隧道坍塌处理范文（精选9篇）

隧道坍塌处理 第1篇

2008年10月9日晚上23:00, 在六狼山隧道进口改DK20+958.5～改DK20+971.5 (风机房过渡段) 发生地表沉降, 隧道坍塌事件, 经过四方察看现场决定对坍塌进行变更处理。

2处理技术

2.1 先期处理从洞内外两个方向注1:1水泥浆采取径向φ42无缝钢管对坍塌土体进行加固处理, 洞外按浆液扩散半径1米布管, 长度根据实际情况定。洞内注浆, 长4米, 环向间距1米, 纵向间距1米。在拱部180度范围内采取φ108大管棚, 长20米, 环向间距0.3米, 外插角10～15度, 并注1:1的水泥浆进行加固处理;在拱部180度范围内采取φ42超前小导管, 长3.5米, 环向间距0.3米, 外插角10～15度, 每2榀钢架设一环, 水平搭接长度不小于1.5米, 并注1:1的水泥浆进行加固处理。

2.2 开挖及支护注浆3天后, 开始进行洞内开挖, 边出渣边人工开挖, 三台阶七步开挖法进行, 开挖比原设计断面扩大15cm, 每开挖一榀先初喷并及时成环。立钢架:钢架的尺寸见图1所示。各节钢架拼装, 要求尺寸准确, 弧形圆顺, 周边拼装允许偏差±3cm, 平面翘曲小于2cm, 钢架加工的焊接部位不得有假焊、漏焊现象, 焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷;钢架安装前应清除脚底的虚渣及杂物, 采用Ⅰ20a型工字钢和M27螺栓连接而成, 连接板要密贴, 钢架两榀间距为0.6米, 钢架外缘每隔2m用钢楔与围岩顶紧, 钢架尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固, 相邻两榀钢架之间用Φ22连接筋连接牢固。钢架的拱脚采用锁脚锚杆加强支承, 每榀钢架共有8对锁脚锚杆。钢筋网:采用φ6φ8钢筋, 用钢筋调直机把钢筋调直, 再截成钢筋条, 钢筋焊接前将钢筋表面清除干净, 网眼尺寸为20cm20cm, 钢筋网格尺寸允许偏差为±10mm, 加工后的钢筋网片应平整, 钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕;安装网片在初喷后进行, 钢筋网片随初喷面的起伏铺设, 与受喷面的间隙不小于4cm, 焊接固定于先期施工的系统锚杆之上, 再把钢筋网片焊接成网, 网片搭接长度为1～2个网格, 搭接长度允许偏差为±50mm, 钢筋网片必须与覆盖区内的锚杆焊接牢固, 钢筋网的保护层厚度不小于30mm, 施工中密切注意观察围岩或初喷混凝土的剥落和坍塌, 注意支架或渣堆稳定情况。喷射混凝土:喷射自下而上, 先将低洼处大致喷平, 再顺序分层、反复喷射;先喷钢架与围岩间混凝土, 再喷两钢架之间混凝土;边墙从墙脚开始向上喷射, 一次喷射厚度7～10cm, 拱部5～6cm, 直至厚度为27cm, 喷射时喷头与受喷面保持在1.5～2.0m, 喷射角度尽可能接近900, 喷嘴严禁对人放置。喷锚作业实行定机、定人、定岗, 做到安全操作, 保养和交班制度。

2.3 洞外处理洞外地表坍塌处周围增设防护、挖环向排水沟, 加强排水并经常观察地表沉降及裂缝;坍塌处回填后设黏土隔水层1.0米厚, 并应高出原地面, 满足排水需求。

3在施工过程中应注意的安全及事项

3.1 处理坍塌时按照施工工序进行, 每开挖一榀就支护一榀, 在拱脚处进行夯实处理, 并支垫混凝土预制块。

3.2 建立应急预警措施, 储备了相应的应急物资, 如应急型钢架、φ108钢管。

3.3 每天进行监控量测的工作, 随时掌握围岩的变形情况, 并对量测的数据进行分析, 而指导下一步的施工。

3.4 现场技术人员进行跟班作业, 做好值班记录及影像资料的储备, 对每一工序的施工质量都把关, 上道工序达到要求时, 方才进行下道工序的施工。

3.5 由专职的安全员对作业人员每天进行安全教育及班前讲话。

4结语

通过对黄土浅埋隧道坍塌的处理有此结论:因围岩不稳定会引起隧道坍塌, 施工工序不当也会引起隧道坍塌, 因此地质勘测、施工工序对处理隧道坍塌有着重要的作用。在出现了坍塌事故后, 业主、设计、监理和施工四方要及时赶到坍塌点, 量测塌穴高度、宽度、纵向长度;研究当地的工程地质、水文地质及洞顶水的流向;检查坍塌对初支产生影响的范围。在确认现场情况的基础上, 认真研究处理坍塌的对策, 并制定处理坍塌的步骤、方法及预防坍塌的施工措施。建立坍塌处理部门, 现场传达指令, 明确任务和要求, 作业人员就能按照正确意图找出关键部位的所在。在出现隧道坍塌时, 待坍塌体相对稳定后对坍塌体表面进行喷射混凝土封闭, 再对未坍塌地段进行支撑钢架加固处理, 最后向坍塌体注浆加固为后序开挖做好施工准备。在黄土浅埋隧道施工中当初支完成后, 应及时施作二衬从而达到了成环的效果, 使二衬与初支共同参与受力, 成为一个共同的受力体。

摘要：对六狼山隧道坍塌的原因进行了调查分析, 在确认了隧道的实际情况后, 按以下步骤进行:等一步对因受坍塌影响而初支产生裂缝的地段进行支撑钢架加固处理, 并及时施作二衬;第二步是对坍塌体进行处理。在现场把握情况的基础上认真研究处理坍塌对策, 认真制定处理坍塌的步骤、方法及预防坍塌的施工措施。在黄土浅埋隧道施工中当初支完成后, 应及时施作二衬从而达到了成环的效果。

关键词：坍塌处理技术,黄土浅埋

参考文献

[1]大断面黄土隧道建设技术, 王晓州, 中国铁道部出版社2009

[2]隧道工程, 彭立敏, 刘小兵, 中南大学出版社2009

隧道坍塌应急预案1 第2篇

隧

道

坍

塌

应

急

预

案

中铁隧道集团贵金线（瑞金北路延伸段）道路工程B标段项目部

2007年11月5日

隧道坍塌应急预案

一、总则

隧道坍塌是指隧道施工中遇软弱或破碎围岩发生突变时引起的较大及以上规模的土石塌方事故，是隧道施工中较为常见和严重的地质灾害之一，加之隧道作业常见和严重的地质灾害之一，加之隧道作业常用爆破物品开挖对围岩振动比较大，一般情况下会造成较大的经济损失，有时还会引起施工人员的伤亡，给施工单位造成无法弥补的损失，因此在施工中应引起项目部的高度重视。当遇软弱破碎围岩或地质条件发生突变时，应及时采取相应的施工技术措施，以防止隧道坍塌带来的严重损失，做到防范于未然，确保不发生任何隧道坍塌事故；当发生隧道坍塌时，应尽量保证避免人员伤亡；若发生人员伤亡时，应采取积极的抢救措施，控制隧道坍塌带来的损失，减少人员伤亡程度，积极组织人力、物力、财力弥补坍塌损失，尽快恢复正常施工生产。

二、应急小组组织机构及职责

组长：

副组长：

成员：

1)组长职责：

1.对分公司的安全生产负全面领导责任。

2.应宣传、贯彻执行各种安全生产法律、法规及制度。

3.定期向企业职工代表大会报告安全生产情况。

4.贯彻和落实各级安全生产责任制。

5.定期听取安全情况汇报，研究和解决施工生产中的安全问题。

6.负责审批隧道防止坍塌施工安全技术措施，积极采纳合理化建设，总结推广安全生产中的新技术、新工艺、新设备。

7.组织大型安全检查和安全活动，加强安全教育。

8.组织发生坍塌事故时的抢险救援工作，并主持重大伤亡事故的调查分析，提出处理意见和改进措施，并督促落实。

2)副组长职责：

1.在组长的直接领导和指挥下进行各项安全工作，对分公司施工生产的安全负具体领导责任。

2.认真贯彻执行安全生产的各项法律、法规、制度、标准和条例，负责制定和落实隧道防止坍塌施工安全技术措施。

3.不违章指挥，经常组织安全检查，消除事故隐患。

4.制止违章作业。

5.坚持对职工进行经常性的安全教育。

6.发生安全事故时，组织并领导抢险救援工作，及时上报，参加伤亡事故的分析、调查处理，总结经验教训。

3)成员职责：

1.在分公司领导下，认真执行各项安全生产施工技术措施。

2.对安全生产积极提出合理化建议。

3.当发生坍塌事故时，在应急小组领导的指挥下，进行各种抢险救援工作，积极参加事故原因的调查、分析、总结经验教训。

三、应急抢险设备、物资

1.分公司办公室：（办公室主任负责调动使用）

抢险车辆两台、通讯电话两部以上。

2.分公司医务室：（医务主任负责保管、使用）

医用药品、担架、相关急救工具等

3.分公司材料室

格栅拱架（提前加工）、钢管管棚钢管、锚杆、锚固剂、喷浆设备及材料（现场拌制）

四、预防措施

1.技术人员依据设计图纸、相关隧道施工规范进行技术交底，认真领会设计意图，严格要求开挖衬砌队按技术交底施工。

2.开挖掌子面应及时布点，实行监控量测。对拱部下沉、两侧收敛/膨胀、中间弯折及发生位移时进行回归分析，及时反馈至项目部和技术室指导前方施工作业。

3.隧道开挖支护应具有超前性、及时性和时效性。根据不同类别围岩性质，依照设计及时施作支护，确保围岩开挖后稳定，防止围岩变化而引起坍塌。

4.当遇到与设计地质不相符，而围岩自稳力又极差，极易坍塌时，现场必须立即采取果断支护措施，在确保施工人员生命安全的情况下，及时进行封闭支护，防止围岩变形扩大，引起坍塌。

