公路隧道施工防塌技术分析
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隧道施工中塌方的预防与处治措施浅析隧道施工是建设大型公路、铁路、地铁等交通工程的必要环节。
然而,隧道施工中因地质条件、工程设计、施工技术等多种原因,导致塌方事故频发。
塌方不仅会影响隧道施工进度和质量,还会对周围环境和人员安全造成威胁。
本文将从防范塌方的观点出发,探讨隧道施工中塌方的预防和处理措施。
一、隧道施工中塌方的原因1.地质条件不稳定。
地质构造不同、地质区域差异大、地质风险系数高的地区,隧道施工中塌方的风险也随之增大。
2.工程设计缺陷。
隧道施工前,施工单位应根据地质条件、地形地貌等因素进行详细的勘探、测绘和分析,制定合理的隧道工程设计方案。
3.施工技术不当。
主要表现为施工工序不规范、设备选用不当、施工员不熟练、施工管理不到位等因素。
二、隧道施工中塌方的预防措施1.科学的工程设计。
妥善处理地质条件和地形地貌变化,运用先进的隧道建设工艺和技术,确保隧道的安全性和稳定性。
2.加强勘探和预测。
在施工前进行地质勘探和地形地貌测量,了解地质构造和灾害历史,制定详细的隧道施工方案,对潜在的灾害隐患及时预警,做到防患于未然。
3.规范的施工操作。
施工前,应对施工人员进行技术培训,熟练掌握施工工艺和设备操作,并按照规范执行施工工艺,严守安全操作规程,做到无所疏漏。
4.科学合理的施工管理。
制定完备的施工计划,严格按照计划执行各项工程任务,确保施工过程中环境、设备、人员等各方面的安全。
三、隧道施工中塌方的处置措施1.立即停工,确保施工现场人员安全。
当发生塌方事故时,应立即停工并组织撤离施工现场,做到人员安全第一。
2.及时采取遏制措施。
当发生塌方事故时,应及时采取遏制措施,遏制塌方范围,稳定地质构造。
3.展开应急救援。
当发生塌方事故时,应立即启动应急救援预案,组织施工队伍、公安和消防部门等快速响应,合理调配救援资源,展开救援行动。
4.做好事故调查和处理。
当发生塌方事故时,应做好事故调查和处理工作,查明事故的原因和责任,并及时采取措施避免类似事故的再次发生。
公路隧道塌方的预防和处理分析公路隧道塌方是一种严重的自然灾害,除了对交通运输带来的影响,还会直接威胁人民的生命和财产安全。
为了降低公路隧道塌方的发生率和减少塌方事件的危害,需要对预防和处理进行充分的分析和研究。
1. 确定地质条件公路隧道建设前必须对地质条件进行详细调查和分析,选择地理条件良好的区域开展建设。
需要清楚的了解岩体的物理力学特性、地下水位、岩体的裂隙分布状况等方面的信息,从而可以有效地掌握隧道建设中可能出现的风险。
2. 合理设计在隧道设计过程中,应充分考虑地下水位、岩体的力学性质和岩体的裂隙状态等因素,设计合适的支护结构和排水系统,确保隧道的安全和稳定性。
隧道建设过程中,必须采用严格的施工规范,进行现场监测,及时发现问题。
3. 健全的检测体系建成的隧道必须实行持续的监测制度,及时发现隧道内的水位变化、地下水情况、岩体移位等问题,并进行处理。
同时,要建立健全的应急预案,面对不同的危机情况,能够及时做出反应。
二、应急响应和处理方法1. 紧急疏散在发生公路隧道塌方时,首要的任务是进行交通疏导和安全疏散,保障人员安全。
2. 快速评估针对隧道灾害的具体情况,需要开展现场调查和快速评估,分析影响范围和严重性。
然后可以根据实际情况启动应急预案,确定应对措施。
3. 灾后处理对于塌方区域的整治与修复需要进行适当的处理措施。
其中包括清理掉落物、2019年12月实施年度检修及日常养护保养等工作,以恢复路段通行功能。
综上所述,公路隧道塌方可能发生的原因有很多,建设前、建设中以及隧道通行过程中都需要采取适当的措施进行干预和管理。
