淺析隧道塌方處治施工技術(shù)研究

楊旭林 李志

摘要：隧道安全防護(hù)工程是我國(guó)當(dāng)前交通領(lǐng)域發(fā)展過(guò)程中的重要工作，是進(jìn)一步提升鐵路以及高速公路施工質(zhì)量的核心任務(wù)，但是在隧道施工過(guò)程中，塌方是對(duì)整體工程影響最大的因素，因此本文便是建立在隧道塌方的角度，通過(guò)對(duì)處置施工技術(shù)進(jìn)行分析，來(lái)強(qiáng)化隧道施工的有效性，并且闡述了導(dǎo)致隧道塌方的相關(guān)原因，結(jié)合處置措施以及相關(guān)防御技術(shù)進(jìn)行論述，意在通過(guò)本文闡述，能夠?yàn)楫?dāng)前飼料工程質(zhì)量的提升提供技術(shù)和理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：隧道塌方;處治及預(yù)防;施工技術(shù)

隧道塌方事件的出現(xiàn)，不僅是對(duì)整體工程施工產(chǎn)生影響的重要因素，也是也會(huì)對(duì)工程的經(jīng)濟(jì)效益和人們的出行造成影響，因此建立在技術(shù)體系的角度，必須要針對(duì)隧道塌方的相關(guān)原因進(jìn)行分析，并且制定優(yōu)化解決策略，從技術(shù)和防御的層面進(jìn)行優(yōu)化，這不僅是本文論述的重點(diǎn)，也是當(dāng)前基礎(chǔ)交通工程建設(shè)過(guò)程中必須要關(guān)注的話題。

一、形成隧道塌方的基礎(chǔ)原因

（一）地質(zhì)結(jié)構(gòu)

隧道工程施工的主體對(duì)象以山體為主，因此受到實(shí)際的地質(zhì)條件影響較大，若山體的巖層破碎程度較大，存在地下水發(fā)育，同時(shí)巖層裂隙較多，那么整體巖層的穩(wěn)定性較差，在隧道挖掘以及支護(hù)施工的過(guò)程中，巖層所能夠負(fù)擔(dān)的荷載力有限，對(duì)支護(hù)工程有一定的影響，同時(shí)對(duì)整體的施工安全也會(huì)造成影響，因此地質(zhì)結(jié)構(gòu)將是導(dǎo)致隧道塌方的主要原因[1]。

（二）前期準(zhǔn)備工作不足

隧道工程自身的影響較大，對(duì)于整體工程的后期施工以及使用來(lái)講，都有極為重要的影響，因此在隧道工程施工前期必須要落實(shí)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，做好前期準(zhǔn)備工作，若前期的勘測(cè)不夠徹底，相關(guān)資料的整合不夠完善，未能結(jié)合實(shí)際的地質(zhì)情況進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，便有可能導(dǎo)致在后期施工過(guò)程中，施工技術(shù)體系以及支護(hù)工程無(wú)法滿足隧道挖掘以及施工的相關(guān)需求，有可能造成施工期間的塌方情況。

（三）施工管理全面性不足

施工管理是提升整體工程質(zhì)量的重要保障，對(duì)于隧道建設(shè)來(lái)講有著極為重要的影響，若工程單位以及施工單位的管理制度不夠完善，管理水平參差不齊，其中部分風(fēng)險(xiǎn)因素會(huì)造成隧道的質(zhì)量下降[2]，與此同時(shí)，部分施工方以節(jié)省成本或者追趕工期為目的，盲目的進(jìn)行工程調(diào)整，導(dǎo)致整體的工程質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，支護(hù)結(jié)構(gòu)無(wú)法滿足支護(hù)需求，整體的施工管理體系喪失有效性，這將嚴(yán)重影響隧道工程的質(zhì)量，將會(huì)誘發(fā)隧道塌方。

