公路隧道施工塌方的預防及處理措施研究

岳鳳芝　顧燦燦

摘 要：公路的質量安全直接關系到人們的生命安全，然而公路隧道施工塔防事故作為公路施工高發事故，如果治理的不夠徹底在施工的過程中可能會有更大的隱患出現，對公路質量有著較大的影響。因此，研究公路隧道施工塌方事故的預防與整治技術是非常必要的。

關鍵詞：公路隧道；塌方事故；預防措施；整治技術

公路隧道施工塌方事故的發生通常是由土質條件不良、地下水豐富、防護手段不當、施工措施不當（挖坡腳、邊坡開挖后長期暴露，未按設計的防護措施施工或施工中偷工減料）等原因引發的。很顯然，引發施工塌方事故的因素有自然因素和人為因素兩種。在發生施工塌方事故后，我們要準確判斷引發事故的因素的性質。自然因素引發的塌方事故是不可避免的，但是可以采取一些措施預防。人為因素引發的塌方事故是完全可以避免的。這類事故多由施工人員造成。因此，對施工過程進行監督是避免塌方事故發生的一種有效措施。公路隧道施工塌方事故是隧道施工中最常見的事故之一，也是人們最為關心的問題之一。我們要對公路隧道施工塌方事故進行預防和整治，有效控制公路隧道的施工質量。文章將對淺埋公路隧道施工塌方事故的預防與整治技術進行研究和分析，并對相關技術的具體操作方法和過程進行簡要的闡述。

1 公路隧道塌方的原因分析

公路隧道塌方最根本的原因是公路隧道施工工程本身就是一個危險行業，在施工過程中存在很多危險源。有些塌方事故是因土質或天氣原因造成的，有些是人為原因直接造成的，還有一些是因質量問題間接造成的。公路隧道施工工程行業與人們的生活息息關，因此，對塌方的防治和整治也是人們所關注的焦點。巖石的完整狀態或破碎程度、巖石的風化作用、地下水的作用都會對公路隧道施工造成一定的影響。水是造成施工塌方和使隧道圍巖喪失穩定性的重要原因之一。造成塌方的原因主要有以下兩方面：（1）自然、地質原因，包括圍巖變化、地質災害等。通過對各種塌方事故的研究我們發現，地下水會使塌方加劇，大約有 45%的塌方源自地下水的影響。因為水流會使圍巖的強度和應力狀態發生改變，由于孔隙水壓力變大，所以小結構面上的有效正應力會隨之變小，如果圍巖具有軟結構面，那么填充物會在水流的帶動下流走或者讓夾層變成液態，這些情況都會降低巖體面結構的抗剪強度。同時，地下水產生的物理作用和化學作用使得巖石的強度變得很低，特別是那些質地較軟的巖石，而如果遇到泥土部分，它們會將泥土轉化成液態甚至帶動泥土流走。（2）人為原因，包括施工中偷工減料、外界破壞等。一些施工單位對工程塌方是很喜歡的，因為一旦工程塌方后，無論是改變設計方案還是增加施工量，都會給施工單位帶來巨大的利潤報酬，因此，一些施工單位會不遵守技術規范、 設計文件、 施工組織設計的要求，擅自改變支護方式、開挖方式，在管理上也十分松懈。面對這兩方面的原因，我們應該積極采取措施，防治隧道塌方事故。鑒于此，在施工時，要根據不同的地理環境采用不同的隧道施工技術，并提前制訂隧道塌方事故的預防和整治措施，同時對公路隧道施工質量進行嚴格把關。