同时,也需要建立健全的预警和应急响应机制,及时采取有效的应对措施,最大程度的降低社会影响和人民财产的损失。
公路隧道塌方的预防和处理分析随着城市化进程的加快,道路建设对于城市交通和经济发展至关重要。
而道路建设中的隧道建设,不仅增加了交通的便利性,同时也提高了路段的安全性。
然而,隧道建设带来的风险也是不可避免的。
公路隧道在使用过程中容易出现塌方等事故,例如2016年发生在中国重庆市的隧道塌方事故。
因此,对公路隧道的预防和处理是至关重要的。
公路隧道塌方的原因复杂,不仅源于自然因素,也与人为因素有关。
自然因素包括地质构造、地质灾害、雨水、地震等等。
人为因素则是由设计、施工、维护等方面影响。
为了预防和处理隧道塌方事故,应从以下几个方面着手。
首先,应从隧道设计阶段开始,加强地质勘查和工程设计。
在隧道设计阶段,必须根据地形、地质等基础条件,制定科学合理的设计方案。
特别是在隧道穿越地质灾害区域的情况下,应根据地质灾害的类型和程度,制定专门的防灾措施。
针对可能出现的不同情况,如滑坡或者地面沉降,应当设计相应的预留体和防护措施,保证隧道的安全稳定运行。
其次,应从施工阶段加强质量监管,建立安全防范系统。
项目安全防范系统应由业主、监理、施工总承包和专业承包等相关责任方共同参与管理,采取全方位的风险控制措施,确保隧道施工质量与安全。
特别是在困难施工环节,例如地质条件恶劣,施工技术强度大等,应特别加强安全管理措施,确保安全生产。
第三,应加强维护和监测,定期进行巡视和检查。
公路隧道是长期使用和磨损过程,需要定期检查和维护。
应对隧道内部的水管、电气、通风等设施设备进行定期检查和维护,以免出现问题影响隧道的安全性。
同时,隧道的结构稳定性和地质环境监测也是必要的。
应设置监测点位,实施可靠、持续的监测,并及时发现和处置可能出现的安全隐患。
最后,应加强事故应急预案和应急演练的制定和实施。
提前制定灾害应急预案,在事故发生时及时组织应急处理和救援。
应急预案要有详细的预案方案和演练流程,同时要进行足够的应急演练,以检验预案的有效性和可行性。
综上所述,预防和处理隧道塌方事故是一个长期而复杂的过程,需要从设计、施工、维护和应急等多个方面入手,形成综合性的管理和控制体系。
探讨高速公路隧道塌方的原因分析及其防治措施高速公路隧道塌方是指隧道内部土壤或岩石结构不稳定,在受到外界因素的影响下,发生坍塌或部分倒塌的现象。
隧道塌方可能由多种因素引起,以下将从地质、设计、施工、维护等方面进行分析,并提出相应的防治措施。
地质因素是导致高速公路隧道塌方的主要原因之一。
地层构造不稳定、地质构造断裂、软弱地层、含水层等地质问题可能会导致隧道内部土体的不稳定,使其易发生坍塌。
防治措施可以通过全面的地质勘测和研究,选择地质条件良好的区域进行隧道建设,或通过改善地质条件的加固措施来减少土体的不稳定性。
设计因素也是导致隧道塌方的一个重要原因。
不合理的隧道设计参数、隧道井、支护结构的强度不足、防水措施不到位等问题会导致隧道结构的不稳定和易受外界动力作用的影响。
防治措施可以在隧道设计过程中,结合地理、地质、水文等方面的综合考虑,制定科学合理的设计参数,并采取适当的支护结构和防水措施,增强隧道的稳定性和安全性。
施工因素也是影响隧道塌方的重要因素之一。
施工时的地下水控制不力、爆破振动过大、钻探技术不当等问题可能会使隧道结构受到破坏,从而诱发塌方。
防治措施可以通过合理的施工技术和管理措施,加强地下水的治理和控制,减少爆破振动对隧道的影响,并加强施工现场的监督和管理,确保隧道施工的安全和质量。
隧道的维护管理也是防治隧道塌方的重要措施之一。
隧道内部的自然渗水、潮湿和温度变化等会对隧道结构造成一定的影响,如果没有及时采取维护措施,可能会导致隧道结构的破坏和塌方。
