山岭隧道塌方风险分析

山岭隧道塌方风险分析（精选3篇）

山岭隧道塌方风险分析 篇1

1 概述

山岭隧道由于修建于崇山峻岭之中, 地质条件复杂、构造活动强烈、不良地质灾害频发, 具有投资大、施工周期长、工艺复杂、工法转换多, 施工技术复杂、不可预见风险因素多等特点[1]。在隧道工程中, 隧道塌方是隧道施工中最常见的灾害现象之一。由于围岩失稳所造成的突发性塌方、坍塌和崩塌, 常会造成严重的安全事故[2]。对于断层破碎带, 由于其自身是一个低强度、易变形、透水性大、抗水性差的软弱带。通常导致两侧岩体在物理力学特性上具有显著的差异。并且由于勘察设计和地质预报的不准确, 断层破碎带引发的地质灾害往往具有突发性[3]。塌方已成为造成工期延误、生命财产损失的一个重要安全隐患[4]。

由隧道塌方安全事故调查可知, 隧道塌方是多种因素共同作用下引发的;由于塌方现场收集的资料有限, 塌方的各种影响因素信息并不能完全掌握, 因此隧道塌方综合安全评价需结合诸多定量和定性的不确定性指标;而且隧道塌方受人为因素影响较大。鉴于此, 模糊综合评价法是一种适用性和科学性较强的评价方法[5]。

2 模糊综合评判

模糊综合评价法 (Fuzzy Comprehensive Evaluation) 的基本思想是根据综合评价的目标, 对客观事物的影响因素进行分解, 以构造不同层次的统计指标体系, 然后对这些指标进行指标赋值并确定其权重系数, 最后采用综合评价模型计算得到综合评价值, 以此进行排序和评价。在确定评价因素、因子的评价等级标准和权重的基础上, 运用模糊集合变换原理, 以隶属度描述各因素及因子的模糊界限, 构造模糊评价矩阵, 通过多层的复合运算, 确定评价对象的可靠度[6]。

具体的步骤如下:

(1) 建立评价因素集

因素集是影响评价对象的各种元素的一个普通集合, U={u1, u2, …, un}

(2) 建立评价集

评价集是评价者对评价对象可能作出的各种评价结果组成的集合, V={v1, v2, …, vn}

(3) 找出模糊评价矩阵

式中:ri1, ri2, …, rim分别为把对第i个指标的评分值代入对v1, v2, …, vm的隶属函数u1, u2, …, um中计算出来的。

(4) 建立因素权重集

由于各个因素的重要程度不同, 为了反映各因素的重要程度, 对各个因素应给予一个相应的权数, 建立权重集如下A={a1, a2, …, am}

(5) 模糊综合评判

单因素模糊评判, 仅反映了一个因素对评判对象的影响, 这显然是不全面的, 要得出正确的评判结果, 就要综合所有因素的影响, 这就是综合评判, 即:B=A○R={b1, b2, …, bm}

(6) 由模糊综合评判

指标bi对评判指标作出综合评判结论。按照最小-最大法则来运算:

3 工程实例

3.1 工程概况

莆永高速公路永春至永定泉州段起于永春达埔互通与泉三高速公路相接, 经永春县达埔镇、安溪县金谷镇、湖头镇、白濑乡、湖上乡、剑斗镇、感德镇以及福田乡, 终点设狮子炉隧道与龙岩相接, 起讫桩号K0+000~K62+881.68, 全长约62.986 km。其中, 起点达埔枢纽互通至安溪洋中枢纽互通路段 (约5.96 km) 按双向6车道设计, 路基宽度32 m;其余路段按双向4车道设计, 路基宽度24.5 m。全线共设达埔枢纽、洋中枢纽 (预留) 、湖头、剑斗、感德、福田等6处互通立交。全线设计行车速度80 km/h。

