其内部应力。由于岩石体内存在层理及节理,使周边的部分岩块在重力作用下具有下落和挤出的趋势。若此时未采取相应的支护措施,岩面必然会出现“掉块”现象,当这种“掉块”的数量达到一定数值时,就是塌方。同样,土质类隧道开挖以后,由于围岩的硬度值较低,周边一定范围内很快发生松弛变形。随着这些变形的逐渐扩展,使围岩的整体强度降低,同时土压增加进而发生局部的塑性破坏,在围岩内部出现空洞造成局部发生坍塌。局部出现下沉,塑性区进一步扩大,土压力剧增最终导致整体失稳和大面积坍塌。