隧道施工中預(yù)防塌方的措施
隧道施工一旦發(fā)生塌方，將帶來(lái)嚴(yán)重的后果：(1)對(duì)施工人員安全造成威脅;(2)延長(zhǎng)工期、增加工程預(yù)算，破壞設(shè)備和降低施工質(zhì)量;(3)影響施工單位聲譽(yù)，給社會(huì)造成不良影響。所以必須對(duì)塌方的原因深入研究，在施工中采取有效的防護(hù)治理措施來(lái)減少危害。
引起隧道塌方的主要原因
1天氣水文方面天氣水文條件是引發(fā)隧道塌方的一重要因素。大量的工程案例表明突降的暴雨和長(zhǎng)期的陰雨天氣都是導(dǎo)致塌方的重要誘因。巖層軟硬相間或有軟弱夾層的巖體，在地下水的軟化、浸泡、沖蝕、溶解等作用下，軟弱面的強(qiáng)度和承載力大大下降，加劇了巖體的失穩(wěn)、塌落。并且如果輸排不暢，就會(huì)導(dǎo)致孔隙水壓增大，圍巖的有效應(yīng)力降低導(dǎo)致強(qiáng)度銳減，從而發(fā)生塌方。2地壓和地質(zhì)條件不良引起的塌方地壓是指巖體開(kāi)挖后，破壞了原巖應(yīng)力平衡狀態(tài)，巖體中應(yīng)力重新分布，使圍巖變形、移動(dòng)和破壞的力。主要包括散體地壓、變形地壓、沖擊地壓和膨脹地壓等。隧道洞口段因?yàn)槠珘汉突略斐傻乃綄?shí)例很多，也有因?yàn)樗苄蔚貕阂鸬臄D出性塌方?；?、斷層、溶洞、泥石流、膨脹性地層、風(fēng)化變質(zhì)的巖體等都屬于不良地質(zhì)，是引起塌方的重要原因。當(dāng)隧道通過(guò)這些巖體時(shí)，沒(méi)有事先進(jìn)行預(yù)測(cè)和處理就會(huì)引發(fā)塌方。
3設(shè)計(jì)和施工不當(dāng)引起的塌方多數(shù)隧道現(xiàn)在都采用“新奧法”進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。支護(hù)設(shè)計(jì)不合理，二次襯砌不合理等都是設(shè)計(jì)不當(dāng)造成的，同時(shí)如果設(shè)計(jì)和施工人員理解方法存在差異，因引起一些工程問(wèn)題。在淺埋、偏壓、軟弱、破碎等地層中進(jìn)行隧道施工時(shí)，應(yīng)采用勤測(cè)量、超前支護(hù)、補(bǔ)強(qiáng)、及時(shí)閉合仰拱和及時(shí)反饋等措施;不宜采用柔性支護(hù)，更不能強(qiáng)調(diào)用變形釋放來(lái)減載。
4管理方面目前在大多隧道施工工程中都存在著管理不合格的現(xiàn)象，僅限于強(qiáng)調(diào)思想，而沒(méi)有真正從嚴(yán)的管理，導(dǎo)致一系列問(wèn)題，如：設(shè)計(jì)意圖理解不透，不全面，甚至錯(cuò)誤;忽視對(duì)操作者的技術(shù)素質(zhì)和質(zhì)量意識(shí)培訓(xùn);檢測(cè)信息得不到重視;施工方法制定不詳，措施欠缺;技術(shù)交底不清。這些問(wèn)題都會(huì)造成隧道塌方，管理人員應(yīng)予以重視。
5認(rèn)識(shí)方面施工人員對(duì)地質(zhì)工作的認(rèn)識(shí)不足，總以為這是設(shè)計(jì)人員應(yīng)注意的工作。這一觀念忽略了施工過(guò)程中的地質(zhì)勘測(cè)及預(yù)報(bào)工作，加大了事故發(fā)生的可能性。
隧道施工預(yù)防塌方，除選擇相應(yīng)的安全合理的施工方法和措施。在施工中主要做到以下幾點(diǎn)：
1先排水在施工前和施工中采取相應(yīng)的防排水措施，盡量將開(kāi)挖范圍外的水截住，不使流進(jìn)洞內(nèi)，一般采取注漿處理。