二、常見的隧道塌方處治措施

（一）小規(guī)模塌方的處理辦法

通常來(lái)講，小規(guī)模塌方的定義已延伸長(zhǎng)度以及高度為主，縱向延伸較短，且對(duì)周邊的圍巖影響較小，那么在處理方面也相對(duì)簡(jiǎn)單，但是必須要做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)處理，避免小規(guī)模的塌方，導(dǎo)致整體圍巖的穩(wěn)定性下降，引發(fā)持續(xù)性的塌方以及大規(guī)模塌方。通常來(lái)講，針對(duì)小規(guī)模塌方的處理辦法要建立在安全保障的前提下，對(duì)塌方區(qū)域的危巖進(jìn)行噴射砼，進(jìn)一步穩(wěn)固他方見面，接下來(lái)可以增加鋼筋網(wǎng)以及錨桿來(lái)提升圍巖的穩(wěn)定性，若他方的形變參數(shù)較大，要進(jìn)一步加強(qiáng)支護(hù)工程的建設(shè)，利用鋼拱架或者其他的辦法來(lái)提升塌方段的質(zhì)量。在基礎(chǔ)圍巖穩(wěn)定之后將塌落的雜物清除，當(dāng)初期支護(hù)達(dá)到穩(wěn)定之后，可以將臨時(shí)的支護(hù)拆除。

（二）中大規(guī)模塌方的處理辦法

通常來(lái)講中大規(guī)模的塌方影響較大，威脅較高，因此在處理的過(guò)程中必須要注重處理技術(shù)的可靠性和合理性。

1.超前小導(dǎo)管注漿處理

首先需要結(jié)合實(shí)際的工程選擇，3～5米長(zhǎng)度的鋼管在其周邊鉆孔注漿孔的直徑約為8毫米，利用梅花樁分布的方式進(jìn)行布設(shè)。漿液可以選擇水泥漿液或者化學(xué)漿液，結(jié)合實(shí)際的巖體穩(wěn)定性程度進(jìn)行分析，這種方式能夠在這段時(shí)間內(nèi)快速的增強(qiáng)巖體的強(qiáng)度。這種方式能夠讓漿液滲透到巖層內(nèi)部，將本身松散的巖層固結(jié)起來(lái)，能夠進(jìn)一步提升簡(jiǎn)歷面的法向應(yīng)力，同時(shí)可以增大圍巖表層的剪切滑動(dòng)面，另外，利用小導(dǎo)管注漿技術(shù)也能夠有效的實(shí)現(xiàn)巖層縫隙填塞，避免地下水上涌。

2.套拱技術(shù)

該種技術(shù)體系往往應(yīng)用在中大型塌方處理之后，在初期支護(hù)的上端會(huì)存在部分空洞區(qū)域，在該區(qū)域與利用套拱技術(shù)進(jìn)行加固（圖1）。首先需要針對(duì)塌方位置的圍巖進(jìn)行噴射砼，利用臨時(shí)支護(hù)的方式來(lái)提升穩(wěn)定性，接下來(lái)將塌落的雜物清除干凈，通過(guò)鋼拱架進(jìn)行巖體支撐，接下來(lái)在鋼拱架的外側(cè)設(shè)置鋼筋網(wǎng)，并且利用連接筋進(jìn)行固定，形成套拱的鋼筋骨架。在拱頂要預(yù)留出砼泵的輸送管道，快速的完成噴射砼，然后形成基礎(chǔ)的套拱結(jié)構(gòu)，在其強(qiáng)度達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之后，利用分次注入的方式進(jìn)行注砼[3]。

3.地表注漿技術(shù)

在實(shí)際的隧道施工過(guò)程中，有時(shí)還會(huì)存在較為嚴(yán)重的塌方情況，例如存在冒領(lǐng)現(xiàn)象，那么單純的從洞內(nèi)進(jìn)行防治和處理，已經(jīng)無(wú)法滿足實(shí)際的處理需求，還需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行地表回填，能夠有效提升整體隧道的穩(wěn)固性，這其中在地表回填階段便涉及到了地表注漿技術(shù)。利用鉆孔灌注的方式，將水泥漿液或者其他化學(xué)性漿液注入到軟弱破碎的地表中，與其他的巖層結(jié)構(gòu)相混合，固結(jié)之后便形成了堅(jiān)硬的外部圍巖結(jié)構(gòu)，這能夠有效減少對(duì)內(nèi)部隧道圍巖的壓力，可以降低后期塌方的程度。