5.支护相对稳定后，及时向监理部、设计院上报，根据现场实际地质情况采取相应的变更设计施工支护措施，以防止隧道坍塌，确

保施工人员安全及施工生产顺利进行。

6.若现场无法及时进行封闭，而又无法保证施工安全，或已有明显坍塌预兆时，现场安全员、领工员或工班长，必须立即组织人员撤离可能坍塌危险区域，在撤离时，应保持次序，危险部位先撤出的原则，严禁乱拥、乱挤的现象，防止其他意外事故的发生。

7.所有人员撤出坍塌危险区域后，现场安全员在安全位置负责观察围岩变化情况，同时设置安全警戒线，防止其他人员进出危险区域。

8.立即通知分公司经理、副经理、总工程师及相关人员立即赴现场处理，采取相应的施工技术措施，防止坍塌，确保施工人员生命安全，保障正常施工顺利进行。

五、应急处理措施：

1.当发现坍塌时，发现人员应及时发出警告信号，在危险区域的人员立即撤离，同时禁止其他工作人员接近或进入危险区域。

2.工作人员撤离至安全位置后，及时请点现场施工人员数量，查看有无人员伤亡情况。

3.现场负责人或值班安全员、工班长等立即报告分公司领导，并立即启动应急抢险程序。

4.当发生人员伤亡时，立即采取紧急救援工作，救援时必须2人以上进行防护，在确保救援人员无生命安全威胁的情况下进行抢救工作；若坍塌继续无法救援时，则在安全位置守候待命，以便及时进行抢救，抢救过程中一定要保证抢救人员的生命安全，防止

坍塌损害进一步扩大。

5.当抢救出伤员时，根据伤员人数、受伤程度，由医务人员在现场采取相应的救治措施，采取“先重后轻”的原则及时将伤员送到医院进行抢救、治疗。

6.若坍塌特别严重，自身救援能力有限时，应立即上报地方政府或相关救助部门，请求紧急救援，同时做好相关配合救援工作。

7.现场采取与坍塌程度及范围相对应的施工技术措施，控制坍塌的进一步发展。在确保施工人员安全的环境下，积极进行坍塌处理，尽快恢复施工生产。

8.根据伤亡程度及时向上级机关汇报坍塌损害情况，等待上级指令或进一步调查、处理。

六、成立坍塌事故调查处理小组

1.对一般事故由分公司事故调查小组进行分析事故发生原因，同时做好记录、总结施工中的经验教训，防止类似事故的再次发生。对相关负责人按企业规章、制度进行处罚。做好相关善后工作事宜，并按规定及时上报相关部门。

对水利工程隧洞施工坍塌的分析处理 第3篇

关键词：水利工程隧洞坍塌处理

0 引言

在水利工程隧洞施工中，通常都会采用全断面掘进法进行开挖。这种方法主要适用于石质坚硬、完整的围岩。但是在不良的地质条件下，对于隧洞断面较小，在施工时就得采用半幅或其它局部开挖方法。尤其是Ⅳ类以上围岩，其自身稳定性较差，隧洞成型较困难，这就要求在工程施工中要采用半幅开挖和衬砌等施工措施。虽然如此，在隧洞施工中也常常会出现不同程度的隧洞塌方，塌方事故的发生给人们的财产安全带来了一定的损失，这就使得人们越来越重视对隧洞塌方的处理和预防措施。本文就针对水利工程隧洞坍塌的原因进行了分析研究，并根据这些问题制定了相应的施工方案及措施，从而保障水利施工工程的顺利进行。

1 水利工程隧洞施工中坍塌的主要原因

水利工程是由多项施工部分组成的综合性工程项目，造成隧洞施工坍塌的原因也多种多样，但可以将其大致分为两类：一类是其它施工部分引起的坍塌，这是由于水利施工管理存在问题；另一类是隧洞施工部分引起的坍塌，这是由于隧洞挖掘技术和作业流程存在问题。

1.1 地质勘查工作不细致，勘查资料存在问题

地质勘查工作是水利工程建设的基础，它是保证其它各项工作正常开展的前提条件，在水利工程建设中起着必不可少的重要作用。如果在进行地质勘查时，因为工作的不细致而造成勘查资料的不详细和错误，就会严重影响隧洞的挖掘工作，这主要体现在以下方面：①由于地质勘查工作的不到位，隧洞挖掘在进行前期规划工作时，对于一些软弱破碎的地层不能进行有效的处理，这就使得隧洞施工设计方案的选择上存在着安全隐患；②由于地质勘查工作中出现纰漏，在进行隧洞的挖掘施工中不能够对一些可能出现的问题进行有效的风险控制，无法在工程建设上避免施工风险；③当坍塌发生后，由于地质勘查资料的错误，这就造成救援和处理单位不能够真实的了解隧洞的坍塌情况，对后期快速正确的处理带来不利影响。

1.2 地质因素是引起隧洞坍塌的重要原因

水利建设由于其地质条件具有复杂性、岩石土层的不确定性、工程的隐蔽性、水底环境的多变性等原因，这就造成岩石工程处理的对象非常复杂，这就需要在进行施工时要随时根据实际情况不断调整和改变工程设计方案。但是水利工程因为受到一些条件的限制，对一些必要的地质勘查不能够做到精准，由于缺少隧洞所在地段的水文、岩石等地质方面的资料，这就造成设计人员不能够根据隧洞的实际情况进行精准设计。在进行设计时可能将隧洞的轴线选在了山坳、垭口等不良地质区域，没有避开断层破碎带或其它不良地层。一旦隧洞从这些不稳定的地层中穿过，就很可能出现隧洞坍塌，影响工程建设的正常进行。

1.3 要求成本控制，造成工程设计不合理

项目成本控制与简单、独立的施工管理有所区别，它是对一个或多个工程建设项目的前期投资、中期建设、后期使用功能以及工程进度、资金、质量等多种因素所进行的综合的、宏观的协调和监控的过程。在一些水利工程的规划设计中，管理者为了控制成本投入和缩短时间，没有对隧洞的设计引起重视，在进行设计时往往将隧洞的中轴线选择在垭口的最低处，这样随着隧洞施工的不断深入，隧洞的施工难度越来越大，技术要求也相应的增加，很容易造成塌方。

1.4 施工方法不当

在水利工程施工中施工不当主要表现为：①一些围岩的稳定性较差，开挖后没有及时的进行支护衬砌，这就使得围岩暴露时间过长，山岩压力加大，从而造成坍塌。②在开挖爆破过程中，由于使用过多的炸药或进行强爆破，造成强烈的振动而发生塌方。③在水利隧洞施工中，隧洞内部不合理的支撑结构，支撑构件强度较低，以及支撑位置、高度、着力点不当等原因，在进行开挖、衬砌时需要拆除，从而发生塌方。④不考虑后果暂停施工，没有做好全面的准备工作，如施工排水没有处理好，导致围岩长时间的浸泡在水中，处于饱和状态，山岩压力加大；围岩强度降低，一旦发生扰动，就很容易发生塌方。

2 水利工程隧洞坍塌的预防和处理措施

针对水利工程隧洞施工发生坍塌的问题，需要坚持预防为主的原则，做好防治措施。首先要深入细致的做好前期的地质勘查工作，制定和设计出科学合理的施工方案，特别是对于一些不良地质要做好应对措施和预案，在进行施工时要按照规定程序，严密的实施。

2.1 认真做好地质勘查设计工作

在隧洞工程的勘查设计中，要深入细致、全面的调查和勘探隧洞所在区域的水文地质和岩石地质，全面的掌握和了解隧洞轴线和进出口区域的地质资料，认真分析和研究隧洞穿越垭口、山体、沟谷的情况，最大限度的了解全部的可能发生塌方的不良地质情况，在进行洞线的选择时，尽可能的避开断层、软弱破碎带、地下水、溶洞等不良地质段，如果不能够避开时，要求事先做好相应的技术方案和措施，选择正确的施工方法，加强施工组织设计，以便指导隧洞施工。

2.2 根据塌方的程度，采取相应的解决措施

根据隧洞坍塌的具体情况采取相应的清理方式，对于一些小范围的塌方，由于破坏面积相对较小就可以采用完全清理的方式。首先需要重新建立支撑点来加固隧洞塌方的顶部，防治坍塌面积的加大而造成人员受伤等事故。由于隧洞发生一次坍塌后整个隧洞都会受到影响，如果没有进行及时的固点支点，很容易发生第二次大面积的坍塌。而对于一些大面积的塌方，一时间很难进行清理工作，这时可以打通塌方隧洞，采用超前支撑的方式对隧洞两端进行加固，使隧洞均匀受力避免塌方的延伸。使用钢拱固定的方式，对隧洞顶棚进行防护。

2.3 加固未发生塌方的地段

一旦隧洞发生了一次塌方就会对整个隧洞施工造成不良影响，与第一次塌方地段联系越紧密造成的影响就越大。所以隧洞在一次塌方出现后就需要对没有塌方的地段进行及时的加固，起到稳固、防护的效果，隧洞没有坍塌地段的加工防护可以通过对支撑点进行加固，使用大直径钢筋和工字钢制作的钢拱架，以此来对隧洞薄弱的地方进行支撑。另外对隧洞中不稳定的围岩也要及时做好防护措施，隧洞地质出现松动，在进行岩体的加固时可以通过衬砌的方式来对隧洞围岩进行稳定。

2.4 施工排水措施

隧洞挖掘过深很容易出现地下水，地下水的不断涌入会对隧洞围岩的稳定性造成较大的影响，围岩的不牢固很容易发生隧洞的坍塌。所以要维护隧洞的稳定性就需要做好地下水的排放工作。在制定隧洞施工排水方案时，要做到边施工边排水，以此来保证围岩的稳定性，同时也保证了施工环境的安全性。地下水一般发生在上游地段，因此在施工排水时要将上游作为重点，对下游进行防护的措施。对于主要隧洞的地下水排放需要采用分段截流，分级抽排的方式，及时的将水排放出去防止排水不及时所引起的隧洞坍塌。

2.5 钢筋混凝土衬砌措施

水利工程中大多数的隧洞塌方都是由于围岩不稳定、隧洞不牢固所造成的。所以要加强隧洞围岩的稳定性避免隧洞坍塌的出现，防止隧洞围岩的松动可以利用混凝土来进行加固。由于各种地质环境的影响使得围岩的稳定性无法得到控制，一些隧洞由于在长期的施工中很容易受到外界环境的侵蚀，造成稳定性降低。在进行施工时可以采用钢筋混凝土及时进行衬砌，在隧洞的施工过程中，一般是每挖掘一米就需要进行一次混凝土的浇筑。通过逐步加固的方式保证围岩的牢固性，避免隧洞围岩因松动问题而引起塌方的产生。

3 总结

隧洞是水利枢纽中的重要组成部分之一，一旦隧洞发生坍塌，就会造成不同程度的损失。因此，在隧洞施工时，要及时对隧洞坍塌原因进行分析，制定出有效的防治措施避免隧洞坍塌的发生，从而保证我国水利事业的健康发展。

参考文献：

[1]达瓦.浅谈水利水电工程引水隧洞超前预报及塌方处理[J].西部探矿工程，2007，11:160-162.

