浅谈隧道塌方的预防及治理办法

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・72・ 2015年6月 工程施工 中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术 
浅谈隧道塌方的预防及治理办法 
孟庆鹏 
中铁九局集团有限公司第五分公司,吉林1 30000 
摘 要:隧道施工由于受到生产周期性、生产流动性、工程周边环境、地理位置等因素的影响,施工的风险性较大,塌方 
事故发生的可能性较高,因此,分析塌方事故产生的原因并采取适宜的施工措施,是施工人员和设计人员极为关注的问题。 
关键词:隧道塌方;预防:治理 
中图分类号:U25 文献标识码:A 文章编号:1671.5586(2015)26-0072.01 

1导言 
隧道施工由于受到生产周期性、生产流动性、工程周边环 
境、地理位置等因素的影响,施工的风险性较大,塌方事故发 
生的可能性较高,因此,分析塌方事故产生的原因并采取适宜 
的施工措施,是施工人员和设计人员极为关注的问题。 2塌方事故 (1)围岩差,不良地质所导致。 (2)施工不规范。 (3)开挖方法不当。全断面、台阶法、CD法、长短台阶、 微台阶等方法选用区别于不同地质围岩,如果选用不当,将可 能直接导致塌方。 3隧道工程中塌方事故产生的原因 3.1设计施工原因 设计施工原因是指在施工过程中,因施工企业的工艺水平 和设计单位的设计合理性等原因导致的塌方事故。设计单位如 果对围岩勘探失误会导致施工企业在施工的过程中,对施工尺 度的把握出现偏差,不了解施工地段详细的地质情况。施工企 业如果没有清楚认识到设计围岩和实际围岩间的偏差,会因为 围岩暴露在空气中的时间过长、支护衬砌等原因,造成塌方。 3.2地质原因 隧道工程的地质条件十分复杂,导致施工难度加剧、施工 安全性降低。同时,勘测施工地段地质情况受到较多因素影响, 不可预见性较多,容易产生勘测不彻底等问题,使塌方的可能 性增加。 3.3人为原因 人为原因是指因施工企业忽视地质预报工作、地质勘测工 作、私自变更设计等因素导致的塌方事故,施工企业为了获得 更大的利润,缩减预定工期,在一定程度上存在着侥幸心理, 对施工方法进行私自修改,未按照施工规范的要求进行施工, 最终导致隧道工程质量较低。 4塌方的预防 (1)在设计过程中,应该对地质情况进行准确勘测。隧道 工程的安全性和质量水平受到地质条件的制约,在地质条件较 为复杂的地段,塌方事故产生的可能性较高,在地质条件较好 的地段,塌方事故发生的可能性较低。因此,对施工地段进行 准确、科学的勘测,有助于从源头上减少塌方事故。在实际勘 测的过程中,应该避免一味减少勘测费用而造成的地质资料不 全面的现象,避免盲目施工,使施工企业在施工前做好物资上、 技术上和思想上的准备,对支护措施和开挖方法的选择进行充 分考虑。根据地质勘测结果,对施工地点土石分布情况和质量 进行分析,对隧道线型进行合理设计。 (2)在施工过程中,应该通过有针对性的施工技术和地质 预测避免发生塌方事故。如果在地质条件较差的地段施工,可 以通过科学的支护方法和开挖方法,降低塌方事故的发生几率。 开挖掌子面之后,围岩的自稳时间受到包括围岩条件在内的多 种因素的影响,如果在爆破之后无法对围岩情况进行判断,应 该立即采取支护措施,避免因围岩变形导致的塌方事故。隧道 工程的不可预见性和复杂性较大,在设计阶段应该对施工地段 进行勘测,但是因为预测的不可见因素较多,因此,应该在施 工过程中及时进行预测,提醒施工人员预防塌方事故。 (3)做好地下水防治工作,进洞前先做好洞口边仰坡防护、 截排水工程,确保边坡和仰坡稳定,以免地表水或降水入渗危 及隧道施工安全,另外提高初支喷射混凝土质量,采用降、排、 堵等综合措施处理地下水,提高围岩自稳性,防止出现突水、 突泥、涌砂等情况。 (4)对不良地质段进行预加固、改良已施工的不良地质地 段,如若出现坍塌征兆,要及时采取补救措施,可采用补打系 统锚杆、加挂钢筋网补喷、嵌入钢架、径向注浆加固、提前施 作二衬等方法加固,必要时先进行临时支撑,如临时仰拱,套 拱、顶柱、枕木垛支撑等,然后再采取加固措施。未施工的不 
良地质地段,可视不同的地质状况,现场现有条件,采取超前 
大管棚、超前小导管、地表旋喷、水平旋喷桩、径向注浆、地 
表注浆、井点降水、深井降水、冷冻等方法预加固和改良地层, 
提高围岩的自稳能力,防止塌方。 
5隧道塌方的几种处理方法 
5.1管棚法 
管棚法是指从掌子面的水平方向上,斜向打入钢管,最终 
在掌子面的拱部产生管棚,通过钢管超前支撑的作用避免产生 
拱部塌方。管棚法的施工范围较大,但是如果在砂石层施工, 
会产生较大的施工难度。 
5.2冷冻法 
冷冻法是指运用制冷设备和仪器,对塌方段进行及时冻结, 
在冻结位置掘进支护,避免二次塌方。冷冻法对施工环境的要 
求较高、施工时间较长、施工成本较高,在砂石层施工的施工 
难度较大。 
5.3插板法 
插板法是指将中空锚杆从掌子面打入,并在锚杆中注入一 
定量的化学锚故浆液,提高对围岩的改良效果,避免拱部的坍 
塌。插板法具有施工设备占地面积小、操作便捷、性能优良的 
优点,对围岩整体性进行了改良,避免二次塌方,具有较高的 
可靠性,但是施工的范围较小,对大型塌方而言,施工难度较 
大,同时会增加施工成本,造成施工进度的拖延 
5.4锚杆法 
锚杆法是指通过对凿岩机进行合理运用,在掌子面的位置钻 
孔打眼,在打眼处打入锚杆,通过锚杆对塌方体进行固结。锚杆 
法的的效果和范围具有较高的局限性,仅能够在近地表和塌方面 
积较小的情况下使用,但是此方法的安全性和可靠性较高。 
5.5注浆法 
注浆法是指在掌子面中灌注化学锚故浆液或水泥浆液,实 
现对围岩整体性的改善,此种方法有助于解决在特殊地层中发 
生的塌方事故,运用范围较广。 
5.6注浆管棚法 
注浆管棚法是指通过飞腿凿岩机,在掌子面的位置进行钻 
孔打眼,在打眼处插入管棚后注浆,实现加固围岩的目的,具 
有效果显著和适用范围广的特点。 
6结论 
我国国土面积的75%为丘陵或山地地貌,随着基础设施 
建设的不断发展,隧道规模不断增加,围岩是否具有良好的稳 
定性对施工安全有十分重要的作用。隧道工程中塌方事故会造 
成安全隐患、工期延误、施工成本增加等问题,因此,施工企 
业和设计单位应该对塌方原因进行分析,寻找适宜的施工措施, 
将塌方事故产生的可能性降到最低。 
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