防治措施可以通过定期检查维修隧道结构,加强隧道排水系统的维护,以及隧道照明和通风系统的正常运行,保障隧道的正常使用和安全。
高速公路隧道塌方的原因可归结为地质、设计、施工、维护等多方面的因素。
为了防止隧道塌方事件的发生,需要从地质勘测和选址、合理设计和施工、定期维护和管理等方面进行全面的防治措施。
只有做到全面对策,才能有效预防和控制高速公路隧道塌方事故的发生,确保隧道的安全运行。
探讨高速公路隧道塌方的原因分析及其防治措施高速公路隧道在现代交通中扮演着非常重要的角色,但隧道塌方事件时有发生,给交通安全带来了很大的隐患。
为了更好地防范和应对隧道塌方事件,有必要探讨高速公路隧道塌方的原因分析及其防治措施。
一、高速公路隧道塌方的原因分析1. 地质因素隧道穿越地质条件复杂的地区,地质构造不稳定、地层松软、地下水位高等因素都可能导致隧道塌方。
地质灾害的发生给隧道的稳定性带来了极大的隐患,尤其是在地震、滑坡等自然灾害影响下,隧道更容易发生塌方事故。
2. 施工质量问题在隧道修建过程中,如果施工质量不过关,包括隧道支护结构、排水系统以及路基工程等存在问题,都会导致隧道塌方。
施工不达标、监管不力等问题都可能导致隧道隐患长期存在,最终导致塌方事故的发生。
3. 设计缺陷部分高速公路隧道设计不合理,包括隧道结构设计不满足地质条件、隧道偏小、排水不畅等因素也会成为隧道塌方的隐患。
4. 维护保养不到位隧道作为交通设施,经常性的维护保养至关重要。
如果隧道的排水系统未能及时疏通,隧道支护结构有损坏未及时修复等情况都可能导致隧道塌方。
二、高速公路隧道塌方的防治措施1. 加强地质勘察在修建隧道之前,进行充分的地质勘察是非常重要的,只有了解地下地质情况,才能更好地确定隧道工程的稳定性。
并且,在勘察的基础上,要针对地质情况合理地选择隧道位置和设计方案。
2. 严格施工质量管理在隧道施工过程中,严格按照施工标准进行操作,确保隧道结构的牢固和稳定,尤其要关注支护结构和排水系统的施工质量。
3. 加强隧道设计审核隧道设计应当充分考虑地质情况、交通流量和未来维护保养等因素,对隧道结构、排水系统等方面的设计进行严格审核,确保设计合理、稳定。
4. 定期维护保养针对已建成的隧道,加强定期维护保养是非常必要的。
定期对隧道结构进行检查、排水系统进行清理、支护结构进行修复,及时发现问题并采取措施加以修复,可以有效降低隧道塌方的风险。
5. 强化监管力度相关部门应当加强对隧道施工和维护过程的监管力度,确保隧道建设和维护的合规性,及时发现问题并采取措施解决。
公路隧道塌方的预防和处理分析【摘要】公路隧道作为交通基础设施的重要组成部分,在现代社会起着举足轻重的作用。
隧道塌方事故的发生给交通运输和社会秩序带来了严重影响。
为了有效预防和处理公路隧道塌方事故,本文对其原因进行了深入分析,总结了预防措施和应急处理措施,并通过实际案例分析和对国内外相关法律法规的研究,提出了一系列有效解决方案。
结论部分强调了预防和应对公路隧道塌方事故的重要性,指出未来研究方向,并对本文的研究内容进行了总结。
通过本文的研究,希望能为提高公路隧道安全性、保障交通运输畅通和社会稳定提供参考。
【关键词】公路隧道塌方、预防措施、应急处理、事故案例、法律法规、重要性、研究方向、结论总结1. 引言1.1 研究背景公路隧道作为重要的交通基础设施,承担着保障车辆和行人通行安全的重要职责。
由于地质条件、工程施工质量、自然灾害等多种因素的影响,公路隧道塌方事故时有发生,给人们的生命财产安全带来了威胁。
对公路隧道塌方事故的预防和应对措施进行深入研究具有重要意义。
在过去的研究中,我们发现公路隧道塌方事故往往是由于地下水位突然上升、地质构造复杂、施工工艺不当等原因导致的。
而且,由于公路隧道建设所处环境多变,预防措施的制定和应急处理的实施也显得尤为重要。