大丘林1号隧道, 构造剥蚀低山丘陵地貌。地形起伏大, 山坡坡度约35°~45°, 进出口段围岩级别为V级。洞身围岩主要为全~微风化凝灰岩及全~中风化粉砂岩, III-IV级为主。隧址区凝灰岩与粉砂岩两种地层在ZK50+695 (K50+680) 处呈断层不整合接触关系。断层破碎带岩体节理裂隙发育, 岩体以碎块状为主, 局部地下水较丰富, 对隧道洞身围岩稳定有一定影响。隧道区域地表未发现滑坡、崩塌等不良地质现象。地下水主要为基岩风化裂隙水及构造裂隙水, 整体水量较小;ZK50+500~ZK50+700段受低洼地形控制, 岩体受构造影响节理裂隙发育, 易使地表水渗透至洞身岩体, 地下水量较大。

隧址区属剥蚀丘陵地貌, 隧道轴线大致呈北东-南西走向, 穿越南北向的低山丘陵, 地形起伏较大, 进口处地面高程350~366 m, 出口处地面高程360~379 m, 隧道轴线最高点高程580 m, 相对高差约230 m, 地表植被较发育, 覆盖层较厚。进口侧山坡自然坡度约25°~30°, 出口侧山坡自然坡度约30°~35°。

3.2 模糊综合评价[7]

大丘林1号隧道F43断裂带的自然因素、工程地质条件、水文地质条件具体情况如表1所示:

根据工程具体情况, 得出风险评估所需要的风险因素参数, 如表3所示。

根据因素等级评价及隶属函数, 求解出模糊函数矩阵:

进行模糊一级变换:

由此得到二级模糊关系矩阵:

将各评价等级赋以具体分值, 然后用模糊综合评价结果向量中对应的隶属度将分值加权平均就可以得到一个点值。设给n个等级依次赋以x1, x2, …, xn, 且分值间距相等, 则模糊综合评价向量可单值化为:

分别给评价v1, v2, v3, v4, v5赋以分值1, 2, 3, 4, 5则:

代入的:F=3.68

评价值F与隧道塌方概率等级的关系如表4所示:

从上表可知隧道塌方概率等级为Ⅳ, 即该段围岩很可能发生塌方事故。

4 开挖验证

通过对大丘林1号隧道F43断层破碎带进行模糊综合评价, 得知隧道在该断层破碎带附近的塌方概率等级为Ⅳ级, 即该段围岩很可能发生塌方事故。实际上隧道实际在通过断层破碎带时并没有发生大规模塌方, 但数次出现围岩变形超警戒的情况, 同时, 局部衬砌支护结构发生大变形, 导致初支结构侵入限界。

评价结果可能发生坍塌事故, 但实际开挖中并没有发生, 究其原因主要是, 隧道塌方的可能性是由两个方面控制的, 一个是坍塌事件的孕险环境, 另一个是坍塌事件的致险因子。隧道的孕险环境各指标如围岩完整性、地下水等指标的等级都较低, 很容易导致隧道塌方;而隧道的致险因子各指标如开挖、施工等指标出于应对不利的影响, 隧道参建各方都高度重视, 采用合理的开挖方法, 有效的不良地质改良措施、加强施工组织管理、加强支护并对隧道进行全面、可靠的监测。具体措施是将开挖方法由台阶法调整为CD法, 每循环进尺1.0 m, 左右导洞保持15 m间距, CD法开挖选取得非常合理, 既保证安全, 同时也很经济。采用全断面帷幕注浆, 并辅以超前小导管预支护措施, 地层改良方法及参数选取较合理。初期支护为I22钢拱架, 纵向间距80 cm;Φ8钢筋网, 间距20 cm×20 cm;拱部及边墙设置φ22锚杆, 长3.5 m, 梅花形布置, 间排距0.8 m×0.8 m;初喷C25混凝土, 厚度25 cm;初期支护刚度大, 对地层位移控制较好。施工现场配备有经验丰富的管理人员, 组织管理非常到位, 施工安全措施合理, 并建立了完善的规章制度及措施。

为了正确判断断层处开挖方法调整为CD法后围岩稳定情况, 按照要求增设了ZK50+695监控量测断面, 分别量测隧道左右导的拱顶下沉和收敛位移, 其测点布置如图1所示。