[2]于文蓬.胶东引黄调水工程村里隧洞支护动态设计研究[D].山东大学，2013.

[3]杨晓盟.引汉济渭工程秦岭隧洞岭北施工废水水质预测与分析评价[D].西安建筑科技大学，2013.

[4]毕磊，钟登华，胡连兴，任炳昱.基于数据包络分析的隧洞施工仿真多方案评价与优选[J].水力发电学报，2014，01:234-240.

槽箐头隧道坍塌原因分析及处理措施 第4篇

槽箐头隧道是镇宁至胜境关高速公路中的一座长大隧道, 该隧道处于盘县境内靠近云南, 地质情况复杂, 在该隧道的施工中遇到了溶洞、坍塌、涌水等很多地质灾害, 由于篇幅有限, 只谈谈隧道左线进口ZK187+194~ZK187+200段坍塌的原因及处理措施。

1 工程地质概况及坍塌的原因分析

1.1 工程概况

槽菁头隧道为本线路工程中的第一长大隧道 (左线ZK186+615.2~ZK190+413长3797.8米, 右线YK186+605.14~YK190+396.671长3791.531米) 。隧道穿越槽箐头向斜, 主要穿越发育在二叠系下统栖霞组泥灰岩夹泥岩地层中的F1断层、发育在二叠系下统茅口组灰岩地层中F2断层。该隧道存在的主要工程地质问题为:进出口段强~中风化灰岩岩体风化破碎~较破碎, 稳定性极差~较差;沿断层破碎带、岩体破碎带及可溶岩 (灰岩) 与非可溶岩间接触界面可能发育充填型岩溶, 易发生岩溶涌水、涌泥砂等灾害。

1.2 坍塌前施工情况介绍

左线进口上台阶开挖至ZK187+194, 掌子面左侧围岩为薄层泥页岩, 右侧为薄~中层泥质灰岩, 开挖至ZK187+200, 围岩以泥灰岩和泥质岩为主, 层理近于水平, 竖向切割裂隙发育, 岩体破碎, 当掌子面开挖至ZK187+208时, ZK187+194~ZK187+200段发生坍塌, 坍塌段长6m, 坍塌区形成一高12m、宽18m空腔, 坍塌体封闭了沙锅内台阶整个断面。坍塌造成ZK187+192~ZK187+194, ZK187+200~ZK187+203上部已成型的初期支护出现较大的变形和开裂, 如图1、图2所示。

1.3坍塌原因分析

从开挖过程和观察坍穴可见, 本段围岩以泥质灰岩、泥灰岩和泥页岩互层为主, 隧道右侧顶板以上为薄层泥页岩, 其上为泥灰岩和泥质灰岩, 层理近于水平, 竖向切割裂隙发育, 开挖时, 已经扰动围岩, 经初期支护后, 围岩暂时稳定, 但在应力重新分布过程中, 泥灰岩和泥页岩的松动仍然继续, 挤压下方的薄层泥页岩, 最终造成坍塌。

2 处理措施

2.1 紧急实救措施

派专人对坍塌情况进行观察, 发现异常情况立即汇报, 待坍塌基本稳定后, 对ZK187+192~ZK187+194段初期支护采用φ42钢花管注浆, 钢花管长4m, 环向间距50cm, 纵向间距80cm。

2.2 坍塌处理措施

2.2.1 封闭坍腔表面

喷射10cm厚C20混凝土, 封闭坍穴表面, 以免发生局部坍塌和掉渣, 为后续施工做好准备。

2.2.2 坍腔处理

a.在拱顶开挖线外20cm~30cm环向安设格栅钢架, 采用φ22mm螺纹钢焊接连成整体, 间距50cm, 如图3。

b.坍腔内竖向预埋2根输送泵管, 管顶距离格栅钢架4m, 纵向间距2m;再竖向预埋2根吹砂管, 管顶距离围岩0.5m, 纵向间距2m。

c.采用沙袋回填作为护拱内模, 其外缘大于初支外援20cm左右, 并封闭坍穴两端漏空部分。

d.从预埋的输送泵管内泵送4米厚C20混凝土护拱, 如图4。

e.二衬施工时, 在坍塌段埋设φ100的钢管与护拱施工时预埋的吹砂管连接, 二次衬砌施工后对坍腔进行吹砂填充, 如图5。

2.2.3洞身衬砌措施

a.洞身分为上下台阶开挖, 在上部开挖中采取导坑并留核心土的方法掘进, 每循环进尺控制在80cm以内, 每50cm安设一榀I22b型钢拱架, 钢拱架采用φ22钢筋连接, 挂设φ6.5mm间距为15cm15cm的钢筋网片后按设计喷射混凝土及时封闭。在每榀钢拱架两侧底部各用4根长4.5m, φ42mm钢管, 锁脚钢管尾头与钢拱架焊接。

b.下部开挖采用半幅施工, 每循环控制在0.8米内, 及时按上述设计施作初期支护, 并尽可能创造条件尽早施工二衬, 以确保坍塌段的安全。

3 结论

通过本次隧道坍塌处理, 以及对坍塌原因的分析, 得出了一些经验和教训如下, 供大家参考:

3.1 开挖时应尽量采用人工开挖或弱爆破, 以

降低因隧道开挖造成的围岩松动, 开挖后应及时支护, 防止再次坍塌。

3.2 开挖完成应该及时封闭, 完成初期支护,

待应力分布稳定后尽快施工二衬, 使得初支和二衬共同受力, 形成完整的支护体系, 二衬和初支之间不能脱节时间过长, 特别是在围岩地质情况不佳的情况时, 必须及时跟进。

3.3 在坍腔处理中, 采取泵送C20混凝土护

拱的措施以及架设格栅钢架的措施, 可以对坍腔本身起到一个强支护的作用, 以免发生大面积的坍塌, 采取吹砂的措施, 一旦发生坍塌, 可以在坍腔内形成一个缓冲的空间, 而且施工后效果是比较明显的。

3.4 在洞身的处理措施中, 采用锁脚锚杆能加

强钢拱架的支护效果, 通过注浆可以改善周围的岩体, 其开挖措施也是有助于围岩稳定的。

总之, 隧道的开挖支护应遵循“弱爆破、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”的原则。

摘要：分析了槽箐头隧道左线进口坍塌的原因, 阐述了该隧道坍塌处理的相关措施, 并谈谈自己总结的一些经验和教训。

隧道坍塌处理 第5篇

近年来,随着城市的发展,北京市加大了对轨道交通的建设力度,到2015年将使北京地铁线网达到561.5km。

北京地铁所采取的施工方法主要为明挖法和暗挖法,暗挖法分为盾构法和矿山法。对于地铁的区间隧道、联络通道及地下车站出入口多采用浅埋的矿山法进行施工。近两年来,由于各种原因,北京地铁在矿山法施工过程中发生了几起隧道坍塌事故,造成地面交通中断、工期延误、成本增加甚至人员伤亡的严重后果。因此,对坍塌原因进行分析并加强施工安全预防措施,对于矿山法隧道施工具有重要意义。

笔者参加了北京近两年发生的几起地铁重大坍塌事故的抢险工作,通过分析工程地质水文地质条件及施工方法与坍塌部位的相关关系,提出了矿山法隧道施工的预防措施和应注意的问题,以期对今后地铁施工起到一定的指导作用。

1 坍塌原因分析

1.1 工程地质水文地质条件的影响

1.1.1 人工填土

人工填土主要为杂填土和素填土,在北京地区普遍存在,且厚度不均,一般在1～5m范围内,但在较大的建(构)筑物附近,因施工后回填,填土层厚度甚至达到十米以上。由于填土层的堆积条件、堆积时间,特别是物质来源和成分的复杂和差异,使得填土层具有性质不均、密实度变化大、变形大、强度低、渗透性不均及自稳性差等特点[1]。特别是填土层的底部含水量较高,土质软弱,与老土地层结合不紧密。对于浅埋或超浅埋矿山法施工的地铁隧道,填土层底与拱顶的距离较小,存在很大安全隐患,如果措施不当极易造成隧道坍塌。

1.1.2 隧道围岩

北京市区位于古清河、潮白河和永定河冲洪积扇的中上部地区,上部地层为新生代第四系松散沉积物。地铁隧道所处的围岩地层以粘性土、粉土、砂土及碎石土为主。根据《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005)进行围岩分级并修正后基本为Ⅵ级,对于浅埋或超浅埋的地铁隧道很难形成自然拱,在施工扰动及地下水作用下极不稳定。

1.1.3 欠稳定的地层条件

地铁隧道顶板附近有上部为土层、下部为砂层的特殊地层结构,在施工扰动及降水作用下,容易使下部砂层中的细颗粒流失,造成地层损失,从而使砂层和土层发生脱离,形成空洞,造成地面塌陷。根据我们在北京地区多年的勘察结果表明,这种地层条件在北京市东部普遍存在,因此,在这一区域进行地铁设计和施工时,应对这种欠稳定的地层结构引起足够重视。

