公路工程隧道施工塌方治理技術(shù)應(yīng)用探討

劉曉龍

我國(guó)公路建設(shè)在不斷的增加，公路工程中的隧道工程施工項(xiàng)目是整個(gè)公路項(xiàng)目中的關(guān)鍵施工部位之一,隧道工程施工中出現(xiàn)塌方事故是公路施工中的嚴(yán)重事故類型。隧道塌方也是施工建設(shè)中比較多發(fā)的事故之一，會(huì)造成財(cái)產(chǎn)損失甚至是人員的傷亡，為了更好地解決這一問(wèn)題，本文就會(huì)從隧道塌方的原因、公路工程多發(fā)的原因等方面進(jìn)行分析，并且探討出在公路工程中隧道施工塌方治理技術(shù)的應(yīng)用。

隧道塌方是公路工程中較為常見(jiàn)的安全事故之一，而隧道工程在公路工程中同時(shí)也占據(jù)著重要的位置，所以為了建設(shè)工程更好地更安全地進(jìn)行，就要對(duì)多發(fā)事故進(jìn)行分析并且預(yù)防。但是現(xiàn)如今的施工塌方問(wèn)題沒(méi)有得到很好的解決，甚至比較嚴(yán)重。接下來(lái)本篇通過(guò)對(duì)公路工程隧道塌方的原因以及問(wèn)題的解決等方面進(jìn)行深入探究。

一、隧道塌方

隧道施工地質(zhì)條件普遍復(fù)雜多樣，這也是造成隧道塌方的主要原因。現(xiàn)今高速公路建設(shè)規(guī)模正在逐步擴(kuò)大，公路建設(shè)也不斷增加，在這種情況下，問(wèn)題也更加地多樣。許多隧道工程都是在復(fù)雜的地質(zhì)條件下修建的，由于特殊的地質(zhì)區(qū)域如薄巖體、破碎帶等需要通過(guò)。當(dāng)隧道工程穿越這些特殊地質(zhì)區(qū)域時(shí)，開(kāi)挖施工階段則會(huì)導(dǎo)致其內(nèi)部的應(yīng)力逐步釋放，再加上圍巖比較松散，很容易導(dǎo)致石頭散落，然后崩塌。這是公路隧道在施工過(guò)程中存在不同程度的故障現(xiàn)象，給建設(shè)和運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了較大的危害，也對(duì)工人的人身安全造成極大的影響。目前治理技術(shù)存在著一些不足，這就需要不斷地增強(qiáng)措施來(lái)預(yù)防這種塌方現(xiàn)象。

1.隧道塌方的狀況

所謂隧道塌方是指在隧道的上部，由于施工中的應(yīng)力導(dǎo)致多處巖石和泥土崩塌的現(xiàn)象。崩塌主要是由于挖掘時(shí)土壓的影響，隧道周邊的軟巖裂縫，還有可能圍巖中存在節(jié)理、底板松弛和劈裂現(xiàn)象。

2.隧道塌方的原因

第一個(gè)原因是公路工程選擇的工程地質(zhì)較差，圍巖自穩(wěn)能力低，工程施工時(shí)還沒(méi)有進(jìn)行初期保護(hù)措施時(shí)就發(fā)生了塌方，這些復(fù)雜的地質(zhì)有時(shí)是不具有預(yù)見(jiàn)性的，危險(xiǎn)也很致命，幾乎沒(méi)有辦法去預(yù)防。而大多數(shù)易塌方地質(zhì)的特點(diǎn)是掌子面圍巖軟弱、巖體破碎、地下水發(fā)育、洞身淺，或洞區(qū)穿越斷層褶皺帶、膨脹巖區(qū)、高應(yīng)力巖層等不良地質(zhì)地段。這些復(fù)雜的地質(zhì)條件給設(shè)計(jì)和施工的準(zhǔn)確性和安全性帶來(lái)了很大的困難。

第二個(gè)原因是在勘探過(guò)地形過(guò)后，沒(méi)能夠在設(shè)計(jì)地形中的隧區(qū)地質(zhì)條件做出準(zhǔn)確的判斷，也沒(méi)有考慮不良地質(zhì)帶來(lái)的后果。在公路建設(shè)開(kāi)工以后，沒(méi)有專業(yè)工作人員跟進(jìn)工程的進(jìn)度，導(dǎo)致很多時(shí)候問(wèn)題的出現(xiàn)沒(méi)來(lái)得及提前預(yù)知和預(yù)防，沒(méi)有人員跟蹤分析使圍巖分類、支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)和開(kāi)挖進(jìn)尺要求不合理。這些人為的失職使得整個(gè)公路工程的建設(shè)都處在危險(xiǎn)的環(huán)境之中。

