對公路隧道防塌方技術研究

李躍斌

摘要：自然與人為因素是造成隧道施工塌方事故的關鍵原因，當出現事故以后，必須對其發生原因整體分析。雖然自然因素無法避免，但可以采取合理的預防手段。人為因素完全能夠避免，因此，監控整體施工流程是降低事故發生概率的關鍵方法。需要科學預防與治理事故，進一步提升施工水平。本文針對公路隧道防塌方問題，提出相關的整治技術和預防措施。

關鍵詞：公路隧道；塌方；預防技術

大多數隧道施工都采取傳統方式，這一方法會產生強烈的振動，從而影響項目的穩定性，并對原本巖體內部平衡應力造成損壞，當無法利用科學的施工方式或支護不足時，迅速降低圍巖的穩定性進一步引發坍塌。因此，怎樣有效提升施工的安全水平，降低坍塌發生概率，需要認真分析的問題，對其研究具有一定的現實意義。

一、發生原因

（一）地質因素

由于持續運動的地殼作用，產生相關錯動的發育區域，當這一區域出現隧道項目時便會產生斷裂，出現塌方問題；針對一部分堆填性區域，由于顆粒之間存在較差的粘結性，相對松散的顆粒，開挖操作中容易發生移動土體顆?；蛩絾栴}；當對一部分比較薄弱土體巖層穿過時，相應降低了圍巖能力，增加了坍塌發生概率[1]。

（二）設計與施工因素

由于在施工中需要較長的距離，還可以稱為線性施工，因此，在勘察過程中難以全面掌握線路附近的環境資料，必將造成設計過程中相關人員無法全面掌握地質特點。若在地段相若薄弱區域設計，則引起事故。此外，在施工中，采取的開挖方法、操作流程以及支護方法等與施工應用的圍巖類型不相符，容易出現較大的巖體，形成偏大的位移，產生事故。在操作過程中對巖體實施爆破，巨大的震動十分容易分裂巖體層次，導致發生嚴重的冒頂現象。所以，需要按照設計情況開展科學設計。

（三）發生征兆

第一，檢測數據提示圍巖發生變形的速率超過標準數值；第二，混凝土噴射操作形成縱橫向的裂痕；第三，坑頂持續產生落下土塊和石塊等現象。第四，巖層逐步擴大了裂縫或節理；第五，坑道內部出現嚴重的滴水問題。

二、整治技術

（一）注漿錨固法

這一方法是基于非套管成孔技術和中高壓注漿采取的處理方式。其中前者是成功的決定因素，其能提升鉆孔的穩定性，中高壓注漿對注漿半徑持續拓展，與長錨桿超前連接一定程度導致加固壓力注漿體形成一個有機整體，強化支護效果。

（二）大管棚注漿超前支護

關鍵采取注漿小導管，預支護處置塌方體。通過短進尺和分階段方法持續開挖操作，并在支護時利用隨挖隨支方法。這一方法全面結合項目的地質特點與操作工藝，一定程度彰顯技術優勢。但為了得到預期施工效果，必須制作一個對松散巖石形成支撐的殼體[2]。

（三）塌坑注漿法

這一方主要通地表塌坑加固注漿處理塌方體，再進行開挖操作。該方法產生較高的成本，難以掌控操作質量，經濟缺乏合理性。

三、預防措施

（一）認真調查，尋找原因

在正式施工之前，應認真做好規劃。對實際方案科學規劃，單獨分析要通過的山，這也是分析形成事故原因的關鍵工具。通過分析圖紙，劃定發生原因的范圍。若在現有范圍內，則對其產生概率相應改變；若超過這個范圍，則不斷找出全新的原因，并做好記錄。這項工作至關重要，可以為今后的工作不斷累積豐富的工作經驗[3]。

（二）科學分析概率性

對事故及時排除之前要分析概率性，查看是否發生連鎖反應。對原因討論結束后，應對是否引發連鎖反應的情況進行判斷。一部分地質層缺乏穩定的結構，極有可能出現一次塌方以后發生其他區域的事故。例如溶洞原因出現的事故，很可能因為比較薄弱的幾何受力點而導致其他位置出現。大多數山嶺區域開展施工時，普遍存在滲水問題，嚴重惡化操作環境。若形成較大滲水量，極有可能產生水蝕襯砌問題。當環境溫度相對偏低，這部分水容易發生結冰；狀況嚴重時，一定程度威脅襯砌本身的可靠性。當這一現象十分嚴重時，襯砌內部鋼筋也會發生柔韌性降低問題，產生較大的安全風險。

（三）科學研究技術

在實際施工中，最重要的是開挖操作，一定程度影響圍巖的穩定性，不同類型的開挖方式，形成對應的應用范疇。選擇錯誤的開挖方式，非常容易產生問題。尤其是在地質相對不佳的區域，可以思考先拱后墻、科學分塊的操作方法，并且認真按照操作原則。開挖操作之前，結合設計標準做好超前支護與注漿，如此對圍巖做好加固處置，提升工作面開挖的穩定水平。開挖操作中，禁止為追趕工期而不斷增加掘進尺度。爆破操作時，對使用炸藥量嚴控，避免隨意改變有關數據，最大程度降低爆破影響圍巖的程度，強化了附近巖體的穩固性，全面彰顯圍巖本身的承載水平，工作面開挖結束以后，科學思考利用噴射混凝土、鋼支撐支護等工藝，這也是避免局部發生坍塌，提升綜合穩固性的關鍵方法。

（四）嚴控施工質量

隧道發生事故的關鍵原因是施工操作產生的不足，因此，要對其強化管理，科學指導操作。操作人員應不斷培養安全意識，認真按照操作標準開展工作。在實際操作中初期支護發揮了至關重要的作用，其也相應承擔了大部分項目受力。實際操作過程中是否穩定也會受到這項操作質量的影響，因此對其控制應嚴格控制。格柵、落底等問題，錨桿數量與長度等，這部分是構成該項操作的主要內容，也成為控制關鍵點，是關鍵的預防手段。

（五）嚴格管理量測

在開挖操作中必須認真開展量測監控操作，利用全面測量工地獲取圍巖力學和支護操作情況的關聯數據，科學研究這部分數據，對二者的穩定性整體判斷，利用這部分安全性數據對事故與險情科學預判，調整設計數據，避免圍巖出現較大的變形問題，按照量測數據準確明確實施二次襯砌所需的時間。

四、結束語

隧道發生塌方不但嚴重影響了建設單位的形象，還會令其承受嚴重的經濟損失，并且對人的生命財產造成極大威脅，需要對其高度關注。造成事故的原因有很多，但若科學實施設計，認真調查地質情況，嚴控施工方式，全面分析操縱方案等，完全可以防止這一事故的發生，從而提升安全水平，保證施工質量。

參考文獻：

[1]宋波.達陜高速公路隧道塌方機制及處治措施研究[D].成都：成都理工大學，2016：12.

[2]代高飛，朱合華，夏才初.某公路隧道病害成因分析與治理研究[D].中國安全科學學報，2015（12）：89.

[3]王貴君.節理裂隙巖體中不同埋深無支護暗挖隧洞穩定性的離散元法數值分析[D].巖石力學與工程學報，2016（7）：56-58.

（作者單位：云南第二公路橋梁工程有限公司）