探讨隧道施工防塌技术

　　摘要：断层破裂带是公路隧道施工中常见的一种地质现象，如认识不够，施工不当，常会造成塌方，小则几米，大则十几米，不仅给隧道施工带来极大地困难，而且延误工期，耗费资金，给隧道的施工和运行带来极大地安全隐患，本文结合实践，对防塌技术进行了分析。

　　关键词：公路隧道施工;防塌技术

　　Abstract: The fault rupture zone is one of common geological phenomena in the highway tunnel construction. The lack of awareness and improper construction often will cause collapse, with several meters to ten more meters, which not only brings great difficulty to the tunnel construction, but also delays the construction period, consume the fund and causes security risks to the tunnel construction and operation. Combining with practice, the collapse prevention technology is analyzed in this paper.

　　Key words: highway tunnel construction; collapse prevention

　　中图分类号 : U455文献标识码： A 文章编号：

　　隧道施工如何防塌，其关键是严格采用正确的方法，加强施工管理，严格施工纪律，做到责任到人，提高队伍的安全意识，责任意识。本文所论述的防坍措施，难免有遗漏之处，应根据实际情况采取相应措施。

　　一、常见的塌方的地形与部位

　　1、塌方地形

　　(1)在高水位富水区段：由于地下水丰富，围岩受地下水影响较大，若措施不当易发生坍方。

　　(2)在石灰岩地层中：岩溶呈无规律性分布，随时遇到意想不到的溶洞，若防备不及，溶洞内的填充物涌出或坍塌，也会给工程造成不利的影响。

　　(3)断层破碎带及断层影响带：因其围岩破碎，自稳能力差，并含有大量的填充物和地下水，如处理不当极易发生坍方。

　　(4)岩层接触带：因其岩层不同，且大多伴有小构造，若重视不够可能会发生坍方。

　　(5)埋深较浅地段：山岭隧道埋深在200m 以下时，围岩由于受到地表水侵蚀，岩层风化严重，如施工不当易发生坍方。

　　(6)高地应力段：在软质围岩中，由于受到高地应力的影响围岩变形较大，若支护不力极易发生塌方。

　　2、塌方易发生部位

　　(1)隧道拱部：当采用先拱后墙法施工或拱部变形较大、支护强度不足时，易发生掉拱塌坍。

　　(2)隧道与隧道的交叉部位，即主洞与支洞交叉的部位，也就是通常所说昀交叉三角区，如果处理不当，支护不力，极易发生坍方。

　　(3)在水平岩层或近似水平岩层中，拱部易发生掉顶;在垂直岩层或近似垂直岩层中，边墙易发生偏帮。

　　(4)隧道洞口：隧道洞口集埋深浅、石质较差、受力结构复杂等不利因素于一体，处理不当极易发生坍方。

　　(5)隧道拱脚：当采用半断面法施工开挖下半断面时，若拱脚支护不力，极易造成坍方。

　　(6)隧道墙脚：当进行检底施工时，措施不当墙脚悬空时，致使边墙失稳而发生偏帮。

　　二、隧道施工调查

　　施工单位在进洞前必须对隧道洞口段实际地形地貌进行勘察、测绘，为制定施工方案提供依据。隧道洞口段有三种情况：

　　(1)具备进洞条件，施工场地满足施工需要。

　　(2)洞口不具备进洞条件，或施工场地狭窄，不能满足施工需要。

　　(3)洞口虽具备进洞条件，施工场地也能满足施工需要，但地质条件较复杂，需要采取的加固措施不经济，或从正面进洞易引起坍方，增加工程成本。

　　三、选择正确的进洞位置，进洞施工防塌

　　1、进洞位置的选择

　　(1)对于具备进洞条件的洞口，制定详细的进洞施工方案，安全稳妥的从正面进洞。

　　(2)对于地质条件复杂的洞口，应对从正面进洞和设置横洞两种方案作详细的经济比较，选择较为经济合理的进洞方案。

　　(3)对于不具备进洞条件的洞口，应及时向设计部门提变更设计，并选择合适的位置设横洞。

　　2、洞口防坍塌措施

　　(1)直接进洞

　　①为减少植被的破坏，应尽量减少刷仰坡或不刷仰坡，一般埋深达到1.0m 以上时，即可采用暗挖施工。既减少了明挖量、保护了周围环境，又降低了工程成本。

　　②洞口外土石方开挖时，不应一次开挖到隧底设计标高，应开挖至隧道起拱线标高(或上半断面标高)即可，两侧边坡应随开挖随进行锚喷网支护。

　　③当明挖到地表距隧道拱顶1.0m 以上时，即可采用暗挖法进洞施工。

　　④暗挖施工前，在开挖轮廓线外打超前钢管或锚杆。在洞口外架设2-3 榻钢支撑，间距0.5m 至0.5m—0.7m，钢支撑与仰坡防护层联为一体。石质非常破碎时，管棚内应采用超前注浆，对围岩进行加固。

