隧道施工中塌方的预防与处治措施浅析

建设行业专版　施工技术　

对某隧道塌方原因及处理方法的浅析　

摘要：分析了隧道塌方产生的原因，阐述了对其进行处理的方法和措施，并提出了施工中应注意的事项和隧　道施工中的防塌措施，且在实际工作中得以充分实践和运用，得到了良好的效果。　关键词：隧道塌方：防塌措施　

１工程概述　

某隧道位于二级公路上，全长５２５ｍ，按照新奥法设计施　

工，隧道限界宽９．０ｍ，净高５．０ｍ，行车道宽７．０ｍ。　

隧道施工采用短台阶法施工，２００５年５月２５日上午１１　

时，在开挖Ｋ１９＋３９２一Ｋ１９＋３９４段右侧下导坑时，由于围岩多　

为坡积土，加上地下水发育，围岩从该段破坏后，引起Ｋ１９＋３９２　

处支护拉裂，由于临空面大，围岩不断坍落向上扩散，导致　

Ｋ１９＋３７９一Ｋ１９＋３９８处冒顶，塌方顶部面积１８ｍ×ｌ６ｍ。　

２塌方原因分析　

由于受选线位置的限制，隧道进口段偏于冲沟．地表为含　

碎石的山皮土，洞身岩性为混合花岗岩，节理裂隙发育，富含裂　

隙水，岩体自稳能力差，且山坡坡度大，从左向右为偏压构造。　

塌方段洞顶覆盖层仅厚ｌ１ｍ，为浅埋段，从现场观察到该处　

有两条贯通节理交汇，岩体破碎。　

施工时开挖马口扰动原岩，在偏压和交汇节理弱面的地　

段，因围岩压力增大，造成初期支护破坏致使塌方。　

３处理方案　

分析塌体形状和初期支护受损情况，初期支护破坏共分三　

部分；第一部分Ｋ１９＋３６３一＋３７９段，由于下导坑已落底，临空　

面大，围岩先垂直塌落，最后向洞口方向冲击，表现在该段拱顶　

有一道纵向裂缝，缝宽１—２ｃｍ。第二部分Ｋ１９＋３７９一Ｋ１９＋４００　

段初期支护完全破坏。第三部分Ｋ１９＋４００一Ｋ１９＋４０５段，从　

Ｋ１９＋３９６．３断面和其后山体分析，左侧围岩整体性好，同时该　

段下导坑未开挖，受塌体冲击该段破坏主要集中在拱中央和右　ｌ业界　

口许扬　

侧，右侧及拱中极有可能下沉开裂。　

从塌后山体情况分析，如果采取清除塌体，则隧道左右侧　

及纵向方向会沿着山体裂缝再次坍塌，塌体再次冲击初期支　

・１５８・　北　方　交　通　２００７　浅谈隧道工程塌方的预防及处理方法　艾春国　（沈阳公路工程监理有限责任公司，沈阳１１００１１）　摘要在施工中要采取有效的措施来预防塌方的发生，当在施工中不可避免地出现塌　方的时候，能够提出合理的处理方法和步骤。介绍了隧道工程预防塌方的施工措施及隧道发　生塌方后的处理方法。　关键词隧道塌方处理措施　１　引　言　对于一个地质复杂、节理发育，施工难度较大的　隧道工程，有效的预防隧道塌方以及塌方后能够采　取行之有效的方法进行处理，这将是一个企业能否　取得效益和效益最大化的决定性因素，本文着重介　绍隧道工程预防塌方的施工措施以及隧道塌方的几　种处理方法。　２预防塌方的施工措施　２．１塌方前的征兆　（１）量测信息所反应的围岩变形速度或数据值　超过允许值。　（２）喷射混凝土产生纵横向的裂纹或龟裂。　（３）在坑顶或坑壁发现不断掉下土块、小石块　或构件支撑间隙不断变大、张开。　（４）岩层的原理、节理缝或裂隙变大、张开。　（５）支撑梁、柱变形或折断，楔子压扁劈，填塞　木弯曲折断，扒钉受力变形，木支撑发出“劈啪”破　裂声。　（６）坑道内渗水、滴水突然加剧或变浑。　２．２预防塌方的施工措施　（】）隧道施工预防塌方首要工作是要做好地质　超前预报，选择相应的安全合理的施工方法和措施。　尤其是隧道地质条件千变万化，在施工过程中一定　要根据地层实际情况及时变更支护设计，不能盲目　施工。　（２）对于稳定性比较差的围岩，在雨季要按照　“截、排、堵”原则解决好排水问题，而且要及时喷混　凝土封闭掌子面，并及时施作临时支护，确保隧道施　工安全。　（３）隧道施工应严格遵循新奥法原则。做到短　开挖，弱爆破，强支护，快衬砌。短开挖即各部开挖　工序间的距离要尽量缩短，以减少围岩暴露时间，避　免围岩松弛变形。弱爆破，既在爆破时，采用浅眼、　密眼，并严格控制装药量或用微毫秒爆破。强支护，　即针对地压情况，确保支护结构有足够的强度。快　衬砌，即衬砌工作须紧跟开挖工作面，力求衬砌尽快　成环保证坑道的稳定性。　（４）控制好施工掌子面与施工支护及衬砌的间　距，隧道的围岩在开挖后都有一段自稳过程，根据围　岩类别的不同这段时间有长有短，经过一段时间后　应变就会加剧，以至于失稳引起塌方。在隧道施工　中开挖、支护和衬砌是同时在进行的三道工序，怎样　在保证安全的前提下使三道工序有序地进行是隧道　工程技术人员应着力研究的问题。在没有量测的情　况下，一般有以下的经验可以借鉴：　Ｉ一Ⅱ类围岩应先护后挖，在开挖之前用小导　管或超前锚杆进行超前支护。衬砌施工应尽可能的　紧跟。Ⅱ一Ⅲ类围岩的支护应紧跟开挖，随挖随支　护。衬砌距掌子面５～８ｍ。ＩＶ类及Ⅳ类以上围岩需　要支护时，支护距开挖面的距离为５～ｌＯｍ。衬砌距　掌子面的距离以各工序互不干扰为宜。　３　塌方的处理　３．１　处理塌方的一般步骤及方法　（１）塌方发生后，首先应防止塌方范围继续扩　大。　（２）在塌方范围内的顶部与侧壁危石及大裂　缝，应先行清除或锚固，加强原有支护，以防止塌方　扩大。　（３）在塌方范围内架设支撑或喷射混凝土，必　要时施设锚杆。

