隧道塌方處治及預(yù)防施工技術(shù)研究

　　摘要：要想確保隧道工程質(zhì)量、施工安全、施工人員安全施工，其根本就在于確保隧道施工環(huán)境安全，同時(shí)這也是實(shí)現(xiàn)工廠化施工的必要條件。就此本文首先分析隧道塌方原因，然后從多個(gè)角度提出隧道塌方處治及預(yù)防施工技術(shù)，以此為相關(guān)人士提供參考。

　　關(guān)鍵詞：隧道;塌方處治;預(yù)防施工

　　前言：若隧道施工環(huán)境地質(zhì)不良，經(jīng)常會(huì)發(fā)生洞頂圍巖塌方、側(cè)壁滑動(dòng)等情況，嚴(yán)重情況下還會(huì)出現(xiàn)冒頂事故，以上在隧道施工中統(tǒng)稱為塌方事故，若發(fā)生隧道塌方，不僅僅會(huì)對施工人員帶來生命威脅，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致工程工期推遲、圍巖失穩(wěn)等問題發(fā)生，這就需要在施工期間預(yù)防塌方事故發(fā)生，塌方后及時(shí)采取有效措施進(jìn)行處理，最大限度降低因塌方造成的影響。

　　隧道塌方原因

　　主觀原因

　　其一，在進(jìn)行隧道開挖過程中，若首層混凝土噴射作業(yè)沒有在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，圍巖就不會(huì)進(jìn)行封閉處理，再加上格柵鋼架、錨桿等一些支護(hù)性的防護(hù)措施沒有做好，就導(dǎo)致圍巖因長期外露出現(xiàn)風(fēng)化，這也就進(jìn)一步加速圍巖變形，最終使得圍巖局部發(fā)生失穩(wěn)，導(dǎo)致塌方;其二，在進(jìn)行錨桿安裝時(shí)，因其中某些安裝步驟不符合要求，例如沒有沿節(jié)理或裂隙方向進(jìn)行錨桿安裝;也可能是因錨桿與錨桿之間的距離過小或過大，導(dǎo)致錨桿自身抗拔力差，懸吊能力降低，因此也就不能對層狀巖體連接、節(jié)理以及裂隙等一些比較軟弱部分進(jìn)行加固處理。

　　其三，因格柵鋼架安裝質(zhì)量不符合隧道施工要求，尤其在進(jìn)行實(shí)際安裝時(shí)，因鋼架支撐底部構(gòu)件沒有在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行封閉成環(huán)處理，也沒有與圍巖之間進(jìn)行貼合處理，兩者只有一部分處于接觸狀態(tài)，這種情況下也就使得鋼架在受力上存在不均勻，在上長期受到圍巖自身的壓力影響，導(dǎo)致格柵鋼架局部因承受的能力高出其承受范圍，從而出現(xiàn)變形、沉降等情況，導(dǎo)致隧道塌方。

　　其四，在進(jìn)行隧道工程施工時(shí)，因施工中存在的不良地質(zhì)比較多，再加上爆破施工影響，導(dǎo)致隧道周圍地質(zhì)構(gòu)造出現(xiàn)震動(dòng)、地下水反復(fù)流動(dòng)導(dǎo)致巖體遭到侵蝕影響，從而發(fā)生變形，若變形至一定程度后，整個(gè)巖體就會(huì)因此失穩(wěn)，整個(gè)隧道就會(huì)因此發(fā)生塌方事故[1]。

　　客觀原因

　　其一，巖體構(gòu)造組合存在不合理之處，比如在進(jìn)行隧道施工時(shí)，所處地帶為褶皺、斷層或者是節(jié)理裂隙發(fā)育情況下，因其在物理力學(xué)性質(zhì)上存在一定的不同之處，在巖層交界位置就會(huì)因圍巖自身性質(zhì)原因、碎塊化程度而出現(xiàn)超標(biāo)情況，在很大程度上影響了整個(gè)圍巖強(qiáng)度;其二，若隧道需要經(jīng)過斷層帶范圍比較大、斷層碎塊化區(qū)域比較寬的部分時(shí)，因其中斷層與斷層之間處于交錯(cuò)狀態(tài)，導(dǎo)致其周邊巖石具有細(xì)碎、強(qiáng)度低、整體性差的性質(zhì);其三，在開展隧道施工時(shí)，最難處理的施工問題就是地下水，地下水反復(fù)流動(dòng)，長此以往對圍巖造成侵蝕影響，其強(qiáng)度因此降低，導(dǎo)致隧道塌方[2]。

　　隧道塌方處治及預(yù)防施工技術(shù)

　　全面勘察隧道施工地段

　　其一，在正式開展隧道工程施工前，相關(guān)施工企業(yè)應(yīng)該對施工所處區(qū)域現(xiàn)場地質(zhì)情況有個(gè)基本了解和掌握，對其開展全方位的勘察作業(yè)，特別是對圍巖變形、地質(zhì)變化的勘察給予高度重視，要求監(jiān)測資料詳細(xì)且全面。如果檢查所處位置的圍巖變形程度超出限定值時(shí)，則說明該處位置很有可能出現(xiàn)塌方事故，這時(shí)候施工企業(yè)就要采取相應(yīng)措施對該處進(jìn)行加固處理;除以上之外，施工企業(yè)還要對圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行相應(yīng)評估，對于其中存在裂縫、支護(hù)等情況要進(jìn)行全面了解。

