隧道施工塌方的預(yù)防及處理措施

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　　在地質(zhì)不良的地段修筑隧道，常會遇到洞頂圍巖下塌、側(cè)壁滑動(dòng)等現(xiàn)象，甚至?xí)l(fā)生冒頂?shù)葒?yán)重事故，這些現(xiàn)象在施工中稱為塌方。塌方威脅人生安全、使施工延誤工期、圍巖更不穩(wěn)定。故在施工中應(yīng)預(yù)防其發(fā)生，發(fā)生塌方后需及時(shí)準(zhǔn)確處理，減少塌方帶來的危害。

　　1造成塌方的原因及預(yù)防措施

　　塌方一般是地質(zhì)不良、設(shè)計(jì)定位不當(dāng)、施工方法不正確等原因引起的。

　　地質(zhì)條件是造成塌方的基本因素。穿越斷裂褶皺帶，穿越嚴(yán)重分化的破碎帶、堆積層等容易產(chǎn)生塌方。地下水往往也是重要因素，地下水豐富易造成塌方。

　　地質(zhì)勘探需要仔細(xì)周密。掌握資料不夠時(shí)本應(yīng)避繞的不恰當(dāng)?shù)奈恢脮e(cuò)誤的定位通過，繪施工留下了隱患?；蛞驔]有準(zhǔn)備，在施工時(shí)造成塌方。

　　施工是引起塌方的直接因素，對地質(zhì)情況掌握不夠，從而選擇不合適的施工技術(shù)，(如不恰當(dāng)?shù)募庇谶M(jìn)洞、炸藥用量過多、支護(hù)不及時(shí)不牢靠、圍巖暴露時(shí)間過長、爆破方法選擇的不恰當(dāng)?shù)?，或選擇了不合適的圍巖情況的施工方法，(如本應(yīng)小斷面開挖，結(jié)果采用了大斷面開挖法，或應(yīng)先拱后墻法，而采用了先墻后拱法等)并且又未采取其他補(bǔ)救措施，則會造成圍巖塌方，甚至由于塌方處理不當(dāng)也會造成再次塌方或引起更大的塌方。

　　對于塌方應(yīng)以預(yù)防為主。首先要認(rèn)真做好勘察工作，必要的鉆探及所需要的地質(zhì)和水文地質(zhì)資料的收集工作，應(yīng)詳盡做好。隧道位置選擇應(yīng)盡量避免不良地質(zhì)區(qū)段，洞口位置選擇要慎重，施工設(shè)計(jì)，支護(hù)設(shè)計(jì)要合理，要符合實(shí)際情況。

　　施工前要仔細(xì)核對設(shè)計(jì)文件，并需作必要的補(bǔ)測和驗(yàn)證。預(yù)防可能發(fā)生塌方的區(qū)段，事先做好必要的準(zhǔn)備，并在施工中采取相應(yīng)的措施，如在不良地質(zhì)段采用先排水、短開挖、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、快襯砌、各工序緊跟的措施，消除不利因素，盡快修好襯砌，避免塌方發(fā)生。

　　塌方似乎是突然發(fā)生的，但實(shí)際上是有一定征兆的，在施工中還需要加強(qiáng)觀察分析。例如頂部圍巖裂縫旁出現(xiàn)巖粉，或洞內(nèi)無故塵土飛揚(yáng)、或不斷掉小石頭、或圍巖裂縫逐漸張大等，說明塌方即將發(fā)生；支撐壓壞或變形加大，說明圍巖壓力再加大，有塌方的可能性；圍巖中突然出水或水壓突然增加，要注意是否即將發(fā)生塌方；地下水沖走裂隙中的填充物，會使圍巖松動(dòng)下榻，當(dāng)水有濁變清，說明裂隙中充填物已沖走很多，水量加大，則可能有塌方；洞頂?shù)嗡恢貌欢?，來回移?dòng)，表明巖體在變形，當(dāng)變形達(dá)到一定程度有可能塌方，即所謂“漢留淋漓，塌方先兆”。還有許多，在實(shí)踐中總結(jié)得出的塌方征兆，應(yīng)當(dāng)在施工中注意觀察。一般說來，塌方是可以預(yù)見的。

　　當(dāng)發(fā)現(xiàn)支撐變形加大，或被壓壞，則應(yīng)及時(shí)加固，以防圍巖進(jìn)一步松動(dòng)而造成塌方。

　　觀察到異常情況，應(yīng)認(rèn)真分析，交接班時(shí)要交待清楚，做好準(zhǔn)備，及時(shí)處理。

　　2塌方的處理措施

　　當(dāng)遇到塌方時(shí)除迅速營救施工人員外，要迅速加固未塌地段，以防止塌方范圍擴(kuò)大，并可為清理塌方而作準(zhǔn)備。同時(shí)，摸清塌方情況，調(diào)查塌方范圍和塌方后圍巖現(xiàn)狀，塌落原因及性質(zhì)、間隙規(guī)律、塌方現(xiàn)場情況。

