隧道工程塌方预防及处理方法

浅谈隧道工程塌方的预防及处理方法摘要：在施工中我们要采取有效的措施来预防塌方的发生，当在施工中不可避免地出现塌方的时候，我们能够提出合理的处理方法和步骤。本文主要介绍隧道工程预防塌方的施工措施及隧道发生塌方后的处理方法。关键词：隧道、塌方、处理、措施1、引言XX沟隧道穿越处为中低山间谷地，隧道埋深较浅（3~23m），地质状况较为复杂，为XX市XX高速公路施工难度最大的一座隧道，隧道全长755米，其中左幅350米（LK5+975-LK6+325）、右幅405米（RK5+925-RK6+330）。洞身采用新奥法原理设计，以柔性支护结构体系为主要受力结构的圆弧拱复合式衬砌，即喷锚、钢筋网、格栅、钢架等为初期支护，模筑混凝土为二次支护，并在二次支护之间敷设橡胶排水板加土工布，对于软弱围岩及断层破碎带采取适当的预支护措施来保证围岩的稳定和初期支护的施作。对于一个地质复杂、节理发育，施工难度较大的隧道工程，有效的预防隧道塌方以及塌方后能够采取行之有效的方法进行处理，这将是一个企业能否取得效益和效益最大化的决定性因素，本文将着重介绍隧道工程预防塌方的施工措施以及隧道塌方的处理方法。2、预防塌方的施工措施2．1塌方前的征兆（1）量测信息所反应的围岩变形速度或数据值超过允许值。（2）喷射混凝土产生纵横向的裂纹或龟裂。（3）在坑顶或坑壁发现不断掉下土块、小石块或构件支撑间隙不断变大、张开。（4）岩层的原理、节理缝或裂隙变大、张开。（5）支撑梁、柱变形或折断，楔子压扁劈，填塞木弯曲折断，扒钉受力变形，木支撑发出“劈啪”破裂声。（6）坑道内渗水、滴水突然加剧或变浑。2．2预防塌方的施工措施（1）隧道施工预防塌方首先工作是要做好地质超前预报，选择相应的安全合理的施工方法和措施。尤其是隧道地质条件千变万化，在施工过程中一定要根据地层实际情况及时变更支护设计，不能盲目施工。（2）对于稳定性比较差的围岩，在雨季要按照“截、排、堵”原则解决好排水问题，而且要及时喷混凝土封闭掌子面，并及时施作临时支护，确保隧道施工安全。（3）隧道施工应严格遵循新奥法原则。做到短开挖，弱爆破，强支护，快衬砌。短开挖即各部开挖工序间的距离要尽量缩短，以减少围岩暴露时间，避免围岩松弛变形。弱爆破，既在爆破时，采用浅眼、密眼，并严格控制装药量或用微毫秒爆破。强支护。既针对地压情况，确保支护结构有足够的强度。快衬砌。既衬砌工作须紧跟开挖工作面，力求衬砌尽快成环保证坑道的稳定性。（4）隧道开挖要注意开挖断面的圆顺，凹凸不平的洞室容易形成应力集中，造成土体剥落，最终引起塌方。开挖断面应保持圆顺。（5）重视开挖过程中核心土的作用，掌子面处的土体原来处于三向受力的平衡状态，隧道开挖后便打破了这种平衡。为了形成新的应力平衡就需要施工支护及衬砌等承力结构。但在刚开挖后这些结构还未上或未发生作用时，注意尽量维护掌子面的三向受力状态就是非常重要的问题。预留核心土就能极好的维持这种状态，使隧道施工的安全得以保障。（6）控制好施工掌子面与施工支护及衬砌的间距，隧道的围岩在开挖后都有一段自稳过程，根据围岩类别的不同这段时间有长有短，经过一段时间后应变就会加剧，以至于失稳引起塌方。在隧道施工中开挖、支护和衬砌是同时在进行的三道工序，怎样在保证安全的前提下使三道工序有序地进行是隧道工程技术人员应着力研究的问题。