公路工程隧道施工塌方治理技術研究

李奇

摘 要：以有效的塌方治理技術為基礎，既保證了公路工程隧道的正常施工，又保證了工人和資源的安全。目前，隨著我國公路修建技術的進步，出現(xiàn)的問題也越來越多，隧道施工塌方現(xiàn)象屢見不鮮。因此，有必要改進公路工程隧道施工塌方治理方法。如果要解決隧道施工塌方問題，就需要加強對公路隧道建設的分析，有效利用塌方治理技術，促進隧道建設的高效發(fā)展。

關鍵詞：隧道施工;塌方;治理

隧道是高速公路建設中的地下工程，由于地下環(huán)境和地質(zhì)條件十分復雜，工程建設和管理難度很大。如果在設施建設過程中發(fā)生災難性事故，可能會導致項目建設稍有延誤，增加項目投資，嚴重時可能造成人員傷亡。同時，如果處理不當，還會存在質(zhì)量和安全隱患，給項目后續(xù)運維包括維修工作帶來嚴重問題。而且，據(jù)調(diào)查隧道建設經(jīng)常面臨工程塌方、巖體爆發(fā)、污泥處理等問題。

一、公路工程隧道施工中產(chǎn)生塌方事故的主要原因

1.不良地質(zhì)

我國不斷投入公路建設，公路建設也在不斷深化，但所面臨的工程環(huán)境也在不斷惡化，這意味著建設隧道工程會存在很多不可控和危險的因素，致使項目進展緩慢，并且工程較容易遇到多石區(qū)、覆蓋不良區(qū)等。在不利的地質(zhì)條件下，工程的進展受到威脅，由于大多施工環(huán)境圍巖過松，散布區(qū)擴大，塌方發(fā)生的可能性高。而且，最高地質(zhì)預報單位不負責任，有關部門無法對其工作進行有效管控，導致預報信息不可靠等問題。對于隧道的建設，建設部門缺乏足夠有效的地質(zhì)資料，所涉工程都是憑自己的經(jīng)驗，不能保證施工的科學性，還可能引發(fā)塌方等安全事故[1]。

2.人為因素

隧道施工過程中發(fā)生塌方的主要原因是人為因素。如果施工人員本身沒有隧道施工經(jīng)驗，那么在實際開挖過程中，由于開挖或爆破不當，就會破壞隧道內(nèi)部結(jié)構，從而增加了塌方的風險。因此，施工人員和施工環(huán)境等諸多因素都是不容忽視的問題。

3.不當施工

由于隧道的施工主要由施工人員管理，因此大部分塌方事故都是由于施工人員的不當施工造成的。在現(xiàn)階段公路隧道施工中，很多施工人員都有具備工作經(jīng)驗和專業(yè)技能，但還沒有達到施工所要求的標準，因此可能會出現(xiàn)鉆爆參數(shù)不正確的情況。因此，致使在施工過程中因為操作不當發(fā)生塌方。在挖掘之前，工人通常有效地利用保護措施來保護他們。在設計保護計劃時，團隊專注于巖石條件較差的情況，忽略了巖石質(zhì)量相對較好的特定位置。然而，澆筑混凝土時如果不小心碰到這些沒有做保護措施的巖石，會使其受損，進而導致山體塌方。此外，在設計隧道施工方案時，常用理論計算法、現(xiàn)場監(jiān)測法和工程模擬法進行計算，以保證設計數(shù)據(jù)的準確性。其中，模擬工程方法在現(xiàn)階段的一些建筑單位中仍然非常流行，但應用這種方法需要結(jié)合工人的實踐經(jīng)驗。總體而言，沿用了以往的設計方法，但沒有詳細考慮當前的施工情況，就非常容易造成塌方事故。

4.不當測量

在我國工程公路隧道施工過程中，現(xiàn)階段新奧法原則得到很好的貫徹，新奧法原則貫徹到整個施工過程。如果隧道建設不考慮控制和測量工作，不進行全面的、可操作的控制和測量工作，就無法充分發(fā)揮新奧法原則的優(yōu)勢。但問題是，我國很多隧道工程并沒有明確認識到這一點，也沒有研究施工項目和施工和鉆孔期間隧道保護措施，缺乏足夠的數(shù)據(jù)，顯著增加發(fā)生山體塌方事故的可能性。

二、公路工程隧道施工塌方治理方案

1.落實有效的預防措施

處理隧道塌方最有效的方法是有效預防。首先，建設部門必須派專人到現(xiàn)場進行全面細致的調(diào)查，全面了解相關信息。在此基礎上，科學設計施工方案，結(jié)合高性能工程機械和高度專業(yè)化的施工隊伍，推動高速公路隧道建設高效、高質(zhì)量發(fā)展。其次，應更加重視支護參數(shù)的研究和確定，這些支護參數(shù)的可靠性對于保障項目的質(zhì)量至關重要。這從支護參數(shù)數(shù)據(jù)超標的情況下可以看出，如果支護參數(shù)超出標準，會造成開發(fā)項目的力度增大，但如果參數(shù)不達標，會使得隧道圍巖的穩(wěn)定性無法得到保障，因此支護參數(shù)的設計工作必須嚴格遵守相關標準，還需要通過建立和改進適當?shù)念A防機制作為基本預防措施。工程公路隧道施工過程中，加強利用先進地質(zhì)預報手段，全面反映圍巖狀態(tài)，根據(jù)受損區(qū)域的確切位置和大小進行作業(yè)。然而，地質(zhì)預測技術和位置預測的使用只能由具有高級知識的人員提供。最后，做好水處理工作，一旦發(fā)生塌方，水處理工作的良好開展是發(fā)揮關鍵作用的。因為地下水會破壞巖石，所以地下水位越高，對巖石結(jié)構的破壞能力越大，水土流失的概率就越高。因此，加強水處理作業(yè)，特別是排水和抗水非常重要。