1.1.4 地下空洞

北京地区局部存在对地铁施工影响很大的地下空洞,主要为地下洞室和地下洞穴。地下洞室一般为地下通道和防空洞;地下洞穴为因地下土体流失形成的洞穴。

地下洞穴形成的原因很多,主要由于城市地下建(构)筑物施工造成。如城市道路在修建前一般先铺设地下管线,铺设地下管线后由于回填不密实,与上部很密实的路床地基的力学性质形成很大差异,在长期自重固结或地下水作用下,管道回填土下陷,与路床之间形成空洞;另外,由于建(构)筑物施工降水,容易造成地下土层特别是砂层中的细颗粒流失,形成空洞。

地下空洞在雨季或管道渗漏情况下,容易蓄水而形成水囊,对地铁施工安全影响极大。在地铁修建前应采用多种物探手段进行地下空洞探测,发现地下空洞后应对洞内或洞外进行加固,确保地铁施工安全。

1.1.5 地下水

对北京地铁施工产生影响的地下水为第四纪松散岩类孔隙水,有上层滞水、潜水和承压水。隧道围岩为含水地层时,土质饱和软弱,抗剪强度低,围岩的稳定性变差。隧道施工在动水压力作用下,可能产生潜蚀作用及流砂、管涌现象,破坏了岩土体的结构和强度,促使围岩土体产生变形破坏,发生隧道坍塌。因此,在进行矿山法隧道施工时,必须考虑地下水及动水压力对隧道围岩的不利影响。

为防止地下水对地铁隧道施工的影响,矿山法隧道施工必须对地下水进行控制,但应处理好降水与地表沉降、降水与环境影响、降水与水资源保护的关系,同时还应考虑降水后地层中残留水对工程施工的不利影响。

1.1.6 地表水体

地表水体主要是指地铁下穿或与地铁结构邻近的河流和湖泊。地表水体会对地下水进行下渗补给,不仅对降水施工产生影响,还会使地层饱和软化,降低地层的强度和自稳能力,当地铁隧道从下部穿过时,坍塌、穿孔的危险性很大。

1.2 施工措施的影响

北京地铁施工所采用的矿山法以新奥法原理为基础,经过多年的实践,已发展成为一种成熟的、多年来行之有效的施工方法,其要点是“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量、速反馈”[2],如果严格按照此原则进行地铁设计和施工是很安全的。浅埋的矿山法施工分为开挖作业、初期支护和二次衬砌三个阶段[3],在此施工过程中由于施工措施不够完善,或由于施工质量等问题,在浅埋矿山法施工过程中会造成隧道坍塌。

(1)施工作业不完善

为了追求施工进度,个别施工单位在施工作业时很不规范,如格栅拱架不合格、分台阶开挖时上半断面进深过长等,容易造成围岩失稳。

另外,在施工过程中采用机械对土质围岩进行挖掘,强烈的机械震动会对较为松散的围岩产生扰动,破坏了土体原有的平衡结构,造成隧道坍塌。

(2)初期支护不利

在隧道开挖一定长度后,需施作喷射混凝土进行初期支护,以控制围岩的变形和松弛。但在浅埋段施工时往往由于断面未及时闭合或喷射的混凝土不密实,造成支护体系失效,产生围岩土体变形过大而发生隧道坍塌。

(3)二次衬砌防水失效

在围岩和初砌基本稳定后进行二次衬砌,一般采用复合式衬砌技术,使围岩和支护体系形成一个整体,从而提高支护体系的安全性。在进行二次衬砌后发生坍塌的可能性很小,但由于衬砌防水失效,在施工降水停止、地下水位上升后也会造成支护体系失稳,发生坍塌,施工时应特别注意。

1.3 地下管网的影响

北京市地下管线分布十分密集且错综复杂,一些雨水和污水管道因年老失修,往往存在渗漏现象,由于管道周围填土层较为松散,局部形成水囊,成为地铁施工的一大隐患。当地铁隧道通过这种地段时,由于施工扰动,极易造成隧道坍塌。

另外,由于雨水及污水管道多为混凝土结构,强度较低。地铁隧道施工时即使顶板以上地层产生很小的垂直位移,在土体压力下也会造成管道断裂,雨水、污水外漏,围岩土体被软化,强度降低,使支护系统失效、掌子面失稳,造成坍塌。如北京地铁十号线某区间进行施工时就因地下污水管道渗漏发生大面积坍塌,坍塌后管道水大量流入隧道中,造成了严重的后果。

1.4 地面震动

由于地铁多位于现状道路下方,大流量的交通会对路面产生震动,虽然震动不大,但对于浅埋的矿山法隧道施工也会产生不利影响。

2 坍塌的预防措施

综上分析,矿山法施工隧道的坍塌原因很复杂,施工前应对各种隐患进行分析并采取必要的措施,同时,在施工过程中应加强施工监测,防患于未然。

2.1 对工程建设环境进行调查

由于地铁施工对周围环境产生影响,周围环境亦对地铁施工产生影响。对地铁施工环境进行详细调查是施工前必须进行的重要工序,其主要包括对周围临近建(构)筑物、施工范围内地下管线情况及与施工场地较近地表水体情况的调查。重点调查其基础埋深、基础类型、管线类型、与地铁线路的位置关系及使用情况等。对于上水、雨水及污水管线还应重点调查其渗漏情况。

2.2 地铁岩土工程勘察

地铁勘察对地铁设计和施工十分重要,在对矿山法施工的隧道进行勘察时应重点进行以下内容:

(1)查明表层填土的分布、组成、性质及厚度;

(2)隧道围岩土层的性状、密实度及自稳性;

(3)查明隧道结构范围内是否存在破碎带、松散围岩、废弃工程残留物等,并分析其对施工的影响;

(4)重点查明有无古河道或使开挖面产生突发性涌水与坍塌的含水透镜体和地表水体。

2.3 安全风险识别与评估

在环境调查和岩土工程勘察后应对影响地铁施工的工程建设环境包括工程地质、水文地质、建(构)筑物及市政基础设施等影响地铁施工安全的风险进行识别,找出对地铁施工具有影响的环境安全风险源,结合工程特点及环境特点进行环境安全风险分级划分,并根据不同的施工阶段对不同级别的环境安全风险源进行风险评估,编制环境安全控制专项施工方案,提出工程建设重大风险的规避措施。

2.4 围岩稳定性评价及其处理措施

围岩的稳定性会直接影响矿山法施工隧道的开挖和支护,因此,在隧道施工前应对围岩稳定性进行评价,并根据不同的围岩稳定性级别采取相应的施工及防护措施,预防坍塌等安全事故。根据我们在北京地区多年的勘察经验以及通过对一些安全事故进行分析,现提出针对北京地铁浅埋矿山法施工隧道的围岩稳定性分类方法,见表1。

在进行浅埋或超浅埋的矿山法隧道设计时和施工前,应根据沿线工程地质及水文地质条件,应用上表对隧道围岩进行稳定性评价,确定围岩稳定性等级,并针对稳定性等级采取相应的施工措施,防止坍塌。

(1)对于稳定性等级为Ⅰ级的围岩,应在开挖后采用喷锚支护的形式加固围岩。

(2)对于稳定性等级为Ⅱ级的围岩,开挖后可在喷射混凝土中加入钢纤维或在锚杆端部挂设钢筋网,然后再喷射混凝土[3]。

(3)对于稳定性等级为Ⅲ级的围岩,应先采用地质雷达等物探手段查明掌子面前方围岩是否有空洞、水囊或松散土体存在,如果存在,必须对空洞、水囊或松散土体进行垂直注浆加固。

(4)对于稳定性等级为Ⅳ级的围岩,应采用水平旋喷桩或超前小导管等超前支护措施,起到隔水防渗及加固围岩作用,防止坍塌。

(5)对于稳定性等级为V级的围岩,人工填土层围岩应查明有无水囊存在,并采用垂直注浆措施加固围岩;软流塑粘性土层围岩,可采用水平旋喷桩和超前小导管相结合的注浆工法加固围岩[3]。

2.5 超前预报

对于矿山法的隧道施工,进行超前预报十分必要。通过超前预报,及时发现异常情况,预报掌子面前方不良地质体的位置、产状及其围岩结构的完整性与含水的可能性,不仅可以为正确选择开挖断面、支护设计参数和优化施工方案提供依据,还可为预防隧洞可能形成的灾害性事故提供信息,从而可以提前做好施工准备,保证施工安全。

目前,进行超前预报的手段很多,主要有直接预报法、地质分析法和物探预报法。其中常用的为物探预报法。笔者曾发表文章分析了地震CT技术在隧道工程中进行超前预报的应用,此技术对于松散土体、软弱夹层和空洞的探测效果明显[4],可应用于北京地铁矿山法隧道施工中。

2.6 施工监测

由于造成隧道坍塌的原因很多,考虑到地铁施工周围环境的复杂性,在施工过程中应进行实时监测,及时了解施工过程中围岩与支护结构的状态,并及时反馈到设计与施工中去,以确保地铁施工和周围建(构)筑物的安全,防止出现隧道坍塌等严重事故发生。地铁施工监测主要包括以下内容:

(1)结构变形和应力、应变监测;

(2)结构与围岩相互作用监测;

(3)与结构相邻的周边环境安全监测[5]。

由于地表沉降监测结果能够反映地铁施工过程中围岩变形的全过程,因此,可以把地表沉降作为地铁矿山法施工监测的一个主要监测项目。

3 坍塌的处理措施

对地铁隧道坍塌的处理应遵循以下原则:

(1)处理方案要稳妥可靠,在处理过程中防止发生次生灾害;

(2)确保坍塌影响范围内的已有建(构)筑物安全;

(3)确保地铁隧道施工安全,并可尽快恢复施工;

(4)尽快恢复己受损建(构)筑物的使用功能。

对坍塌的处理措施应遵循“稳塌体、强支护、勤测量、速反馈”的方针。

(1)首先应查明坍塌原因,采取措施稳固塌方土体。对于面积不大的坍塌,可采用管棚注浆法进行坍塌体加固,即将带有孔眼的钢管插入坍塌的土体中,通过高压注浆对松散的坍塌土体进行加固。对于较大面积的坍塌,可采用旋喷桩加注浆方案进行土体加固,加固范围从坍塌区顶外3～5m至隧道底板以下1m,旋喷桩数量视坍塌情况而定。另外,应加强坍塌区的排水工作。