本文将从公路隧道塌方事故的原因分析、预防措施、应急处理措施等方面展开研究,以期为公路隧道建设和管理提供更科学的依据。
通过对公路隧道塌方事故的研究,可以加深人们对其危害性的认识,提高相关管理部门的预警意识,有效减少事故发生的概率,保障公路隧道的安全运行。
1.2 研究目的公路隧道塌方是一种严重的交通安全事故,给道路交通和人员生命财产安全带来了极大的威胁。
本文旨在通过对公路隧道塌方相关问题的研究,探讨其成因、预防和应急处理措施,并结合实际案例和法律法规,为进一步强化公路隧道安全管理提供参考和借鉴。
研究目的主要包括:深入分析公路隧道塌方的原因,总结常见的预防措施和应急处理方法;借鉴国内外相关案例和法规,总结公路隧道塌方事故的特点和规律,为制定更科学合理的管理措施提供依据;提高社会公众对公路隧道安全的关注度,促进公路隧道建设管理的规范化和专业化。
隧道塌方原因分析及预防措施预防隧道塌方,要全面详尽了解隧道区的基本地质情况,充分认识围岩特性、各种不良地质发展趋势、不利因素间的联系及其可能诱发的地质灾害,对可能出现的塌方有充分的思想准备和相应的技术措施,采取合理的开挖和支护方法,消除各种影响因素。
(1)塌方产生的原因对隧道的地质情况了解不清,地质资料不详细,对可能遭遇断层、富水等不良地质情况估计不足,对可能遭遇塌方以及产生塌方后的处理缺乏思想准备和相应的技术措施,以及盲目追求进度,对不稳定围岩没有进行有效合理的支护。
由于围岩本身不稳定和已切割成碎块而强度低,结构松散,节理面有泥质物及岩屑充填,支护不及时,暴露时间长,导致围岩风化严重,或因通过断层,突然遇到较高水压富水洞段,地下水向洞室内漏出,淘空了断层构造带中破碎岩体和充填物时,以及由于岩层产状不利或因岩爆等诸多地质原因而产生不同程度的塌方。
在施工中,忽视围岩细微变形,对围岩自稳能力作过高的估计,造成思想上的麻痹大意,抱着盲目乐观和侥幸心理,对不良地质洞段没有采取合理的开挖方法,支护不及时,在开挖时,爆破对围岩的扰动过大,开挖后围岩暴露时间过长,风化程度加剧,或由于中途进行二次扩挖和更换支撑,造成应力再次重分布,使得原来不应塌方洞段,因岩体的失稳而产生较大塌方。
(2)塌方预防措施1)做好施工过程中的地质预报,施工过程中的地质预测预报必须按要求实施,及时跟进掌子面的地质预测预报,对可能出现的局部地段围岩破碎引起失稳、塌方和可能遭遇的断层、涌沙、涌水都能及时预测清楚,有明确的位置、桩号、规模及发展趋势标识,能及时提醒设计和施工人员采取合理的支护措施和施工方法,预防塌方的发生。
2)当地下工程通过断层、断层影响带,或岩石比较破碎,风化严重时;或岩层产状、结构不利组合地段时,合理的开挖方法,能很好预防塌方的发生。
3)及时支护是预防塌方的主要措施。
洞室开挖后,在围岩自稳时间内及时给予支护封闭,可有效限制围岩变形的自由发展,防止岩体因松动、脱动、脱位而造成塌方。
公路隧道施工坍塌预防技术研究摘要:隧道塌方造成了施工人员伤亡、机械设备损坏、经济损失和工期延误,也给工程质量埋下了隐患。
因此,隧道施工安全任务艰巨,打造品质工程面临挑战,消除塌方是当下隧道建设中急需达到的重要目标。
关键词:公路隧道;坍塌;预防技术1 隧道塌方成因分析隧道施工是在原有介质内构筑结构,隧道开挖改变了原始应力状态。
隧道开挖后原岩应力释放产生变形,过大变形会产生松弛,松弛超过地层承受极限就会脱离母体形成松散荷载,在没有支护结构或支护结构不能有效控制松弛、支撑围岩松散荷载时极可能发生塌方。
一般而言,在原始地层中,围岩本身具有一定的结构承载能力,围岩不仅仅是荷载,也承载结构的一部分力,很多时候还是承载结构的主要部分。
隧道工程技术人员在隧道设计和施工中,一直致力于充分利用围岩这一特性,从维护和利用围岩的自稳能力为基本出发点,及时对围岩进行支护,控制围岩的变形和松弛以保持围岩稳定,使围岩成为支护体系的组成部分,消除塌方产生的根源。