引水隧洞塌方的处理措施

引水隧洞是指用于引水或排水的隧道工程，是水利工程中重要的组成部分。由于地质条件、工程施工等因素影响，隧洞存在着一定的安全隐患，而塌方是其中比较严重的一种安全问题。当引水隧洞发生塌方时，会给周围环境和工程造成严重的影响，因此需要采取有效的处理措施进行处理。本文将从引水隧洞塌方的原因分析以及对应的处理措施，进行详细的探讨。

一、引水隧洞塌方的原因分析

引水隧洞塌方的原因主要包括地质因素、施工质量、维护保养等多方面因素。

1.地质因素

地质条件是引水隧洞施工和使用过程中最为重要的因素之一。地质构造、地层结构、断裂带等地质因素都会直接影响隧洞的稳定性。如果地质构造不稳定，在施工过程中就很容易发生塌方事故，尤其是在断裂带等地质薄弱环节更是如此。

2.施工质量

引水隧洞的施工质量也直接关系到其是否发生塌方问题。如果在施工中存在质量问题，如开挖不到位、支护不稳固、充填不良等，都会导致引水隧洞发生塌方事故。对于施工技术不完善的施工单位来说，也可能出现塌方事故。

3.维护保养

引水隧洞在使用过程中，由于水流、砂石等物质的冲刷和侵蚀，隧洞内部的岩石结构很容易受到破坏。加之环境污染、树木生长等因素，都会增加引水隧洞塌方的风险。

1.加强监测

加强对引水隧洞的监测是防止塌方事故的重要手段。可以采用地下水位监测、地表沉降监测、支护结构变形监测等手段，及时发现引水隧洞的异常情况，提前采取预防措施。

2.加固支护

对于存在塌方风险的引水隧洞，可以通过加固支护的方式来提高其稳定性。通常会采用喷锚、预应力锚杆、钢筋混凝土加固、注浆加固等方式进行支护，以增强引水隧洞的整体结构强度。

3.改善排水 引水隧洞塌方的原因之一是地下水位过高，因此可以通过改善引水隧洞的排水系统，降低地下水位，从而减少塌方的风险。通常可以采取增加排水井、调整排水管线等措施进行改善。

隧道掌子面塌方处置方案

近年来，我国发展迅速，城市化进程加快，隧道工程建设成为城市基础设施建设的重要组成部分。隧道的掌子面是隧道工程中重要的结构部件，其稳定性直接关系到隧道的整体安全。然而，在隧道的使用过程中，由于多种因素，掌子面易发生塌方现象，给隧道使用和交通带来很大的危害。为了尽早排除社会生产中的隐患，应对隧道掌子面塌方采取以下处置方案。

一、现场处置

发现隧道掌子面塌方事故后，应立即组织专业人员到现场进行处置。在现场处理过程中，需要注意以下事项：

1. 保证现场安全。应根据塌方范围和情况采取相应的安全措施，确保现场安全。在现场进行施工、挖掘、清理等作业时，要按照工程安全规范进行操作，确保人员安全。

2. 进行适当的清理。一旦发现隧道掌子面塌方，应及时清理塌方物，并且保证通风畅通，防止塌方物堆积过多造成二次塌方。

3. 彻底开展调研。在现场处理过程中，应认真开展调研工作，了解塌方原因和影响范围，科学制定后续处置方案。

二、应急处置

针对隧道掌子面塌方的应急处置措施主要包括：

1. 加强道路交通管制。一旦发生隧道掌子面塌方事故，应及时对南北两端的车辆进行管制和疏导，确保现场交通畅通。

2. 及时启用备用通道。为保证通行，应及时启用已预留的其他通道，让车辆绕道通行。

3. 在路面标识危险提示。对塌方区域进行明显的危险提示，避免行人、车辆进入危险区域。

4. 保障事故现场安全。在应急处置过程中，应保证事故现场秩序，确保现场安全和周围环境的稳定。

三、进一步处置

对于隧道掌子面塌方，应进行深入分析和细致的处置工作。 1. 彻底调查事故原因。针对事故原因进行深入的分析和调查，找出并排除隐患，避免再次发生类似的塌方事故。

2. 联合专业技术力量进行处置。隧道掌子面塌方是一项复杂的工程事故，需要将各专业技术力量整合起来，制定详细的处置方案，确保工程质量和安全性。

3. 加强后续安全监测。针对隧道掌子面塌方事故后的处置工作，应加强对隧道安全状况的监测，发现问题及时处理。