第三個(gè)原因，在建設(shè)過(guò)程中，對(duì)脆弱的周邊巖盤(pán)和淺埋層等不合適的地質(zhì)體進(jìn)行挖掘和超前支護(hù)預(yù)處理。那么時(shí)間一長(zhǎng)，危險(xiǎn)程度越大，也就無(wú)法保證圍巖有足夠的自穩(wěn)能力和自穩(wěn)時(shí)間，塌方現(xiàn)象很容易就會(huì)出現(xiàn)。很多不專業(yè)的進(jìn)程和步驟，不去按照規(guī)范進(jìn)行公路建設(shè)施工，這些都會(huì)導(dǎo)致開(kāi)挖爆破效果差，那么圍巖應(yīng)力集中，初支背后有空洞、初始支撐厚度不夠，螺栓長(zhǎng)度和數(shù)量不足，鋼架間距過(guò)大，最終出現(xiàn)倒塌現(xiàn)象。施工地區(qū)的不平衡對(duì)于公路建設(shè)中塌方問(wèn)題是致命的。

第四個(gè)原因是監(jiān)管不到位，監(jiān)控管理兩者都沒(méi)有發(fā)揮作用，這兩方面對(duì)于塌方問(wèn)題的出現(xiàn)有很重要的作用。這就體現(xiàn)了公路建設(shè)過(guò)程中對(duì)于公路建設(shè)工程的安全意識(shí)薄弱。而目前很多隧道塌方造成人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失的原因就是監(jiān)管不到位。沒(méi)有專業(yè)的人員，施工工人對(duì)于安全問(wèn)題的不上心，管理人員以及專業(yè)人員的管控不到位，區(qū)域監(jiān)管不力，不能在潛在塌方發(fā)生前掌握圍巖變形規(guī)律，也沒(méi)能及時(shí)預(yù)測(cè)圍巖變形情況并采取必要的加固措施，以上這些都是最終導(dǎo)致隧道圍巖的變形崩塌的形成的原因。

由以上四點(diǎn)可以總結(jié)出公路工程隧道施工塌方大多數(shù)問(wèn)題原因在于地質(zhì)本身的不穩(wěn)定性以及人為監(jiān)管不力兩方面。

二、公路工程隧道施工塌方處理措施

從上述對(duì)公路工程中隧道施工塌方問(wèn)題原因分析中可以看出主要原因是基于兩點(diǎn)，一是地質(zhì)本身的不平衡，二是人為的監(jiān)控監(jiān)管不當(dāng)不嚴(yán)謹(jǐn)。接下來(lái)通過(guò)對(duì)上述四個(gè)原因進(jìn)行逐一分析探索，如何減少公路建設(shè)工程中隧道施工中塌方問(wèn)題帶來(lái)的危害。

1.地質(zhì)的謹(jǐn)慎選擇

很多地質(zhì)本身就存在很多方面不利于公路建設(shè)的隧道工程的建設(shè)，需要多加注意和謹(jǐn)慎選擇。一般施工的地質(zhì)條件都具有復(fù)雜化多樣化的特點(diǎn)，所以初期的安全措施十分重要。在選擇之前就要做要預(yù)防措施，然后勘探地形地質(zhì)，對(duì)于有很大危險(xiǎn)的地質(zhì)區(qū)間范圍內(nèi)要謹(jǐn)慎選擇，在確保有可能順利開(kāi)工并進(jìn)行下去的可能性以后，才能夠進(jìn)行公路工程對(duì)于隧道的建設(shè)。

2.專業(yè)人員的預(yù)判和跟進(jìn)

公路工程隧道施工是一項(xiàng)大工程，具有極大的危險(xiǎn)性，專業(yè)人士的專業(yè)見(jiàn)解是工程能否施工的第一步，要有人員率先勘探和預(yù)判，才能夠使得該項(xiàng)工作得以順利開(kāi)展。而不是盲目自信，依靠經(jīng)驗(yàn)和不成熟的想法去做事。專業(yè)人士在施工過(guò)程也起到了很大的作用，對(duì)于項(xiàng)目的跟進(jìn)很有必要，具體問(wèn)題具體分析，從而減少問(wèn)題的出現(xiàn)，從而有效地預(yù)防塌方。

3.明確施工具體情況

如若出現(xiàn)塌方現(xiàn)象也要注意組織工作和問(wèn)題解決。在處理公路隧道塌方事故時(shí),需要選擇有經(jīng)驗(yàn)，作業(yè)水平較高的施工人員應(yīng)做好相關(guān)組織工作并且觀察周圍環(huán)境和施工現(xiàn)象。必要的情況下要配備現(xiàn)場(chǎng)安全員，以防萬(wàn)一。在處理過(guò)程中對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行全面跟蹤，做好周邊處置和排查工作。施工人員要對(duì)工程加固，以防塌方事故再次發(fā)生并且按照規(guī)范做好處理工作。技術(shù)人員對(duì)于數(shù)據(jù)要進(jìn)行分析，得到更好的解決方案，從而吸取經(jīng)驗(yàn)以及為下一次做好準(zhǔn)備。

4.監(jiān)管得當(dāng)