ZK50+695断面左、右导的周边收敛位移和拱顶下沉量与时间关系曲线分别如图2、图3所示, 由量测成果可知隧道的相对收敛位移最大值为0.37%, 拱顶下沉量是0.33%, 规范规定隧道在V级围岩中埋深在50 m以上允许相对位移值为0.6%~1.6%, 因此满足规范要求。从改变施工工法后的量测数据及现场情况来看, CD法开挖及时控制了围岩的过大变形, 对后续施工具有指导意义。

5 结论

通过模糊评价, 预测了大丘林1号山岭隧道可能发生施工塌方的高风险等级, 在施工中采取了相应的措施, 避免了灾害的发生。

模糊综合评判法是一种较好的评价方法。其优点是对不确定因素给予了足够的重视, 尤其适用于被评价的事物是由多方面因素所决定的, 考虑所有因素而作出一个综合评价。但是也存在许多问题, 评价过程中的随机性、评价人员主观上的不确定性及认识上的模糊性, 使评价过程带有一定程度的主观臆断性, 所以存在一定的误差, 需要在今后的研究中作出改进。

参考文献

[1]冯卫星, 况勇, 陈建军.隧道坍方案例分析[M].成都:西南交通大学出版社, 2002:163-165.

[2]于学馥, 郑颖人, 刘怀恒, 等.地下工程围岩稳定分析[M].北京:煤炭工业出版社, 1983.

[3]袁勇, 王胜辉, 彭定超.盾构隧道全寿命防水风险模糊评价[J].自然灾害学报, 2005, 14 (2) :81-88.

[4]黄润秋, 许模, 徐则民, 等.圆梁山特长隧道施工地质灾害问题预测[J].成都理工学院学报, 2001, 28 (2) :111-115.

[5]霍玉华.浅埋公路隧道施工塌方事故的预防与整治技术研究[J].中国安全科学学报, 2005, 15 (7) :84-89.

[6]赵兴东, 段进超, 唐春安, 等.不同断面形式隧道破坏模式研究[J].岩石力学与工程学报, 2004, 23 (增2) :4921-4925.

[7]许柏树.层次分析法原理[M].天津:天津大学出版社, 1988:28-30.

山岭隧道塌方风险分析 篇2

藤家湾隧道位于四川省广元市朝天区境内, 隧道全长约3000m, 隧道断面采用城门洞型, 净断面尺寸为3.5m×3.5m (宽×高) 。隧道进口端在开挖掘进到k0+482m段时, 遇到一断层影响带, 该段地下水较发育, 围岩自稳能力差, 在施工过程中发生小塌方, 掌子面被封堵。在没有采取任何处理措施的情况下, 现场施工便直接对塌方体进行清理。隧道塌方后由于处理方法不当, 没有对塌方体造成的原因和塌方规模以及围岩地质条件进行正确地分析与判断, 在清理过程中, 再次出现了塌方, 导致小塌方发展为大塌方, 大大增加了处理的难度, 并严重制约着工程进度, 给项目工期造成了较大的影响。

2 工程地质概况及塌方原因分析

2.1 工程地质概况

2.1.1 工程地质条件

藤家湾隧道所处位置分布的地层岩性相对比较简单, 表层主要为第四系全新统崩坡积层, 下伏基岩为志留系茂县群黄坪组千枚岩。千枚岩特征:黄褐~青灰色, 隐晶变余结构, 千枚状构造。矿物成分以绢云母、绿泥石、石英、长石等为主, 裂隙发育, 裂隙间可见有少量黏土、钙质充填, 裂隙倾角多为50~70°, 局部可见有灰黄色斑状矿物, 岩质整体较软, 局部岩体石英含量较高区段岩质较硬。全风化带岩体极破碎, 呈土状、碎屑状, 手可掰碎;强风化带岩体破碎, 节理裂隙发育, 岩芯多呈碎块状、短柱状, 节长一般2~14cm, RQD值为7%~30%, 岩石质量较差, 土石等级为Ⅴ级;下部中风化带节理弱发育, 岩体较完整, 岩芯多呈柱状, 局部呈碎块状, 节长一般5~33cm, RQD值为10%~65%, 土石等级为Ⅵ级。