我们认为由于隧道洞内土体性质的多样性，以及受地下水的影响等因素，任何隧道开挖后遇到的情况都不可能完全相同，最根本的方法还是应当借助于仪器监控量测，具体问题具体对待，在没有量测的情况下，一般有以下的经验可以借鉴：拦I昌—疑I势I郊类围岩应纳先护后挖肃，在开挖摧之前用小修导管或超山前锚杆进糕行超前支让护。衬砌贪施工应尽揉可能的紧脊跟抽。捎I扣I形—界II芝I品类围岩的轰支护应紧凳跟开挖，陡随挖随支性护。衬砌董距掌子亩面贤5满—涝8颗m熔。修I里V看类朝及劈I嚼V克类以上围殖岩需要支掩护时，支亮护距开挖请面的距离鞠为劣5戴—闯10需m禽。衬砌距街掌子面的坡距离以各牺工序互不因干扰为宜修。特（渗4线）勤检查追、勤量测父。对围岩降发现有变锤形，要立拦即采取有历效措施及败时处理隐姻患。隧道精开挖后及惑时掌握围区岩的变形疤状况是非屯常重要的梁，在普遍径的非新奥简法施工的搞隧道中，盾围岩变形竖的量测几锻乎已被人音们忽视。泛其实，不记论是采用易新奥法施咸工还是采萝用常规的漏方法施工饼，及时的筑掌握围岩和变形状况蹲都是非常骗必要的。递在隧道的垫施工中应疯该重视拱余脚水平收芝敛及拱顶舌下沉的量臂测，根据广量测数据芹及时改变己支护及衬战砌形式，搞这对于避赴免隧道塌闹方事故是畜非常有必赛要的。这粪就要求我皮们技术人点员在隧道填施工整个树过程中一盲定要采取跨各种手段夫来探明实纹际的地质姥状况，不见要因为勘表测资料的仆不准确而原造成设计起上的失误沫，给工程竞带来危害览。裳3通、职抚塌方的处三理醉3干．责1尾处理塌方鸟的一般步蓝骤及方法宪3张．科1充．淡1只防止塌方漏的扩大舒（过1怜）塌方发搜生后，首毁先应防止盯塌方范围译继续扩大钞。蓄（冲2仪）在塌方棉范围内的末顶部与侧馒壁危石及恭大裂缝，购应先行清嘉除或锚固岁，加强原估有支护，绍以防止塌形方扩大。长（骡3获）在塌方帅范围内架淡设支撑或未喷射混凝格土，必要弹时施设锚阅杆。馅（伏4米）及早进桐行塌方段愧两侧衬砌贴，以保证幻塌方不再允扩大，确谎保安全。似3币．扇1涛．硬2倾塌方的处子理方案遣如塌方体退积小，且柜塌方范围艺已进行喷舒锚或较为浪牢固的支宣撑时，可裕由两端或捷一端先上场后下地逐炊步进行清府除塌碴，排随挖随喷年射混凝土鸣，架设临索时构件支代撑支顶。联如塌方体泄积较大，购或地表已以下沉，或读因塌体堵帅塞无法进谦入塌方范霜围进行支响护时，则墙可以先进世行注浆加描固塌方体啦，然后松用炼“仍穿壤”赔的方法在熔塌方体内涌进行开挖昂、衬砌，明具体可辈根据现场坟揭露塌方怎区的地质浸情况，结源合洞内施穿工条件，仔可采用攀超前小导左管预注浆垒或平长大管棚火超前支护殿等多种方淡法瓣“前穿承过生”收塌方体球。杀芦地表沉陷辆加固哑，怜对塌方地的段地表市可怜采卖用松ф挪4旧2辣钢管注浆瓣加固，注麦浆加固范宇围初步确怖定横向为炸隧道轮廓爪线以鼻外阻1诸m屑，纵向为脾塌方体两粘侧各延游伸构1怪米范围内定，殊注浆孔间吃距寻可选和1.5抬米弓,晋贫梅花形布摆置，注浆线孔深度根翼据地形实循测标高而戚定，孔底讨落在隧道狡开挖轮廓价线以卸外变1轰m捕。对地表抓出现沉陷飘的，洪还应倍对所影响回的范围，举设置截水拍沟，排出剩地表水叨，采抬用粘土回谦填后进行物植树、植蜻草绿化。奴某3嫂．特2顽处理塌方择常用的支卖护方式典3受．限2朝．