(2)为保证掌子面的稳定,可采用挂网喷浆方案对掌子面进行封闭。对隧道拱顶应加强支护措施,对格栅网进行加密,并进行注浆固结。

(3)要加强监控量测工作,并将信息及时反馈,掌握围岩变形及初期支护受力情况,提出安全状态评价和问题处理措施。

4 结语

(1)北京地铁隧道多采用浅埋的矿山法进行施工,由于受北京市环境、工程地质及水文地质条件、施工方法、地下管网和地面震动等多种因素影响,地铁隧道在采用矿山法施工时发生坍塌的危险性很大。

(2)对于浅埋的矿山法施工隧道可采用必要的措施预防坍塌事故的发生,预防措施主要包括:对工程建设环境、工程地质及水文地质环境进行调查和勘察,进行安全风险识别与评估,以及根据围岩工程地质特征对围岩的稳定性进行分级,并针对不同稳定性等级采取相应的施工措施,另外还需采用必要的超前预报和施工监测手段。

(3)隧道坍塌后的处理措施应遵循一定的原则和方针,并加强监控量测工作。

(4)对于北京地铁矿山法施工的隧道开挖要严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量、速反馈”的方针,确保隧道施工安全。

摘要：北京地铁隧道在采用浅埋的矿山法进行施工时，由于城市环境、地质条件十分复杂以及施工措施尚不够完善，矿山法施工的隧道多次发生坍塌事故。本文通过对矿山法的工程地质及水文地质条件、施工方法以及其它因素进行分析，总结了造成隧道坍塌的几个主要原因，并提出包括搜集隧道周边工程建设环境条件、进行安全风险识别与评估、进行围岩稳定性评价、采取超前预报和施工监测措施对隧道施工坍塌事故进行预防，对地铁勘察工作提出更高要求，同时对隧道坍塌提出了一些处理措施。

关键词：北京地铁,矿山法,隧道坍塌

参考文献

[1]常士骠，张苏民．工程地质手册(第四版)[M]．北京：中国建筑工业出版社，2007，464．

[2]崔玖江．隧道与地下工程修建技术[M]．北京：科学出版社，2004，253-257，280．

[3]刘钊，余才高，周振强．地铁工程设计与施工[M]．北京：人民交通出版社，2004，90～110．

[4]李世民．地震CT技术在隧道工程中的应用[J]．探矿工程(岩土钻掘工程)，2004，(09)：63～65．

隧道防坍塌技术措施分析 第6篇

新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段TJ-3标段, 全长35.6km, 投资约33个亿, 是包括路、桥、隧、轨道专业在内的综合性工程。其中隧道10座/14.6km, 按时速350km/h双线设计, 横断面积约150m2, Ⅳ、Ⅴ级围岩比例高, 穿越多处断层, 岩溶发育, 隧道坍塌风险极高。分析坍塌因素, 加强综合管理, 避免了隧道坍塌事故的发生。

2 坍塌的危害

查阅以往隧道施工事故的统计和分析资料, 坍塌、物体打击、透水、冒顶片帮等事故类型占事故总数的主要部分, 其中坍塌是施工过程的第一要害[1], 占列隧道施工事故的半数以上。隧道坍塌所致死亡人数也是占到40%左右。

坍塌的形式主要有: (1) 掌子面坍方。如2007年石太客专南庄隧道出口的上导坑坍塌, 同年太中银铁路吴堡隧道3#斜井掌子面左侧拱脚塌方。 (2) 软弱围岩变形坍塌、初支强度不足引起的塌方。这种坍塌占多数, 原因也复杂多样, 多数表现为掌子面后方坍塌, 如2007年武广客专高岭隧道进口掌子面后方30m处坍塌、会宁铁路亭子山2号隧道换拱时发生局部塌方等。 (3) 隧道洞口边仰坡塌方。如2006年武汉安康铁路增建二线襄胡段王家沟隧道明洞洞口上部边坡坍塌。 (4) 另外, 由于局部断层、岩溶引起的坍塌也屡见不鲜。

3 隧道坍塌因素分析

3.1 自然因素

隧道施工中局部地质构造变化, 断裂带、断层破碎带、软弱夹层等不良地质条件和变化;岩土中水的变化, 季节性雨水的渗入, 水沿岩体软弱面流动, 破坏岩体组织, 造成岩体失稳而发生坍塌;浅埋、偏压、顶部重载道路等, 也是诱发隧道坍塌的重要因素。

3.2 工程因素

隧道施工开挖引起地质、水文变化, 使岩体应力、变形重新分配和平衡, 支护不足时极易坍塌。

3.3 人为因素

对不良地质的判断不足, 岩石类型虽易判断, 但断层节理发育情况却千差万别, 存在岩层破碎、顺层、溶洞等多种不利因素, 致使设计措施不力;施工组织问题, 包括不合理施工方法, 施工预防措施不当, 支护不及时, 施工中的偷工减料, 地表水处理不当, 开挖进尺和安全步距过大等不利因素。

4 隧道坍塌预防措施

按照风险管理流程, 对风险事件、因素进行判识, 对风险程度做出判定, 选择合理的应对策略, 制定预防措施, 把具体措施落实到现场操作和岗位, 做好风险的动态监控。

4.1 技术措施

4.1.1 掌子面防坍塌

掌子面外凸作用引起了隧道掌子面失稳, 将后方初支剪切破坏, 造成隧道坍塌。超前管棚、小导管对前方土体的约束, 起到了很好的作用, 但要注意根据岩土的内摩擦角、分层情况, 确定超前支护的合理长度和角度;预留核心土也能起到减小临空面和反压稳定的作用。

4.1.2 软弱隧道防坍塌

软弱围岩隧道施工中坚持“管超前, 严注浆, 短开挖, 强支护, 快封闭, 勤量测”的施工原则, 对土质隧道大变形进行研究和有效控制。可以根据现场情况采用不同的加固形式或组合。

(1) 双层拱架。在浅埋软弱围岩地段, 尤其是水体下渗、软化土体的环境下, 常有支护强度不足、拱架变形明显, 此时可采用双层拱架的加强方案。根据监控量测数据, 初支、拱架变形细微, 整体下沉的情况不适合采用。

(2) 托梁管桩结构。台阶法施工时上台阶为简支梁受力体系, 为提高承载力, 对原设计的分开式槽钢支垫提出优化措施, 改用托梁设计。有时为提高承载力、减小变形, 在钢托梁上增加管桩设计, 见图1。初支、拱架变形细微, 整体下沉的情况适合采用。

(3) 钢管桩预加固[2]。在隧道下伏硬岩时, 还可以采用钢管桩预加固的形式, 来提高承载力、减小变形, 结构见图2。在地表采用钢管桩加固时, 对边桩位置加强测量控制, 打设深度按持力层深度控制。当隧道开挖至中台阶或下台阶时, 可以利用钢管桩作为承压管桩, 有效减小隧道开挖的下沉和变形。

(4) 大拱脚方案。软弱围岩隧道大拱脚方案, 在现场施工中各有利弊。有利的是增大了接触面、明显提高了承载力;不利的是增加了外挖尺寸, 增加了开挖跨度, 这在三台阶施工中的上台阶位置尤为严重。

(5) 中台阶临时仰拱和横撑。临时仰拱和横撑的设置更有利于受力稳定, 可结合沉降变形情况灵活运用。仰拱和横撑的设置会对后续施工造成一定的影响, 一般不予采用, 只是在变形偏大、上述措施仍不能控制, 或紧急情况下采用。

需要提醒的是, 临时仰拱、横撑在拆除时要注意支护二次应力释放, 可能会产生位移突变, 造成失稳。可初支封闭成环紧跟, 加强系统锚杆 (管) 后再予以拆除。

(6) 下台阶托脚钢架。隧道下沉、坍塌的另一个重要原因是不能及时封闭成环, 拱脚承载力不足, 可优化仰拱范围的钢架单元分割, 先施工边墙拱脚的部分钢架, 加设锁脚锚管, 提高承载力, 减少在仰拱开挖施工中的变形。下台阶托脚钢架的优化形式见图3。

4.1.3 不良地质段防坍

常见不良地质现象主要有岩溶、岩堆、断层破碎带、危岩落石、顺层偏压等等。

岩溶及岩溶水地区, 隧道开挖可能会遇到大型岩溶管道及溶洞, 在揭露充填性岩溶时容易发生突水突泥等现象, 相继引发坍塌, 需要采用顺坡设计, 发生的突水顺纵坡排出。断层破碎带极易发生不均匀下沉和坍塌, 设计措施要加强。由于设计地勘的精确度不足, 均需在施工阶段采用常规地质法+综合超前物探+水平超前钻孔的方法进行超前综合预报, 再根据具体情况确定加强措施。隧道洞口一般较陡, 岩性常见地质互层, 节理裂隙发育, 掉落后在坡脚形成岩堆, 且常见零星的危岩落石, 对隧道影响较大, 采用清除、镶补、支挡及主动网防护等综合治理措施处理。顺层偏压段施工, 要进行设计计算, 必要时侧向支挡或填土堆压平衡, 合理隧道开挖方法和顺序, 严格按方案施工, 避免引起坍塌。

4.1.4 洞口段防坍

隧道洞口应严格执行“早进晚出”的原则。加强洞口段超前支护和边仰坡防护设计[3], 埋深较浅的隧道洞口段可采用明洞或半明半暗法进洞。隧道洞口边仰坡工程应自上而下逐级开挖支护, 及时完成洞口仰坡加固、防护及防排水工程。隧道洞口完成超前支护后, 方可开始正洞的施工。洞口段应及时形成封闭结构, 严禁采用长台阶施工。

4.2 组织措施隧道施工要加强施工组织, 从工序时间上控制变形, 达到稳定的目的。

4.2.1 施工方法

隧道施工要严格施工方法的管理, 严禁私自变更, 以致现场产生坍塌隐患。

4.2.2 开挖进尺

开挖过程中根据掌子面围岩的级别、分层和破碎程度, 确定开挖进尺。严禁放大开挖进尺, 严禁掏底开挖。

软弱围岩隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级地段采用台阶法施工时, 应符合以下规定: (1) 上台阶每循环开挖支护进尺Ⅴ、Ⅵ级围岩不应大于1榀钢架距离, Ⅳ围岩不得大于2榀钢架距离。 (2) 边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀。