受龙门山大断裂区域构造影响, 隧道沿线岩体破碎, 隧址区沿线共9条断层, 断层最大宽度达300m (见图1) 。

2.1.2 地下水情况

隧道进出口段均为第四系土层, 多为碎、块石土, 厚薄不均, 含少量孔隙水。基岩裂隙发育, 裂隙含水, 基岩裂隙水的富水性一般受地形地貌、岩性及节理裂隙发育程度控制。

隧址区地下水类型主要为基岩裂隙水, 主要由斜坡地表水系沿基岩裂隙入渗补给, 地下水静止埋深位于该隧道顶板以上, 隧道开挖时, 地下水出水形态以渗流状出水为主, 局部通过千枚岩节理密集带及断层破碎带可能会出现股状流水。

2.1.3 隧道围岩分级

隧道穿越围岩为风化、中风化千枚岩, 饱和抗压强度为6.79~15.93MPa, 属软岩, RQD为10%~65%, Kv为0.47~0.61, 岩体较破碎~较完整, 呈薄层状结构;地下水主要为基岩裂隙水, 透水性弱, 隧道洞身地下水可能呈渗流或点滴状出水。

本隧道围岩分级主要为Ⅳ、Ⅴ级。

2.2 隧道设计

隧道支护设计采用ansys软件进行了分析计算, 同时结合工程实践经验, 对Ⅳ级、Ⅴ级围岩隧道采用初期支护和二次衬砌相结合的衬砌形式。具体支护设计参数如下:

1) 初期支护。Ⅳ级围岩:采用锚杆+挂网+湿喷混凝土支护。设计参数:喷C20混凝土, 厚度为100mm;设置Φ22mm水泥砂浆锚杆 (或树脂锚杆) , 锚杆长度为2.5m, 间距1.2m, 呈梅花型布置;设置Φ6.5mm, 250mm×250mm网格的钢筋网。

Ⅴ级围岩:采用锚杆+挂网+湿喷混凝土支护。设计参数:喷C20混凝土, 厚度为120mm, 设置Φ22mm水泥砂浆锚杆 (或树脂锚杆) , 锚杆长度为2.5m, 间距1m, 呈梅花型布置;设置Φ6.5mm, 250mm×250mm网格的钢筋网。

2) 二次衬砌。对Ⅳ级围岩采用素混凝土结构, 混凝土强度等级为C25, 直墙、圆拱厚度为250mm, 底板厚度为200mm。对Ⅴ级围岩采用钢筋混凝土结构, 混凝土强度等级为C30, 直墙、圆拱厚度为300mm, 底板厚200mm。

3) 超前预报与超前支护。隧道全程采用超前地质预报, 如根据围岩条件可采用红外线探水、地质雷达和超前钻探等手段。对Ⅴ级围岩采用超前小导管+钢格栅的超前支护方式。

2.3 塌方形成及原因分析

2.3.1 塌方情况

藤家湾隧道开挖掘进施工采用新奥法原理, 全断面光面爆破技术。新奥法概念是奥地利学者拉布西维兹 (L.V.RABCEW ICZ) 教授于20世纪50年代提出的, 它是以隧道工程经验和岩体力学的理论为基础, 将锚杆、挂网和喷射混凝土组合在一起, 作为主要支护手段的一种施工方法。具有及时性、封闭性、黏结性、柔性等特点。进口端在开挖掘进到k0+482m段时, 在爆破之后, 掌子面顶拱发生了塌方, 塌方段长约5m, 塌方量几十方, 属于小塌方。然而, 在随后的处理中, 施工单位在没有对塌方体进行处理的情况下, 对塌方体进行清理, 结果在清理到了大约一半的渣量时, 再次发生了塌方, 并将后方做好的钢架压垮, 塌腔继续扩大, 加长了5m的塌方长度, 隧道顶部有大孤石;同时, 发现塌方产生的部分渣体成泥塑状流出。据初步估算, 此次塌方量达到了1000~1200m3。塌方处渗水流量约30m3/h。

2.3.2 塌方原因分析

1) 地质原因

(1) 根据现场查看分析, 隧道穿越了一断层破碎带, 经施工开挖, 产生了临空面, 围岩应力场受到破坏, 潜在应力释放较快, 围岩失稳, 引起塌方。

(2) 千枚岩属于软岩, 矿物成分以绢云母、绿泥石、石英、长石等为主, 裂隙发育, 抗压强度低, 易风化, 尤其在遇水条件下抗压强度大大降低。由于隧道穿越段地下水较丰富, 在地下水的作用下, 千枚岩受到软化、浸泡, 加剧了围岩的失稳和塌落, 是引起本次塌方主要因素。