只有围岩稳定才能在地下形成安全的地下空间,围岩稳定是隧道建筑成形的关键,也是预防塌方的核心,保持围岩稳定是隧道设计、施工始终要坚持的目标。
隧道塌方原因很多,成因复杂,归纳起来主要有4方面的因素:第一,自然因素。
通常指不良工程地质条件,如软岩、高地应力、断层破碎带、富水地层、岩溶等。
第二,设计因素。
主要指隧道设计经验和水平、对隧道的认识、对地质条件的了解程度以及对施工的预判、设计是否合理、措施是否得当、动态设计是否及时跟进等。
第三,施工因素。
包括施工开挖方法是否合理、支护是否及时、施工的严密性和精细程度等。
第四,管理因素。
包括建设管理和施工管理、建设工期、施工投入和质量控制等。
2 地质条件对隧道塌方的影响2.1 岩体结构围岩变形受岩体结构影响,是围岩稳定的内在因素。
岩体中因原生或后期构造变动、风化作用等形成各种软弱结构面,岩体的破坏形式通常是岩体被结构面切割成分离的结构体,并沿结构面拉开或滑移。
探析隧道施工塌方的预防及处理措施在地质不良地段修筑隧道常会遇到洞顶围岩下塌、侧壁滑动等现象甚至会发生冒顶等严重事故这些现象在施工中称为塌方,塌方威胁人生安全、使施工延误工期、围岩更不稳定故在施工中应预防其发生发生塌方后需及时准确处理减少塌方带来危害1造成塌方原因及预防措施塌方一般是地质不良、设计定位不当、施工方法不正确等原因引起地质条件是造成塌方基本因素,穿越断裂褶皱带穿越严重分化破碎带、堆积层等容易产生塌方地下水往往也是重要因素,地下水丰富易造成塌方地质勘探需要仔细周密掌握资料不够时本应避绕不恰当位置会错误定位通过绘施工留下了隐患或因准备在施工时造成塌方施工是引起塌方直接因素对地质情况掌握不够从而选择不合适施工技术(如不恰当急于进洞、炸药用量过多、支护不及时不牢靠、围岩暴露过长、爆破方法选择不恰当等)或选择了不合适围岩情况施工方法(如本应小断面开挖结果采用了大断面开挖法或应先拱后墙法而采用了先墙后拱法等)并且又未采取其他补救措施则会造成围岩塌方甚至由于塌方处理不当也会造成再次塌方或引起更大塌方对于塌方应以预防为主首先要认真做好勘察工作必要钻探及所需要地质和水文地质资料收集工作应详尽做好隧道位置选择应尽量避免不良地质区段洞口位置选择要慎重施工设计支护设计要合理要符合实际情况施工前要仔细核对设计文件并需作必要补测和验证预防可能发生塌方区段事先做好必要准备并在施工中采取相应措施如在不良地质段采用先排水、短开挖、弱爆破、强支护、快衬砌、各工序紧跟措施消除不利因素尽快修好衬砌避免塌方发生塌方似乎是突然发生但实际上是有一定征兆在施工中还需要观察分析例如顶部围岩裂缝旁出现岩粉或洞内无故尘土飞扬、或不断掉小石头、或围岩裂缝逐渐张大等说明塌方即将发生;支撑压坏或变形加大说明围岩压力再加大有塌方可能性;围岩中突然出水或水压突然增加要注意是否即将发生塌方;地下水冲走裂隙中填充物会使围岩松动下榻当水有浊变清说明裂隙中充填物已冲走很多水量加大则可能有塌方;洞顶滴水位置不定来回移动表明岩体在变形当变形达到一定程度有可能塌方即所谓“汉留淋漓塌方先兆”还有许多在实践中总结得出塌方征兆应当在施工中注意观察一般说来塌方是可以预见当支撑变形加大或被压坏则应及时加固以防围岩进一步松动而造成塌方观察到异常情况应认真分析交接班时要交待清楚做好准备及时处理2塌方处理措施当遇到塌方时除迅速营救施工人员外要迅速加固未塌地段以防止塌方范围扩大并可为清理塌方而作准备同时摸清塌方情况调查塌方范围和塌方后围岩现状塌落原因及性质、间隙规律、塌方现场情况塌方大小是由塌方体规模及补给状况决定塌方体尚未堵实坑道基本停止塌落或再一次下榻间隙较长施工人员尚能进入塌穴观察、处理称为小塌方塌方体堵塞坑道规模大无法观察或塌方继续不