項(xiàng)目需要專業(yè)人士不斷跟進(jìn)和不斷的改進(jìn)方案，在地質(zhì)勘探和項(xiàng)目進(jìn)度上都要有合理的把控。監(jiān)控和管理兩項(xiàng)都不可或缺，監(jiān)控是為了防止塌方的出現(xiàn)，在問(wèn)題開(kāi)始之前就進(jìn)行不斷地改進(jìn)，加強(qiáng)每一個(gè)步驟的實(shí)操性，使得安全性有所提升。管理也很重要，要管理人員，管理工程。對(duì)于人員的分配和選擇都要有依據(jù)，人員的得當(dāng)管理就會(huì)讓工作進(jìn)行的順利。

5.注意事項(xiàng)

第一拱頂存在掉塊可能，施工時(shí)必須佩戴安全帽。這是對(duì)安全的初步保證，要本著對(duì)自己負(fù)責(zé)的態(tài)度；第二以機(jī)械工作為主，減少人員在隧道工程內(nèi)工作，并且縮短作業(yè)時(shí)間。專業(yè)人士需要不停的輪流進(jìn)行觀測(cè)和指導(dǎo)，如若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，立即組織撤離；第三塌腔必須分層夯實(shí)，并設(shè)置隔水粘土層；第四機(jī)械刷坡和回填土?xí)r，不得置于順線路方向；第五及時(shí)跟進(jìn)仰拱和二襯，保證該段圍巖穩(wěn)定安全。

三、公路工程隧道施工塌方治理技術(shù)

公路工程隧道塌方的問(wèn)題找出來(lái)了，處理措施也得到了總結(jié)，接下來(lái)要加強(qiáng)治理技術(shù)，使得公路工程隧道施工可以進(jìn)行的順利、安全。

1.初步處理方法

隧道崩塌應(yīng)該在時(shí)間內(nèi)處理。在小崩潰的情況下，縱向延伸不長(zhǎng)，崩塌孔不高。首先，加固崩塌體兩端的空腔，在破裂孔的頂部和側(cè)面組合截取濾器或螺栓固定棒關(guān)閉，除去平衡。在大崩塌的情況下，應(yīng)采用首先鉆探和鉆探的方法，當(dāng)崩塌洞穴高，塌方的量大，崩塌體完全截?cái)嗨淼荔w時(shí)；另外，在拆除拆除屋頂之前，應(yīng)該支持倒塌和屋頂塌落。地層非常脆弱時(shí)，地面錨定棒必須放在洞口附近的地面上。管道屋頂支撐和鋼骨支撐可以在隧道中使用。如果是洞穴的話，表面容易崩塌，可以采用暗黑洞和開(kāi)放構(gòu)造的方法。

2.加強(qiáng)排水工作

處理塌方的同時(shí)，要加強(qiáng)防排水工作。地表沉陷、裂縫采用防滲土夯實(shí)，開(kāi)挖截水溝，防止地表水滲入崩塌體。當(dāng)塌方到達(dá)頂部時(shí)，應(yīng)在洞口表面周圍挖溝排水，并在洞頂設(shè)置雨棚?？涌诨靥罡叱龅孛妫谜惩粱蚱鲶w封閉排水。當(dāng)崩塌體內(nèi)有地下水運(yùn)動(dòng)時(shí)，采用管溝引至排水溝排放，防止塌方擴(kuò)大。塌方段襯砌應(yīng)根據(jù)塌孔大小和地質(zhì)條件進(jìn)行加固。塌方發(fā)生后，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和測(cè)量，增加測(cè)量頻率，并根據(jù)測(cè)量信息及時(shí)研究對(duì)策。對(duì)于淺埋隧道，應(yīng)測(cè)量地表沉降。

3.安全合理的施工方法和措施

在隧道施工中，選擇安全、合理的施工方法和措施，是防止塌方的重要環(huán)節(jié)。采用“先排水、短開(kāi)挖、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、早襯砌、勤量測(cè)”的施工方法。施工一般采用觀測(cè)法、一般測(cè)量法、微震測(cè)量法和聲學(xué)測(cè)量法。加強(qiáng)初期支護(hù)，控制塌方。

4.設(shè)備齊全，安全達(dá)標(biāo)

在公路工程隧道施工過(guò)程中運(yùn)用到的設(shè)備，比如柴油發(fā)電機(jī)、電動(dòng)空壓機(jī)、挖掘機(jī)、裝載機(jī)、強(qiáng)制式攪拌機(jī)以及濕噴機(jī)等等這些設(shè)備都要配備齊全，安全指標(biāo)要進(jìn)行核實(shí)，不能再危險(xiǎn)的地方還存在的具有危險(xiǎn)性的物品和設(shè)施，這樣謹(jǐn)慎也是為了在工程建設(shè)中減少危險(xiǎn)性。

四、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)公路工程隧道施工塌方問(wèn)題原因的探索，處理措施的詳細(xì)列舉以及治理技術(shù)的初步探討，希望可以有助于公路建設(shè)中存在的塌方問(wèn)題，減少危險(xiǎn)性，保證人身安全。