2短開(kāi)挖在圍巖石質(zhì)較差地段，控制每循環(huán)開(kāi)挖進(jìn)尺，每次架立一榀工字鋼拱架且拱架必須緊貼掌子面，使拱頂與拱架間無(wú)空隙。
3強(qiáng)支護(hù)針對(duì)圍巖和地壓情況加強(qiáng)初期支護(hù)確保支護(hù)結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度，采取增加拱架的本身剛性強(qiáng)度、減小拱架間距及保證噴射砼的厚度，有時(shí)也可采取模注砼盡早封閉。
4快襯砌必要時(shí)二次襯砌緊跟掌子面開(kāi)挖，力求襯砌盡快成環(huán)，和初期支護(hù)共同受力。
5勤測(cè)量安排專人對(duì)支護(hù)及圍巖等進(jìn)行檢查和量測(cè)變形，發(fā)現(xiàn)圍巖有變形或異狀，立即采取有效措施進(jìn)行處理，做好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，及時(shí)了解前方的地質(zhì)和水文條件。
1小塌方的處理如塌方體積較小，且塌方范圍內(nèi)已進(jìn)行噴錨或已架設(shè)了較為牢固的支撐時(shí)，可由兩端或一端先上后下地逐步清除塌方，清除時(shí)注意觀察拱頂及周邊的圍巖有無(wú)變化的可能，避免出現(xiàn)二次塌方。隨挖隨架設(shè)臨時(shí)支撐，臨時(shí)支撐必須緊頂?shù)剿幻妗Ｈ缢w稍大些時(shí)不能完全保證能否引起二次塌方時(shí)，不要清楚塌體，在塌體上先對(duì)拱頂進(jìn)行臨時(shí)噴錨支護(hù)、鋼拱架支撐或進(jìn)行模注砼作為臨時(shí)支護(hù)，在保證安全情況下再對(duì)拱腳進(jìn)行欠挖處理進(jìn)行剛性支護(hù)。
2大塌方的處理而當(dāng)塌體高于拱頂開(kāi)挖線，塌體把拱頂完全堵塞時(shí)，塌體規(guī)模大，且無(wú)法直接觀察，塌體的補(bǔ)給情況摸不清，這類(lèi)塌方屬于大塌方。在遇到大塌方的時(shí)候，不能采用支護(hù)塌穴的方式，也不允許清碴，這樣很可能隨清隨塌，使塌方面積迅速擴(kuò)大，而只能用“箍穿”的方法。所謂“箍”就是對(duì)于塌方前端進(jìn)行加固襯砌工作，阻止塌方延伸;所謂“穿”就是用護(hù)挖方法在塌體內(nèi)用小導(dǎo)管穿過(guò)并注漿。
3治塌方先治水隧道施工最不愿意遇到的問(wèn)題就是地下水，水會(huì)沖刷、軟化、溶解某些圍巖，使得圍巖條件惡化。更加突出表現(xiàn)在堆積層、風(fēng)化嚴(yán)重地段和斷層破碎帶，首先這些地段本身就是不良地質(zhì)地段，容易發(fā)生塌方，而且又是地下水活動(dòng)頻繁的場(chǎng)所，因此施工相當(dāng)困難。所以，總結(jié)隧道施工經(jīng)驗(yàn)就是“治塌先治水”。處理這類(lèi)隧道塌方時(shí)要防止地表水灌入塌方地段，加強(qiáng)防排水措施，將地下水引出來(lái)。
4塌方冒頂?shù)奶幚碓谔幚硭w前應(yīng)先支護(hù)陷穴口，噴錨封閉洞穴周?chē)鷰r面，避免洞內(nèi)二次開(kāi)挖塌體時(shí)頂二次坍塌。地質(zhì)條件較差時(shí)，還應(yīng)該對(duì)陷穴口周邊地表進(jìn)行打設(shè)錨桿或地表注漿加固措施。地表周?chē)跋菅谏峡找龊梅琅潘胧?，避免雨天雨水進(jìn)注塌腔內(nèi)軟弱圍巖。如果塌腔頂部地表埋深非常淺且塌腔比較大時(shí)，可以視情況將地表揭開(kāi)進(jìn)行明處理。
5塌方地段襯砌和回填
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