停不断补给施工人员无法进入塌穴这种情况称为大塌方处理塌方应按“小堵塞大塌穿"及“治塌先治水”原则进行小塌方在隧道施工中较常遇到在坍塌间隙中可抓紧处理一般需要“先支后清”即应先支护塌穴和塌方口此时临时支撑可架在塌体上然后清楚塌方边清边换立柱各工序要紧跟上如塌穴较高可采用多层排架支护顶层排架与塌穴壁要顶紧条件适合也可用喷砼作临时支护处理塌方大塌方则无法支护塌穴大小无法查清时也不容许查清以防随清随塌使塌方范围迅速扩大因此采取“大塌穿"办法即在塌体中穿过去穿越塌体用“先护后挖”施工顺序首先加固塌方端部支撑及衬砌后一般用插板法施工插板视塌方体石渣软硬可选用木板、钢钎或钢轨等材料在插板掩护下清渣并及时架立牢固支撑扩大时亦需横向打入插板随扩大随支撑穿越塌体部位应从拱顶和上部断面穿过塌体然后向下施工用上下导坑法施工仅在上部塌方时需加固下导支撑并在上部做好防止塌方扩大支撑然后再由上导坑进行清渣或穿越通顶塌方是大塌方极端情况此时还需处理地表塌陷穴口需把穴口支紧以免继续扩大塌口四周挖排水沟防止地表水汇集塌陷坑并用黏土类材料填实四周裂缝穴口上方宜搭雨栅以防雨雪灌入塌方体治塌先治水是处理塌方经验水流动会加剧塌方发展所以在处理塌方时要防、排水并采取适当措施引离塌方段地下水大塌方处理时费工费时为加快施工进度可采取迂回导坑绕过塌体措施可使处理塌方与正洞施工同时进行但应注意在选择迂回导坑方案时要慎重避免在迂回导坑中再次发生塌方或者塌方扩大到迂回导坑中塌方段围岩极不稳定围岩压力加大因此衬砌结构需相应对围岩同时应采取加固措施如在衬砌外做浆砌石护拱、在塌方体内压水泥浆等并且做好排水工程以免后患3结束语隧道施工预防塌方非常关键也关系到企业信誉、职工生命和财产必须高度引起重视除按以上经验处理外要多注意观察问题及时处理好山体内围岩是千变万化地质复杂必须选择有经验施工队伍和技术管理人员有条件尽量选用先进施工技术新奥法是20世纪40年代开始发展起来它是以喷砼和锚杆为主要支护手段方法这种发放把坑道衬砌支护于围岩看作是相互作用整体即发挥围岩自承能力又使支护起到加固围岩作用在确保坑道稳定基础上使设计更加合理、经济新奥法与传统矿山法相比更能结合实际地质条件目前被广泛采用另外洞口处理好也是关键“洞口如咽喉只有洞口段安全可靠使施工得以顺利进行故在施工中要充分重视。
公路隧道施工防塌技术分析
摘要:断层破裂带是公路隧道施工中常见的一种地质现象,如认识不够,施工不当,常会造成塌方,小则几米,大则十几米,不仅给隧道施工带来极大地困难,而且延误工期,耗费资金,给隧道的施工和运行带来极大地安全隐患,本文结合实践,对防塌技术进行了分析。
关键词:公路隧道施工防塌技术
abstract: a fault rupture belt highway tunnel construction is a common geological phenomena, such as understanding is not enough, construction undeserved, often cause landslides, small is a few meters, is more than 10 meters, not only to bring the tunnel construction greatly difficult, and delaying, expend funds, to tunnel construction and operation bring greatly potential safety problems, this paper, combined with the practice, the collapse of the technology to carry on the analysis.