2 公路隧道塌方事故的預防

造成隧道塌方的具體原因有以下兩點：（1）土體邊坡大于土體自然休止角時導致土體平衡狀態失穩塌方。（2）土體浸水后內凝聚力減弱，形成松散土體后失穩坍塌。這是土質邊坡坍塌的主要原因。石質邊坡塌方的主要原因是順層向裂隙發育，且喪失下部支撐力。公路隧道塌方事故預防措施的制訂要視隧道所運用的施工方法而定。如果隧道施工運用的是暗挖法，就要在隧道施工的同時做好超前地質預報（比如超前探孔、紅外探測等），同時對隧道周圍的巖石進行監控和質量測量。另外，隧道施工時，還要采取加強支護措施（比如設置鎖腳錨桿、大管棚、小導管及超前錨桿）。這些措施能起到支撐隧道的作用，并且在施工時能盡快形成封閉環。如果隧道施工運用的是明挖法，我們就要及時做好地表沉降觀測和邊仰坡支護等。同時，還要根據隧道規模、地質、滲水、埋深、瓦斯濃度、地下水以及特殊地貌預測塌方情況。

當前，公路隧道施工塌方事故出現得越來越頻繁，因此，越來越多的人開始關注這一事故的防御設計。從目前社會對巖土工程安全的關注程度來看，巖土工程勘察中的防治隧道塌方設計就是提高隧道各方面的能力和巖土工程抗塌方技術水平。這部分內容是保障廣大人民群眾生命安全的重要部分。因此，我們應認真、嚴謹地研究隧道抗塌方設計及其關鍵技術，促使巖土工程實際勘察技術水平不斷提升。我們要做的是，適當增加巖土工程勘察方面的科研人員，同時還要深入分析公路隧道施工塌方事故防治和整治措施和技術，以保證隧道的安全。

3 公路隧道塌方整治措施和技術

公路隧道塌方的處置方法有許多種，需要有針對性地制訂方案。首先需要了解實際情況，才能制訂相應的處理措施。公路隧道塌方整治的基本技術是使用大管棚支護。這是一個比較好的塌方整治方法，其主要施工工序為撐子面反向回填→噴射混凝土封閉撐子面→管棚施工→上臺階開挖及支護→中臺階開挖及支護→下臺階開挖及支護→二襯。下面簡要介紹滲水過多塌方整治技術。對于因滲水造成的塌方，首先要做的是超前鉆孔、紅外探水和超前地質預報。為避免二次塌方，需要及時清理隧道外圍，并通過迅速噴漿來封閉坍塌體和邊仰坡。這是整治塌方的緊急措施。然后對能觀測到的主要部位的沉降和收斂進行監控和分析。待完成上述工作后，要及時排水，并作管棚注漿處理。如果水量較大，必須先通水，但前提是保證不發生二次坍塌。當隧道中無積水時，隧道就有了空隙。這時，就需要進行注漿回填。在注漿時需注意，要根據塌方的規模來估算混凝土的用量，以免造成不必要的浪費。

4 結語

綜上所述，建設中常常出現的塌方現象形成的原因有很多，有時地質和施工水平的問題會造成塌方，而有時施工時人們出現的一些判斷失誤，也有可能會造成塌方；塌方事件帶來的危害是非常可觀的，有時我們甚至認為在公路隧道建設甚至所有的地下工程建設中，塌方是最能危害到現場施工人員人身安全的一項事故。塌方事故是很難治理的，如果不能針對事故發生的情況行實地分析，就很難將事故完全治理好，有的時候還有可能造成一邊整治一邊繼續塌方的狀況。為此，文章主要對淺埋公路隧道施工塌方事故的預防與整治技術進行了分析，并闡明了塌方事故的嚴重性，希望越來越多的人關注這一問題，使人民群眾的生命安全得到更好的保證。

參考文獻

[1] 霍玉華.淺埋公路隧道施工塌方事故的預防與整治技術研究[J].中國安全科學學報，2005，15（07）.

[2] 宋寧強，田衛明，夏文軍等.公路隧道施工坍塌致災因子分析[J].公路交通科技：應用技術版，2010（09）.

[3] 楊春祥.試論高速公路隧道塌方的原因及對策[J].內蒙古民族大學學報，2009，15（02）.