隧道工程中塌方事故的原因與施工措施

趙楊中（中交佛山投資發展有限公司，廣東 佛山 528000）

隧道工程中塌方事故的原因與施工措施

趙楊中
（中交佛山投資發展有限公司，廣東 佛山 528000）

隨著我國社會主義市場經濟的飛速發展，公路隧道的技術標準不斷提升，隧道工程面臨著復雜的地質條件。本文對隧道工程的塌方事故進行深入分析，闡述塌方產生的原因，探討在塌方后應采取的施工措施，將塌方風險及塌方帶來的損失降到最低。

隧道工程；塌方事故；施工措施

隧道施工由于受到生產周期性、生產流動性、工程周邊環境、地理位置等因素的影響，施工的風險性較大，塌方事故發生的可能性較高，因此，分析塌方事故產生的原因并采取適宜的施工措施，是施工人員和設計人員極為關注的問題。

一、隧道工程中塌方事故產生的原因

大量的工程實踐表明，隧道工程中塌方事故產生的原因主要包括施工人員原因、地質原因和設計原因。

1 設計施工原因

設計施工原因是指在施工過程中，因施工企業的工藝水平和設計單位的設計合理性等原因導致的塌方事故。設計單位如果對圍巖勘探失誤會導致施工企業在施工的過程中，對施工尺度的把握出現偏差，不了解施工地段詳細的地質情況。施工企業如果沒有清楚認識到設計圍巖和實際圍巖間的偏差，會因為圍巖暴露在空氣中的時間過長、支護襯砌等原因，造成塌方。

2 地質原因

隧道工程的地質條件十分復雜，導致施工難度加劇、施工安全性降低。同時，勘測施工地段地質情況受到較多因素影響，不可預見性較多，容易產生勘測不徹底等問題，使塌方的可能性增加。

3 人為原因

人為原因是指因施工企業忽視地質預報工作、地質勘測工作、私自變更設計等因素導致的塌方事故，施工企業為了獲得更大的利潤，縮減預定工期，在一定程度上存在著僥幸心理，對施工方法進行私自修改，未按照施工規范的要求進行施工，最終導致隧道工程質量較低。

二、隧道工程施工措施

施工措施的基本原理是對塌方體進行及時處理，對掌子面圍巖進行整體加固，依靠經濟、可靠、合理的施工措施，針對塌方的不同情況，施工企業可以最大限度的減少因隧道工程塌方帶來的風險和損失。在洞口、地表位置及洞內采用不同的施工措施。

在洞口及地表裂縫處應該使用黏土進行夯填，設置截排水溝，引導地面水合理排放，避免因地表水的下滲造成的施工危害，同時，為了避免在洞口位置產生再次塌方，提高施工的安全性，應該在開挖隧道前加固邊仰坡。

在洞內可采用管棚法、冷凍法、插板法、錨桿法、注漿法及注漿管棚法等施工措施。

1 管棚法

管棚法是指從掌子面的水平方向上，斜向打入鋼管，最終在掌子面的拱部產生管棚，通過鋼管超前支撐的作用避免產生拱部塌方。管棚法的施工范圍較大，但是如果在砂石層施工，會產生較大的施工難度。

2 冷凍法

冷凍法是指運用制冷設備和儀器，對塌方段進行及時凍結，在凍結位置掘進支護，避免二次塌方。冷凍法對施工環境的要求較高、施工時間較長、施工成本較高，在砂石層施工的施工難度較大。

3 插板法

插板法是指將中空錨桿從掌子面打入，并在錨桿中注入一定量的化學錨故漿液，提高對圍巖的改良效果，避免拱部的坍塌。插板法具有施工設備占地面積小、操作便捷、性能優良的優點，對圍巖整體性進行了改良，避免二次塌方，具有較高的可靠性，但是施工的范圍較小，對大型塌方而言，施工難度較大，同時會增加施工成本，造成施工進度的拖延。

4 錨桿法

錨桿法是指通過對鑿巖機進行合理運用，在掌子面的位置鉆孔打眼，在打眼處打入錨桿，通過錨桿對塌方體進行固結。錨桿法的的效果和范圍具有較高的局限性，僅能夠在近地表和塌方面積較小的情況下使用，但是此方法的安全性和可靠性較高。

5 注漿法

注漿法是指在掌子面中灌注化學錨故漿液或水泥漿液，實現對圍巖整體性的改善，此種方法有助于解決在特殊地層中發生的塌方事故，運用范圍較廣。

6 注漿管棚法

注漿管棚法是指通過飛腿鑿巖機，在掌子面的位置進行鉆孔打眼，在打眼處插入管棚后注漿，實現加固圍巖的目的，具有效果顯著和適用范圍廣的特點。

除上述施工措施外，設計單位和施工企業還應該在塌方事故發生前，從設計階段和施工階段著手，通過有效的措施避免塌方事故的產生。

第一，在設計過程中，應該對地質情況進行準確勘測。隧道工程的安全性和質量水平受到地質條件的制約，在地質條件較為復雜的地段，塌方事故產生的可能性較高，在地質條件較好的地段，塌方事故發生的可能性較低。因此，對施工地段進行準確、科學的勘測，有助于從源頭上減少塌方事故。在實際勘測的過程中，應該避免一味減少勘測費用而造成的地質資料不全面的現象，避免盲目施工，使施工企業在施工前做好物資上、技術上和思想上的準備，對支護措施和開挖方法的選擇進行充分考慮。根據地質勘測結果，對施工地點土石分布情況和質量進行分析，對隧道線型進行合理設計。

第二，在施工過程中，應該通過有針對性的施工技術和地質預測避免發生塌方事故。如果在地質條件較差的地段施工，可以通過科學的支護方法和開挖方法，降低塌方事故的發生幾率。開挖掌子面之后，圍巖的自穩時間受到包括圍巖條件在內的多種因素的影響，如果在爆破之后無法對圍巖情況進行判斷，應該立即采取支護措施，避免因圍巖變形導致的塌方事故。隧道工程的不可預見性和復雜性較大，在設計階段應該對施工地段進行勘測，但是因為預測的不可見因素較多，因此，應該在施工過程中及時進行預測，提醒施工人員預防塌方事故。

結語

總之，我國國土面積的75%為丘陵或山地地貌，隨著基礎設施建設的不斷發展，隧道規模不斷增加，圍巖是否具有良好的穩定性對施工安全有十分重要的作用。隧道工程中塌方事故會造成安全隱患、工期延誤、施工成本增加等問題，因此，施工企業和設計單位應該對塌方原因進行分析，尋找適宜的施工措施，將塌方事故產生的可能性降到最低。

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