keywords: highway tunnel construction technology and the collapse
中图分类号:u455文献标示码: a 文章编号:
前言
在公路隧道工程中常采用钻爆法施工,如何防止坍方是确保隧
道施工安全和工程质量的关键,下面从隧道洞口段施工、隧道常用
的施工方法、支护手段及施工管理等方面进行论述。
一、常见的塌方的地形与部位
1、塌方地形
(1)在高水位富水区段:由于地下水丰富,围岩受地下水影响较大,若措施不当易发生坍方。
(2)在石灰岩地层中:岩溶呈无规律性分布,随时遇到意想不到的溶洞,若防备不及,溶洞内的填充物涌出或坍塌,也会给工程造成不利的影响。
(3)断层破碎带及断层影响带:因其围岩破碎,自稳能力差,并含有大量的填充物和地下水,如处理不当极易发生坍方。
(4)岩层接触带:因其岩层不同,且大多伴有小构造,若重视不够可能会发生坍方。
(5)埋深较浅地段:山岭隧道埋深在200m以下时,围岩由于受到地表水侵蚀,岩层风化严重,如施工不当易发生坍方。
(6)高地应力段:在软质围岩中,由于受到高地应力的影响围岩变形较大,若支护不力极易发生塌方。
2、塌方易发生部位
(1)隧道拱部:当采用先拱后墙法施工或拱部变形较大、支护强度不足时,易发生掉拱塌坍。
(2)隧道与隧道的交叉部位,即主洞与支洞交叉的部位,也就是通常所说昀交叉三角区,如果处理不当,支护不力,极易发生坍方。
(3)在水平岩层或近似水平岩层中,拱部易发生掉顶;在垂直岩层或近似垂直岩层中,边墙易发生偏帮。
(4)隧道洞口:隧道洞口集埋深浅、石质较差、受力结构复杂等不利因素于一体,处理不当极易发生坍方。
(5)隧道拱脚:当采用半断面法施工开挖下半断面时,若拱脚支护不力,极易造成坍方。
(6)隧道墙脚:当进行检底施工时,措施不当墙脚悬空时,致使边墙失稳而发生偏帮。
二、隧道施工调查
施工单位在进洞前必须对隧道洞口段实际地形地貌进行勘察、测绘,为制定施工方案提供依据。
隧道洞口段有三种情况:(1)具备进洞条件,施工场地满足施工需要。
(2)洞口不具备进洞条件,或施工场地狭窄,不能满足施工需要。
(3)洞口虽具备进洞条件,施工场地也能满足施工需要,但地质条件较复杂,需要采取的加固措施不经济,或从正面进洞易引起坍方,增加工程成本。
三、选择正确的进洞位置,进洞施工防塌
1、进洞位置的选择
(1)对于具备进洞条件的洞口,制定详细的进洞施工方案,安全稳妥的从正面进洞。
(2)对于地质条件复杂的洞口,应对从正面进洞和设置横洞两
种方案作详细的经济比较,选择较为经济合理的进洞方案。
(3)对于不具备进洞条件的洞口,应及时向设计部门提变更设计,并选择合适的位置设横洞。
2、洞口防坍塌措施
(1)直接进洞
②为减少植被的破坏,应尽量减少刷仰坡或不刷仰坡,一般埋深达到1.0m以上时,即可采用暗挖施工。
既减少了明挖量、保护了周围环境,又降低了工程成本。
③洞口外土石方开挖时,不应一次开挖到隧底设计标高,应开挖至隧道起拱线标高(或上半断面标高)即可,两侧边坡应随开挖随进行锚喷网支护。
④当明挖到地表距隧道拱顶1.0m以上时,即可采用暗挖法进洞施工。
⑤暗挖施工前,在开挖轮廓线外打超前钢管或锚杆。
在洞口外架设2-3榻钢支撑,间距0.5m至0.5m—0.7m,钢支撑与仰坡防护层联为一体。
石质非常破碎时,管棚内应采用超前注浆,对围岩进行加固。
⑥正台阶法开挖进洞,按设计作好支护施工台阶长度5m左右,逐步开挖进洞,并封闭成环。
⑦洞口段开挖支护完毕,为确保安全,应及时施作二次衬砌或明洞和洞门。