　　其二，隧道開挖支護(hù)施工完成后，施工企業(yè)還要對完成施工后的圍巖變化情況進(jìn)行二次檢測，進(jìn)行檢測的目的在于通過查看圍巖位置是否發(fā)生變化，圍巖位移直接將當(dāng)前隧道施工期間各項(xiàng)動(dòng)態(tài)指標(biāo)反應(yīng)出來，同時(shí)也對之后推斷圍巖是否處于安全穩(wěn)定狀態(tài)提供了數(shù)據(jù)參考依據(jù)。關(guān)于位移測量可通過五點(diǎn)兩側(cè)法進(jìn)行，其中五點(diǎn)指的是兩側(cè)邊墻中間、兩側(cè)拱腳、拱頂。在進(jìn)行實(shí)際測量時(shí)，應(yīng)根據(jù)施工中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，同時(shí)還要安排具有一定專業(yè)能力的技術(shù)人員開展相應(yīng)的位移監(jiān)測作業(yè)，對位移數(shù)據(jù)信息要實(shí)時(shí)更新，確保最終獲取到的數(shù)據(jù)有效性[3]。

　　對隧道塌方后方進(jìn)行加固處理

　　關(guān)于塌方后方加固處理可從以下兩方面進(jìn)行，其一，架設(shè)掛網(wǎng)噴混凝土、錨桿、鋼拱架等設(shè)施對其開展加固施工，這種處理方式比較適用于圍巖變形情況相對嚴(yán)重時(shí)使用;其二，可通過徑向注漿的方式進(jìn)行加固處理，運(yùn)用這種方式開展施工的范圍是在輪廓線開挖之外5m處，布置形式為梅花形，在進(jìn)行注漿過程中還要使其與開挖輪廓線兩者處于垂直狀態(tài)，對于開孔縱向間隔、環(huán)向間隔應(yīng)分別控制在1.5m和1m。除以上之外，通常情況下所使用的注漿材料為普通水泥單液漿，若圍巖局部出現(xiàn)滲漏情況下，可將材料定位為水玻璃-水泥雙液漿應(yīng)用其中，這種方式主要用于圍巖變形程度小，但存在明顯滲水情況的位置。

　　對隧道塌方地段處理

　　如果樁號在初期襯砌部分出現(xiàn)裂縫問題的情況下，施工企業(yè)應(yīng)該根據(jù)裂縫實(shí)際采取針對性支護(hù)對策對其進(jìn)行加固處理。通常處理方式是，運(yùn)用小型導(dǎo)管，將其以梅花形狀進(jìn)行布置，對于小型導(dǎo)管的規(guī)格通常為Φ50mm*5mm，對于導(dǎo)管與導(dǎo)管之間的間距應(yīng)在100cm*100cm，完成以上導(dǎo)管布置工作后，還要對圍巖開展注漿加固處理，這樣做的目的在于避免洞室周圍巖塑面積擴(kuò)大化發(fā)展，就以往相關(guān)工程案例來講，運(yùn)用該技術(shù)最大的應(yīng)用優(yōu)勢就在于盡可能降低圍巖發(fā)生變形的幾率，具有很好的應(yīng)用成效。

　　隧道論文投稿刊物：《地下工程與隧道》(季刊)創(chuàng)刊于1991年，是上海市隧道工程軌道交通設(shè)計(jì)研究院、上海市地鐵總公司和上海隧道工程股份有限公司合辦，上海中信隧道發(fā)展有限公司協(xié)辦的技術(shù)性科技期刊。

　　對于隧道塌方地段，可采用打底梁技術(shù)進(jìn)行處治，具體如下：首先在所有鋼拱腳底端都向下深入兩根導(dǎo)管鎖腳，通過注漿的方式進(jìn)行固定，通常鄉(xiāng)下深度為3.5m，角度為45°;然后借助工字形鋼作為支撐架子、工字鋼、槽鋼為底梁，進(jìn)行鋼支撐施工;最后運(yùn)用水平橫向支架，將上述形成整體環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其中工字鋼在縱向連接時(shí)所選擇的鋼筋型號一般為Φ25.除以上之外還需要注意的是，環(huán)形設(shè)置安全間距通常設(shè)為100mm。

　　總結(jié)：綜上所述，本文首先從主觀原因和客觀原因分析隧道塌方原因，然后從全面勘察隧道施工地段、對隧道塌方后方進(jìn)行加固處理以及對隧道塌方地段處理三個(gè)角度提出隧道塌方處治及預(yù)防施工技術(shù)，旨在為我國隧道工程建設(shè)提供參考，降低因塌方事故對工程施工帶來的危害。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]黃丹. 礫砂夾隔水互層隧道塌方原因及處治技術(shù)分析[J]. 工程技術(shù)研究, 2019(12):69-71.

　　[2]黃志文. 軟巖隧道塌方原因及處理措施分析[J]. 黑龍江交通科技, 2019, 042(006):156-158,161.

　　[3]聶田. 基于大跨徑隧道塌方原因分析及處理措施研究[J]. 價(jià)值工程, 2019, 38(01):102-104.

　　作者：王建波

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