2.明確塌方工程施工流程

一是增強掌子面的穩(wěn)定性。在隧道施工的過程中，發(fā)生事故后阻止隧道塌方規(guī)模是一個亟待解決的問題。結(jié)構工程師通常使用各種技術（包括小管、空心螺栓、孔重繞、熔渣和壁掛）改進、加固地表以控制塌方情況，并進一步提高地表穩(wěn)定性。

二是及時應對塌方情況。隧道面加固工作完成后，要及時應對塌方的各種后果，如采取鋼筋網(wǎng)噴射混凝土的方式、工字鋼加固方式等方法，此外，還需要針對塌方段的影響制定解決方案，同時考慮隧道結(jié)構在施工過程中的具體塌方程度、塌方的嚴重程度等因素[2]。

三是及時解決塌方問題。在處理塌方段問題的過程中，主要采取拱形保護法。在處理塌方問題之前，施工人員必須修復塌方段表面上的危險巖石之類的東西并設置排水管的位置。在噴射混凝土的情況下，需要對混凝土進行厚度處理，使混凝土的最終厚度超過16厘米，也可以使用小導管進行注漿處理。

四是從塌方側(cè)面進行開挖和支護工程。完成一個塌陷段修理工作后，正確進行開挖和支護工作非常重要。例如，施工人員在進行開挖作業(yè)時，必須嚴格按照標準工程設計要求進行施工，以免施工過程中發(fā)生二次事故。此外，還需充分考慮隧道塌方的面積因素，根據(jù)塌方的面積選擇塌方處理方法，對塌方面積仔細觀察實際情況，在清潔好塌房面積后做好支護措施。同時，在改進管理流程時提高塌方解決效率。

五是正確理解并熟悉注意事項的內(nèi)容。為保障施工人員和設施安全，開展防塌方措施，我們按照施工程序進行施工，科學制定防塌方措施，提高工程的穩(wěn)定性。此外，詳細記錄各種信息和數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)高效施工，為塌方管理提供數(shù)據(jù)支持。而且，施工人員需要觀察塌體注漿、松散渣的實際厚度、地下水等情況。發(fā)生塌方事故后，如果實際加固方法不夠有效，應指導施工技術人員撤離現(xiàn)場，并立即向上級部門或?qū)＜覉蟾妫屑毢藢嵢藛T情況。在山體塌方期間，收集事件位置等信息。

3.充分利用管棚注漿法和小導管注漿技術

加固工程采用管棚注漿法進行，具體的工作方法是在隧道孔周圍一定距離安裝一根鋼管。事實上，鋼管將注漿管、超前管棚的使用主要是為了加固螺栓。采用管棚支撐技術，保證巖石加固環(huán)支撐力的最大振幅，減小變形壓力。一般情況下，管棚鋼管基本上是粗鋼管，可以有效降低支護結(jié)構的承重能力。應用小導管注漿技術解決塌方問題時，無需深入進行數(shù)據(jù)測量，實際采取該方法施工速度也比較快。基于此，使用施工設備都會非常靈活方便。總的來說，這種注漿形式具有很強的靈活性，即使在復雜的地質(zhì)環(huán)境中也可以輕松進行注漿。巖石開裂后，需要通過對接縫施加周圍石灰?guī)r的固結(jié)作用，對接縫施加全壓，直接滲入裂縫中，進行沖刷處理。將小管插入大管棚時，要保證支架周圍有4m厚的加固帶，加固帶的工作也要求有很高的抗沖擊性。采用這種注漿方式，可以有效降低不透水堵塞系數(shù)，甚至可以降低地下水對圍巖的實際沖擊力，充分利用高壓注漿技術可以降低公路工程隧道施工中發(fā)生山體塌方的可能性[3]。

三、結(jié)語

也就是說，隨著社會發(fā)展水平的提高，公路工程隧道項目的建設受到重視，直接關系到人們的出行安全。為有效降低塌方事故的發(fā)生概率，提高隧道施工質(zhì)量，需要研究影響隧道塌方的主要因素，開展高質(zhì)量的勘探工作，做好實際工作，結(jié)合實際情況應用新技能和設備。通過加強支護工作，可以提高隧道的整體抗壓性，增強隧道后應用的安全性。

參考文獻：

[1]唐小有. 公路工程隧道施工塌方治理技術應用[J].居舍，2021（33）：84-86.

[2]李慶玲. 公路工程隧道施工塌方治理技術應用研究[J].四川建材，2021，47（09）：167-168.

[3]孫爾鵬. 公路工程隧道施工中的塌方治理技術[J].科技資訊，2021，19（08）：63-65.