坛1妖喷锚处理剩（渔1牢）由外向享内、由上乡到下，随侄清理塌渣孙随向岩壁赴先喷一薄溜层砂浆，撑然后再喷酱射混凝土京。政混凝土宜愉分层喷射构，每层厚惜度控制柔在个5c舌m喂左右。值（吊2瓜）喷典射挡1~老2返层混凝土录后，可随稿即加设锚纽杆并挂网工再喷射混吧凝土。货（霜3六）塌渣清胀除后，及为时做好二虫次衬砌。参3形．马2溪．修2尼构件支撑抬处理灰（仓1窝）在塌方遗体不太高礼，塌穴呈捉锥形，塌掩壁不太松钩散的情况傅下，可使汪用人字支摇撑。见须图比1贸：坏（哥2撑）当塌方捆体较高，旗但塌体侧悄壁形状较言整齐，且厉侧向压力根不大时，借可按垂直杨于隧道的静方向架设洪横向排架穴。先将塌激方体顶的非石渣扒平驴，铺上横浆梁，再在篇其上架设刃排架。排少架间距根拐据塌穴围智岩情况而股定，一般谜净间距取为液1~2c迟m由左右，见府图坝2哈：组（旁3伴）当塌方浇较大，且坛围岩压力盖也较大时矛，宜在塌葡方范围内乐全部用纵议棚架支撑坑。先将塌城渣顶部适问当扒平，京沿隧道中失线方向平扎行设置纵久地梁数根智（地下预紧铺横梁）串，并于纵芹地梁上按亭照导坑支盗撑的形式牌以弹1作m凶左右的间送距架设箱景形棚架。别以后逐层染向上架设梳至塌方顶畜部，用填屠赛塞紧。务随塌渣的歪清除，架偿设立柱，焦并以纵撑立撑牢。见韵图粥3来：漆诉（虑4么）当塌方详直至地表昨面而深度插不大时（宅小纽于躲10在m虾），可设御置井箍，凤见弊图辱4肉：都由地面向悬下逐步清侦除塌渣，梦随即架设锋箍架支撑究。灭当塌穴较叫深时，则他可先将井娃口至塌渣报顶面一段氏箍好，不忍进行清理泡塌渣，而叉在洞内采乔取穿过塌降方的处理映方法施工买。柿（读5舱）当洞穴挤成斜孔时肿，处理方挨法根据斜欲度而定，岔倾捕角斜≤酷30挺0疯，可按斜塔井施工方通法进行出留渣及支撑巷；倾吧角雹≥须35瞎0祖时，运用宅井箍支撑随及由上而桑下地清渣悄。受3折．僻3身．真3船衬砌施工衫（吸1倒）随着塌派渣的逐渐俱清除，衬滴砌逐段推漆进，快速枝成环。阔（卧2听）如塌方极范围的围沃岩不太稳贼定，在处蜡理塌方中杜有继续塌叨方的可能养时，可在在塌方范围杆内选择适狂当位置做俩塌方体护咐拱，以掩释护施工操擦作。护拱泉顶上应以再碎渣铺楼填愈2帐m虽厚左右作掌为缓冲层扎，见飘图睁5好。被（城3器）如塌体骄未进行预村注浆加固砖而采有用袋“湿穿寿”灯施工法时道，拱脚的肃衬砌应加经宽并灌抵暖挖轮廓壁姜（开挖轮瑞廓过大时该），以便穴保证拱脚贪稳固腊。获外3亩．江3书．丛2卷塌方体回肥填眨（约1废）塌方清罪除塌渣后丧，拱背应局先以浆切智片石回愤填躬20~3滑0c薯m耗厚，其上庙再用干砌液片石回填什，回填高纱度应尽量屈填满塌方邪范围，塌冠体内木支辈撑应尽量读拆除。脏（揭2期）在塌方男体的护拱诸与拱圈间昂应全部回夕填密实，激塌方体护贯拱以上回聚填厚度不肥应小图于基2干m腔。峰（店3内）如塌方搂直达地表携，除按照雄规定作好窜拱部回填般外，另用右一般石头确回填夯实闭至距地谎表饥1~2耽m羡，再用粘集土填至高迈于地表并栗向四周倾谁斜，采扑用粘土回胀填后进行绢植树、植美草绿化植，且周围从做好排水沃沟。念4琴．结束语堡隧道施工龄中的塌方轧不仅会造厚成人员伤南亡，延误淋工期，浪肯费国家财井产，而且真由于塌方述改变了围轨岩原始受救力状态，治在塌方处线理中无论巨采取怎样芝的方法，键围岩也不惭可能恢复纵到塌方前牵的受力状诱态，