2) 施工原因

(1) 施工方法没有根据地质条件的变化及时进行调整。由于隧道地质条件发生了变化, 施工中没有及时采取与之相适应的方法, 工序安排不适当, 施工支护没有按设计要求采取相应的措施, 从而引起围岩松动, 导致塌方。

(2) 没有按新奥法施工的要求进行量测, 信息反馈不及时, 决策失误。

(3) 由于盲目抢进度, 施工中没有采取超前探, 对掌子面前方地质信息掌握不准确。

2.4 塌方处理方案

2.4.1 塌方处理方案

塌方后, 经研究决定, 根据软弱千枚岩的特点, 为了避免再次发生围岩变形塌方, 采用超前小导管注浆加固拱部, 管棚超前护顶, 然后逐步清渣开挖, 并采用喷锚网+钢拱架的支护手段进行支护。具体措施如下:

1) 利用塌方体做一道反压平台, 并紧靠塌方体施作一道止浆墙;在隧道底部根据出水点位置预埋好导水管。

2) 小导管注浆固结塌方体。采用Φ42mm钢管制作, 钢管长4~7m。小导管与洞轴线交角10~30°向外侧辐射状布设。小导管间距30~50cm, 排距1m。注浆浆液采用水泥+水玻璃双液浆, 注浆压力为0.2~1MPa。加固体范围为底板至顶部5~6m范围塌方体。

要求注浆过程中加强监控, 严格控制注浆速度。

3) 中管棚超前支护。待塌方体固结到一定强度后采用采用Ф89mm×4mm, L=10m钢管进行超前支护, 并灌注M30水泥浆液。具体处理方案见图2、图3。

2.4.2 塌方开挖与支护

1) 塌方区分层开挖

灌浆工作完成后, 待加固体达到一定强度后方可进行开挖。开挖将塌方区分为上下两个部分进行顺次施工。先进行中间部位的开挖、出渣, 预留两侧边墙作为上部钢支撑的支撑脚, 最后进行单侧边墙的开挖, 开挖以每50cm为一循环。

2) 开挖后立即进行喷砼封闭, 然后挂网进行工字钢安装。工字钢间距0.5m, 每榀工字钢采用Φ22mm钢筋横向焊接连接, 并做好锁脚锚杆。再进行二次喷射混凝土支护, 使钢拱架和喷混凝土形成一个共同受力体。

3) 待钢支撑加固好、水泥浆凝固达到设计强度后再进行下一道工序。

4) 处理完塌方段后, 加强围岩的收敛变形监测, 根据监测结果做好二衬。

2.4.3 塌方处理的效果

经过将近1个月的处理, 顺利通过塌方段。由于采取了小导管双液注浆技术, 塌方体固结速度快, 有效地改良了地层, 塌方体注浆固结效果显著;同时在开挖前安装了中管棚 (管中注浆) , 可承受较大的塌体荷载, 使整个开挖过程安全有序进行, 从开挖到支护都没有发生过质量事故。

3 结论

在隧道施工过程中, 对于软弱千枚岩的处理要严格按照设计的要求进行实施;并针对千枚岩的岩性特点编制合理的施工组织方案, 尤其在地下水发育的情况下, 更应该重视。在施工中若稍处理不好就很有可能由一个小型塌方发展为大型塌方, 不仅给工程造成了一定的经济损失, 更是延误了工期。

本次塌方处理方案有针对性地根据富水区软弱千枚岩的特点, 采取了有效地处理方案, 较好地控制了隧道顶部的沉降;初期支护结构受力稳定。由此可以认为, 此次塌方处理方案符合实际, 施工工艺得当, 施工质量满足要求, 塌方处理的效果理想, 在类似工程实践中可以借鉴采用。