4.2.3 安全步距

掌握软弱围岩地段沉降随时间由慢变快, 硬质围岩爆破后的应力释放和变形由快变慢的机理;强调初支和封闭成环的及时性, 以及二衬施工的配套和紧跟。严格按照《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》 (铁建设[2010]120号) 文件规定, Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。仰拱开挖前必须完成钢架锁脚, 每开挖进尺不得大于3m。

注重闭环的时效性, 软弱围岩及不良地质隧道二衬应及时施做, 二次衬砌距掌子面的距离, Ⅳ级围岩不得大于90m, Ⅴ、Ⅵ级围岩不得大于70m。

4.3 管理制度

4.3.1 超前预报制度

目前常用的预报方法主要有TSP203、地质雷达、高分辨直流电法、红外探水、超前钻探、加深炮孔等多种手段。针对地质复杂多变, 多种不良地质的现场实际, 动态调整超前预报方法, 加密勘探断面, 岩变我变, 及时补强, 修正参数, 保障安全。岩溶及富水断层隧道, 超前地质预报应采用以水平钻探为主的综合方法。软弱围岩及不良地质隧道应进行专项超前地质预报设计, 及时收集和分析预报材料, 完善设计方案并指导施工。

4.3.2 监控量测制度

监控量测是隧道施工的“眼睛”, 对于施工安全的重要性毋庸置疑, 尤其是大变形段。完善监测体系, 对于指导施工以及设计参数优化, 防止隧道施工坍塌, 甚至在位移突变、异常情况下指导人员紧急撤离都非常关键。必须严格按精度、频率和时间要求开展监控量测工作。

当隧道初支出现斜向裂缝, 说明支护参数偏弱或围岩变差, 需加强支护措施;当出现拱顶掉块, 收敛突变时要视具体情况, 果断撤出施工人员和设备, 或收敛稳定后采取加固措施。把监控量测纳入工序, 加强数据的真实性管理, 建立异常数据报告制度。

4.3.3 干部带班制度

隧道施工架子队要建立干部、安全员跟班制度, 进行过程的安全监控, 发现异常, 及时处理和报告。

4.3.4 风险预警制度

超前预报、监控量测纳入工序管理, 建立专项台账进行监控;及时互通信息, 以便建设四方的共同分析和确认;风险段落前50米时进行风险预警, 风险段落前30米时编制专项方案设计, 保证在通过风险段落时启用专项方案。

摘要：坍塌是隧道施工过程中的第一要害, 在隧道安全事故中占到半数以上。随着隧道工程技术和管理的不断发展, 事故次数和伤亡人数呈下降趋势。引起隧道坍塌的主要因素包括自然、工程、人为等因素。针对性地采取预防技术和控制措施, 可广泛应用于隧道施工防坍塌。

关键词：隧道,坍塌,防止,措施

参考文献

[1]刘辉, 张智超, 王林娟.2004-2008年我国隧道施工事故统计分析[J].中国安全科学学报, 2010 (1) :96-100.

[2]雷军.浅埋偏压、软弱围岩双线隧道大变形施工控制技术[J].国防交通工程与技术, 2013 (3) :42.

隧道坍塌处理 第7篇

浙江省某隧道为分离式隧道, 按一级公路结合城市道路标准设计, 设计速度60 km/h, 隧道净宽14.5 m, 净高5.0 m。设计左洞长646 m;右洞长699 m。受持续暴雨影响, 2012年3月, 山体出现大幅开裂, 后上部山体大面积整体滑塌, 滑塌体掩埋隧道左洞进口护拱及已施工初期支护路段, 仰坡形成明显的两条环状裂缝, 左右洞之间地表形成数道纵斜向裂缝 (如图1) 。经专家研究决定采用钻孔灌注桩、顶部支撑及仰坡滑塌体加固→护拱施作、管棚打设→明洞开挖及衬砌浇筑→明洞顶回填反压→暗洞进洞开挖及支护进行处理 (见图2) 。

1 监控量测

1.1 监控量测的目的

掌握进洞段围岩在施工中的动态, 控制围岩变形;了解支护结构的效果, 及时采取措施, 安全施工;为优化设计提供依据, 保证隧道既稳定又经济。

1.2 监控量测的内容

隧道进口段监控量测必测项目有水平收敛、拱顶下沉与地表沉降。

1.3 监控量测的方法及频率

1) 周边位移、拱顶沉降。每隔10~15 m布置测量点, 利用收敛计进行测量, 并记录数据 (如图3) 。1~15 d内1~2次/d;16~30 d内1次/2 d;1~90 d 1次/周;90 d以后2次/月。

2) 地表沉降:在洞室中心线上, 并与洞轴线正交平面的一定范围内布置必要数量的测量点, 利用水准仪和水平尺进行测量, 并记录 (布置如图2) 。开挖面距测量面<2B, 1~2次/d;开挖面距测量面<5B, 1次/2 d;开挖面距测量面>5B, 1次/周;

2 地表沉降分析

该隧道进口坍塌段经过处理之后, 选取ZK4+085、ZK4+09断面地表沉降测量数据分析 (如图4) 。

1~28 d为钻孔灌注桩、顶部支撑及仰坡滑塌体加固的过程, 同时天气状况较好, 没有降水过程, 总的地表沉降最大为10 mm, 施工对地表的扰动比较小, 地表沉降较小, 洞口段发生滑塌之后, 新的坡体自稳能力较强;28~31 d整个洞口段的地表变化很小, 很好的证明了钻孔灌注桩、顶部支撑及仰坡滑塌体加固的处理措施起到很好的稳定围岩的作用;31~34 d开始持续性降水, 地表各个测点位移明显, 由于雨水的作用, 围岩吸水膨胀, 摩擦系数、强度降低, 造成整个坡体的自稳能力下降, 不过3 d最大的沉降在12.1 mm以内, 总体的沉降偏大, 地表喷射混凝土出现开裂, 雨水与土体接触是造成地表沉降突增的主要原因;34~46 d天气状况良好, 整体的地表沉降变化不大, 并趋于稳定;46~52 d开始进洞开挖, 由于刚进洞初期有大管棚的支护作用, 地表沉降处于缓慢发展;52~70 d穿越ZK4+085-ZK4+100段, 施工开挖对围岩的扰动效果增大, 地表开始加速下沉, 不过18 d最大的总沉降量为15mm, 处于安全范围内;70 d以后掌子面远离测量断面对坡体的影响逐渐减小, 地表趋于稳定状态。

3 拱顶沉降回归分析

选取ZK4+087断面的拱顶沉降测量数据进行回归分析 (如图5) 。

由图5可知, B拱顶沉降点最为明显, 最大沉降量为18.3 mm, 两侧沉降点相对较小, 不过最大也为16.1 mm。20 d以后各点的沉降速度减小, 拱顶范围围岩趋于稳定。

由于右侧偏压作用, A点的拱顶沉降在后期开始超过拱顶的C点的沉降量, 说明偏压对拱顶的效应较明显, 设计中要考虑偏压对支护的作用。经过对数、二项式公式拟合对比得出最优曲线为:

对显著点B点进行回归分析分析,

d2y/dx2=-0.0756<0, 表明围岩变形速率变慢, 围岩趋于稳定;

dy/dx=-0.0756x+1.6719, 令dy/dx=0, 得x=22.1d, 即当开挖后22 d前后时, 拱顶沉降趋于稳定, 与实际相差不大。

4 周边收敛回归分析

选取ZK4+087断面的周边收敛测量数据进行回归分析 (如图6) 。

上台阶开挖支护完毕后, 由于开挖跨度较大, 出现受力集中的现象, 收敛持续增大, 最大收敛量为7.5 mm, 并且有回弹的现象;第10 d开始开挖下台阶, 周边收敛继续增大, 到15 d以后, 收敛开始趋于稳定。说明开挖对变形水平收敛较大, 应及时支护, 是初期支护封闭成环, 提高整体自稳能力。经过对数、二项式公式拟合对比得出最优曲线为:

表明围岩变形速率变慢, 围岩趋于稳定;dy/dx=-0.0254x+0.7403, 令dy/dx=0, 得x=16 d, 即当开挖后16 d前后时, 拱顶沉降趋于稳定, 与实际相差不大。

5 结论

经过对隧道洞口坍塌段监控量测数据进行分析, 得出以下结论。

1) 洞口段围岩在天气良好时有一定的自稳能力, 施工对其扰动也较小, 沉降量较小;当有降水时, 围岩自稳能力下降, 有明显的沉降, 要注意洞口上方坡面及时排水, 发现喷射混凝土有开裂时, 及时用雨布遮住, 天气良好时封闭裂口。洞口上方围岩整体沉降都较小, 说明处理方案安全可行, 对以后相同类似工程提供很好的借鉴。

2) 进洞初期拱顶最大沉降为18.3 mm, 沉降较大, 要及时测量, 提供实时的数据来指导施工, 由于右侧偏压作用, A点的拱顶沉降在后期开始超过拱顶的C点的沉降量, 说明偏压对拱顶的效应较明显, 设计中要考虑偏压对支护的作用。

3) 上台阶开挖支护完毕后, 由于开挖跨度较大, 出现受力集中的现象, 收敛持续增大, 并且有回弹的现象;当开挖下台阶以后, 周边收敛继续增大, 到15 d以后, 收敛开始趋于稳定。说明开挖对变形水平收敛较大, 应及时支护, 是初期支护封闭成环, 提高整体自稳能力。

4) 监控量测在施工中作用越来越重要, 能够实时的提供围岩, 初期支护的变形数据, 为施工安全化、设计合理化、管理科学化提供有效的数据支持, 为施工和设计建立一个信息化、动态化的数据平台。[ID:001075]

参考文献

[1]李晓红.隧道新奥法及其量测技术[M].北京:科学出版社, 2002:55-69.