　　塌方大小是由塌方體規(guī)模及補(bǔ)給狀況決定的。塌方體尚未堵實(shí)坑道，基本停止塌落或再一次下榻的間隙時(shí)間較長，施工人員尚能進(jìn)入塌穴觀察、處理的，稱為小塌方，塌方體堵塞坑道，規(guī)模大，無法觀察或塌方繼續(xù)不停，不斷補(bǔ)給，施工人員無法進(jìn)入塌穴，這種情況稱為大塌方。

　　處理塌方應(yīng)按“小堵塞，大塌穿”及“治塌先治水”的原則進(jìn)行。

　　小塌方在隧道施工中較常遇到，在坍塌間隙中，可抓緊時(shí)間處理。一般需要“先支后清”。即應(yīng)先支護(hù)塌穴和塌方口，此時(shí)，臨時(shí)支撐可架在塌體上，然后清楚塌方，邊清邊換立柱。各工序要緊跟上，如塌穴較高，可采用多層排架支護(hù)，頂層排架與塌穴壁要頂緊，條件適合，也可用噴砼作臨時(shí)支護(hù)處理塌方。大塌方則無法支護(hù)塌穴，大小無法查清時(shí)也不容許查清，以防隨清隨塌，使塌方范圍迅速擴(kuò)大，因此采取“大塌穿”的辦法，即在塌體中穿過去。穿越塌體用“先護(hù)后挖”的施工順序。首先加固塌方端部支撐及襯砌后，一般用插板法施工，插板視塌方體石渣軟硬可選用木板、鋼釬或鋼軌等材料，在插板掩護(hù)下清渣并及時(shí)架立牢固的支撐，擴(kuò)大時(shí)，亦需橫向打入插板，隨擴(kuò)大隨支撐。

　　穿越塌體的部位應(yīng)從拱頂和上部斷面穿過塌體，然后向下施工。用上下導(dǎo)坑法施工，僅在上部塌方時(shí)，需加固下導(dǎo)支撐，并在上部做好防止塌方擴(kuò)大的支撐，然后再由上導(dǎo)坑進(jìn)行清渣或穿越。通頂塌方是大塌方的極端情況，此時(shí)還需處理地表塌陷穴口，需把穴口支緊，以免繼續(xù)擴(kuò)大。塌口四周挖排水溝。防止地表水匯集塌陷坑，并用黏土類材料填實(shí)四周裂縫，穴口上方宜搭雨柵，以防雨雪灌入塌方體。

　　治塌先治水是處理塌方的經(jīng)驗(yàn)，水的流動(dòng)會加劇塌方發(fā)展，所以在處理塌方時(shí)要加強(qiáng)防、排水，并采取適當(dāng)措施引離塌方段的地下水。

　　大塌方處理時(shí)費(fèi)工費(fèi)時(shí)，為加快施工進(jìn)度，可采取迂回導(dǎo)坑繞過塌體的措施，這樣可使處理塌方與正洞施工同時(shí)進(jìn)行，但應(yīng)注意在選擇迂回導(dǎo)坑方案時(shí)要慎重。避免在迂回導(dǎo)坑中再次發(fā)生塌方，或者塌方擴(kuò)大到迂回導(dǎo)坑中。塌方段圍巖極不穩(wěn)定，圍巖壓力加大，因此，襯砌結(jié)構(gòu)需相應(yīng)加強(qiáng)，對圍巖同時(shí)應(yīng)采取加固措施，如在襯砌外做漿砌石護(hù)拱、在塌方體內(nèi)壓水泥漿等，并且做好排水工程，以免后患。

　　3結(jié)束語

　　隧道施工預(yù)防塌方非常關(guān)鍵，也關(guān)系到企業(yè)信譽(yù)、職工的生命和財(cái)產(chǎn)，必須高度引起重視，除按以上經(jīng)驗(yàn)處理外，要多注意觀察，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理好，山體內(nèi)的圍巖是千變?nèi)f化的。地質(zhì)復(fù)雜，必須選擇有經(jīng)驗(yàn)的施工隊(duì)伍和技術(shù)管理人員，有條件盡量選用先進(jìn)的施工技術(shù)，新奧法是20世紀(jì)40年代開始發(fā)展起來的，它是以噴砼和錨桿為主要支護(hù)手段的一種方法，這種發(fā)放把坑道的襯砌支護(hù)于圍巖看作是相互作用的一個(gè)整體，即發(fā)揮圍巖的自承能力，又使支護(hù)起到加固圍巖的作用，在確?？拥婪€(wěn)定的基礎(chǔ)上，使設(shè)計(jì)更加合理、經(jīng)濟(jì)，新奧法與傳統(tǒng)的礦山法相比。更能結(jié)合實(shí)際地質(zhì)條件，目前被廣泛采用。另外洞口處理好也是關(guān)鍵，“洞口如咽喉，只有洞口段安全可靠，使施工得以順利進(jìn)行，故在施工中要充分重視。”