三、隧道施工過(guò)程中塌方的實(shí)際預(yù)防措施

在未發(fā)生塌方的前提下，也需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行預(yù)防，避免形成塌方風(fēng)險(xiǎn)。

首先必須要做好前期的勘測(cè)以及準(zhǔn)備工作，結(jié)合實(shí)際的施工方案落實(shí)地理環(huán)境檢測(cè)，結(jié)合圍巖強(qiáng)度、地層結(jié)構(gòu)、地震帶、地表土層質(zhì)量、地下水位等多種因素進(jìn)行分析，確保能夠詳細(xì)的了解施工地段的實(shí)際情況，然后結(jié)合實(shí)際的需求制定支護(hù)方案以及加固方案，并且在施工過(guò)程中要及時(shí)通知各方主體落實(shí)防御措施的制定，調(diào)整開發(fā)方法以及爆破方案，避免形成施工塌方。

其次在具體的隧道施工過(guò)程中，必須要通過(guò)人工防御以及科學(xué)技術(shù)防御的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)整體施工階段的跟蹤防控和調(diào)查。例如當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛且效果較好的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)，其能夠在施工過(guò)程中針對(duì)實(shí)際的施工現(xiàn)狀進(jìn)行地質(zhì)性能檢測(cè)，根據(jù)工程規(guī)模分析不良的地質(zhì)條件是否會(huì)造成塌方風(fēng)險(xiǎn)，并且根據(jù)施工進(jìn)度，來(lái)檢測(cè)圍巖的級(jí)別，及時(shí)的制定塌方預(yù)防方案以及處理方案，也能夠有效避免突水涌泥等現(xiàn)象的發(fā)生，可以為隧道施工提供極為精準(zhǔn)的安全保障。

再次，在施工期間必須要確保不同的施工工序以及施工環(huán)節(jié)緊密連接，要具備完善的設(shè)計(jì)方案，確保相關(guān)制度體系以及施工規(guī)范可以執(zhí)行下去。針對(duì)軟弱巖層進(jìn)行施工時(shí)，不僅要加強(qiáng)注漿技術(shù)的管理，也要全面落實(shí)地質(zhì)條件監(jiān)測(cè)，及時(shí)的進(jìn)行地表沉降控制，不同工作之間相互配合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享。這樣能夠及時(shí)的進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，快速的解決即將出現(xiàn)或者已經(jīng)出現(xiàn)的問題。

與此同時(shí)，進(jìn)一步打造高質(zhì)量的安全防護(hù)措施，針對(duì)施工人員來(lái)講，必須要加強(qiáng)教育培訓(xùn)的力度，全面實(shí)現(xiàn)技術(shù)交底，從思想意識(shí)以及行為模式上進(jìn)行多方位的優(yōu)化，確保能夠認(rèn)識(shí)到塌方的風(fēng)險(xiǎn)，并且具備風(fēng)險(xiǎn)防控意識(shí)，也可以結(jié)合實(shí)際情況制定應(yīng)急演練方案，進(jìn)一步提升人員的應(yīng)急能力，這樣也可以有效降低塌方帶來(lái)的影響。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，在當(dāng)前隧道施工的過(guò)程中，塌方是最常見且對(duì)工程以及人員影響最大的因素，那么在隧道施工期間必須要針對(duì)整體的工程環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，找出其中會(huì)造成塌方的因素，并且落實(shí)針對(duì)性調(diào)整，在施工技術(shù)體系、施工理念、安全防控機(jī)制以及處理機(jī)制角度也要進(jìn)行優(yōu)化，及時(shí)的進(jìn)行管理體系的創(chuàng)新，達(dá)成多主體、全方位、立體化的安全控制和管理，確保能夠杜絕塌方的出現(xiàn)，及時(shí)的處理塌方問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄒金杰，顧鑫杰，章立峰等.淺埋暗挖原理在西部某隧道冒頂塌方治理中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代隧道技術(shù)，2016，53 （2）：202-206.

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