[2]张永兴.隧道工程[M].北京:机械工业出版社, 2007:38-52.

[3]喻伟.基于现场监控量测的隧道围岩稳定性研究[J].中国科技信息, 2011, 23 (20) :66-67.

[4]王成桥, 韩晶晶.隧道围岩监控量测与稳定性分析[J].西华大学学报, 2011, 30 (1) :107-110.

隧道坍塌处理 第8篇

凤山至凌云二级公路 (凌云段) 工程三台坡隧道全长204m, 起止里程K36+065.948~K36+269.948, 隧道净高5m, 净宽9m, 纵坡采用单向坡-1.9%, 平面曲线半径为R=450/R=600, 曲线长度L=121.227/L=86.773, 隧道施工采用复合衬砌, 洞口形式采用端墙式。

1 地质水文状况

三台坡隧道地处山丘地貌, 由土山 (砂岩和页岩) 和石山 (石灰岩喀斯特地形) 两类组成。地貌沟谷发育伴随冲洪积相地形且陡峭。围岩为硬塑状红粘土及中风化石灰岩。红粘土呈褐色、褐黄色, 湿, 硬塑, 刀切面光滑, 摇振无反应, 韧性高, 干强度高。中风化石灰岩:灰白色, 灰色, 隐晶质结构, 中厚层状为主。下伏基岩为泥质粉砂岩, 物探显示基岩面起伏:全风化泥质粉砂岩;强风化泥质粉砂岩, 紫红色, 节理裂隙发育, 可见铁质浸染, 断面不新鲜, 岩心破碎, 呈碎块状、块状。地下水主要以岩溶水、基岩裂隙水为主, 孔隙水次之, 水质化学类型单一, 属重碳酸钙型水, 矿化度一般小于200g/m3;基岩裂隙水主要储存在全-强风化和中风化基岩的裂隙中, 水量较贫;地下水主要补给来源为大气降水, 气侯影响特征明显。

2 坍塌状况

2015年5月8日下午, 接到施工单位报告, 由于5月4日至5月6日连日下雨, 特别是5月6日夜间大暴雨。5月7日早上9:40三台坡隧道出口方向掌子面 (掌子面里程K36+103) 有小块土石掉落, 随后持续掉块到5月8日凌晨5:45洞顶坍塌, 拱顶通天。掌子面往前 (进口未开挖方向) 和往后 (已初支20#工字钢拱架) 都有坍塌, 塌方破坏了2榀拱架, 其中1榀拱架报废, 一榀下弯。超前小导管全部下压弯曲报废。

塌方掉下的都是孤石和泥土。孤石体积较大, 泥土含水量达到饱和。塌方形成一个洞内长7~8m, 宽8~10m, 高7m左右的露天空腔, 空腔边墙上的泥土还在往外渗水。塌方表露围岩为:左侧为一个狭长型的溶洞, 长约11~15m, 宽为1~4m;右侧为泥土夹大块孤石。

3 处置方案

现就施工单位针对坍塌提出的处置方案如下:

(1) 在地表塌方体周围开挖排水沟, 引流地表雨水, 地表作业应注意作业人员安全, 防止发生二次事故。 (1) 截水沟或地表注浆等作业均应离开松动或发生裂缝的土体范围并留有安全距离; (2) 作业人员需绑安全带; (3) 需派员专门观察地面及塌腔变化等。

(2) 在塌方体上方地面支设雨布, 隔绝雨水, 防止雨水再次造成地质灾害。

(3) 在洞内沿塌腔周边并距离周边2~5m打设锁口锚杆, 防止塌腔继续蔓延扩大。若施工方便, 也可在地表松动及开裂的土体范围之外打设地表竖向锁口锚杆。

(4) 对掌子面及塌落体采取喷浆或压麻袋或浆砌护墙等临时稳固措施。在塌腔不稳定的情况下, 严禁在塌腔内作业。

(5) 右侧塌方体是泥土, 打设有孔的排水钢管, 将泥土中水分排出。

(6) 架立20#工字钢架, 间距40~50cm, 加密连接钢筋, 加强锁脚锚杆, 加强整体性。

(7) 在拱架初支后面回填喷射混凝土1.5m厚。

(8) 尽早开展隧道二衬施工, 待此处二衬完成后随明洞回填余下空腔 (包括未冒顶的溶洞均需回填) 。

(9) 建议按施工图设计方案从隧道进口 (K36+065.948) 架设管棚施工, 按V级加强方式施工余下工程量, 并注意贯通段的施工安全。

隧道几个溶洞的施工处理情况:

(1) K36+103处拱顶坍塌通天, 塌方形成一个长5.7m, 宽6.3m, 高7m左右的露天空腔。洞顶通天的处理采用C25喷射混泥土工艺, 喷射厚度为1.5m。

(2) K36+226.483~K36+229.083段, 隧道拱腰及拱顶处发现溶洞, 极易导致左边墙和拱顶滑落坍塌事故, 对该处进行注浆处理, 利用准200PVC管作为引水管。

(3) K36+255.3~K36+260.3段, 拱腰及拱顶围岩依然是堆积岩, 极易导致左边墙和拱顶滑落坍塌事故, 对该处进行加挂钢筋和注浆处理。

(4) K36+169~K36+173处右侧溶洞:长4m、宽2m、高2.5m, 空腔采用M7.5浆砌片石填充, 并预留排水管。

4 防止隧道坍塌的技术措施

在隧道工程日常的施工过程中, 应当尽可能做到以护为主, 宁强勿弱, 步步为营, 稳中求快, 严格贯彻“管超前, 少扰动, 早喷锚, 强支护, 紧封闭, 勤测量”的施工原则。从源头上预防坍塌事故的发生, 应当采用以下的技术措施:

(1) 按照设计要求进行拱部开挖, 不得超挖, 严格控制进尺, 沿两侧交错进行下部开挖, 不良地质每次1榀, 悬空长度小于2榀拱架, 开挖结束后及时进行接腿;每次小于4榀, 并要及时封闭。

(2) 在拱脚、墙角初预留30cm用于人工开挖, 严禁超挖或机器代挖;严禁水浸泡拱脚、墙角;及时引出风钻产生的水;打炮眼时尽量保持水平, 用大石块填实超挖部分, 不可用虚碴进行回填。

(3) 在围岩较差地段留核心土, 确保其大小和长度符合要求, 支护面积大于掌子面的1/2, 绝不能挖掉太多核心土 (原因是核心土对掌子面起到了支护作用, 如果挖掉太多, 将会导致支护不足而造成坍方) 。

(4) 在超前小导管施作时, 应确保相邻2排小导管的搭接长度大于1.5m, 主要目的是为了防止因超前小导管长度不够, 超前小导管在放炮后悬空, 进而失去原本的作用;超前小导管的间距也要得到保证, 如果需要加密, 就应设计加密方案, 并进行加密。

(5) 拱架间距要保证, 不可随意放大, 连接筋与拱架焊接要牢固, 用混凝土喷满回填超挖和坍塌部分, 不得在拱架背后填塞其他物质或留有空洞, 避免出现安全隐患。

(6) 采用“新奥法”原则, 加强侧壁的锚固, 关注隧道侧壁的稳定性;保证约3m厚拱顶加固圈, 关注拱部60°范围的注浆与锚杆打设, 形成平衡应力拱结构。

(7) 隧道周围如果形成塑性滑移楔体, 就会导致支护结构的破坏。根据围岩完整性、隧道埋深、自稳性、水文地质特征, 按照拱顶上覆盖层6~8m负重做好设计, 重点考虑安全与稳定性。通过锚杆与围岩由钢筋网、钢架、喷射混凝土形成组合拱, 使承载环提供的支护阻力与塑性滑移楔体之滑移力处于平衡状态, 避免支护结构的剪力破坏;确保支护结构与围岩粘贴紧密, 不存在空洞现象。

(8) 坚持执行隧道施工“两坚持”原则。确保隧道作业人员的安全, 并可以及时的采取措施, 避免隧道坍塌的出现。 (1) 坚持地质超前预报。利用工程超前预报资料, 做好预测工作, 对于发现的不良工程地质状况, 制定可行的施工方案, 严格按照方案进行施工。采取综合手段, 采用地质雷达、TSP、超前钻孔等方法, 进行超前地质预报, 并指导现场施工。 (2) 坚持开展围岩监控量测工作。围岩应力释放导致坍塌现象的发生, 围岩应力释放是一个过程, 虽然无法预测, 但可以争取时间进行逃生与撤离。因此, 隧道施工最重要的安全管理工作就是做好围岩监控量测, 施工单位应高度重视, 针对不良地质地段, 每一榀钢架进行布点监控, 当需要开挖12h以内时, 下一循环开挖前都要进行初测, 按照量测管理基准做好测量管理工作。

(9) 坚持贯彻落实隧道施工安全步距红线管理, 强调开挖方法与围岩相匹配。软弱围岩及不良地质隧道初支封闭到掌子面不得大于35m;仰拱到掌子面:Ⅳ级围岩不得大于50m, Ⅴ级围岩不得大于40m;二衬到掌子面:Ⅳ级围岩不得大于90m, Ⅴ、Ⅵ级围岩不得大于70m。台阶法施工:上台阶每循环开挖进尺Ⅳ级围岩不得大于2榀钢架间距;Ⅴ、Ⅵ级围岩不应大于1榀钢架间距;边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀;仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆, 每循环开挖进尺不得大于3m。强调开挖方法与围岩相匹配, 严禁左右对称开挖、掏底开挖和拉槽开挖, 造成钢架对称悬空。

(10) 做好隧底隐伏岩溶探查工作。认识岩溶产生及发育的条件是做好隧底隐伏岩溶探查工作的基础。岩溶产生及发育条件:岩体为可溶岩;具有流动性的水;水中富氧或与大气连通。灰岩、白云岩、白云质灰岩、页岩、泥岩都具有可溶性, 称为可溶岩。可溶岩地段, 若围岩渗泄水由地表水补给、径流、排泄造成, 则无论设计是否要求进行隧底隐伏岩溶探查, 现场都应开展隧底隐伏岩溶探查工作。