⑧洞口段爆破施工时,应作安全防护,防止飞石伤人。
⑵反向施工出洞
①通过横洞转人正洞进人洞口段施工时应采用正台阶法施工,并架设钢支撑,施作喷锚支护。
②接近洞口时应缩短开挖进尺,从上部以小断面开挖出洞,打穿后应从外部清除仰坡危石,并对洞口周边及仰坡施作喷锚支护。
四、采用超前地质预报及监控测量技术
在公路隧道施工中,一般采用超前地质预探预报技术、监控量测技术等手段预报隧道开挖前方工程地质和水文地质情况,监测支护结构受力变形情况,为设计变更及施工中采取相应的施工方法和支护手段提供依据。
1、预报技术
①地质雷达,利用电磁波的反射原理,探测开挖面前方30m范围内及隧道底部的地质状况。
地质雷达对空洞及溶洞的探测效果较好。
②红外线探水,红外线探测仪通过接收岩体的红外线幅射强度,根据围岩红外辐射强弱来推断掌子面前方30m范围内或周围区域是否存在含水体。
③tsp202超前地质预报系统,利用地震波在不均匀地层岩体中产生的反射特性来预报隧道开挖面前方及周围一定区域内的地质
状况。
该系统可方便快捷地预报开挖面前方200m范围内地质情况,从而为施工方法和支护手段的选择提供依据。
④地质素描:地质素描是传统地质预报手段,通过开挖后的围
岩节理发育情况,经过分析整理,预报前方地质的变化趋势。
目前,可通过数码技术对围岩节理进行拍照,输人电脑,由专门软件进行分析处理,从而提高了工作效率。
⑤水平钻孑1探测:在开挖面打水平钻孔,根据岩芯和钻进情况,预报前方地质状况,调整修正仪器探测预报中的不足。
⑥综合预测,根据各种仪器和手段获得的信息,进行室内分析整理,最后做出较为准确的地质预报成果,及时有效地指导隧道施工。
2、监控测量技术
监控量测主要是利用各种量测手段监控施工支护和围岩的受力变形情况,为施工支护参数的选择提供依据
(1)支护结构受力量测
在支护结构中埋设量测元件,通过仪器对支护结构的受力情况进行监控,为调整支护参数提供依据。
在多数隧道施工中,一般不进行支护结构受力监测。
⑵围岩变位量测
在开挖支护后的围岩表面设置固定量测点,定期量测围岩变位情况,以便及时采用补强措施,阻止围岩变位过大,防止坍方。
五、采用正确的施工方法
1、常用施工方法
如何选择安全、合理、实用的施工方法与围岩级别和隧道断面大小密切相关,若施工方法选择不当,就有可能在施工时造成坍方。
2、淘汰老旧施工不合理方法
随着隧道施工技术和机械化程度的不断提高和完善,有些施工方法过于陈旧老化,已在现代隧道施工中被逐步淘汰,如漏斗棚架法、半断面法、先拱后墙法、先墙后拱法等。
六、加强施工管理,防止事故
在隧道施工中,每道工序都要有严格的施工纪律,确定的施工方案、方法和支护手段不得随意更改。
在隧道施工过程中引人动态设计机制,及时准确地根据实际地质情况变更原设计,调整支护参数。
②施工前编制严格详细的施工组织设计,从技术上保证防坍措施的落实。
③资源配备能满足隧道工程质量和施工安全的需要。
④树立“不坍就有进度,不坍就是效益”的指导思想,从思想上树立防坍意识。
⑤确立施工技术人员的权威.建立工程质量和施工安全否决制。
⑥建立健全施工管理机构,从组织上保证防坍措施的落实。
七.结语
隧道施工如何防塌,其关键是严格采用正确的方法,加强施工管理,严格施工纪律,做到责任到人,提高队伍的安全意识,责任意识。
本文所论述的防坍措施,难免有遗漏之处,应根据实际情况采取相应措施。
参考文献:
[1]关宝树,隧道施工要点集,人民交通出版社,2003 [4]不良地质隧道的施挖及支护技术研究,中铁二局,2001。