　　⑤正台阶法开挖进洞，按设计作好支护施工台阶长度5m 左右，逐步开挖进洞，并封闭成环。

　　⑥洞口段开挖支护完毕，为确保安全，应及时施作二次衬砌或明洞和洞门。

　　⑦洞口段爆破施工时，应作安全防护，防止飞石伤人。

　　⑵反向施工出洞

　　①通过横洞转人正洞进人洞口段施工时应采用正台阶法施工，并架设钢支撑，施作喷锚支护。

　　②接近洞口时应缩短开挖进尺，从上部以小断面开挖出洞，打穿后应从外部清除仰坡危石，并对洞口周边及仰坡施作喷锚支护。

　　四、采用超前地质预报及监控测量技术

　　在公路隧道施工中，一般采用超前地质预探预报技术、监控量测技术等手段预报隧道开挖前方工程地质和水文地质情况，监测支护结构受力变形情况，为设计变更及施工中采取相应的施工方法和支护手段提供依据。

　　1、预报技术

　　①地质雷达，利用电磁波的反射原理，探测开挖面前方30m 范围内及隧道底部的地质状况。地质雷达对空洞及溶洞的探测效果较好。

　　②红外线探水，红外线探测仪通过接收岩体的红外线幅射强度，根据围岩红外辐射强弱来推断掌子面前方30m 范围内或周围区域是否存在含水体。

　　③TSP202 超前地质预报系统，利用地震波在不均匀地层岩体中产生的反射特性来预报隧道开挖面前方及周围一定区域内的地质状况。该系统可方便快捷地预报开挖面前方200m 范围内地质情况，从而为施工方法和支护手段的选择提供依据。

　　④地质素描：地质素描是传统地质预报手段，通过开挖后的围岩节理发育情况，经过分析整理，预报前方地质的变化趋势。目前，可通过数码技术对围岩节理进行拍照，输人电脑，由专门软件进行分析处理，从而提高了工作效率。

　　⑤水平钻孑1 探测：在开挖面打水平钻孔，根据岩芯和钻进情况，预报前方地质状况，调整修正仪器探测预报中的不足。

　　⑥综合预测，根据各种仪器和手段获得的信息，进行室内分析整理，最后做出较为准确的地质预报成果，及时有效地指导隧道施工。

　　2、监控测量技术

　　监控量测主要是利用各种量测手段监控施工支护和围岩的受力变形情况，为施工支护参数的选择提供依据

　　(1)支护结构受力量测

　　在支护结构中埋设量测元件，通过仪器对支护结构的受力情况进行监控，为调整支护参数提供依据。在多数隧道施工中，一般不进行支护结构受力监测。

　　⑵围岩变位量测

　　在开挖支护后的围岩表面设置固定量测点，定期量测围岩变位情况，以便及时采用补强措施，阻止围岩变位过大，防止坍方。

　　五、采用正确的施工方法

　　1、常用施工方法

　　如何选择安全、合理、实用的施工方法与围岩级别和隧道断面大小密切相关，若施工方法选择不当，就有可能在施工时造成坍方。

　　2、淘汰老旧施工不合理方法

　　随着隧道施工技术和机械化程度的不断提高和完善，有些施工方法过于陈旧老化，已在现代隧道施工中被逐步淘汰，如漏斗棚架法、半断面法、先拱后墙法、先墙后拱法等。

　　六、加强施工管理，防止事故

　　在隧道施工中，每道工序都要有严格的施工纪律，确定的施工方案、方法和支护手段不得随意更改。

　　① 在隧道施工过程中引人动态设计机制，及时准确地根据实际地质情况变更原设计，调整支护参数。

　　②施工前编制严格详细的施工组织设计，从技术上保证防坍措施的落实。

　　③资源配备能满足隧道工程质量和施工安全的需要。

　　④树立“不坍就有进度，不坍就是效益”的指导思想，从思想上树立防坍意识。

　　⑤确立施工技术人员的权威.建立工程质量和施工安全否决制。

　　⑥建立健全施工管理机构，从组织上保证防坍措施的落实。

　　七.结语

　　在公路隧道工程中常采用钻爆法施工，如何防止坍方是确保隧道施工安全和工程质量的关键，下面从隧道洞口段施工、隧道常用的施工方法、支护手段及施工管理等方面进行论述。

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文章名称： 探讨隧道施工防塌技术

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