(11) 做好隧道掌子面稳定工作, 具体的措施有三种, 分别是:掌子面锚喷、超前预支护、预留核心土, 在施工中, 应根据施工的具体情况, 选择最优的调整措施, 由于核心土的存在影响, 预留核心土的大小应满足系统锚杆作业要求, 掌子面的临空面的稳定可以采取锚喷措施处理。

(12) 做好隧道坍塌的安全培训。隧道施工安全基本常识:掌子面与2~3B部位最容易发生坍塌, 因此需要特别关注, 围岩突然掉块, 掉块粒径加大、频率加大, 表示有坍塌的风险;出水突然发生, 且水量大, 水质浑浊, 出水呈喷射状, 时断时续出水, 有坍塌及突水、突泥的风险;支护突然开裂, 或者是在原裂缝上发展, 也表示有坍塌的风险;有湿度变化, 说明可能会发生突泥、突水;突然有风有已坍塌且坍塌发展的风险;有异常声响, 说明支撑承载正在破坏。

(13) 做好隧道坍塌预防管理工作。施工中专职人员对围岩变形情况进行观察, 做好综合判别, 及早发现问题, 采取相应措施: (1) 按照位移速率进行判断:速率小于0.2mm/d时, 围岩基本达到稳定状态;速率变化在0.2~1.0mm/d时, 应加强观测, 做好加固的准备;速率大于1mm/d时, 围岩处于急剧变形状态, 应加强初期支护; (2) 按照位移速率变化趋势进行判断:当围岩位移速率变化保持不变时, 围岩还不是很不稳定, 需要加强支护;当围岩位移速率不断下降时, 围岩处于稳定的状态;当围岩位移速率变化上升时, 说明围岩处于危险的状态, 须立即停止掘进, 并采取相应的应急措施。

为做好隧道坍塌预防管理工作, 储备好坍塌预防应急物资, 明确应急反应区段, 进行坍塌应急演练。当5≤V<2或95<L≤100时, 从V=5或L=95的里程到围岩形变相对较大的里程, 逐步推进方式实施隧道应急处理措施, 采取逐步加固, 这个反应区段就是最佳应急反应部位;当V从5发展到20以及L从95发展到100, 这个形变过程的时间段就是最佳应急反应时机。如果可以及时发现应急反应区段, 便可以采取应急措施, 即使不能预防隧道坍塌的发生, 也可以降低隧道坍塌程度与损失。

参照实例中的应急处理措施做好隧道坍塌的应急物资储备工作, 确保可以快速形成应急反应区段3~5m范围临时套拱钢架、4.8m×6m的方格钢架, 临时横撑及准280mm钢管斜撑、纵横向间距@0.6m×1.0m。

做好隧道坍塌应急演练的开展工作, 与隧道施工安全常识培训工作相结合, 提高现场施工人员的逃生意识与急救常识, 尽可能的减少人身伤亡与财产损失。

参考文献

水利工程隧洞施工坍塌的处理 第9篇

关键词：水利工程,隧洞,坍塌原因,处理措施

在水利工程施工中, 隧洞施工是一项比较重要的施工项目, 如果施工质量不达标或不完善, 一定会造成坍塌事故的发生, 不仅会增加资金投入, 还会影响工程交工, 对国家经济的发展产生阻碍, 给施工人员带来心理压力, 进而对社会造成负面影响。因此, 对水利工程隧洞施工中出现的坍塌情况进行理性分析, 找出正确的处理措施才是科学发展的硬道理, 这样才会有利于水利工程的建设与发展, 避免坍塌事故的发生。笔者对水利工程隧道施工坍塌的成因进行了分析, 在此基础上, 给出了几点处理措施, 具体分析如下。

1 水利工程隧洞施工坍塌的原因分析

1.1 地质勘查工作不精确

对于水利工程隧洞施工来说, 施工前做好地质勘查工作极为重要。地质勘查工作是水利工程建设施工的一项基础工作, 更是做好隧道施工、取得优质施工质量的前提。根据水利工程项目施工的特点, 一般会选择比较特殊的地段来进行施工建设。在勘查工作中, 如果勘察工作提供的资料不准确, 一定会给隧道施工带来不利影响。譬如, 由于勘测人员业务工作水平不高、缺少相关的工作经验等因素, 最终导致提供的资料有误, 在施工爆破中未能避开软弱破碎底层或是对某地段的下河、走向等勘测不明, 最终使得设计方案有所改变, 这不仅会给隧洞施工带来一定的施工风险, 还会导致隧道施工出现坍塌事故。

1.2 施工方案设计存在的漏洞

在水利工程施工方案的设计中, 一方面要考虑该工程项目实际承担的服务性能, 要与当地周边的地理环境要协调、适应。另一方面, 要考虑到实际施工中需要的施工技术人员和机械设备等, 以免施工方案中存在漏洞。例如, 在隧洞爆破施工中, 应选择好炸药安放的位置、使用的剂量等, 稍有误差就会对爆破工作带来危害, 影响隧洞的稳定性, 进而出现坍塌现象。另外, 在实际施工中, 由于地质条件不良等因素会导致采取的施工措施出现问题, 这些都是坍塌产生的原因。

1.3 施工管理不完善

施工管理包括施工现场材料的管理、施工工序、机械设备的使用、施工措施等, 如果某个施工管理环节出现问题, 也会导致隧洞施工发生坍塌。

2 水利工程隧洞施工坍塌的预防与处理措施

2.1 地质勘查人员要认真做好勘查工作

作为一名水利工程地质勘察人员, 要重视该项工作的重要性, 深入知晓勘查工作对整个工程施工的作用及价值。因此, 在日常勘察施工中, 一定要对隧洞地段的下河及岩石地质等性能做好细致勘察, 认真分析隧洞进出口区域的所有资料, 认真分析坍塌地的不良地质, 所提供的勘察资料一定要符合实际施工环境, 这样在隧洞爆破施工中才会减少坍塌情况的发生, 有助于设计方案的实施。

2.2 加强管理, 保证施工质量

工程建设施工质量的好坏主要取决于施工管理的好坏。尤其是在隧洞施工中, 为了预防隧洞施工坍塌事故的发生, 要严格检查施工材料是否符合施工标准质量要求, 检查机械设备是否按照要求进行使用, 施工技术人员业务水平是否专业, 施工方法的选择和预防坍塌处理措施的采用是否完善, 等等。

2.3 按照坍塌的不同程度, 采取不同的补救措施

在水利工程隧洞施工发生坍塌时, 我们要根据坍塌的具体情况选择不同的处理措施, 如果由于不同因素造成面积微小的坍塌, 可以直接采取清理措施, 采用支撑点的方式对隧洞坍塌部位进行加固, 这样可以减少坍塌造成的人员伤亡。一旦隧洞发生坍塌情况, 势必会对周围产生一定的影响, 为了减少坍塌面积, 应及时采取支撑点的补救方式, 以免发生二次坍塌。在这样的情况下, 应采用超前支撑的方式对隧洞两端进行加固, 使隧洞均匀受力, 避免塌方的延伸, 使用钢拱固定的方式, 对隧洞顶棚进行防护。

2.4 加固未发生塌方的地段

一旦隧洞发生了一次塌方, 就会对整个隧洞施工造成不良影响, 与第一次塌方地段联系越紧密造成的影响就越大。因此, 隧洞在一次塌方出现后, 就需要对没有塌方的地段进行加固, 起到稳固、防护的效果, 可以对隧洞没有坍塌的地段进行支撑点加固, 使用大直径钢筋和工字钢制作钢拱架, 以此对隧洞薄弱地方进行支撑。此外, 也要对隧洞中不稳定的围岩做好防护措施, 隧洞地质容易出现松动, 在进行岩体加固时, 可以通过衬砌的方式来稳定隧洞围岩。

2.5 钢筋混凝土衬砌措施

要想预防和避免坍塌现象, 可以利用混凝土加固隧洞周围的围岩, 减少围岩的松动性, 使其更具稳定性能。不同的环境导致隧洞周围的围岩有着不同的松动情况, 为了更好地控制, 应将钢筋与混凝土及时衬砌, 然后进行浇筑, 这有利于提高围岩的稳定性能, 预防和阻止坍塌事故的发生。

3 结语

在水利工程施工中, 隧洞坍塌造成的经济损失是无法估量的。为了减少、降低因坍塌带来的巨大经济损失, 我们一定要做好隧洞坍塌的原因分析, 根据具体的实际情况采取不同的处理措施, 这样才能保证水利工程事业的健康顺利发展。本文对水利工程隧洞施工坍塌的处理进行了简单的分析, 首先对水利工程隧洞施工坍塌的原因进行了粗浅的分析, 分别对地质勘查工作不精确、施工方案设计存在的漏洞及施工管理不完善等进行剖析, 提出了水利工程隧洞施工坍塌的预防与处理措施, 提出地质勘查人员要认真做好勘查工作, 加强管理、保证施工质量, 按照坍塌的不同程度采取不同的补救措施, 加强施工排水措施。

参考文献

[1]涂春祥.隧洞坍塌处理施工技术及应用[J].科技信息, 2010, (35) :180-181.

[2]谢延强.松散软岩隧洞开挖施工及坍塌变形处理措施[J].云南水力发电, 2006, (06) :98-99.

[3]杨晓盟.引汉济渭工程秦岭隧洞岭北施工废水水质预测与分析评价[D].西安:西安建筑科技大学, 2013.

[4]毕磊, 钟登华, 胡连兴, 等.基于数据包络分析的隧洞施工仿真多方案评价与优选[J].水力发电学报, 2014, (01) :234-240.

[5]张秋.浅析小型水电站隧洞施工中质量控制措施[J].黑龙江科技信息, 2014, (02) :149.

[6]吴烜.水工隧洞开挖中的问题及处理措施[J].山西水利科技, 2008, (04) :59-60.

[7]冯大为.小型水工隧洞工程塌方分析及处理措施[J].湖北水力发电, 2009, (03) :71-72.

[8]陈运东.浅埋水工隧洞破坏成因分析[J].地下空间, 2002, (03) :144-145.

[9]陈运东.浅埋水工隧洞破坏成因分析[J].西部探矿工程, 2002, (04) :133-134.