談公路工程隧道施工塌方治理技術(shù)

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摘要：在公路隧道中，塌方是常見事故，直接影響公路的隧道作業(yè)速度和質(zhì)量。為保障隧道施工順利，塌方處理有很大必要。本文以公路隧道的塌方原因作為研究點(diǎn)，敘述治理思路，討論塌方預(yù)防方案，旨在為我國的工程行業(yè)發(fā)展提供幫助。

關(guān)鍵詞：公路工程；隧道施工；塌方；治理技術(shù)

1、隧道塌方原因

1.1施工原因

一些工程單位作業(yè)人員素質(zhì)能力有限，沒有深入研究隧道施工。作業(yè)的開挖方法不科學(xué)，沒有精準(zhǔn)計算爆破參數(shù)。施工隊伍在洞石開挖中支護(hù)手段不合理，措施選擇錯誤。當(dāng)前很多公路隧道作業(yè)都在應(yīng)用新奧法。這種方法為柔性和聯(lián)合支護(hù)。不過許多施工單位作業(yè)中每逢遇到局部圍巖情況較好的條件，就會忽視混凝土的及時噴射，因此不少圍巖質(zhì)量不足，成為塌方安全隱患。

1.2設(shè)計原因

設(shè)計公路隧道的時候常用方法有三種分別為現(xiàn)場監(jiān)控、工程類比、理論計算。很多工程都在應(yīng)用類比法，套用其他項目設(shè)計方案。因為設(shè)計參數(shù)和工程實際狀況參數(shù)沖突，所以出現(xiàn)塌方問題。不少工程設(shè)計環(huán)節(jié)缺少對地質(zhì)資料的詳細(xì)研究，支護(hù)參數(shù)不合理、不準(zhǔn)確。

1.3地形地質(zhì)原因

地形地質(zhì)問題都會影響公路隧道施工質(zhì)量，比如巖爆、地下水、斷巖帶、瓦斯，上述問題都會增加施工難度。因為公路隧道有著多種多樣的施工條件，施工的時候無法有效避開高應(yīng)力地區(qū)、巖溶發(fā)育區(qū)、斷層破碎帶、軟弱結(jié)構(gòu)面。施工中如遇到類似區(qū)域就會釋放應(yīng)力，引起塌方問題。部分施工單位并沒有根據(jù)工程條件展開全面分析、全面調(diào)查，完全按照施工經(jīng)驗作業(yè)。

1.4水文原因

地下水侵蝕與連續(xù)暴雨都會引起公路隧道塌方，甚至是塌方主要原因。如地下水位出現(xiàn)變化，圍巖會遭到弱化。此時圍巖性質(zhì)與結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，強(qiáng)度與承載力持續(xù)降低，其膠結(jié)能力下降，引起塌方問題。有研究顯示，當(dāng)前近半數(shù)隧道塌方和地下水位有關(guān)。水流直接改變了圍巖應(yīng)力并增加了孔隙水的壓力。另外地下水會引發(fā)各種物理作用、化學(xué)作用降低隧道強(qiáng)度與穩(wěn)定性。

1.5監(jiān)控測量原因

部分公路隧道項目沒有建立監(jiān)控體系，施工中沒有安排專人對其展開監(jiān)督和檢查，隨意性施工問題十分突出，影響比較明顯。

2、治理隧道塌方的原則

為了有效治理隧道塌方問題，必須堅持安全第一預(yù)防為主原則。塌方的時候需要先加固工程，以免塌方問題嚴(yán)重度加劇。應(yīng)根據(jù)隧道情況處理塌方，確保安全性。塌方問題的治理需要制定方案，結(jié)合塌方原因與工程條件制定應(yīng)對辦法。做好塌方影響程度的分析，包括定位與實際影響。應(yīng)研究有效與科學(xué)的治理方法，對待不同地表和塌方區(qū)使用不同治理手段。塌方治理包括襯砌變形、圍巖加固、裂縫擴(kuò)展。

3、隧道塌方治理

3.1施工步驟

⑴固定掌子面塌方發(fā)生后為防止塌方，需要加固塌方掌子面，通常使用止?jié){墻、中空錨桿、小導(dǎo)管注漿。⑵處理塌方影響段加固好掌子面以后，及時治理塌方影響段。通常選擇工字鋼和鋼筋網(wǎng)噴射混凝土的方法。加固時按照塌方情況進(jìn)行操作。⑶處理塌方段護(hù)拱法是常用手段，治理前先清除表面危巖，并設(shè)置排水管。使用混凝土封閉，做好混凝土厚度控制。⑷塌方段開挖支護(hù)治理完塌方段后，后續(xù)的開挖應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)操作，以免再次發(fā)生事故。清理完塌方后，利用間隙支護(hù)。

3.2預(yù)防塌方辦法

⑴準(zhǔn)確勘測必須加強(qiáng)前期現(xiàn)場地質(zhì)勘測，包括構(gòu)造特點(diǎn)、地質(zhì)地貌、地質(zhì)背景。按照勘測結(jié)果選擇方案，確定開挖方法。⑵支護(hù)參數(shù)設(shè)計如果支護(hù)參數(shù)很大。工程投入就會受到影響。參數(shù)很小會對圍巖剛性、穩(wěn)定性造成影響。故合理的支護(hù)參數(shù)十分重要。按照工程情況與地質(zhì)構(gòu)造設(shè)計。

4、結(jié)語

從本文敘述可以看到，在隧道工程中，塌方屬于常見事故，和設(shè)計、施工、地質(zhì)等因素有直接關(guān)系。塌方事故必須選擇合理的方法應(yīng)對，減少影響。必須做好地質(zhì)勘測，加強(qiáng)支護(hù)管理，防止風(fēng)險加重。

參考文獻(xiàn)

[1]諶業(yè)江,劉希玉.公路隧道軟弱圍巖段施工塌方處治與防治[J].福建交通科技,2020(02):109-111.

作者：張童童 單位：中建交通建設(shè)集團(tuán)有限公司