参考文献

隧道施工塌方风险及控制措施分析 篇3

关键词：隧道,施工,塌方

引言

随着我国经济建设脚步的加快, 公路路网也在随之完善。公路路网的不断完善虽然给我国带来了巨大的经济效益, 但也存在着一定的问题, 同时为我国的公路建设带来了一定的挑战。我国地形主要以丘陵为主, 为了促进公路的建设, 以及建设工程的环保化与经济化, 我国在不断扩大隧道工程的施工范围。通常, 山路隧道的建设不会对山体造成巨大的伤害, 与传统的公路建设相比, 山路隧道能够保障公路建设与周边环境的和谐共存, 实现建设的环保化。

1 隧道施工塌方风险

1.1 地质条件导致塌方

如果所建的隧道位于结构较为松散的堆积体, 开挖后会因无法承载重力而塌方;如果穿过断裂带、褶皱带、断层带, 开挖后会使围岩失去稳定性而出现塌方;如果建在破碎带, 由于泥质物太多而易发生塌方;如果所建隧道地段的地下水比较丰富, 岩石经过水的浸泡、冲蚀和溶解降低了岩石的强度而易造成塌方。

1.2 施工不当导致塌方

在修建隧道时, 由于测量人员对隧道的设计勘测不合理而造成塌方。在施工过程中, 由于施工人员施工方法不当或者在施工中没有责任意识, 使修建的隧道存在质量问题和安全隐患而造成塌方。施工管理人员自身素质不够, 隧道质量及安全意识淡薄, 在施工中缺乏科学有效的管理而使修筑的隧道塌方。在隧道施工的过程中, 常使用爆破的方式对岩层进行进行开道。然而如果爆破地点的选择不当、炸药的用量过多或者是爆破的方式不合理, 就会造成隧道坍塌。

1.3 隧道的受力状况

隧道塌方其受力因素是最为重要的, 在实践当中发现包括洞口塌方的受力状况和隧道内洞身塌方的受力状况。洞口仰坡变形破坏是有一些原因导致的, 在设计的过程中由于变形过程中产生强烈的松动, 必然在边坡的坡顶附近出现拉张裂缝的现象。在防护措施还没有做到位的时候, 就会出现满足不了围岩稳定的需要, 这个时候防护措施就不能有效地控制围岩变形, 最终导致围岩失稳, 导致一些恶性事件的发生。

1.4 隧道的设计不当

公路隧道工程设计方法有很多的方法, 例如当工程类比法、理论计算法及现场监控法等, 最为常用的方法就是工程类比法, 该方法运用得非常的广泛。在设计过程中对围岩的判断显得尤为重要, 如果对围岩的情况不明, 在设计的支护类型时与实际要求不相适应, 也是最终导致施工中产生松弛坍塌的原因, 这时地质勘查周密详尽就显得非常重要了, 很多事故证明详尽与否是造成施工塌方事故产生的诱发甚至主导因素。

2 隧道施工塌方控制措施

2.1 做好排水处理

这是因为在隧道工程的施工前或是施工中, 都必须采取相应的排水措施。排水能将施工坑道外的水阻隔在坑道之外, 使其不会对高速公路的隧道施工产生影响;其次是缩短施工工序之间的时差。这是因为在前一道施工工序完成之后, 隔一段时间再进行下一个施工工序。会导致完成后的工序暴露在天气、地质等自然环境下, 进而出现围岩分化、松动的现象。所以, 前一道施工工序完成后应立即进行第二道工序, 使其得到加固。

2.2 爆破控制

爆破是隧道施工中最常见的施工过程, 对其施工方式进行控制能有效的预防塌方的出现。在爆破前, 可采取浅眼爆破或者是眯眼爆破的方式。这能在一定程度上降低爆破的影响范围, 使隧道的爆破施工在更正确的方位进行施工。与此同时, 还要严格把控爆破的炸药使用量, 这是隧道施工安全的重要保证。还有就是隧道施工中的支撑保护工作。隧道施工的安全与否与支护强度的设置是分不开的, 必须要对施工现场的地压问题进行细致、详尽的分析。这样才能保证施工人员的安全。最后一点, 就是要对隧道施工现场的各项设施进行定期的检查。在检查的过程中一旦发现围岩出现问题, 就要及时向施工单位进行反应。施工单位在针对问题出现原因进行处理, 以防止问题的扩大。

2.3 塌方加固处理技术

首先对塌方处进行加固处理, 避免塌方面积扩大, 对后续施工造成影响。其次是根据塌方特点和区域性施工形式的要求, 制定有效的处理措施和方法, 同时将塌方技术应用到实处。在塌方的后续处理阶段, 要加强监控, 掌握岩石变形的特征, 不断对处理方式进行升级, 使其适应隧道施工的整体性要求。

隧道塌方多是和地质因素、环境因素和气候因素有一定的联系, 在具体施工过程中, 需要掌握岩层的变化形式。裂缝发育和水之间有一定的联系, 为了避免出现加固处理不到位的情况, 需要重视结构开裂及变形因素的影响, 进行径向注浆形式, 达到稳固后方的作用。在后续处理过程中, 由于岩层表面会出现破碎的情况, 需要及时采用钢拱架和锚杆的固定形式, 对变形部位进行分析。此外要在已有的范围内对轮廓线进行伸展, 注浆孔一般是垂直于界面, 在注浆材料应用阶段, 如果出现局部渗透严重的情况, 则要根据适应形式的要求, 及时止水, 避免渗透情况越发严重。

2.4 塌腔处理技术

为了避免出现塌方范围扩大的情况, 在后续施工阶段, 要根据喷、网和锚等形式的要求, 及时对混凝土进行回填。塌腔的处理原则比较特殊, 要起到稳定表面的作用, 同时要快速处理的封闭的区域。对于塌方比较高的区域, 则可以采用塌腔壁支撑的方法, 确定施工工序。为了保证施工形式的有序性, 需要按照未坍塌的断面要求, 及时对支护参数进行调整, 在初期维护过程中, 可以铺挂两层EVA防水板和土工布防水层, 沿开挖轮廓线外侧径向泵送1.0m厚的C25 混凝土。

2.5 塌方回填技术

洞身填筑结束后, 需要在后续处理过程中及时对顶部的孔洞处进行处理, 泵送1m厚混凝土形成护供, 根据预留形式的要求, 要检查孔和回填口的要求。等到强度达到理想的要求后, 要对上部空腔用轻型材料回填, 或者回填细砂, 形成一个缓冲保护层, 保证厚度在2m以上。在塌方地段的后续处理阶段, 要采用钢筋混凝土结构, 根据厚度的要求, 减少消极因素的影响, 不宜侵占初砌断面。

2.6 加强过程及后期监控量测

塌方支稳以后, 立即清方进行模筑衬砌, 快速成环, 在衬砌拱圈的适当位置预留注浆孔。由于隧道地质条件复杂, 应高度重视监控量测和超前地质预报工作, 对施工过程中可能出现的局部地段围岩破碎引起的失稳、塌方和可能遭遇的断层、涌沙、涌水都能及时预测, 并对其位置、桩号、规模及发展趋势作出明确标识, 提醒施工人员采取合理的开挖和支护方法, 预防塌方的发生。同时, 加强围岩变形观测, 塌方处理阶段及塌方段地层稳定前, 合理布设沉降观测点。对隧道结构的沉降、收敛以及地表沉降进行监测。可以掌握围岩力学形态的变化和规律;掌握支护的工作状态;进行工程预报, 确立对策;监视险情, 确保安全施工;校核工程理论完善同类工程的处理方法;

结束语

综上所述, 在隧道建设中, 应采取合理有效的科学措施, 对采集到数据进行相应的分析, 提前找到对于隧道塌方进行预防和防治的措施。同时, 我们也制定出来相应的预案。当隧道塌方后, 也要有相应的措施, 第一时间进行相应的处理和善后工作, 将塌方问题第一时间有效的解决, 从而使事故造成的经济损失降到最低, 人员伤亡数量降到最少, 避免出现延误处理救援时机, 使这些重大的事故防微杜渐。

参考文献

[1]周先仓.高速公路隧道施工塌方原因及控制对策研究[J].山西建筑, 2012, (15)

[2]卢相.探讨高速公路隧道施工塌方及控制策略[J].中国建筑金属结构, 2013, (6)